城固二里坝一带铜矿地质特征及产出浅析

赵福来，王定胜，谢怀平，王宗明

（陕西地矿汉中地质大队有限公司，陕西 汉中 723000）

1 区域地质背景

1.1 地层

区内地层区划隶属扬子区，上扬子分区，米仓山地层小区，以奥陶纪、二叠—三叠系发育齐全，晚寒武世和晚志留世至石炭纪地层缺失，前震旦纪结晶基底零星出露为特征。

基底岩层为中元古代火地亚群上两组（Pt2S），主体位于碑坝隆起的南侧，区域上呈NE向展布，受后期断层、侵入体破坏改造出露比较零星。主要岩石组合为堇青石片岩、黑云石英片岩夹变砂岩、底部为变含砾砂岩，总体显示了细粒碎屑岩建造的特征。该地层经历多期次变形变质改造，原生构造消失殆尽，为一有层无序的构造岩石地层单位。

盖层沉积主要沿汉南杂岩体西南缘分布，出露面积仅百余平方千米，除晚寒武世和晚志留世至石炭纪地层缺失外，自南华纪—三叠纪均有不同程度沉积。

1.2 构造

本区地处扬子陆块西北缘，大地构造单元属扬子北缘逆冲带（Ⅱ级）之下的汉南碑坝隆起（Ⅲ级）（见插图1-1）。由于大规模多期次岩浆侵入活动，区内褶皱构造残缺不全，构造线走向一般为北东—南西向。

区内断裂构造主要为燕山期断裂，切割基底和盖层，主要有西叉河—湘水寺断裂、骆家坝—堰口断裂，且区内构造裂隙极为发育，依其方位有北东—北东东、北西、北北东和北西西向四组，其中以北东—北东东向组为主；断层有北东向和北西向两组，以北东向断裂为主，为中浅构造层次脆性断裂。

1.3 侵入岩

区内岩浆岩发育，以基性岩和中酸性侵入岩为主体，岩体形成于古元古代—新元古代，其中以晚元古代晋宁期侵入岩规模最大，沿喜神坝—黄官岭南—二里坝—西乡县一带分布，构成NE—SW向规模巨大的岩浆岩带。

主要岩石类型有中粒似斑状二长花岗岩，中粗粒二长花岗岩、中粒英云闪长岩、中粒花岗闪长岩、中粒石英二长闪长岩，其多呈不规则状岩基产出，与成矿有关的岩石主要为中粒花岗闪长。区内脉岩较为发育，主要有伟晶岩、花岗细晶岩、石英脉等。

2 区内矿产地质特征

区内发现铜、金、银等多种矿种的矿化，但以铜矿化为主。区内已发现铜沟湾、盘合垭、海家坝、铜硐咀、金牛岭、元山寺、潘坝等铜金矿化点，其中以潘坝、元山寺铜金矿点研究程度较高。铜矿化元素组合单一，以铜为主，其次有金、银。各矿（化）点地表所见大部分为铜的氧化矿物孔雀石、铜兰、蓝铜矿。各矿（化）点地质特征如下：

(1)盘河垭铜金矿点：矿(化)体长约10米，宽0.3-0.6米。矿(化)体产于斜长花岗岩中，呈豆荚状产出，倾向310°，倾角70°。矿石矿物主要为孔雀石、褐铁矿，个别见到黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、自然金，脉石矿物为石英、斜长石、绿泥石、绿帘石等。矿(化)体围岩具硅化和绿帘石化，矿液充填于张裂隙中，为中温热液成因的铜金矿。

(2)海家坝铜金矿点：矿(化)体长约10米，宽1-3.5米。呈透镜状产出，产状199°∠69°。矿(化)体由含孔雀石、硅化斜长花岗岩及石英脉组成。矿石矿物主要为孔雀石、斑铜矿、黄铜矿、辉铜矿及少量铜蓝，脉石矿物为石英、斜长石、绿帘石等。矿体围岩为钠黝帘石化黑云斜长花岗岩，为热液成因的铜金矿体。

(3)铜硐咀铜金矿点：矿点分南、北两段。北段矿(化)体长1.5米，宽0.05-0.3米，南段矿(化)体长约0.8米，宽0.05-0.3米。矿(化)体呈脉状、透镜状，在花岗伟晶岩脉中断续分布。倾向198°，倾角31°。矿石矿物主要为孔雀石、铜蓝、斑铜矿及黄铜矿，脉石矿物为石英、斜长石、微斜长石等。矿(化)体围岩为花岗伟晶岩，局部为中细粒斜长花岗岩。铜金矿化与伟晶—气成热液作用有关，应属伟晶岩型铜金矿。

图 3 汉南铜-金矿化的特征（引用）a-元山寺金矿化特征 b-元山寺金矿化特征

图1 区域大地构造分区图

图2 区 域 地 质 略 图1.二长花岗岩2.似斑状二长花岗岩3.钾长花岗岩4.石英二长闪长岩5.英云闪长岩6.石英闪长岩7.铜金矿(化)点8.大巴山弧形构造带大体位置9.1∶25000水系沉积物测量范围

(4)金牛岭铜金矿点：矿体断续长33米，宽4-6米，现由3条矿脉组成：①长6米，宽1.1米；②长3.5米，宽0.3米；③长4米，宽1.7米。总体倾向310°，倾角30°。矿石矿物主要为铜的氧化物—孔雀石和铜蓝，脉石矿物为石英、斜长石、绿泥石、绿帘石等。矿体围岩为斜长花岗岩，局部为花岗闪长岩。从铜金矿体产于长英岩脉中，即脉体也为矿体的产出特征判断，该处矿体应为中温热液成因的脉状铜金矿。

(5)元山寺铜金矿点：经工作在地表圈出2条铜矿化蚀变带。其中南矿化蚀变带追索长度大于1200米，宽度40-120米；北矿化蚀变带追索长度大于400米，宽度120-320米(东段未圈闭)，总体呈长轴北东向的椭圆形围绕山顶分布，具有较典型的面状矿化蚀变特征。肉眼可清晰见孔雀石、斑铜矿、铜蓝、辉铜矿及黄铜矿。矿体围岩为斜长花岗岩，矿石中金属矿物主要为孔雀石、蓝铜矿、铜蓝、黄铜矿和斑铜矿；脉石主要为石英、白云母、长石及少量碳酸盐。

（6）潘坝铜矿化点：矿体产于花岗伟晶岩脉中，脉长约8米，宽3米，肉眼可清晰见孔雀石、铜蓝等，脉体产状倾向30°，倾角72°。捡块样品的金含量2g/t,铜矿化含量0.3%-1.0%，矿体厚度30-100cm。

图4 元山铜矿点4勘探线剖面图

图5 潘坝铜金矿点BT1素描图

综上，本区的铜矿（化）多产于蚀变的钾长花岗岩中，为小岩枝（株）产出，产出深度一般距地表150米内（据钻孔资料），铜矿物多呈星散状或团块状不均匀分布。矿化类型为热液型。

3 成矿浅析

铜矿化的空间分布，目前一般把铜分为北部和南部矿化带。北部矿化带成带性明显，南矿化带成带性较差，主要集中分布于元山一带。笔者认为区内矿化点可看作总体呈大致南北走向的带状分布。据前述区内矿化点的分布情况，及后来沿岩矿化点外围进行的1：25000、1∶50000水系沉积物测量结果，在其外围未发现效果较好的矿化点，这说明区内的成矿富集区主要位于图2所示矿化带上。探究其原因可能如下：

（1）区内花岗闪长岩、石英二长闪长岩、英云闪长岩等岩体形成过程中热液本身就富集铜元素，这是铜矿形成的前提。

（2）区内各岩体中裂隙发育，如图所示，岩体内各种脉体发育。这些裂隙为热液富集成矿提供了通道。

（3）热液沿裂隙通道上升，需要动力推动，区内除位于岩体边部的F1、F2、F3等断裂，并未见其它大的构造行迹，若热液流动的源动力来主要来自这些断裂的形成过程，显然是牵强的。区内构造仅距北部据矿化点较近，但距元山、潘坝等矿点较远，故对二矿体影响是较小的，甚至可忽略，故推测区内应该有其它更大的动力源。又这些热液型铜-金矿床（点）是在同一个矿化过程中形成，为发生于晋宁晚期的一个铜-金成矿事件（崔建军，曲玮等，2017）。考虑到区内铜矿化点近南北呈近似带状分布，此带与勉略-巴山构造转换带的位置大致重合，铜矿化点基本位于此带附近，且勉略洋盆向东至少已延伸至巴山弧地区（五里坝）［2002，赖绍聪，张国伟］，故笔者认为本区铜-金矿化的形成可能与勉略洋盆发育过程和秦岭造山带巴山弧的形成过程中的内动力作用有着紧密的联系。