A地区铜矿床地质特征及找矿勘查实践研究

2020-06-09李丰

世界有色金属 2020年5期

李丰

（河北省区域地质调查院，河北廊坊 065000）

目前，我国已经发现了众多规模较大、远景良好的铜矿点，这无疑对于矿产资源的有效开发与利用是个极妙的福音。作者有幸参与了A地区铜矿的勘查与研究，因此有必要将其成果进行总结归纳，从而为寻求找矿新的突破口提供技术支持。

1 区域成矿地质背景

（1）区域地质概况。A地区构造、岩浆活动一直比较强烈，其矿床主要是通过一套绿片岩以及长英片岩变质组成而来，可以分成5大岩性段。其原岩主要是火山熔岩、碎屑岩以及碳酸岩。A地区铜矿地质构图如图1所示。图中，1指的是第四系，2指的是大青山组，3指的是三面井组，4指的是中志留统徐尼乌苏组，5指的是第五岩段，6指的是第四岩段，7指的是第三岩段，8指的是第二岩段，9指的是第一岩段，10指的是白银都西群，11指的是花岗岩，12指的是花岗闪长斑岩，13指的是石英闪长岩，14指的是花岗斑岩脉，15指的是石英脉，16指的是矿段、矿化带以及矿体的编号，17指的是经实际勘测得出但性质不明的断层，18指的是断裂带，19指的是地质界线，20指的是不整合界线。

图1 A地区地质构造概况

（2）区域矿床地质特征。从总体上看，A地区铜矿基本表现为东西向展布。通过对此区域矿体的产出部位进行调查，并结合对围岩不同特征的分析判断，可以将此矿床划分成南矿带和北矿带两个矿带，共计十二大矿段。其中，南矿带主要源自A地区第五岩段，并且其主要由Ⅱ～Ⅺ八大矿段构成，其矿体大多呈现出层状与透镜状。而北矿带主要源自A地区第三岩段，并且其主要由Ⅷ～Ⅻ四大矿段构成。北矿带围岩以花岗闪长斑岩为主，其矿体所呈现的形态和南矿带十分相近。该地区的矿石类型以绿片岩型以及花岗闪长斑岩型矿石为主。矿床组成成分以铜为主，但也含有少量的金、银、钼以及硫等其他元素。通过化学研究显示，铜矿化沿矿体的走向基本上是均匀分布的，但在沿着厚度的方向常会出现顶部、底部偏富而中间稍贫的现象。

2 成矿物质地球化学

根据有关同位素测试结果显示，在矿石中存在的方铅矿与黄铁矿其铅同位素组成的变化范围是相对较小的。就花岗闪长斑岩而言，其钾长石和地层中的黄铁矿其铅同位素的组成是十分相近的。图2展示了Δγ-Δβ的铅同位素图解，图中，a是指幔源铅，b是指幔壳混合铅，c是指上地壳铅，d是指化学沉积与页岩型铅，e是指角闪岩相下地壳型铅，f是指麻粒岩相下地壳型铅。从图中可以看出，铅源所有投点都位于b幔壳混合铅区，也就是说矿石铅、花岗闪长斑岩以及火山岩中的铅全部来自于壳幔混合区，这也意味着A地区铜矿成矿物质很有可能来自于花岗闪长斑岩和火山岩。

图2 铅同位素图解

通常情况下，矿石中所含有的黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、方铅矿以及闪锌矿的δ34S值通常位于-5.3‰～1.9‰之间，其平均值一般是-2.7‰。如图3所示，金属硫化物硫同位素的总体变化范围一般是比较窄的，而且其分布形态呈现出明显的塔式结构。

图3 金属硫化物硫同位素分布图

因为矿化和硅化存在十分密切的关系，因此矿石中存在的石英氢和氧同位素组成从某种意义上说可以反映矿流体中氢和氧同位素的组成。经研究得到，矿石中含有的石英δ18O大约为9.04‰～10.95‰之间，在石英流体包裹体中含有的δD水值大约是-117.7‰～-90.93‰之间。虽然值的变化范围比较小，但是从数据上讲值是明显偏小的。由此。可以判断成矿流体主要来自于岩浆水，其是一种以岩浆水为主且夹杂着地下水的混合流体。

3 矿床成因

A区域矿产源于特定的层位，从矿石的组成成分、分布情况以及硫同位素的组构可以判断，此矿床必然受到过海底沉积成矿的作用。结合野外勘测和室内研究结果分析，A区域是一套岛弧火山岩系，并且在此区域的地层中普遍含有铜。根据相关调查和推断，在中元古代晚期，A区域曾发生了东西向线性海相火山喷发，正是由于此地质活动的发生才形成了该区域的火山-沉积岩系。同时，条带状和星散状的含铜贫矿石也随之一并出现，而改造成矿的矿源层也是由此热液叠加而来。因为岩石存在一定的变质，所以岩石以及矿物中所含有的K-Ar以及Rb-Sr同位素体系也受到了不同程度的破坏。

4 勘查区找矿前景与意义

近年来，我国前前后后发现了多个具大型远景的金属矿床，在铜矿找矿方面已经有了众多的突破和进展。虽然相关研究人员与勘查单位在斑岩型铜矿找矿方面取得的成效还相对较少，但众多研究勘查结果都尾气提供了更多的找矿路径。经调查，A地区具有良好的成矿地质条件，但是从总体上看，其工作的程度依然偏低。从各方面多角度考虑，该地区具有较好的找矿前景。