四川马尔山铜矿成矿特征及找矿标志

2020-12-08谢晓敏

世界有色金属 2020年11期

杨静，谢晓敏

（四川省冶金地质勘查局水文工程大队，四川成都 610000）

四川马尔山铜矿位于四川马尔山西南180°方向，直距20km，矿床类型属造山带型铜矿床构造蚀变岩亚类[1]。铜矿体受控于大规模构造蚀变带内次级层间断层控制，成矿的有利条件为构造条件-近南北向节理裂隙和围岩条件-千枚岩。我国学者（李春昱等1980）认为四川马尔山造山带是华北板块与扬子板块碰撞，在古秦岭洋壳上发育形成的构造带，板块俯冲方向为扬子板块向华北板块俯冲，俯冲带位于临潭--凤县--山阳深大断裂旁侧，具有非常好的成矿条件，有必要加大对该地区的勘查力度。为此，本文提出四川马尔山铜矿成矿特征及找矿标志研究。用地质测量重点查明含矿构造带、岩脉、碳酸盐岩透镜体、褐铁矿及含铜矿化体的分布，配合槽探揭露上述目的地质体及验证化探异常；在地表工作的基础上，对有利的矿化体延深地段实施重点钻探追索和验证，了解矿体赋存规律，为工作区成矿远景区划提供理论支持，以便指导四川马尔山铜矿日后地质找矿和评价工作的顺利开展。

1 四川马尔山铜矿成矿特征

1.1 成矿化学特征

在进行四川马尔山铜矿矿床成因特征浅析之前，首先，明确该铜矿床在四川马尔山的分布位置，主要分布在四川马尔山东北部以及南部[2]。铜矿类型主要为石英脉型铜矿，受区域北北东向构造带控制，产于沙姆瓦系含火山质的浅变质岩中，多沿次级北东、北西、南北向裂隙充填交代成矿。根据区域有关地质矿产资料分析，区域变质作用和岩浆活动加速了本区地壳内流体的循环和热对流，促进Cu在热液中初步富集。

之后地壳发生多次挤压活动，促使导矿构造与下地壳或深大断裂贯通，基性岩浆沿断裂上侵，并携带上来大量的成矿物质—Cu，形成含Cu热液，随后的岩浆活动的进一步加剧，促使成矿热液在构造内循环流动，并淋滤、萃取围岩中成矿物质，尤其是中基性岩浆岩中的成矿物质，加入到成矿流体体系。各阶段含矿流体的性质、成矿物理化学条件及其产物均有明显的差异。

早阶段初始含矿流体具有高温(＞360℃)岩浆热液的特点，溶解有大量SiO2，溶液可能呈弱碱性，其中铜和其它成矿元素主要呈稳定的络合物形式被搬运。在其沿断裂上升运移的过程中，由于温度、压力急剧降低，并有二次沸腾作用发生，使溶液的物理化学平衡发生变化，在温度为360℃～300℃条件下沉淀出石英、黄铁矿等，铜则呈浑圆的珠滴状分布于黄铁矿中。中期阶段，断裂继续活动，上升热液性质随着天水的混入和温度、压力进一步降低而发生显著变化。H2S在热液中的溶解度增高，S2-浓度增大，溶液向中性和弱酸性演化，含成矿铜属元素的络合物发生大量分解，形成黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等。黄铜矿大多沿继承活动的断裂、裂隙充填交代，局部生成富矿脉(囊)。晚阶段，热液中地下水所占比例增大，铜属元素离子浓度显著降低，在温度为180℃～150℃，形成碳酸盐石英组合，含有少量的多铜属硫化物，它们穿切前两阶段的矿脉，此时内生成矿作用已趋于结束。

1.2 成矿地质特征

四川马尔山铜矿矿床北部以桐城-太湖断裂为界，含有较多的榴辉岩、蛇纹岩等变质镁铁质岩岩块，为一套变质表壳岩组合。结合锆石年代学资料显示，大别岩群时代归于晚太古-早元古代。而下扬子地层区成矿时期为晚元古宙，第四纪地层发育齐全，晚元古宙至三叠纪以海相和海陆交互相沉积为主。由于四川马尔山铜矿矿床布拉瓦约系与塞巴奎系呈不整合接触，其间有罗德斯德尔花岗岩岩基侵位，并伴有围岩强烈的褶皱变形、同化作用、花岗岩化作用和铜矿与白钨矿成矿作用；沙姆瓦系与布拉瓦约系亦呈不整合接触，其间有超基性岩侵入体侵位。沙姆瓦系沉积后有霏细岩、石英斑岩、辉绿岩墙与岩席，百利花岗岩岩基、白云母花岗岩和斑状花岗岩等侵入体侵位，其中随着百利花岗岩岩基侵位，伴有围岩的强烈褶皱变形、变质作用及铜矿成矿作用及少量的白钨矿成矿。后期侵入体主要有沿主断裂分布的石英脉、辉绿岩脉，晚前寒武纪大岩墙杂岩体、花岗岩脉、石英脉、辉绿岩席和岩墙和三叠纪——侏罗纪辉绿岩墙与岩席。

区域构造主要表现为，断裂或断层构造和由不同时期岩体侵位形成的岩体侵位及伴生构造。普查区位于哈特利——奎鲁铜矿成矿带北端，哈特利—奎鲁铜矿成矿带呈向西凸半弧形，弧两端为大岩墙所截断。区域上除大岩墙沿之侵位的NNE向断裂规模较大外，断裂或断层构造不很发育，规模也较小，主要为近N-S向断裂，其次为近E-W向断裂和少量其它方向断裂。区域上片岩走向及其片理走向一般与侵位其中的花岗岩岩基边界或片麻状花岗岩片麻理平行，片岩片理倾向从岩基边缘向内倾斜。以上所述，为四川马尔山铜矿成矿特征。

2 四川马尔山铜矿找矿标志

根据四川马尔山铜矿矿体成矿特征分析可知，铜矿体的产出受断裂控明显，同时又与煌斑岩密切相关，显示出受构造破碎控制的成矿特征，是与构造破碎带和煌斑岩有关的热液矿床。

通过区内地质填图及取样分析，对比该区的地层、岩性、构造、岩浆岩及矿化蚀变特征，以及各种地质体的含矿性，该区金矿化与硅化、黄铁矿化的发育情况密切相关，同时又受煌斑岩的侵入定位制约，而煌斑岩又明显地受地层（层间滑动面）、构造的控制。

本文将四川马尔山铜矿找矿标志，分为：地层找矿标志、构造找矿标志、岩浆岩找矿标志、地球化学找矿标志、蚀变找矿标志、古采遗迹找矿标志以及地表找矿标志，进行找矿标志分析。

四川马尔山铜矿地层找矿标志为：富含火山质的浅变质地层，为成矿提供主要物质来源；构造找矿标志为：区域性北北东向深大构造带是主要的导矿构造；其派生次级构造裂隙是容矿构造，北东向断裂裂隙带是铜矿体主要的容矿构造，其次为北西向断裂隙、南北向断裂隙；岩浆岩找矿标志为：中酸性脉岩如花岗斑岩、霏细岩、霏细斑岩、石英斑岩等，以及隐伏小岩株、岩瘤。地球化学找矿标志为：1:10000土壤地球化学Au、Ag异常及其与Cu、Pb、Zn等元素的组合异常，是寻找铜矿的有利地区；蚀变找矿标志为：黄铁绢英岩化是区内的典型矿化蚀变。因此在黄铁绢英岩发育地区就是寻找含铜矿脉的直接标志；古采遗迹找矿标志：区域上位于著名的哈特利—奎鲁铜成矿带，常见老硐、浅井等民采坑，是重要的找矿标志；地表找矿标志：由于四川马尔山植被及第四系浮土覆盖较严重，地表残积石英脉、铁帽等是重要的地表找矿标志。