宁安市北杨林子铜矿床地质特征及矿床成因分析

苗成林

（黑龙江省有色金属地质勘查七○七队，黑龙江 绥化 152000）

随着我国经济的高速发展，对于有色金属矿产资源的需求量越来越大。为了更好的配合国民经济发展，促进国家基础设施建设，满足国家经济高速高质量发展，加强有色金属矿产的勘查开发尤为重要。

1 区域地质背景

工作区位于黑龙江省东南部。大地构造单元为伊春-张广才岭早古生代陆缘构造带太平岭新元古代陆缘活动带。属于太平岭铜、金、铅、锌、镍、铁成矿带。地层主要出露奥陶系下-上统宝泉组千枚状板岩和粉砂质板岩；白垩系下-上统松木河组流纹岩、英安岩以及安山岩；新近系上统船底山组橄榄玄武岩、块状玄武岩和气孔杏仁状玄武岩；侵入岩主要出露晚三叠世-早侏罗世二长花岗岩和晚白垩世花岗斑岩。测区褶皱和断裂构造发育，并且呈现多期构造活动特征。

2 矿区地质特征

2.1 矿区地质背景

区内地层为奥陶系下-上统宝泉组、白垩系下-上统松木河组、新近系上统船底山组和第四系全新统。侵入岩为晚三叠世-早侏罗世二长花岗岩和晚白垩世花岗斑岩。测区整体为正磁场特征，局部负磁场特征。区内断裂构造为主要构造类型。东西向、北西西向、北西向断裂为主要导矿和控矿构造，由其派生的次级构造是主要的容矿构造，特别是北西向构造破碎带。

2.2 地层

矿区内地层有奥陶系下-上统宝泉组（o1-2b），白垩系下-上统松木河组（K1-2s），新近系上统船底山组（βN2c）和第四系全新统。近矿围岩蚀变发育，呈面状和带状分布；硅化、绿泥石化、绢云母化、钾化发育；黄铁矿化发育。

（1）奥陶系上-下统宝泉组（o1-2b）：分布于工作区东南方向，由千枚状板岩和粉砂质板岩组成。

千枚状板岩：新鲜面：灰绿色，板状构造，变余泥质结构。矿物成分：粘土矿物，少量绿泥石，绿色、鳞片状，矿物成分基本没有结晶。岩石表面可见丝绢光泽。成因：区域变质作用。原岩由泥质（粉砂岩，凝灰岩）经低级区域变质作用形成的。

粉砂质板岩：新鲜面灰黑色，风化面灰色，板状构造，变余泥质结构。矿物成分：石英、长石粘土矿物，少量绿泥石。成因：区域变质作用。原岩由泥质泥质（粉砂岩，凝灰岩）经低级区域变质作用形成的。

（2）白垩系下-上统松木河组（K1-2s）：分布于测区西北方向,由流纹岩、英安岩、安山岩组成。

流纹岩：新鲜面白色，风化面黄白色，流纹构造，斑状结构；斑晶由石英，长石和黑云母组成，基质为隐晶质结构。矿物呈定向 排列似流纹状。成因：酸性喷出岩。

英安岩：新鲜面浅紫灰色，风化面灰紫色，块状构造，斑状结构；斑晶由斜长石，石英组成，基质为隐晶质结构。成因：中酸性喷出岩。

安山岩：新鲜面紫红色，风化面，灰白色，块状构造，斑状结构；斑晶由斜长石、角闪石和辉石组成，基质为玻基交织结构。斜长石易于发生绢云母化。成因：中性喷出岩。

（3）新近系上统船底山组（βN2c）：由橄榄玄武岩、块状玄武岩、气孔杏仁状玄岩组成。橄榄玄武岩：新鲜面黑色，风化面灰黑色，块状构造，斑状结构；斑晶由橄榄石、辉石和斜长石组成，基质为隐晶质结构或者玻璃质结构组成。块状玄武岩：新鲜面灰绿色，风化面灰黑色，块状构造，斑状结构；斑晶由斜长石和辉石组成，基质为隐晶质结构或者玻璃质结构组成。气孔杏仁状玄武岩：新鲜面绿黑色，风化面灰黑色，气孔杏仁状构造，斑状结构；斑晶由斜长石和辉石组成，基质为隐晶质结构或者玻璃质结构。

（4）第四系全新统：由黑色细粉砂、灰色粘土、黄色亚粘土、砂砾石及河床松散沉积物等组成。

2.3 侵入岩

（1）晚三叠世-早侏罗世二长花岗岩：分布于测区中西部，在测区大面积出露，面积约占工作区总面积的70%。

二长花岗岩：岩石新鲜面呈肉红色，风化面呈灰白色，块状构造，花岗结构。矿物成分：钾长石：肉红色，它形-半自行粒状，粒径2mm～5mm，含量40%±；斜长石：灰白色，半自行粒状或半自行板块状，粒径3mm-5mm，含量35%±；石英：无色，透明，它形粒状，无解理，粒径3mm～5mm，含量21%±；黑云母：新鲜面褐黑色-黑色，风化面灰褐色，一组片状完全解理，粒径2mm～5mm，含量4%±。成因：酸性侵入岩。

（2）晚白垩世花岗斑岩：分布于测区中部，少量出露。花岗斑岩：新鲜面肉红色，风化面灰白色，块状构造，斑状结构。斑晶由钾长石和石英组成。其中钾长石：肉红色，它形粒状，粒径2mm～5mm，含量21%±；石英：无色，透明，它形粒状，无解理，粒径2mm～5mm，含量21%±；基质为隐晶质结构。成因：酸性浅成喷出岩。

2.4 地球物理特征

测区整体为正磁场特征，局部负磁场特征。测区西北方向为磁场值变化较大的正磁场区，∆T 多为100nT～500nT；北北方向较为平稳的正磁场区；中部负磁场区推测正磁异常主要反映了中基性火山岩熔岩的磁场特征，负磁异常反映了酸性熔岩的磁场特征。测区中部和南部，大部分区域∆T 等值线较为稀疏，磁场变化较为平缓，磁场值较低，∆T 值多为100nT～200nT 之间，反应了花岗岩的弱磁场特征。通过对工作区磁场解译，推断区内构造以断裂构造为主。

2.5 地球化学特征

测区位于北部属镜泊湖-鸡东新生代玄武岩覆盖亚景观，沟谷形状狭窄，山势较低，山顶较平缓。水系发育不佳，一级水系、二级水系沟谷位置多呈“V”字形状。水系沉积物分选性较差，以大的砾石和岩石碎屑为主，细颗粒物质较少，有机质大量存在。沼泽区域沿二级水系、三级水系发育，一级水系及山坡不发育沼泽。南部位于小兴安岭-张广才岭中低山亚景观，地形切割较深，地势起伏较大，区内水系较发育，一级水系沉积物以河流冲积物为主，混有残坡积物质。其成份为淤泥、粘土及风化岩石碎屑组成，有机质成分较多。二级水系及以上发育沉积物，发育粗砂、中砂。土壤层在地势较为平缓部位沉积较好，易于采集土壤地球化学样品；土壤层位发育较为完整，A层为表土层，发育含有多种植物根系的腐殖质，有机质含量高、易松动，暗褐色。厚度一般5-15cm不等；B层淋滤层，以粘土、亚粘土为主，夹少量碎石，颜色较浅，有机质含量较少；C层母质层，为半风化的碎石块。测区内出露中酸性火山岩、陆缘碎屑沉积岩和二长花岗岩等，土壤层发育，但地势平缓，很少有基岩出露。本区水系沉积物也是由两种成因的介质系列组成：水系泥炭沉积物和水系碎屑沉积物。后者更为发育。地表径流发育处有一定的分选性。适合水系沉积物测量工作。

2.6 区域构造

本区位于Ⅱ级构造单元松嫩-佳木斯-兴凯陆块，Ⅲ级构造单元伊春-张广才岭早古生代陆缘构造带，Ⅳ级构造单元太平岭新元古代陆缘活动带。测区地质构造复杂。基底为太平岭隆起东延部，经张广才岭旋回陆壳增生与改造，陆壳最终固结。早古生代至中石炭世时地壳抬升，缺失沉积地层。晚华力西运动使上古生界发育褶皱和断裂。印支运动表现为滨太平洋构造域的活动，断裂构造已初具模型；燕山运动使断裂活动加剧，形成断陷盆地，喜马拉雅运动使断裂再次活动。构造类型属于活动断裂，继承和改造了中生代构造。背斜、向斜褶皱呈北东向和北北东向，地层倾角较缓，两翼不对称。断裂以北北东走向逆断层构造最发育，控制了断陷的形成和发展，同时也破坏了褶皱的完整性。显示本区有多期构造活动特征。

2.7 围岩蚀变

矿区近矿围岩蚀变作用强烈，围岩蚀变是面状或者带状，围岩蚀变围绕侵入体中心呈同心圆状产出，各蚀变矿物组合有规律的分布。以安山岩、安山质凝灰岩的褪色蚀变为主要蚀变，沿断裂构造及破碎带构造发育。本矿区蚀变带均具分带性，内带主要发育硅化、绢云母化蚀变；发育黄铁矿化、褐铁矿化等矿化现象。外带主要发育绿泥石化、高岭土化及泥化蚀变。矿体主要赋存在褪色蚀变带。

硅化：使围岩中石英或隐晶质二氧化硅含量增加的一种蚀变作用。二氧化硅由热液带入，硅化在花岗岩、花岗斑岩中发育，从中低温条件下产生。由于硅化可以在广泛的环境中由热液作用形成，因此硅化常与绢云母化、绿泥石化、钾化、黄铁矿化等其他蚀变伴生。

钾长石化：为钾质交代的产物，包括微斜长石化、正长石化、透长石化和冰长石化。由于它们不易区别，且成分几乎完全相同故统称钾长石化。经常发生有大规模的钾长石化带。

绢云母化：属于具有层状结构的硅酸盐矿物。中-低温热液蚀变,本区中在花岗岩和花岗斑岩岩体中最常见。单矿物的绢云母，一般少见。绢云母化常伴随有硅化和黄铁矿化的产生。

绿泥石化：形成含绿泥石蚀变岩石的中低温热液蚀变作用。

2.8 矿化特点

黄铁矿化：含硫的热液作用于围岩，使围岩产生黄铁矿的一种蚀变，主要形态为细脉状和浸染状。在中、低温热液矿床中最为常见，可以发生在各种围岩中。在酸性岩浆岩中，与绢云母化和硅化共生；在中、基性岩浆岩中，与绿泥石化、碳酸盐化、黑云母化共生。

3 成矿地质条件

岩浆岩条件：在成因上由中酸性浅成侵入体有关。

构造条件：含矿斑岩的侵入多与深大断裂有关，矿体常呈带状分布，多分布在深大断裂两侧的次级断裂构造系统中。矿体更受岩体和围岩中的层间裂隙、片理和原生裂隙的控制。地层条件：围岩为硅质时，不易被含矿热液交代，所以矿化蚀变主要集中在岩体顶部；当围岩裂隙特别发育时，含矿汽水热液不仅在岩体顶部聚集，还会进入裂隙进入围岩形成矿化蚀变。

4 矿床成因

斑岩型铜矿（又称细脉浸染型铜矿）是典型的热液矿床。矿床的形成经历了从高温到低温的过程。矿床形成深度介于中-浅成的范围。与矿化有关的斑岩体，多数是钙碱系列火山喷发末期或间歇期侵入的，是次火山环境的产物。含矿斑岩体和大部分矿质是来自地壳深处——上地幔和地壳分异出来的岩浆（含矿热液部分来自大气降水，少部分来自于围岩），它们通过深大断裂，上升到浅部，由于压力和温度骤降，岩浆迅速冷却，形成斑状岩石。当岩浆冷凝结晶时，便运移到侵入岩体顶部，随后含矿热液随同岩浆与围岩发生交代蚀变作用，发生钾化-石英绢英岩化-泥化-青盘岩化等各阶段的蚀变矿化作用形成斑岩型铜矿。若围岩裂隙发育，则含矿气水热液不仅会在岩体顶部聚集成矿，还会进入构造裂隙乃至围岩交代成矿。

5 找矿标志

（1）地质标志：测区内的铜矿化主要赋存在晚三叠—早侏罗世侵入岩上部接触带附近，所以它是本区内生金属矿产间接的地质找矿标志。

（2）岩浆岩标志：测区内花岗斑岩的浅成岩脉岩体与花岗岩围岩接触带附近，是形成铜矿体的有利部位。是重要的岩浆岩找矿标志。

（3）构造标志：测区内主干线性构造是规模较大的断裂构造，为成矿元素提供运移的空间和通道，是主要的导矿和控矿构造，而一些较晚形成的次级线性构造，多为规模较小的次级断裂构造，常成为含矿和容矿构造。东西向、北西西向、北西向断裂为主要导矿和控矿构造，由其派生的次级构造是主要的容矿构造，特别是北西向构造破碎带。这是重要的构造找矿标志。

（4）蚀变矿化标志：主要蚀变类型有钾化、硅化，其次有绢云母化、青盘岩化、碳酸盐化及高岭土化。矿床的围岩蚀变是以中酸性斑岩体边部为中心，具环状蚀变分带特点。以岩体为中心向外依次可分为青盘岩化带—泥化带-黄铁绢英岩化带-钾化带。

钾化带（钾化蚀变带）：包括钾长石化和黑云母化。主要矿物为钾长石、黑云母及石英。绢英岩化带（似千枚岩化带）：主要矿物为石英、绢云母，少量黄铁矿。泥化带（粘土化带）：矿物成分包括高岭土、绢云母、石英、黄铁矿。青盘岩化带：矿物成分为：绿帘石、绿泥石、绢云母、石英以及黄铁矿。这是重要的蚀变矿化找矿标志。