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【摘 要】 本文通过研究黑龙江铜山铜矿区域地质特征和矿床地质,探讨该矿床成因,据此总结区域找矿标志。结果表明:1.矿区主要发育奥陶系-石炭系、中生界及第四系全新统地层。2.勘探区构造以北西向、东西向及南北向构造为主。3.矿石中的矿物以硅酸盐和硫化物为主。4.铜山铜矿为中温热液型矿床,铜的来源为多宝山组火山岩、火山碎屑岩及多宝山超单元侵入岩。5.找矿标志主要包括地层标志、侵入岩标志、构造标志、围岩蚀变标志、构造标志、伴生标志及次生氧化带标志。
【关键词】 铜山铜矿;地质特征、成矿因素;找矿标志
1、成矿地质背景
铜山铜矿位于嫩江县北北东方向约160千米处,大兴安岭地槽褶皱系东段罕达气褶皱带的西部,北西向构造带的多宝山复背斜的南西翼,区内古生界地层很发育。下奥陶统到下石炭统为连续沉积,其中下奥陶统到下泥盆统的海相地层;中泥盆统到下石炭统的海陆交互相地层。中奥陶统多宝山组以中性火山岩为主,是铜山铜矿成矿围岩,矿体赋存于下部安山岩及其凝灰岩中,岩石青盘岩化发育。区域岩浆—火山活动频繁、强烈。侵入岩为石炭世早期—中期多宝山超单元的小山头辉长岩单元(C1Xδν)、铜山英云闪长岩单元(C2TMδ)、多宝山花岗闪长岩单元(C2Dγδ)及大砬子花岗闪长斑岩单元(C2D1γδπ)。区域以加里东期构造为基础,叠加了华力西期和燕山期构造,而后者以线性断裂构造为主。
2、矿区地质特征
2.1矿区地层
勘探区内出露的地层有古生界奥陶系中统铜山组()、多宝山组()及第四系全新统堆积物。
2.2矿区构造
区内构造主要为北西向构造、东西向构造及南北向构造。北西向构造是区内的基础构造,主要为多宝山复背斜及其次一级向斜及北西向韧性剪切带;东西向构造及南北向构造为成矿后构造,主要为东西向断裂、南北向断裂。
3、矿床特征
3.1矿体特征
铜山铜矿床位于1040勘探线至1116勘探线间,矿床长大于2000米,宽在25-713米之间。矿床由Ⅰ号矿体、Ⅱ号矿体、Ⅲ号矿体、Ⅳ号矿体及Ⅴ号矿体,共5条矿体组成,各矿体赋存标高在+530.00米至-900米之间。
Ⅰ号矿体赋存于铜山断层上盘多宝山组第一岩性段一亚段绿泥石化绢云母化安山岩或安山质火山碎屑岩中。矿体赋存标高530—200米,在平面上呈透镜状,剖面上呈楔状,倾向218°,倾角75°。矿体控制长度816米,倾斜长度80.0—183.8米,水平厚度在2.57—136.0米之间。
Ⅱ号矿体为隐伏矿体,赋存于铜山断层上盘多宝山组第一岩性段一亚段绿泥石化绢云母化安山岩或安山质火山碎屑岩中。矿体赋存标高513.8至-285.2米。矿体总体上呈透镜状,倾向210°,倾角30—60°,矿体控制长度2000米,矿体最大水平厚度174.6米。
3.2矿石矿物成分及其特征量
矿石中金属矿物31种,按矿物成因可分为内生矿物、表生矿物两类。矿石中的矿物以硅酸盐和硫化物为主,次之为氧化物、硫酸盐、自然元素、氢氧化物及磷酸盐等,表生矿物以碳酸盐为主,次之为氧化物、氢氧化物及次生硫化物。
可被工业利用的金属矿物主要是黄铜矿、孔雀石、蓝铜矿;其次是斑铜矿及赤铜矿、铜蓝等。矿体中部含量较高,且以黄铜矿—辉钼矿组合为主,而矿体边部则以黄铜矿一黄铁矿组合为主。
4、矿床成因及找矿标志
4.1矿床成因
4.1.1控礦因素
⑴物质来源
地层中铜元素含量高于地壳中铜元素平均值,说明地层中铜元素发生过大规模的迁移。认为铜的来源应为多宝山组火山岩、火山碎屑岩及多宝山超单元侵入岩。
⑵构造
本区构造极为发育,既有褶皱构造,又有断裂构造及韧性剪切带,给岩浆活动开辟了良好的通道。矿区内不同方向、不同性质构造的多期次活动,使矿区内节理、裂隙及破碎带极为发育。它们为含矿溶液的运移及沉淀创造了良好的空间
4.1.2矿床成因类型
铜山铜矿为中温热液型矿床,工业类型为斑岩型,主要依据为:
⑴铜山矿区包裹体测温资料表明,成矿主期温度为240°—320°。
⑵矿石中主要金属矿物成分以黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、辉铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物矿物为主。
⑶矿石结构以细粒他形晶粒状结构、半自形晶粒状结构为主。
⑷矿石构造以细脉浸染状构造最发育。
⑸具典型的中温蚀变矿物组合:钾长石化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、硅化、黑云母化、绿帘石化、青盘岩化。
⑹铜矿床位于复背斜应力最集中的转弯部位,矿体分布于断裂的交叉部位中。岩浆的频繁活动,使围岩中的铜不断被萃取进入岩浆,从而含矿热液中铜的浓度不断富集,在合适的环境沉淀成矿。
4.2地质找矿标志
4.2.1地层标志
矿体群主要赋存在中奥陶统多宝山组一段安山岩地层中,其次为凝灰岩和凝灰熔岩。在空间分布上与矿体有明显的一致性。所以中奥陶统多宝山组一段安山岩、凝灰岩和凝灰熔岩地层可作为找矿标志。
4.2.2侵入岩标志
英云闪长岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩是本区重要找矿标志之一,上述三种岩体铜含量均高于其它岩体,铜主要赋存于前两者岩体中,所以上述岩体亦是找矿标志之一。如有后期的斑岩侵入于上述两岩体中则对成矿更有利。
4.2.3构造标志
⑴北西向构造明显控制着矿体的分布、形态和产状等,是重要的找矿标志之一。
⑵构造带转折处和几组构造交汇或两种构造交叉部位。
⑶片理化带,压碎构造带的存在,尤其是先压后张的片理化带。
⑷侵入岩顶部及其接触带。
⑸各类角砾岩带。
⑹韧脆性剪切带近旁节理密集带。
4.2.4围岩蚀变标志
蚀变是重要的找矿标志之一。蚀变规模大强度高,分带明显,是最好的找矿线索。
4.2.5伴生标志
与铜矿伴生的黄铁矿和铅锌矿化,多分布在矿带、矿体的外带或顶部、尾部,所以可以作为找矿标志。尤其是黄铁矿中有较高铜的含量时,找矿标志更为重要。在矿体边部或顶部有较多的密集绿泥石碳酸盐脉、绿帘石碳酸盐石英脉穿插。它标志着下部可能有矿体存在。是寻找盲矿体的标志之一。
4.2.6次生氧化带标志
含矿岩石经风化淋滤后,往往形成黄褐色“铁染”的土状物,铜矿物经氧化后,常形成孔雀石、蓝铜矿、黑铜矿、赤铁矿等,这些亦是找矿的直接标志。
参考文献:
武广,刘军,钟伟,等.黑龙江省铜山斑岩铜矿床流体包裹体研究.岩石学报,2009,25(11):2995-3006.
赵元艺,马志红,仲崇学.黑龙江铜山铜矿床地球化学及其找矿模型.地质与勘探,1995,31(3):48-54.
张立东,李成禄,徐国战,等.黑龙江多宝山地区二长闪长岩元素地球化学、SHRIM锆石U-Pb年代学及构造背景研究.矿物学报,2011(S1):664-665.
【关键词】 铜山铜矿;地质特征、成矿因素;找矿标志
1、成矿地质背景
铜山铜矿位于嫩江县北北东方向约160千米处,大兴安岭地槽褶皱系东段罕达气褶皱带的西部,北西向构造带的多宝山复背斜的南西翼,区内古生界地层很发育。下奥陶统到下石炭统为连续沉积,其中下奥陶统到下泥盆统的海相地层;中泥盆统到下石炭统的海陆交互相地层。中奥陶统多宝山组以中性火山岩为主,是铜山铜矿成矿围岩,矿体赋存于下部安山岩及其凝灰岩中,岩石青盘岩化发育。区域岩浆—火山活动频繁、强烈。侵入岩为石炭世早期—中期多宝山超单元的小山头辉长岩单元(C1Xδν)、铜山英云闪长岩单元(C2TMδ)、多宝山花岗闪长岩单元(C2Dγδ)及大砬子花岗闪长斑岩单元(C2D1γδπ)。区域以加里东期构造为基础,叠加了华力西期和燕山期构造,而后者以线性断裂构造为主。
2、矿区地质特征
2.1矿区地层
勘探区内出露的地层有古生界奥陶系中统铜山组()、多宝山组()及第四系全新统堆积物。
2.2矿区构造
区内构造主要为北西向构造、东西向构造及南北向构造。北西向构造是区内的基础构造,主要为多宝山复背斜及其次一级向斜及北西向韧性剪切带;东西向构造及南北向构造为成矿后构造,主要为东西向断裂、南北向断裂。
3、矿床特征
3.1矿体特征
铜山铜矿床位于1040勘探线至1116勘探线间,矿床长大于2000米,宽在25-713米之间。矿床由Ⅰ号矿体、Ⅱ号矿体、Ⅲ号矿体、Ⅳ号矿体及Ⅴ号矿体,共5条矿体组成,各矿体赋存标高在+530.00米至-900米之间。
Ⅰ号矿体赋存于铜山断层上盘多宝山组第一岩性段一亚段绿泥石化绢云母化安山岩或安山质火山碎屑岩中。矿体赋存标高530—200米,在平面上呈透镜状,剖面上呈楔状,倾向218°,倾角75°。矿体控制长度816米,倾斜长度80.0—183.8米,水平厚度在2.57—136.0米之间。
Ⅱ号矿体为隐伏矿体,赋存于铜山断层上盘多宝山组第一岩性段一亚段绿泥石化绢云母化安山岩或安山质火山碎屑岩中。矿体赋存标高513.8至-285.2米。矿体总体上呈透镜状,倾向210°,倾角30—60°,矿体控制长度2000米,矿体最大水平厚度174.6米。
3.2矿石矿物成分及其特征量
矿石中金属矿物31种,按矿物成因可分为内生矿物、表生矿物两类。矿石中的矿物以硅酸盐和硫化物为主,次之为氧化物、硫酸盐、自然元素、氢氧化物及磷酸盐等,表生矿物以碳酸盐为主,次之为氧化物、氢氧化物及次生硫化物。
可被工业利用的金属矿物主要是黄铜矿、孔雀石、蓝铜矿;其次是斑铜矿及赤铜矿、铜蓝等。矿体中部含量较高,且以黄铜矿—辉钼矿组合为主,而矿体边部则以黄铜矿一黄铁矿组合为主。
4、矿床成因及找矿标志
4.1矿床成因
4.1.1控礦因素
⑴物质来源
地层中铜元素含量高于地壳中铜元素平均值,说明地层中铜元素发生过大规模的迁移。认为铜的来源应为多宝山组火山岩、火山碎屑岩及多宝山超单元侵入岩。
⑵构造
本区构造极为发育,既有褶皱构造,又有断裂构造及韧性剪切带,给岩浆活动开辟了良好的通道。矿区内不同方向、不同性质构造的多期次活动,使矿区内节理、裂隙及破碎带极为发育。它们为含矿溶液的运移及沉淀创造了良好的空间
4.1.2矿床成因类型
铜山铜矿为中温热液型矿床,工业类型为斑岩型,主要依据为:
⑴铜山矿区包裹体测温资料表明,成矿主期温度为240°—320°。
⑵矿石中主要金属矿物成分以黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、辉铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物矿物为主。
⑶矿石结构以细粒他形晶粒状结构、半自形晶粒状结构为主。
⑷矿石构造以细脉浸染状构造最发育。
⑸具典型的中温蚀变矿物组合:钾长石化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、硅化、黑云母化、绿帘石化、青盘岩化。
⑹铜矿床位于复背斜应力最集中的转弯部位,矿体分布于断裂的交叉部位中。岩浆的频繁活动,使围岩中的铜不断被萃取进入岩浆,从而含矿热液中铜的浓度不断富集,在合适的环境沉淀成矿。
4.2地质找矿标志
4.2.1地层标志
矿体群主要赋存在中奥陶统多宝山组一段安山岩地层中,其次为凝灰岩和凝灰熔岩。在空间分布上与矿体有明显的一致性。所以中奥陶统多宝山组一段安山岩、凝灰岩和凝灰熔岩地层可作为找矿标志。
4.2.2侵入岩标志
英云闪长岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩是本区重要找矿标志之一,上述三种岩体铜含量均高于其它岩体,铜主要赋存于前两者岩体中,所以上述岩体亦是找矿标志之一。如有后期的斑岩侵入于上述两岩体中则对成矿更有利。
4.2.3构造标志
⑴北西向构造明显控制着矿体的分布、形态和产状等,是重要的找矿标志之一。
⑵构造带转折处和几组构造交汇或两种构造交叉部位。
⑶片理化带,压碎构造带的存在,尤其是先压后张的片理化带。
⑷侵入岩顶部及其接触带。
⑸各类角砾岩带。
⑹韧脆性剪切带近旁节理密集带。
4.2.4围岩蚀变标志
蚀变是重要的找矿标志之一。蚀变规模大强度高,分带明显,是最好的找矿线索。
4.2.5伴生标志
与铜矿伴生的黄铁矿和铅锌矿化,多分布在矿带、矿体的外带或顶部、尾部,所以可以作为找矿标志。尤其是黄铁矿中有较高铜的含量时,找矿标志更为重要。在矿体边部或顶部有较多的密集绿泥石碳酸盐脉、绿帘石碳酸盐石英脉穿插。它标志着下部可能有矿体存在。是寻找盲矿体的标志之一。
4.2.6次生氧化带标志
含矿岩石经风化淋滤后,往往形成黄褐色“铁染”的土状物,铜矿物经氧化后,常形成孔雀石、蓝铜矿、黑铜矿、赤铁矿等,这些亦是找矿的直接标志。
参考文献:
武广,刘军,钟伟,等.黑龙江省铜山斑岩铜矿床流体包裹体研究.岩石学报,2009,25(11):2995-3006.
赵元艺,马志红,仲崇学.黑龙江铜山铜矿床地球化学及其找矿模型.地质与勘探,1995,31(3):48-54.
张立东,李成禄,徐国战,等.黑龙江多宝山地区二长闪长岩元素地球化学、SHRIM锆石U-Pb年代学及构造背景研究.矿物学报,2011(S1):664-665.