内蒙古金巴山铜矿床地质特征及成因探讨

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【摘 要】 金巴山铜矿床主要与北西西向构造有关，研究表明，矿体赋存于次生裂隙、节理、层间结构面等次级构造中，形成走向为北西西向的脉状铜矿床。矿石矿物黄铜矿、黄铁矿主要呈团块状、细脉状、浸染状产出。含矿热液沿前期形成的断裂带向上运移。同时在岩浆侵位时形成巨大热源促使建造水、大气降水形成不断的热液循环，沿变形岩石裂隙发生热液对流，还不断从地层中萃取铜元素成为成矿溶液，最后在低压区沉淀，富集成矿。研究指出，在该矿床北西及南东方向的相邻区域具有一定的找矿前景。

【关键词】 铜矿床 控矿因素 黑鹰山-雅干-金巴山成矿带 西北

Geological Characteristic and the Factor Discussed of Jinbashan Copper Deposit，

Inner Mongolia

Zhang yun

（Ningxia nuclear industry geological exploration institute Yinchuan 750021）

【Abstract】 Jinbashan copper deposit primarily constructed on NWW structural.It is found that the ore-body mainly occur on the sub-structural，such as secondary interstice、roint and inyerlayer-sturctural plane.As a result， the copper deposit is an NWW and veined copper ore deposit. The ore-minerals is Chalcopyrite and Pyrite， in cloddy、dissemination or veinlets. Epithermal throw the fractural migrated upward. The ore fluids migration upward along the early formation of the fractural .Formed when the magmatic emplaced enormous epithermal to facilitate the construction of water， the formation of continuous precipitation hydrothermal circulation， rock fractures occur along the deformed hydrothermal convection， but has also become a copper extracted from the formation mineralizing solution， and finally settling in the low pressure area， rich integrated ore. With the studies ， the area on the NW and SE of the copper deposit has better prospecting .

【Key words】 copper deposit factor Heiyingshan-yagan-jinbashan Metallogenic belt Northwest

金巴山铜矿床位于黑鹰山铁矿东南部，由3个铜矿带组成（两个产于变质岩中、一个产于花岗岩中），早在1971年就已发现了该铜矿点，对其进行了矿点检查，并提出了在以后工作中给予注意的评价意见。在2010-2013年经物、化探、地质测量、钻探，已初步获得一个小型规模的铜矿床，本文主要对该类型矿床的成矿地质特征及矿床成因进行探讨。

1 成矿地质背景

矿床位于内蒙古西部黑鹰山—雅干华力西造山带-金巴山成矿带东部，金巴山复向斜南翼部位，区域性北西西向断裂（F2）下盘的次级断裂中。矿区内出露地层有中上志留统公婆泉组；下石炭统绿条山组；中石炭统白山组；下白垩统赤金堡组。褶皱及断裂构造均较发育，是矿床的主要控矿因素。岩浆岩为二叠纪中、晚期的中酸性、基性侵入岩。铜矿床则产于绿条山组的黑云母石英片岩、二云母石英片岩、石英岩中，区内除铜矿外，还有磁铁矿、黄铁矿、锰矿等矿产。

2 矿床地质特征

2.1 地层

铜矿化产于下石炭统绿条山组的沉积变质岩中。该组地层几乎分布于整个勘查区，岩层走向北西300°-320°，与区域主构造线方向基本一致，倾向南西210°-230°，倾角75°-85°，局部甚至倒转。岩性由沉积变质岩、火山碎屑岩组成，以浅变质到中度变质的石英岩、二云母石英片岩、黑云母石英片岩、黑云母二长片麻岩等为组合特征产出。为浅海相碎屑岩、火山碎屑岩建造。是矿区的赋矿层位。

2.2 构造

勘查区大地构造位置位于哈萨克斯坦（准噶尔）板块亚域（Ⅱ）—东准噶尔造山带（Ⅱc）—黑鹰山—雅干华力西造山带（Ⅱc1）与塔里木板块亚域（Ⅲ）—北山造山带（Ⅲb）—旱山隆起（Ⅲb11）之联合部位。区内构造发育，主要由北西西向和北东向两组构造组成了该区的构造格架。以近东西向展布的构造为主，北东向构造略晚于近东西向构造。其形成时期以华力西期为主，以后各期次微弱。地质构造较为复杂。

2.2.1 褶皱构造

金巴山复向斜，位于金巴山北侧，主要发育在古生界变质岩地层中，总体上为一复向斜，两翼又形成一系列低序次的紧密线状褶皱。褶皱轴面多平行区域构造线方向，呈舒缓的波状延伸。褶皱轴向265°-290°，延伸长约30km。由于受到平行褶皱轴向的冲断层破坏，两翼地层缺失较多。其形成时期以华力西期为主，以后各期次微弱。金巴山铜矿床产于该向斜南翼。（见图1）

2.2.2 断裂构造

（1）北西西向—近东西向断裂。以F2断裂为代表的一组近东西向断裂构造，是由一系列同一方向的断层及破碎带组成，其性质为压性、压扭性断裂，走向280°-300°，倾向南西，倾角60°-75°，以该组断裂为主，北东向断裂略晚于北西西向断裂。

F2为区域性大断裂，断裂带东西延长数十公里，宽50-100m。断裂带横穿勘查区，向西延伸到勘查区外（见图1）。断层发育于下石炭统绿条山组地层中。破碎带内岩石破碎强烈，碎裂岩化、糜棱岩化发育。构造带两侧发育着一系列次一级压性、压扭性及张性断裂，带宽0.5-15m不等，延伸几百米到几千米。

F2断层是金巴山铜矿床的定位构造，其北侧约500m处的次一级断裂构造是金巴山铜矿床的容矿构造，性质为逆冲断层。走向北西300°-320°，倾向南西210°-230°，倾角70°-85°，长约3km。宽5-15m，局部可达50m，整个构造破碎带呈中部宽两侧窄的透镜状展布。构造带内层间挤压滑动面及局部揉皱现象十分发育，造岩矿物大多呈定向排列。地表岩石破碎强烈，探槽揭露显示大部分岩石呈细小碎块状，粉沫状。蚀变强烈，见褐铁矿化、孔雀石化、高岭土化、绿泥石化、绢云母化等，碳酸盐岩沿裂隙充填。

（2）北东向断裂。该组断裂以破碎带在地表表现为负地形及第四系冲沟为特征，走向北东5°-35°之间，性质张性及张扭性。北东向构造略晚于北西向构造，是一组破坏性构造，对矿区地层及矿化体的连续性起到一定的破坏作用。

2.3 岩浆岩

勘查区内岩浆岩以活动频繁、出露广泛、侵入类型繁杂、产状多样、规模大小不等为特征。主要有石炭纪斜长花岗岩（γo42c）、似斑状黑云母花岗岩（γ42b）、黑云母斜长花岗岩（γo42c）、黑云母花岗闪长岩（γδ42d）、二叠纪钾长花岗岩（γ43）。多呈岩枝、岩墙或岩脉产出。受北西西构造控制，沿北西西向断裂侵入于绿条山组地层中，据研究表明，二叠纪钾长花岗岩的侵入与成矿关系密切。

2.4 岩脉

勘查区内岩脉发育，以基性岩脉为主，有辉绿岩脉，闪长岩脉，少量花岗岩脉。岩脉多呈北西西向、北东向展布，个别呈南北向展布。但在有黄铁矿、黄铜矿产出的部位往往有石英细脉的出现，其规模大小不等，一般长几十厘米-十几米，宽几厘米到几十厘米不等，大多呈北西西向和北东向展布，主要受细小裂隙控制，黄铜矿与石英细脉关系密切。

2.5 铜矿体及矿石特征

2.5.1 矿体规模、形态、产状

铜矿床由18个矿体组成，矿体规模大小不等，总长约1200米，宽50-180米。以Ⅰ号矿体为主，长约700米，水平厚度约0.5-15米，Cu平均品位0.87%。最高品位可达2.27%。平面形态呈透镜状、条带状，剖面形态呈似层状、板状，沿走向和倾向均有膨胀收缩变化。西部矿体向深部侧伏，侧伏角约30°左右。（见图2）

围岩蚀变有：硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化，次生矿化蚀变有：孔雀石化、黄铜矿化、黄铁矿化、褐铁矿化、磁铁矿化、赤铁矿化等。

2.5.2 矿石组分及结构构造

含矿岩石中，原生金属硫化矿物主要有黄铜矿、黄铁矿，氧化矿石中金属矿物有孔雀石、褐铁矿，偶见赤铁矿。其含量不均匀，局部呈不规则团块状。脉石矿物有石英、黑云母、斜长石、钾长石和绢（白）云母，偶见电气石。

矿石的结构主要为晶粒结构、交代结构。晶粒结构：其特征主要为黄铜矿、黄铁矿等金属硫化矿物结晶而成，显微镜下以它形粒状和半自形粒状结构为主。未见其晶形，集合体呈致密块状和星散颗粒状不均匀的分布于岩石中。交代溶蚀结构：其主要特征是部分黄铜矿被微细石英颗粒、微细云母晶片等脉石矿物呈不规则状伸入到黄铜矿颗粒中，还可见极少部分铜兰交代黄铜矿的现象，从而表现成不规则状、港湾状、残余状等交代溶蚀结构。

矿石的构造主要为稠密浸染构造、星散浸染构造、细脉浸染构造。稠密浸染构造：主要表现为在石英、云母，部分绢云母、高岭石等基质内密集的分布着黄铜矿、黄铁矿等金属矿物集合体，金属矿物的分布无方向性，集合体呈无规律的密集块状。此构造中铜含量相对较高。星散浸染构造：主要表现为在石英、云母，部分绢云母、高岭石等基质内呈星点状分布着黄铜矿、黄铁矿等金属矿物集合体，金属矿物的分布无方向性，金属矿物分布不均匀，集合体表现呈分散状。此类型中铜含量相对较低。细脉浸染构造：金属矿物主要受节理、裂隙、面理等外因的控制，表现为金属矿物集合体大致沿一个方向分布，形成具有一定方向性的长条状、细脉状构造。由热液充填作用而成。

2.5.3 矿石中铜的赋存状态

矿石中铜主要以黄铜矿的形式存在，呈不规则状、残余粒状、孤岛状、叶片状，部分被脉石交代呈港湾状、残余状。弱非均质，粒度变化范围在0.5-2mm之间。呈聚集体或分散状分布，聚集体呈块状，部分矿物略具定向分布，是黄铜矿的主要赋存状态。黄铜矿含量0.5-2%。

综上所述，认为该矿床为次级构造控制的热液脉状铜矿床。

3 矿床成因探讨

3.1 断裂构造对成矿的控制

近东西向断裂的形成导致地壳深部岩浆源上侵，同时携带大量的热源及成矿物质运移，岩浆在到达近地表时由于温度的下降发生结晶分异作用，此时有用组分从岩浆中分离出来，向低压区运移。同时构造活动使地层中的成矿元素活化，有利于有用组份的萃取。受构造控制的含矿热液在其侵位时形成巨大热源促使建造水、大气降水形成不断的热液循环，沿变形岩石裂隙发生热液对流，从而不断从地层中萃取铜元素成为成矿溶液，最后在低压区沉淀，富集成矿。

3.2 地层对成矿的作用

早期沉积变质的绿条山组地层为矿床的形成提供了部分物源，矿体围岩主要为黑云母石英片岩、二云母石英片岩等，据样品分析结果显示，地层中Cu元素的丰度值较高（见表1），矿体与围岩界线呈渐变关系。

围岩矿物成分为石英、长石、云母、高岭土等。绿条山组黑云母石英片岩部分微量元素含量由上表可知，Ag、Ni丰度值低于大陆地壳化学元素丰度，Pb、Zn丰度值与其基本一致，Mo、Sn丰度值略高于其丰度值，Cu的丰度值为大陆地壳化学元素丰度的13.3倍，说明黑云母石英片岩、二云母石英片岩提供了部分成矿物质的有利的赋矿围岩。

4 找矿方向

（1）宏观上，围绕F2区域大断裂两侧已发现了多处金属矿产，且大多产于下石炭统绿条山组地层中，与金巴山铜矿床的成矿地质背景是一致的。

（2）沿金巴山铜矿床走向方向附近的邻区，即北西方向、南向的一定范围内，在钾长花岗岩体的外接触带寻找隐伏矿具有一定的前景。

参考文献：

[1]徐发，任振海，张百胜.内蒙古自治区巴林左旗东山湾钨.钼矿区地质特征及控矿因素分析，桂林：《矿产与地质》，2012，（1）24-29.

[2]甘肃省地质局第二区域地质测量队，《区域地质测量报告》1971年11月.