剖析虎頭崖銅鉛礦床地質特征及成因

■趙恒志

（福建金東礦業股份有限公司福建三明365101）

剖析虎頭崖銅鉛礦床地質特征及成因

■趙恒志

（福建金東礦業股份有限公司福建三明365101）

虎頭崖銅多金屬礦床分布于巴音郭勒河以西虎頭崖一帶，東徑91° 40'21"-91°43'09"；北緯37°02'52"-37°03'18"，呈近東西向展布，由兩條矽卡巖化構造破碎帶，21條銅多金屬礦體組成，屬青海省格爾木市烏圖美仁鄉管轄。本文對虎頭崖銅鉛礦床的地質特征及礦床成因進行了分析探討。

虎頭崖銅鉛礦床 地球化學特征 礦床成因

1 礦床地質特征

1.1 礦體形態

虎頭崖礦床主要有兩個礦帶：Ⅰ號礦帶處于下石炭統大干溝組含碳灰巖和狼牙山組上巖組灰巖夾石英巖之間。走向近東西，傾向北，傾角65°～82°，通過工程的追索揭露，已圈出大小20個銅鉛鋅銀礦體。Ⅱ號礦帶位于Ⅰ號礦帶南側，兩帶之間相距50～300m，局部有交合趨勢，局部傾向南，但總體仍為東西走向，北傾，傾角55°～78°，78°，兩帶地表延長均大于4.8Km。

1.2 礦物組分

主要金屬礦物為黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦及方鉛礦、閃鋅礦，伴生金屬礦物有少量的磁鐵礦，偶有毒砂、白鐵礦等；

礦石的化學成分復雜，礦石以銅為主，其次有鋅及鉛、鐵等。礦石的礦物組成、化學組分復雜，是本礦床的突出特點。這些金屬礦物大部分顆粒細小，晶形差，大部分為它形晶-不規則形態。

礦石中的脈石礦物主要有透輝石、蛇紋石、方解石及石榴石、硬石膏、綠簾石等。

脈石礦物的種類比較簡單，主要為碳酸鹽、硫酸鹽礦物及硅酸鹽礦物。石榴石礦物中含有鎂鐵成分反映出形成于上地幔環境下，方解石重結晶及其蝕變為后期熱液改造，硬石膏的形成反映其受到了高溫熱液的改造。這些不同類型、種類的礦物的形成與出現均反映了該礦床的形成過程受到了來自下地殼或上地幔物質的促使、干擾及破壞。

1.3 圍巖蝕變及成礦期次

圍巖蝕變主要有矽卡巖化、硅化、蛇紋石化、大理巖化、綠泥石化、綠簾石化、透閃石化、石榴石化、透輝石化等，具有典型的矽卡巖化礦化特征。

根據野外觀察以及室內鑒定綜合分析，將成礦期次劃分為矽卡巖期、熱液期以及表生期三個期次。

2 礦床地球化學特征

2.1 礦石地球化學特征

虎頭崖鉛銅礦床礦石的∑REE值為10.13×10-6，稀土總量很低；LREE值 3.16×10-6，HREE值 6.97×10-6；LREE/HREE值0.47；重稀土總量大于輕稀土總量。其特征值處于大洋地殼與原始地幔稀土含量特征值之間。La/Sm值2.11；變化較大，表明輕稀土分餾較明顯。La/Yb值6.00，（La/Yb）N值4.05；（Ce/Yb）N值2.49；以上特征均表明礦石中輕稀土特征變化較明顯。Gd/Yb值2.77，表明礦石中重稀土分餾較明顯。礦石的稀土元素配分曲線呈明顯的右傾的平滑線，基本上處于輕重稀土分餾明顯狀態。Eu處呈較淺V字型谷，負Eu異常，δEu值為0.43，說明了礦石在形成后的矽卡巖化作用的過程中發生Eu的丟失；δCe值0.51；鈰呈明顯的負異常。礦石的這些稀土特征值與上地幔與下陸殼的特征值比較相似。這些特征反映了礦石的物質來源及經歷的成礦過程十分復雜，其成礦的物質明顯的來自上地幔或下地殼且經歷了多次的富集改造。

礦石中Co/Ni值2.27，高于陸殼與洋殼的特征值；Sr/Ba值8.09，高于下陸殼及洋殼特征值；U/Th值0.52處于洋殼特征值范圍；Th/Co值0.03與下地殼值相同；Nb/Ta值0.00與下陸殼特征值相同；Sr/Eu值處于上地殼與下陸殼特征值之間；Zr/Hf值高于陸殼與洋殼的特征值；Zr/Nb值高于洋殼與下地殼特征值，而接近洋殼特征值。Sm/Nb值處于洋殼特征值范圍。這些特征值高于洋殼或處于洋殼或陸殼值之間，這反映出虎頭崖鉛銅礦床的礦石經受多次改造。同時也反映了成礦物質可能來源于地殼深處并經歷了地殼上部的重熔融造成的矽卡巖化作用的疊加改造的特征。

強不相容元素Rb、Ba、Ta等呈強虧損狀態；Cr、Nb、Sr等中等不相容元素也處于虧損狀態；弱不相容元素Y略富集；礦石中部分Co、Ni成礦元素顯較高豐度值，Zn、Pb呈特高豐度值狀態呈富集礦化特征。礦石組成中成分特征的復雜性與其經歷了多次不同性質、不同環境的成礦作用的改造疊加有關。同時也是可作為多期次成礦作用疊加改造的證據。

2.2 放射性同位素特征

同位素計算中Rb的衰變常數λ=1.42x10-11/a，礦源層年齡取自468Ma；成礦年齡取自2146Ma。

虎頭崖鉛銅礦床礦石的Rb與Sr含量極低，而其Rb/Sr、87Rb/86Sr很低；但（87Sr/86Sr）i比圍巖的值要高的多，與圍巖形成了明顯的反差特征，反映了與圍巖的物質來源間有明顯的差異。礦石的Rb與Sr同位素組成特征顯示出其成礦物質來自上、下地幔等深部環境，但又受到碳酸鹽成礦交代作用及成礦熱液改造的影響而使Rb交代丟失。

3 成礦機理與礦床成因

通過對虎頭崖鉛銅礦床礦物共生組合、礦脈穿插關系及控礦條件分析，該礦床明顯受深大斷裂構造、巖漿建造、熱液作用的聯合控制，且經歷了多期次多階段成礦作用。

奧陶紀熱水噴流沉積作用：海底火山噴流帶來了銅、鉛、鋅、鐵等成礦元素，并使其初步富集。同時在盆地內形成了富含銅、鉛、鋅、鐵等成礦元素的硅質巖及碎屑巖，為后期熱液改造成礦提供了物質基礎，其成礦演化模式如下：在矽卡巖期，印支晚期的二長花崗斑巖經分異演化沿著東西向與北西向分支裂隙上侵，與灰巖接觸交代形成矽卡巖，構成Ⅰ號與Ⅱ號矽卡巖化蝕變構造帶，并在其中析出少量磁鐵礦、磁黃鐵礦。在熱液期，隨著矽卡巖期大量矽卡巖礦物的形成，上升溶液中的揮發性組分和金屬離子濃度增高，在上升過程中物理化學條件發生改變后，以硫化物方式交代充填產生黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬礦物。在表生期，深部礦體因剝蝕和新構造運動的影響，遭受地表風化，原生的硅酸鹽、氧化物、硫化物、碳酸鹽等遭到風化，形成孔雀石、銅蘭、等氧化物。

綜上，認為虎頭崖鉛銅多金屬礦為熱水噴流沉積-矽卡巖疊加改造型礦床。

[1]王松，豐成友，李世金等.青海祁漫塔格卡爾卻卡銅多金屬礦區花崗閃長巖鋯石SHRIMP U-Pb測年及其地質意義 [J].中國地質，2009，36（1）：74～84

F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-125-1