洮南市聚寶銅礦地質特征及礦床成因分析

楊延乾+路睿++保善斌++王佳音++談艷++李嘉泰++于小亮

摘要：指出了吉林省洮南市聚寶銅礦位于布敦花-長春嶺構造成礦帶上，礦區發現了3個近南北向展布呈雁行排列的礦脈組，蝕變閃長玢巖及近南北向斷裂控制銅礦的產出與分布。礦石礦物除銅外還伴生金、銀，有利于金屬礦物的綜合利用。通過綜合研究，確定了該礦床成因屬于中溫熱液礦床，成礦與閃長玢巖關系密切，成礦特征可與斑巖型礦床相類比。

關鍵詞：成礦背景；礦床特征；礦床成因；聚寶銅礦

中圖分類號：P578

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）10019903

1 引言

興蒙造山帶及其鄰區固體礦產資源豐富，近年來發現多處銅、鉛、鋅、銀、鎢、錫、鐵等礦產地。聚寶銅礦位于吉林省洮南市西70km處，位于大興安嶺山脈的東麓和松遼平原西緣的交匯地帶。該礦床發現于20世紀80年代，不同單位在礦區進行了不同程度的找礦工作，并取得了一定的成果，但由于地質調查和綜合研究工作起步較晚，缺乏礦床成因理論研究。本文通過對其區域成礦背景，礦床地質特征分析，進而確定其礦床成因，為在該區尋找同類礦床提供理論依據。

2 地質背景

聚寶銅礦位于大興安嶺褶皺隆起帶與松遼沉降帶的銜接部位[1]，屬蓮花山-長春嶺礦帶的延續（圖1）。區域內出露的地層為古生界泥盆系好田群五間房組，二疊系下統大石寨組；中生界侏羅系中統萬寶組、付家洼子組及第四系。構造在區內比較發育，主要構造類型有褶皺和斷裂。褶皺構造以南北向為主，受區域構造哲斯-林西復向斜的影響，在本區形成一系列復背斜。斷裂構造受區域毛伊勒吐-牡牛海深大斷裂的影響在礦區形成北北西向、北西向兩組斷裂。

區內巖漿活動頻繁，主要分為華力西期和燕山期兩個時期，巖性從超基性至酸性均有出露，其中華力西期形成巖基、巖株狀出露的二長花崗巖；燕山期形成的中性、酸性巖漿巖分布最廣，主要有閃長玢巖、花崗閃長巖、黑云母角閃花崗巖、花崗斑巖、煌斑巖和輝綠巖等，其中閃長玢巖與銅礦化關系最密切。

3 礦區地質特征

3.1 地層

礦區內出露的地層有泥盆系、二疊系、侏羅系和第四系。泥盆系出露好田群水泉組，巖性以凝灰質和泥質碎屑沉積為主，變質程度較深；二疊系出露大石寨組地層，巖性主要為凝灰角礫巖、含礫凝灰巖、中-粗粒砂巖夾凝灰巖等，屬淺海相海浸復理石粗碎屑巖建造；侏羅系出露萬寶組和付家洼子組地層，其中萬寶組地層巖性由正常碎屑沉積巖、火山碎屑沉積巖、火山碎屑巖和中酸性熔巖構成，是山間盆地磨拉石建造，付家洼子組則由裂隙式火山噴發所形成，巖性主要為安山巖、安山質凝灰角礫巖、流紋巖等；第四系由殘坡積、沖洪積砂土碎石組成。

3.2 構造

礦區內主要構造類型為斷裂構造，根據其走向基本可分三組，其中北西向構造形成較早，其次為北東向，北北東、北北西和南北向構造形成最晚。銅礦主要受北北東向和南北構造復合控制，北北東向構造為導礦構造，兩組構造符合部位對成礦十分有利。

3.3 巖漿巖

礦區內出露和分布最廣的是燕山早期形成的閃長玢巖，呈巖株、巖基狀分布，其次為花崗巖、花崗斑巖和煌斑巖等呈巖脈狀產出。這些侵入巖大多經受了強烈的擠壓而普遍發生碎裂或糜棱巖化，在此基礎上，經熱液的多次活動，多次疊加而形成礦化。閃長玢巖是主要的賦礦圍巖，在蝕變閃長玢巖中形成有細脈狀及浸染狀銅礦化。

4 礦床地質特征

4.1 礦脈及礦體特征

聚寶銅礦是一個初具中型以上遠景規模伴生金銀的銅礦床。礦區內銅礦體大致呈南北向延伸，由三個大致平行的脈組所組成，已控制長1360 m，東西寬約700 m。現分述如下。

Ⅰ脈組：分布于礦區北部，由1條礦體和未圈連的礦化組成，礦體走向北北西，長102 m，厚0.86～2.01 m，呈似板狀體。經鉆探驗證，該脈南延甚遠，已控制長 520 m，在斜深480 m處礦化尚佳。

Ⅱ脈組：分布在礦區的中部，是本區的主要脈組，由多條礦體組成，走向南北，西傾，傾角60°～80°，脈組向北延伸變質凝灰巖中。地表控制長372 m，寬5～14 m，其中1條規模較大，控制長度大于700 m，寬7.8～24.3 m。

Ⅲ脈組：由三條礦（化）體組成，呈脈狀產出，總體走向北北西向，向西南傾斜，傾角61°～80°，地表控制長660 m，寬3～5 m，最寬可達24 m，可分兩枝，西枝往北延伸進入變質凝灰巖中，控制長244 m，走向345°，傾向西，傾角61°～80°；東枝長526 m，走向5°，傾向西，傾角60°左右。

4.2 礦石礦物特征

聚寶銅礦屬于伴金銀的銅礦床。組成該礦床的礦石礦物有黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、輝銀礦、自然金、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、藍銅礦、孔雀石等。脈石礦物主要為石英、綠泥石、綠簾石、方解石、絹云母、金紅石、高嶺土等。其中金屬礦物以黃銅礦、黃鐵礦和輝銅礦為主，礦石結構主要為浸蝕結構，骸晶結構，固溶體分離結構和壓碎結構，礦石構造有角礫狀構造、浸染狀構造、條帶狀構造、塊狀構造等。

根據礦物共生組合和礦石結構、礦石構造研究，聚寶銅礦的成礦作用具有多階段性，綜合分析可劃分4個礦化階段：黃鐵礦階段—黃銅礦階段—多金屬礦階段和碳酸鹽階段。金屬礦物主要形成于黃銅礦階段及多金屬階段。

4.3 圍巖蝕變

礦區地層巖石的熱液蝕變微弱，但區內各種次火山巖的熱液蝕變現象較普遍。主要有碳酸鹽化、硅化、絹云母化、綠泥石化，一般原巖的礦物成分、結構尚可辨認，但局部蝕變強烈時，原巖礦物成分和結構不能辨識，并伴隨強弱不等的礦化作用。礦體主要產于蝕變閃長玢巖中，花崗斑巖和變質凝灰巖中都有微弱礦化現象，但目前看來唯蝕變閃長（玢）巖中的礦體最有工業價值。賦礦圍巖蝕變較弱，主要蝕變有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、高嶺石化、綠泥石化等，其中與礦化關系密切的蝕變作用有硅化和綠泥石化。

5 礦床成因

5.1 控礦因素

聚寶銅礦主要受巖漿巖和構造的影響，聚寶銅礦Ⅰ號、Ⅱ號和Ⅲ號礦脈均產于蝕變閃長玢巖之中，只有很少的礦體產于圍巖之中，銅礦化與閃長玢巖不僅在空間位置上密切相伴，礦化的形成與閃長玢巖蝕變帶的位置基本吻合，表明二者具有密切的成因聯系，并且巖體對銅礦化的形成有控制作用。此外，銅礦化還與構造關系密切從礦區地質圖上可以明顯看出，礦區內斷裂構造主要為近南北向，而Ⅰ號、Ⅱ號和Ⅲ號礦脈組均產于近南北向的斷裂構造之中，呈左行斜列分布。礦體具分枝復合的特點，在斷裂密集部位形成礦脈組。這表明南北向斷裂帶嚴格控制著礦區內礦體的形態產狀和分布。

5.2 成礦流體來源

張淵等[2]對聚寶銅礦含礦玢巖中的流體包裹體進行了測試分析研究，發現流體包裹體主要為氣液兩相包裹體和含NaCl子礦物三相包裹體[3]（表1）。中高溫、高鹽度流體包裹體顯示了巖漿熱液的特征，并指示巖漿熱液中攜帶了大量的成礦物質[4]。同時也表明礦區存在兩種流體：一種是含揮發分及金屬離子的巖漿水，另一種是大氣降水。礦區成礦流體主要來自巖漿水，后期有大氣降水的加入而發生混合作用。成礦晚期由于深部巖漿房供給不足而以大氣降水為主。巖漿水溫度高、密度低，而大氣降水則溫度低、密度大、具有較強的氧化和酸性淋濾能力，可以分解硅酸鹽礦物。深部巖漿房中的揮發分、硫、金屬等隨巖漿水上升過程中與大氣降水發生混合和冷卻，成礦流體一系列物理化學條件改變，大量低品位的黃銅礦沉淀[5]。

6 結論

（1）聚寶銅礦位于大興安嶺中段布敦花-長春嶺成礦帶上，成礦地質背景良好。礦體產于閃長玢巖中，形態分布受近南北向斷裂構造控制。礦石組成主要為銅，并伴生金、銀，礦化可分為四個階段，金屬礦物主要形成于黃銅礦階段及多金屬階段。

（2）通過詳細地野外調研，結合控礦地質條件和流體包裹體研究，確定聚寶銅礦屬于與閃長玢巖相關的中淺成中溫熱液礦床，其成因可與斑巖型礦床相類比。

參考文獻：

[1]車自成，鄭 良，羅金海. 中國及其鄰區區域大地構造學[M]. 北京：科學出版社，2002.

[2]張 淵，王 力，唐 振，等.吉林省洮南市聚寶銅礦床的地質特征、流體包裹體研究[J].吉林大學學報（地球科學版），2010，40（5）：1047-1052.

[3]盧煥章.流體包裹體[M].北京：科學出版社，2004.

[4] 趙俊康，孫景貴.小西南岔富金銅礦床流體包裹體中子礦物特征及意義[J].吉林大學學報（地球科學版），2008，38（3）：384-388.

[5] 孫豐月，石準立，馮本智.膠東金礦地質及幔源C-H-O流體分異成巖成礦[M]. 長春：吉林科學技術出版社，1995.

[6] 冶金工業部地質研究所.中國斑巖銅礦[M]. 北京：科學出版社，1984.

[7]張元厚，毛景文，李宗彥，等. 巖漿熱液系統中礦床類型、特征及其在勘探中的應用[J]. 地質學報，2009，83（3）：399-425.