王村地區礦床發展特征研究

董江浪

（西安科技大學地質與環境學院，陜西 西安 710054）

1 研究區概況

王村銅多金屬礦位于鄂爾多斯盆地南緣，礦區面積為75km2。該區屬于構造邊緣活動帶,多期次的構造和巖漿成礦作用,是以銅、金等為主的多金屬礦產地。該區地層從從薊縣系—第四系均有出露,自南往北地層由新變老，為此，本文系統地研究了王村地區礦床發展特征[1]。研究成果將會對該地區的金屬礦產資源的開發利用有一定指導意義。

2 研究區金屬礦特征

2.1 礦床基本特征

研究區處于揚子板塊與華北板塊的結合部位，也是東西向構造與南北向構造的交匯部位，大地構造特殊，區內巖漿活動強烈，流體的溫度和鹽度范圍較大，與斑巖型礦床相似，溫度可由200℃上升至600℃以上，鹽度可由接近0 到大于60%NaCleqv；流體沸騰在成礦過程中常出現富氣相包裹體和含子晶包裹體共生的現象。成礦流體來源是以巖漿來源為主，后期有大氣水混入。流體沸騰可能是矽卡巖型礦床主要的沉淀機制。成礦流體在矽卡巖型礦床演化過程中可能發生的4 類作用：流體沸騰／不混溶、流體混合、自然冷卻和水巖反應，導致流體中成礦物質的沉淀。礦床中廣泛出現沸騰包裹體組合，并與礦化密切共生。因此流體沸騰是主要的沉淀機制構造組合樣式利于含礦熱液的運移及儲存，復雜的地質背景條件造就了鉛、鋅、金、等礦產資源的分布。區內地質背景、礦床分布規律等因素可劃分為兩個成礦帶。東北部成礦帶礦化較為分散、礦化較弱，而西南部礦化較集中，礦化較強的特征（圖1）。

根據巖相學觀察，研究區的礦化蝕變可分為4 個階段。早期進變質階段主要形成石榴子石、透輝石和方柱石，這些礦物后被破壞形成成礦前的貧礦石英脈，并伴生透閃石、綠簾石、綠泥石和磁鐵礦。主成礦期主要形成層狀銅礦體，伴有絹英巖化。晚期形成石英.方解石.黃鐵礦脈，并切穿早期形成的礦脈。流體包裹體研究也顯示出矽卡巖型礦床的特點。礦體中主要為富液相（I 型）、富氣相（II 型）和含子晶（11I 型）包裹體。其中Ⅱ型和Ⅲ型包裹體僅出現在主成礦期，而I 型包裹體在各階段均有出現。成礦溫度較高（230℃～400℃），鹽度變化范圍大倪培等：熱液礦床的成礦流體與成礦機制（最高可達40%NaCleqv）。氫氧同位素顯示成礦流體主要為巖漿水。流體沸騰可能是銅礦物沉淀的主要機制。沸騰包裹體組合在主成礦期顯著出現，表現為Ⅱ型與Ⅲ型包裹體共生，其均一溫度一致但鹽度區別很大，Ⅱ型包裹體表現為低鹽度（0.4%～3.2%NaCleqv）而Ⅲ型包裹體為高鹽度（28.2%～39.0%NaCleqv）。在流體沸騰過程中，溫度下降、流體硫逸度下降和pH 上升，這些均會造成銅等金屬的絡合物失穩，從而造成金屬的沉淀。

圖1 王村地區銅多金屬礦礦床分布圖

2.2 金屬礦蓋層結構特征

金屬礦的開采區域是的大廠斷裂與大廠背斜是所開采的金屬礦區的主要構造地。經過在開采區域進行調查，礦區內金屬礦構造是以淺表層次為主，并塑造出塑性結構，這種結構的表現形式一般為兩種，但不同于變形組合機構與變形樣式結構，其金屬寬帶的擠壓變形后，主要形成北西向的構造走向，同時奠定了研究區域內金屬礦產資源的總體的結構框架；研究區域內的金屬礦的張拉效應，該相應為金屬礦體主要構造背景，也是研究區域內金屬礦產的主要構造形成結構[2-5]。

2.3 構造垂直帶的演化特征

在研究區域內的金屬礦床上部的隆起部位，地質表面所覆蓋的結構是相對開放的低壓體系結構。因此，在進行金屬礦結構改變后，是以NE 走向為主要斷裂帶走向，并且，金屬礦床的裂縫及開口處相對較大。在金屬礦賦存情況由上至下覆蓋到礦產壓力層上，與此同時，礦山地質層的礦性與巖性不同于其他巖性，其物理性質相對差異性較大，因此，金屬礦床的在產生張力時，很容易造成礦層之間的變形滑動,形成上層為主的陡峭的斜裂縫和斷裂結構,下部構造以垂直分帶的層間滑動斷裂帶為主。

2.4 構造樣式垂向上的分帶對礦體形態控制

由于上覆地層壓力較低，礦床上部處于一個相對開放的體系中。研究區域內的金屬礦帶變形構造的主要走向是以NE 為主，并拉伸、錯位，使礦帶斷裂的規模逐漸加大，并形成大型金屬細礦脈。在研究區域內的金屬礦產下部，礦體是由上之下的進行壓力覆蓋，并形成一系列的礦床間層滑動，形成微動破裂復合構造，從而控制在91 號、92 號、94 號、95 號和96 號等層狀礦體的產出。正是這種構造變形樣式的分布特征控制了銅坑礦床上脈下層的礦體形態分帶。

2.5 金屬礦體構造的定位控制

銅坑礦區的金屬礦體和深部的金屬礦礦體受不同的構造控制。其中，金屬礦體的控礦構造主要有以下三種形式：①拉伸剪切組合。這組復合構造包括巖層發育的層間剪切褶皺、層間滑移構造、剪切劈理帶和細密網狀斷裂構造。它們是該區最重要的含礦構造類型，控制著礦帶褶皺的生產。91、92 層狀金屬礦體，該構造組合發育于礦床的中下部，需要在一定厚度的上覆圍巖中形成；②NE 向斷裂和裂隙。NE 向斷裂和裂隙在燕山晚期都產生了以張為主兼具扭性的改造作用，在局部張開地段形成有大脈型和細脈帶型礦體，它們所控制的礦體一般位于礦床的中、淺部。③不同方向的褶皺疊加。NW 向和NEE 向褶皺的疊加部位控制了91 號、92 號層狀金屬礦體的產出。銅坑深部的金屬礦礦體則主要受隱伏巖體的局部凸起部位、羅富組泥灰巖層及層間滑動破碎帶聯合控制。

本文所研究區域內的金屬礦體，受到的燕山晚期的地質構造控制，礦體呈現出受礦接觸帶構造控制。在金屬礦的熱流提上，呈現出NW 斷層的上升趨勢，并逐步向兩側移動。這種移動方式不排除后期的金屬熱液加入，在一定情況下，含金屬熱液的主要來源為自巖漿的后期熱液，并進行礦帶遷移。

3 結語

金屬礦主要經歷海西期的拉張坳陷、印度支那期的擠壓變形和燕山晚期的拉張。區內構造表現為兩種不同類型的構造組合和樣式:早期構造形成的NW 褶皺、擠壓劈理、逆沖斷層、NE 向調整斷層等，是印支擠壓變形的產物。晚期形成了層間滑動斷裂帶、層間伸展褶皺、拉碎石香腸、NE向斷裂、NEE向斷裂、NEE向褶皺等張扭反應性，是燕山晚期地區在拉張作用下的產物。研究區礦床成礦流體溫度鹽度變化范圍較大，溫度變化可由低于200℃～600℃以上，鹽度變化范圍可由接近0%～60%NaCl…以上。流體沸騰在較發育，常見富氣相包裹體和含子晶包裹體共生的現象。金屬沉淀由多種機制導致如流體沸騰、混合、降溫和水巖反應，但是沸騰可能在沉淀過程中作用最顯著。