A地區(qū)銅礦床地質(zhì)特征及找礦勘查實踐研究

李 豐

（河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院，河北 廊坊 065000）

目前，我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了眾多規(guī)模較大、遠(yuǎn)景良好的銅礦點，這無疑對于礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)與利用是個極妙的福音。作者有幸參與了A地區(qū)銅礦的勘查與研究，因此有必要將其成果進(jìn)行總結(jié)歸納，從而為尋求找礦新的突破口提供技術(shù)支持。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

（1）區(qū)域地質(zhì)概況。A地區(qū)構(gòu)造、巖漿活動一直比較強烈，其礦床主要是通過一套綠片巖以及長英片巖變質(zhì)組成而來，可以分成5大巖性段。其原巖主要是火山熔巖、碎屑巖以及碳酸巖。A地區(qū)銅礦地質(zhì)構(gòu)圖如圖1所示。圖中，1指的是第四系，2指的是大青山組，3指的是三面井組，4指的是中志留統(tǒng)徐尼烏蘇組，5指的是第五巖段，6指的是第四巖段，7指的是第三巖段，8指的是第二巖段，9指的是第一巖段，10指的是白銀都西群，11指的是花崗巖，12指的是花崗閃長斑巖，13指的是石英閃長巖，14指的是花崗斑巖脈，15指的是石英脈，16指的是礦段、礦化帶以及礦體的編號，17指的是經(jīng)實際勘測得出但性質(zhì)不明的斷層，18指的是斷裂帶，19指的是地質(zhì)界線，20指的是不整合界線。

圖1 A地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造概況

（2）區(qū)域礦床地質(zhì)特征。從總體上看，A地區(qū)銅礦基本表現(xiàn)為東西向展布。通過對此區(qū)域礦體的產(chǎn)出部位進(jìn)行調(diào)查，并結(jié)合對圍巖不同特征的分析判斷，可以將此礦床劃分成南礦帶和北礦帶兩個礦帶，共計十二大礦段。其中，南礦帶主要源自A地區(qū)第五巖段，并且其主要由Ⅱ～Ⅺ八大礦段構(gòu)成，其礦體大多呈現(xiàn)出層狀與透鏡狀。而北礦帶主要源自A地區(qū)第三巖段，并且其主要由Ⅷ～Ⅻ四大礦段構(gòu)成。北礦帶圍巖以花崗閃長斑巖為主，其礦體所呈現(xiàn)的形態(tài)和南礦帶十分相近。該地區(qū)的礦石類型以綠片巖型以及花崗閃長斑巖型礦石為主。礦床組成成分以銅為主，但也含有少量的金、銀、鉬以及硫等其他元素。通過化學(xué)研究顯示，銅礦化沿礦體的走向基本上是均勻分布的，但在沿著厚度的方向常會出現(xiàn)頂部、底部偏富而中間稍貧的現(xiàn)象。

2 成礦物質(zhì)地球化學(xué)

根據(jù)有關(guān)同位素測試結(jié)果顯示，在礦石中存在的方鉛礦與黃鐵礦其鉛同位素組成的變化范圍是相對較小的。就花崗閃長斑巖而言，其鉀長石和地層中的黃鐵礦其鉛同位素的組成是十分相近的。圖2展示了Δγ-Δβ的鉛同位素圖解，圖中，a是指幔源鉛，b是指幔殼混合鉛，c是指上地殼鉛，d是指化學(xué)沉積與頁巖型鉛，e是指角閃巖相下地殼型鉛，f是指麻粒巖相下地殼型鉛。從圖中可以看出，鉛源所有投點都位于b幔殼混合鉛區(qū)，也就是說礦石鉛、花崗閃長斑巖以及火山巖中的鉛全部來自于殼幔混合區(qū)，這也意味著A地區(qū)銅礦成礦物質(zhì)很有可能來自于花崗閃長斑巖和火山巖。

圖2 鉛同位素圖解

通常情況下，礦石中所含有的黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、方鉛礦以及閃鋅礦的δ34S值通常位于-5.3‰～1.9‰之間，其平均值一般是-2.7‰。如圖3所示，金屬硫化物硫同位素的總體變化范圍一般是比較窄的，而且其分布形態(tài)呈現(xiàn)出明顯的塔式結(jié)構(gòu)。

圖3 金屬硫化物硫同位素分布圖

因為礦化和硅化存在十分密切的關(guān)系，因此礦石中存在的石英氫和氧同位素組成從某種意義上說可以反映礦流體中氫和氧同位素的組成。經(jīng)研究得到，礦石中含有的石英δ18O大約為9.04‰～10.95‰之間，在石英流體包裹體中含有的δD水值大約是-117.7‰～-90.93‰之間。雖然值的變化范圍比較小，但是從數(shù)據(jù)上講值是明顯偏小的。由此。可以判斷成礦流體主要來自于巖漿水，其是一種以巖漿水為主且夾雜著地下水的混合流體。

3 礦床成因

A區(qū)域礦產(chǎn)源于特定的層位，從礦石的組成成分、分布情況以及硫同位素的組構(gòu)可以判斷，此礦床必然受到過海底沉積成礦的作用。結(jié)合野外勘測和室內(nèi)研究結(jié)果分析，A區(qū)域是一套島弧火山巖系，并且在此區(qū)域的地層中普遍含有銅。根據(jù)相關(guān)調(diào)查和推斷，在中元古代晚期，A區(qū)域曾發(fā)生了東西向線性海相火山噴發(fā)，正是由于此地質(zhì)活動的發(fā)生才形成了該區(qū)域的火山-沉積巖系。同時，條帶狀和星散狀的含銅貧礦石也隨之一并出現(xiàn)，而改造成礦的礦源層也是由此熱液疊加而來。因為巖石存在一定的變質(zhì)，所以巖石以及礦物中所含有的K-Ar以及Rb-Sr同位素體系也受到了不同程度的破壞。

4 勘查區(qū)找礦前景與意義

近年來，我國前前后后發(fā)現(xiàn)了多個具大型遠(yuǎn)景的金屬礦床，在銅礦找礦方面已經(jīng)有了眾多的突破和進(jìn)展。雖然相關(guān)研究人員與勘查單位在斑巖型銅礦找礦方面取得的成效還相對較少，但眾多研究勘查結(jié)果都尾氣提供了更多的找礦路徑。經(jīng)調(diào)查，A地區(qū)具有良好的成礦地質(zhì)條件，但是從總體上看，其工作的程度依然偏低。從各方面多角度考慮，該地區(qū)具有較好的找礦前景。

5 結(jié)論

礦床的形成過程十分復(fù)雜，礦產(chǎn)資源的全面開發(fā)與有效利用依然面對眾多的困難與挑戰(zhàn)。相關(guān)研究人員與勘查單位要結(jié)合不同地區(qū)的地質(zhì)背景，開展進(jìn)一步研究。科研探測人員要充分考慮礦物質(zhì)的特點加大勘查力度，拓寬找礦空間，提高科研水平。