廣西貴港市龍頭山銅礦特征及找礦標志

劉延清，幸福生，湯靜如，李廖輝，黃 沖

(1.桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541006；2.廣西中金嶺南礦業(yè)有限責任公司，廣西 來賓 545905；3.貴港市金地礦業(yè)有限責任公司，廣西 貴港 537100)

廣西貴港龍頭山礦床是廣西知名的金礦，近年來在礦區(qū)深部又發(fā)現(xiàn)了隱伏的銅礦體，但對銅礦體的深入研究不夠，因此，本文在前人對該礦區(qū)研究的基礎(chǔ)上，重點對銅礦體的地質(zhì)特征、成因及找礦標志進行探討，以期望對該礦床今后的勘察與開發(fā)有所幫助。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

龍頭山銅礦區(qū)位于揚子古板塊與華夏古板塊在新元古代的拼接部位[1]，欽州-杭州結(jié)合帶的西南端的大瑤山隆起多金屬成礦帶。該區(qū)域出露地層包括為寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、白堊系及第四系，其中震旦系與寒武系的碎屑巖系是該區(qū)域主要出露的地層[2]。

該區(qū)域主要構(gòu)造以大的背斜和縱橫交錯的壓扭性深大斷裂為主，并且深大斷裂兩側(cè)發(fā)育一系列次級斷裂。褶皺主要有大瑤山復背斜、龍山鼻狀背斜、鎮(zhèn)龍山背斜等，這些褶皺基本上呈東西向展布。大瑤山復背斜是大瑤山隆起的主體；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造為北東，北西，南北向三組，北東向的憑祥-大黎斷裂帶貫穿全區(qū)[3]。

加里東期、印支期，燕山期均有巖漿活動，其中燕山期巖漿活動與該區(qū)域成礦關(guān)系密切。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層有寒武系黃洞口組、泥盆系下統(tǒng)蓮花山組及第四系

(1)寒武系黃洞口組(∈h)：分布于龍頭山西北坡及紳礦溝一帶。巖性為輕變質(zhì)細砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、碳質(zhì)板巖和斑點狀板巖。

(2)泥盆系蓮花山組(D1l)：主要展布在龍頭山礦區(qū)。根據(jù)巖性特征，分為下、上二段。

蓮花山組下段(D1l1)：不整合于寒武系黃洞口之上，底部為淺紫紅色厚層狀礫巖和含礫不等粒砂巖，往上為厚層狀細-中粒砂巖夾泥質(zhì)細-粉砂巖，交錯層理發(fā)育，與寒武系接觸面出現(xiàn)滑脫構(gòu)造角礫巖。厚度為110m～216m。

蓮花山組上段(D1l2)：泥質(zhì)粉砂巖夾石英砂巖、細砂巖、不等粒砂巖，其頂部的一層細砂巖微含磷，中間有一層厚0.21m～0.36m的灰綠色白云質(zhì)含銅泥巖。厚度146m～260m。

(3)第四系展布在中里地段。零星分布。主要為坡積、殘坡積物，厚0～20m。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

該區(qū)域構(gòu)造較為發(fā)育，可分為褶皺、斷裂和節(jié)理。

褶皺方面，整個龍頭山礦區(qū)位于褶皺構(gòu)造龍山鼻狀復背斜南西翼，該不對稱褶皺軸向為北東45°，呈25°向南西向傾伏，褶皺兩翼地層為泥盆系與石炭系，中心核部地層為寒武系(圖1)。

斷裂方面，主要有北東、北西、東西、南北向四組斷裂構(gòu)造，

北東向斷裂為憑祥-大黎深大斷裂在龍頭山礦區(qū)的隱伏段。

北西向與南北向都為張扭性斷裂，主要分布在龍頭山次火山巖體的外接觸帶上，斷裂產(chǎn)狀近乎直立，這兩個方向的斷裂為含金斷裂帶，與銅礦體也有一定關(guān)聯(lián)。

東西向斷裂規(guī)模較小，屬于壓性斷裂構(gòu)造。

節(jié)理方面，礦區(qū)主要節(jié)理有北西340～355°、北北東5°、北東20°～50°及北東40～60°這四組節(jié)理。

礦區(qū)發(fā)育的節(jié)理、裂隙是成礦熱液和銅礦體重要的運移通道和容礦構(gòu)造。

圖1 龍頭山礦區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)鄧軍等，2012修改)[6]

1-下泥盆統(tǒng)蓮花山組上段；2-下泥盆統(tǒng)蓮花山組下段；3-寒武系黃洞口組；4-隱爆角礫巖；5-流紋斑巖；6-花崗斑巖；7-霏細斑巖；8-地質(zhì)界限；9-角度不整合界限；10-斷層及編號；11-勘探線及編號；12-隱伏銅礦體范圍

2.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動強烈，尤其以燕山期龍頭山次火山巖體為代表。該次火山巖體具有淺成或超淺成的特征。在平面上該巖體南北長720m，東西690m，面積大約0.5km2呈橢圓狀。(黃民智等1999)垂向上該巖體呈斑巖筒狀，與圍巖界限明顯。(陳業(yè)清，1992，朱桂田，2002)，該斑巖體巖石分布可比做一個不規(guī)則同心環(huán)帶狀，巖石由內(nèi)向外分別為：花崗斑巖、流紋斑巖、隱爆角礫巖、震碎角礫巖(圖2)。在該巖筒的接觸帶內(nèi)外還有石英斑巖，長石霏細斑巖，石英閃長玢巖等呈脈狀產(chǎn)出。花崗斑巖位于整個巖體的中部，侵入于流紋斑巖；流紋斑巖位于巖體的邊部，被花崗斑巖侵入。

斑巖筒內(nèi)圍巖蝕變比較強烈，龍頭山巖體最主要的蝕變包括絹云母化、鉀長石化、高嶺石化、電氣石化、硅化、黃鐵礦化、綠泥石化。(陳業(yè)清，1992) 且蝕變具有一定分帶性。絹云母化、鉀長石化主要出現(xiàn)在花崗斑巖中，高嶺土化多出現(xiàn)在花崗斑巖與流紋斑巖接觸破碎帶上。電氣石化，硅化，黃鐵礦化分布比較廣泛，主要出現(xiàn)在流紋斑巖，角礫巖，及各巖體的接觸帶上甚至出現(xiàn)在接近接觸帶的蓮花山組的砂巖中。(黃民智等，1999)，其中黃鐵礦化、電氣石化、與成礦關(guān)系密切。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)280m～380m標高發(fā)現(xiàn)一定規(guī)模的隱伏銅礦體(圖2)，礦體呈不規(guī)則脈狀、條帶狀產(chǎn)出。銅礦體從花崗斑巖附近的流紋斑巖經(jīng)過次火山巖體與地層接觸帶一直延伸到泥盆系蓮花山組的部分蝕變砂巖中，并且礦體與巖體周邊砂巖產(chǎn)狀有一致性。礦體走向集中在NW310°～315°，傾向北東，傾角10°～25°，銅礦體水平厚度1.2m～24.18m、平均厚度為6.7m，沿走向平均長度為98.3m。這一系列銅礦體平均品位為0.429ω%。其中Ⅰ號，Ⅱ號礦體為主要礦體。Ⅰ號礦體規(guī)模最大，呈脈狀產(chǎn)出，沿傾向有膨大的特征，最厚處水平厚度可達24.18m，走向上長度約125m，傾向北東，傾角為15°，銅品位為0.298ω%～0.55ω%，平均0.385ω%；Ⅱ號礦體呈脈狀、條帶狀產(chǎn)出，礦體中部厚度大，中部向兩端有分叉、狹縮的符合特征，傾向北東，傾角為10°，該礦體最厚處水平厚度可達11.34m，沿走向長度約117m，銅品為0.364ω%～0.411ω%，平均為0.384ω%。

圖2 龍頭山礦床地質(zhì)剖面圖(據(jù)礦山資料修改)

3.2 礦石類型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

銅礦體主要賦存在次火山巖(流紋斑巖、隱爆角礫巖、角礫熔巖)與泥盆系蓮花山組的蝕變砂巖中，因此將礦石分為次火山巖型與蝕變砂巖型。

礦石結(jié)構(gòu)主要包括斑狀結(jié)構(gòu)、半自形、自形、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，變余微晶結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、熔蝕結(jié)構(gòu)和填隙結(jié)構(gòu)。

礦石的構(gòu)造主要有：角礫狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，浸染狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造、碎裂狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和砂狀構(gòu)造等。

3.3 礦石礦物成分

礦石中金屬礦物主要有：黃銅礦、輝銅礦，銅藍，黃鐵礦為主，次為自然金、毒砂等脈石礦物主要有石英、電氣石，次為絹云母、高嶺土等

4 礦床成因

如前文所述，銅礦體對巖性并無選擇，暗示其形成應(yīng)與熱液有關(guān)，節(jié)理以及高孔隙度的巖石為成礦熱液提供了移的條件。而且礦體與巖體周邊地層產(chǎn)狀趨于一致，這表示巖體周邊地層受到巖體上侵影響發(fā)生了層間滑動，在地層間形成“真空區(qū)域”，使成礦熱液由巖體向地層中繼續(xù)延伸并與沿途巖石發(fā)生蝕變交代作用，進而沉淀成礦。Ⅰ號，Ⅱ號礦體的品位由巖體向外有下降趨勢，暗示礦體受到火山機構(gòu)的控制且成礦與火山活動有關(guān)。因此我們可以總結(jié)該礦床成因過程：

位于大瑤山地區(qū)的龍頭山礦床從加里東期到燕山期經(jīng)歷了一系列拉張型構(gòu)造運動，形成了為巖漿的上侵提供通道的地區(qū)深大斷裂-憑祥-大黎深斷裂及其次級斷裂，并引發(fā)了燕山期地殼深處中酸性重熔巖漿的上侵，巖漿上侵途中不斷從圍巖汲取成礦物質(zhì)并加入了地層水與大氣降水，為之后的礦化提供了物質(zhì)來源、流體及熱源。且前人認為該地區(qū)的地殼快速隆升使成礦熱液的快速冷卻，為成礦提供了條件。

龍頭山火山的形成分為次火山巖上侵階段與花崗斑巖侵入階段，兩階段巖漿侵入過程中的隱爆等作用，形成了高孔隙度的隱爆角礫巖并導致次火山巖體產(chǎn)生連續(xù)的斷裂及網(wǎng)脈狀孔隙，同時周邊地層受巖體上侵影響發(fā)生層間滑動，形成層間裂隙，為成礦熱液的運移的通道。這也解釋了銅礦體從次火山巖一直延伸到外圍的蝕變砂巖中且產(chǎn)狀與周邊地層相近的原因。

次火山巖的上侵活動階段引起了氣體-高溫熱液的蝕變礦化作用，該階段前期，富含金的熱液通過次火山巖中及其邊緣的裂隙運移，在次火山巖及斷裂中形成金礦體，后期形成少量銅礦物，造成銅初步的沉淀與富集；花崗斑巖上侵再次為礦床帶來熱源，為銅的富集與運移提供動力，使之前的裂隙重新打開，鉀質(zhì)自交代作用引發(fā)大量銅的礦化，形成龍頭山的銅礦體，這也導致龍頭山斑巖筒內(nèi)“上金下銅”的礦相分帶。與紫金山銅金礦床有一定的相似性。

根據(jù)前人資料顯示龍頭山礦床成礦作用可分為三個成礦期，5個成礦階段

(1)氣成-熱液期次火山巖的上侵階段

石英-電氣石階段：是分布廣、蝕變最強烈的一個階段，該階段產(chǎn)物以電氣石為主；

金-黃鐵礦-電氣石-石英階段：它常疊加在第一階段產(chǎn)物之上，主要是石英和電氣石，見有少量黃鐵礦和微量毒砂、磁黃鐵礦；

金-石英-多金屬硫化物階段：黃鐵礦、石英、其次為黃銅礦、輝銅礦、常呈細脈狀穿切早期礦化蝕變巖石；

(2)熱液期花崗斑巖侵入階段

石英-絹云母-黃鐵礦-電氣石階段：主要礦物有石英、黃鐵礦、絹云母、黑云母，其次為電氣石、黃銅礦、高嶺土等，呈團塊狀、脈狀疊加在早期蝕變階段產(chǎn)物之上。該階段是花崗斑巖侵入之后氣化高溫熱液自交代作用的結(jié)果；

(3)石英-多金屬硫化物成礦期：是硫化物形成的主要階段，主要形成黃鐵礦、黃銅礦，其次為毒砂和少量的藍輝銅礦，磁黃鐵礦等。脈石礦物石英，絹云母，綠泥石等。此階段為銅礦體成礦的主要階段[7，8]。

5 找礦標志

(1)銅礦體主要產(chǎn)出于龍頭山次火山巖體與泥盆系蓮花山組。含礦圍巖為流紋斑巖、隱爆角礫巖與泥盆系蓮花山組蝕變砂巖。

(2)龍頭山礦床礦化分帶為上金下銅，在深部銅礦潛力很大。

(3)黃鐵礦常與黃銅礦伴生，因此黃鐵礦化是重要的找礦標志

(4)斷裂及節(jié)理，隱爆角礫巖都有利于銅礦體的形成，也是銅礦體的重要標志