銅礦床蝕變礦化分帶、礦石組構及成礦過程分析

盛童童

（北方銅業股份有限公司銅礦峪礦，山西 運城 043700）

銅礦作為重要的金屬礦產資源，經過開采與加工后，廣泛應用于機械制造、建筑、電氣等多個行業領域。我國是銅礦資源儲量較高的國家之一，斑巖型銅礦、矽卡巖型銅礦是主要的銅礦類型。在找礦勘探的過程中，需要具體了解銅礦床的地質特征，準確鑒別和劃分礦床類型的同時，深入研究成礦機理，進而為探采工程的順利進行提供重要的參考依據。在銅礦峪銅礦床的探采工程中，進行蝕變礦化分帶、礦石組構及成礦過程的分析。

1 地質特征

1.1 水文地質

銅礦峪銅礦床是位于我國山西省中條山北部地區，該區域為地形陡峭的構造侵蝕中低山區。在銅礦的勘查工作中，需要具體了解礦區水文地質條件。在礦區內，溪流是主要的地表水體，含水體位于基巖構造裂隙帶。礦區的地下水受到季節因素的影響，降雨是地下水補給的主要途徑。關注礦區地下水的動態變化，在降水比較集中的6～8月，雨季地下水位會出現明顯的上漲，其流向為由北向南。巖石的片理發育程度，會影響到巖層的透水性。與此同時，構造斷裂的分布情況，也在一定程度上決定著巖層透水性。在礦床中，風化裂隙、構造裂隙共同構成含水體系，以裂隙含水層充水，便于自然排水。巖石的穩固程度，會影響到銅礦探采工程的進展。銅礦峪銅礦圍巖及含礦巖石屬穩固及中等穩固，礦石采出后原巖石應力平衡遭到破壞，使圍巖產生變形、位移、開裂、冒落，甚至產生大面積移動。

1.2 礦區地質

通過對銅礦峪銅礦床的勘探，礦體賦存于下元古界絳縣群銅礦峪變質火山巖組，并處于中上部。在銅礦峪變質火山巖組中，由變富鉀流紋巖層（厚度1200m左右；上層：變富鉀流紋巖、變富鉀流紋質凝灰巖；中層：變質火山礫凝灰巖；下層石英巖夾層）、變鉀質基性火山巖層（長6.5km、厚度800m，綠泥石片巖層）、變凝灰質半泥質巖層（厚度1300m以上；上層：絹云母石英巖；中層：絹云母石英巖；絹云母石英巖）、變石英晶屑凝灰巖層（上層：絹英片巖；下層：絹云母石英巖）組成。在變富鉀流紋巖層中，各巖層重復交疊，無礦化情況。變石英晶屑凝灰巖層具有沉積特征，與基性火山活動存在一定的聯系。

（1）礦區構造。分析礦區的構造情況，礦區位于銅礦峪復式同斜向斜的南翼，該向斜從巖層產狀來看，南面產狀較陡，向北逐漸變緩。礦區巖層呈反“S”形構走向，同時形成復雜的斷層，結合主要的3條斷層進行研究分析。在銅礦峪-大豹溝一帶，斷層F1為平移正斷層（水平斷距：200m；垂直斷距：160m；傾角：60°），將礦體切割、破壞，形成產狀不同的兩部分，分別位于東（傾向北東16°，傾角35°～45°）、西（傾向北西320°～330°，傾角45°～58°）。在礦區西南部，F2為正斷層（面傾向北偏西，傾角65°），斷層與礦體存在一定的距離，并未形成切割、破壞作用。在斷層的兩側，表現為巖石擠壓破碎或糜棱巖化等情況。在礦區東南部，F3為中條山山前大斷裂（傾向南東，傾角60°），斷層與礦體的距離較遠。F3斷層主要分布于擔山石石英巖，內部充填火山雜巖體。

（2）礦區巖漿巖。在礦區內，進行巖漿巖的觀察，存在變質情況（變質花崗閃長巖、變基性侵入巖、石英閃長巖）。變質花崗閃長巖（長：900m；寬：200m）是規模較大的容礦巖石，主要出露于5號礦體的周圍，局部分布于礦區東北部（寬：6m～7m），呈巖脈狀。變基性侵入巖（厚：200m）具有巖性復雜、蝕變強烈的特征，整體規模不及變質花崗閃長巖。在變基性侵入巖的巖體內，主要表現為銅礦化，局部有富礦體形成，尚未形成規模的礦床。石英閃長巖分別傾向西北（長：1400m，寬：6m～10m）、東南（長：600m，寬：8m～10m）延展，將較老巖層切穿。石英閃長巖在北部存在巖脈分布，但是整體規模較小[1]。

2 蝕變礦化分帶

銅礦峪銅礦床屬于斑巖型礦床，存在著鈉硅酸鹽化蝕變、鉀硅酸鹽化蝕變、青磐巖化、石英絹云母化、高嶺土化等圍巖蝕變特征，并形成明顯的分帶現象。

2.1 鈉/鉀硅酸鹽化蝕變

在銅礦峪銅礦床，鈉硅酸鹽化蝕變是早期的蝕變類型，表現為含鈉礦物的形成與發育，以鈉長石、電氣石等礦物為主。在斑巖體內，形成彌漫狀鈉長石，整體規模相對較小。蝕變帶的鈉長石化，則會導致大量電氣石的形成與發育，分布于鈉長石的裂隙。在流體流動的過程中，石英硫化物脈的兩側形成圍巖蝕變，可見蝕變暈。鉀硅酸鹽化蝕變的發生，主要表現含鈉礦物在礦體內的形成與發育，其中以鉀長石、黑云母為主體，同時還會形成磁鐵礦、石英等礦物。在鉀硅酸鹽化蝕變的發生過程中，早期表現為鉀長石化，然后出現黑云母化。鉀長石化的發生，表現為多種不同的形式。彌漫狀鉀長石化的發生，主要位于巖體深部，常見于石英斑巖、花崗斑巖中，發育成為基質中長石類礦物。脈狀鉀長石化的形成，表現不規則細脈狀的鉀長石脈（脈寬0.2～3.0mm）或石英-鉀長石脈（脈寬0.5mm～5.0mm）。脈體暈的形成，與流體流動有關，脈體兩側的斜長石被交代，磁鐵礦、黃鐵礦等礦物在脈體中表現為線狀連續分布。

相比于鉀長石化，黑云母化的形成與發育相對較晚，其產出形式包括細脈狀黑云母、彌漫狀黑云母、脈體暈等。細脈狀黑云母（2.0mm～5.0mm）具有長柱狀、小顆粒的特征，呈黑色，填充于巖體的微裂隙。彌漫狀黑云母存在次生黑云母以及弱黑云母化等不同類型。脈體暈作為黑云母化的主要類型，表現為粗大顆粒，往往伴隨有綠泥石化。

2.2 青磐巖化

在銅礦峪銅礦床，青磐巖化是常見蝕變礦化類型，多發生于礦床的淺部、外圍。在蝕變帶的外帶，能夠發現以綠泥石、綠簾石、絹云母為主的蝕變礦物。在細脈狀青磐巖化中，可見綠泥石脈（呈他形）、綠簾石脈（柱狀、粒狀）。礦體裂隙較大時，往往有綠泥石、綠簾石的形成，主要呈團塊狀。彌漫狀青磐巖化以綠泥石、石英、綠簾石為主，其中綠泥是占據主體，沿黑云母解理。綠簾石呈細小顆粒，形成于長英質礦物顆粒之間。在斜長石顆粒的裂隙中，也會有綠簾石的形成。在石英硫化物中，形成綠泥石脈體暈（鱗片狀、葉片狀），可見粗大顆粒。

3 礦石組構

在找礦勘探的過程中，具體了解地質特征的同時，還需要進一步了解礦體特征。區內銅礦體賦存于下元古界絳縣群銅礦峪復向斜的正常翼（南翼），是火山氣液變質銅礦床，礦體受地層控制。針對銅礦峪銅礦床進行生產勘探，選擇4、5號礦體進行分析。4號礦體（北東-南西走向，傾角20°～54°）為隱伏礦體，在礦體上部，表現為傾角稍緩，具有板狀特征，存在分支復合現象。礦體的東端、西端的形態存在顯著差異，前者較為完整，后者相對復雜。勘探容礦巖石（變石英晶屑凝灰巖）、頂板圍巖（黑云片巖、絹英片巖）、底板圍巖（絹英片巖、絹英巖），夾石（變石英晶屑凝灰巖）的特征，了解礦石的結構和構造[2]。

5號礦體（東-南西走向，傾角12°～67°）主要位于4號礦體下盤，在礦體上部，表現為傾角稍緩，具有板狀特征（中間厚、兩邊薄），存在分支復合現象。勘探容礦巖石（變石英晶屑凝灰巖）、頂板圍巖（變石英晶屑凝灰巖、絹云母石英巖）、底板圍巖（變石英晶屑凝灰巖、絹云母石英巖、絹云母石英片巖），夾石（變石英晶屑凝灰巖）的特征，了解礦石的結構和構造。根據礦石的結構類型，主要分為氧化礦石、硫化礦石。氧化礦石的結構類型單一、簡單，主要表現為網狀結構。硫化礦石的結構類型較多，具體包括斑狀結構、晶粒結構、葉片狀結構、固溶體格狀結構等。礦石的主要構造存在散點浸染狀、細脈充填以及團塊狀等。

4 成礦過程

在銅礦峪銅礦床的成礦演化過程中，在石英斑巖中，早期形成石英-鈉長石脈，以磁鐵礦、電氣石、黑云母等礦物為主。在脈體的兩側，形成規則、線狀、連續的鈉長石，并存在浸染狀分布的黃銅礦化。在脈體中。電氣石呈針狀，具有浸染狀分布的特點。成礦演化過程中，在鉀硅酸鹽階段，少量鉀長石細脈（不規則狀，脈寬1mm～2mm）形成于石英斑巖內，鉀長石分布于脈體邊緣（蝕變暈）。在脈體中，黃酮礦的含量逐漸增加，磁鐵礦、鉀長石、黑云母是主要的蝕變礦物。在石英硫化物階段，則會產生新的脈體，主要分為石英-黃鐵礦亞階段、石英-輝鉬礦亞階段、石英-斑銅礦亞階段。在石英-黃鐵礦亞階段，礦脈兩側可見白色暈，金屬礦物分布于脈體邊緣，具有線狀連續的特征。在石英-輝鉬礦亞階段，則存在著脈體構造破壞的情況，多表現為錯斷，可見浸染狀分布于脈體的礦體（黃銅礦、黃鐵礦）以及細脈狀、薄膜狀的礦體（輝鉬礦），脈旁可見綠泥石化。在石英-斑銅礦亞階段，在脈體中，分布有浸染狀的斑銅礦、黃鐵礦、黃銅礦等，脈旁可見黑云母化、綠泥石化的蝕變情況，并成為銅礦峪銅礦床的主要產出形式。

石英碳酸鹽階段產生的脈體中，石英+方解石+黃鐵礦脈為主要類型，表現為細脈狀，脈體邊緣形成絹云母暈，黃鐵礦為主要礦體。在石英+方解石+黃銅礦脈中，表現為寬脈狀，脈旁可見浸染狀黃鐵礦，，脈體中存在團塊狀的黃鐵礦、黃銅礦。碳酸鹽階段產生的脈體中，以方解石+黃銅礦+斑銅礦脈為主，脈體中分布有團塊狀的黃銅礦、斑銅礦，脈體邊緣有黑云母化的特征[3]。

5 結論

綜上所述，銅礦的探采工程，需要對礦床的地質特征進行全面的了解，掌握水文地質、礦區地質等信息。根據礦區構造、礦區巖漿巖，分析蝕變礦化分帶情況。蝕變礦化主要存在鈉硅酸鹽化蝕變、鉀硅酸鹽化蝕變、青磐巖化、石英絹云母化等特征，進一步分析礦石組構，了解成礦過程，了解從巖體到圍巖方向存的基本規律，能夠為探采工程各項工作提供重要的支持。