洮南市聚宝铜矿地质特征及矿床成因分析

杨延乾+路睿++保善斌++王佳音++谈艳++李嘉泰++于小亮

摘要：指出了吉林省洮南市聚宝铜矿位于布敦花-长春岭构造成矿带上，矿区发现了3个近南北向展布呈雁行排列的矿脉组，蚀变闪长玢岩及近南北向断裂控制铜矿的产出与分布。矿石矿物除铜外还伴生金、银，有利于金属矿物的综合利用。通过综合研究，确定了该矿床成因属于中温热液矿床，成矿与闪长玢岩关系密切，成矿特征可与斑岩型矿床相类比。

关键词：成矿背景；矿床特征；矿床成因；聚宝铜矿

中图分类号：P578

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）10019903

1 引言

兴蒙造山带及其邻区固体矿产资源丰富，近年来发现多处铜、铅、锌、银、钨、锡、铁等矿产地。聚宝铜矿位于吉林省洮南市西70km处，位于大兴安岭山脉的东麓和松辽平原西缘的交汇地带。该矿床发现于20世纪80年代，不同单位在矿区进行了不同程度的找矿工作，并取得了一定的成果，但由于地质调查和综合研究工作起步较晚，缺乏矿床成因理论研究。本文通过对其区域成矿背景，矿床地质特征分析，进而确定其矿床成因，为在该区寻找同类矿床提供理论依据。

2 地质背景

聚宝铜矿位于大兴安岭褶皱隆起带与松辽沉降带的衔接部位[1]，属莲花山-长春岭矿带的延续（图1）。区域内出露的地层为古生界泥盆系好田群五间房组，二叠系下统大石寨组；中生界侏罗系中统万宝组、付家洼子组及第四系。构造在区内比较发育，主要构造类型有褶皱和断裂。褶皱构造以南北向为主，受区域构造哲斯-林西复向斜的影响，在本区形成一系列复背斜。断裂构造受区域毛伊勒吐-牡牛海深大断裂的影响在矿区形成北北西向、北西向两组断裂。

区内岩浆活动频繁，主要分为华力西期和燕山期两个时期，岩性从超基性至酸性均有出露，其中华力西期形成岩基、岩株状出露的二长花岗岩；燕山期形成的中性、酸性岩浆岩分布最广，主要有闪长玢岩、花岗闪长岩、黑云母角闪花岗岩、花岗斑岩、煌斑岩和辉绿岩等，其中闪长玢岩与铜矿化关系最密切。

3 矿区地质特征

3.1 地层

矿区内出露的地层有泥盆系、二叠系、侏罗系和第四系。泥盆系出露好田群水泉组，岩性以凝灰质和泥质碎屑沉积为主，变质程度较深；二叠系出露大石寨组地层，岩性主要为凝灰角砾岩、含砾凝灰岩、中-粗粒砂岩夹凝灰岩等，属浅海相海浸复理石粗碎屑岩建造；侏罗系出露万宝组和付家洼子组地层，其中万宝组地层岩性由正常碎屑沉积岩、火山碎屑沉积岩、火山碎屑岩和中酸性熔岩构成，是山间盆地磨拉石建造，付家洼子组则由裂隙式火山喷发所形成，岩性主要为安山岩、安山质凝灰角砾岩、流纹岩等；第四系由残坡积、冲洪积砂土碎石组成。

3.2 构造

矿区内主要构造类型为断裂构造，根据其走向基本可分三组，其中北西向构造形成较早，其次为北东向，北北东、北北西和南北向构造形成最晚。铜矿主要受北北东向和南北构造复合控制，北北东向构造为导矿构造，两组构造符合部位对成矿十分有利。

3.3 岩浆岩

矿区内出露和分布最广的是燕山早期形成的闪长玢岩，呈岩株、岩基状分布，其次为花岗岩、花岗斑岩和煌斑岩等呈岩脉状产出。这些侵入岩大多经受了强烈的挤压而普遍发生碎裂或糜棱岩化，在此基础上，经热液的多次活动，多次叠加而形成矿化。闪长玢岩是主要的赋矿围岩，在蚀变闪长玢岩中形成有细脉状及浸染状铜矿化。

4 矿床地质特征

4.1 矿脉及矿体特征

聚宝铜矿是一个初具中型以上远景规模伴生金银的铜矿床。矿区内铜矿体大致呈南北向延伸，由三个大致平行的脉组所组成，已控制长1360 m，东西宽约700 m。现分述如下。

Ⅰ脉组：分布于矿区北部，由1条矿体和未圈连的矿化组成，矿体走向北北西，长102 m，厚0.86～2.01 m，呈似板状体。经钻探验证，该脉南延甚远，已控制长 520 m，在斜深480 m处矿化尚佳。

Ⅱ脉组：分布在矿区的中部，是本区的主要脉组，由多条矿体组成，走向南北，西倾，倾角60°～80°，脉组向北延伸变质凝灰岩中。地表控制长372 m，宽5～14 m，其中1条规模较大，控制长度大于700 m，宽7.8～24.3 m。

Ⅲ脉组：由三条矿（化）體组成，呈脉状产出，总体走向北北西向，向西南倾斜，倾角61°～80°，地表控制长660 m，宽3～5 m，最宽可达24 m，可分两枝，西枝往北延伸进入变质凝灰岩中，控制长244 m，走向345°，倾向西，倾角61°～80°；东枝长526 m，走向5°，倾向西，倾角60°左右。

4.2 矿石矿物特征

聚宝铜矿属于伴金银的铜矿床。组成该矿床的矿石矿物有黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、辉银矿、自然金、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、蓝铜矿、孔雀石等。脉石矿物主要为石英、绿泥石、绿帘石、方解石、绢云母、金红石、高岭土等。其中金属矿物以黄铜矿、黄铁矿和辉铜矿为主，矿石结构主要为浸蚀结构，骸晶结构，固溶体分离结构和压碎结构，矿石构造有角砾状构造、浸染状构造、条带状构造、块状构造等。

根据矿物共生组合和矿石结构、矿石构造研究，聚宝铜矿的成矿作用具有多阶段性，综合分析可划分4个矿化阶段：黄铁矿阶段—黄铜矿阶段—多金属矿阶段和碳酸盐阶段。金属矿物主要形成于黄铜矿阶段及多金属阶段。

4.3 围岩蚀变

矿区地层岩石的热液蚀变微弱，但区内各种次火山岩的热液蚀变现象较普遍。主要有碳酸盐化、硅化、绢云母化、绿泥石化，一般原岩的矿物成分、结构尚可辨认，但局部蚀变强烈时，原岩矿物成分和结构不能辨识，并伴随强弱不等的矿化作用。矿体主要产于蚀变闪长玢岩中，花岗斑岩和变质凝灰岩中都有微弱矿化现象，但目前看来唯蚀变闪长（玢）岩中的矿体最有工业价值。赋矿围岩蚀变较弱，主要蚀变有硅化、碳酸盐化、绢云母化、高岭石化、绿泥石化等，其中与矿化关系密切的蚀变作用有硅化和绿泥石化。

5 矿床成因

5.1 控矿因素

聚宝铜矿主要受岩浆岩和构造的影响，聚宝铜矿Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅲ号矿脉均产于蚀变闪长玢岩之中，只有很少的矿体产于围岩之中，铜矿化与闪长玢岩不仅在空间位置上密切相伴，矿化的形成与闪长玢岩蚀变带的位置基本吻合，表明二者具有密切的成因联系，并且岩体对铜矿化的形成有控制作用。此外，铜矿化还与构造关系密切从矿区地质图上可以明显看出，矿区内断裂构造主要为近南北向，而Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅲ号矿脉组均产于近南北向的断裂构造之中，呈左行斜列分布。矿体具分枝复合的特点，在断裂密集部位形成矿脉组。这表明南北向断裂带严格控制着矿区内矿体的形态产状和分布。

5.2 成矿流体来源

张渊等[2]对聚宝铜矿含矿玢岩中的流体包裹体进行了测试分析研究，发现流体包裹体主要为气液两相包裹体和含NaCl子矿物三相包裹体[3]（表1）。中高温、高盐度流体包裹体显示了岩浆热液的特征，并指示岩浆热液中携带了大量的成矿物质[4]。同时也表明矿区存在两种流体：一种是含挥发分及金属离子的岩浆水，另一种是大气降水。矿区成矿流体主要来自岩浆水，后期有大气降水的加入而发生混合作用。成矿晚期由于深部岩浆房供给不足而以大气降水为主。岩浆水温度高、密度低，而大气降水则温度低、密度大、具有较强的氧化和酸性淋滤能力，可以分解硅酸盐矿物。深部岩浆房中的挥发分、硫、金属等随岩浆水上升过程中与大气降水发生混合和冷却，成矿流体一系列物理化学条件改变，大量低品位的黄铜矿沉淀[5]。

6 结论

（1）聚宝铜矿位于大兴安岭中段布敦花-长春岭成矿带上，成矿地质背景良好。矿体产于闪长玢岩中，形态分布受近南北向断裂构造控制。矿石组成主要为铜，并伴生金、银，矿化可分为四个阶段，金属矿物主要形成于黄铜矿阶段及多金属阶段。

（2）通过详细地野外调研，结合控矿地质条件和流体包裹体研究，确定聚宝铜矿属于与闪长玢岩相关的中浅成中温热液矿床，其成因可与斑岩型矿床相类比。

参考文献：

[1]车自成，郑 良，罗金海. 中国及其邻区区域大地构造学[M]. 北京：科学出版社，2002.

[2]张 渊，王 力，唐 振，等.吉林省洮南市聚寶铜矿床的地质特征、流体包裹体研究[J].吉林大学学报（地球科学版），2010，40（5）：1047-1052.

[3]卢焕章.流体包裹体[M].北京：科学出版社，2004.

[4] 赵俊康，孙景贵.小西南岔富金铜矿床流体包裹体中子矿物特征及意义[J].吉林大学学报（地球科学版），2008，38（3）：384-388.

[5] 孙丰月，石准立，冯本智.胶东金矿地质及幔源C-H-O流体分异成岩成矿[M]. 长春：吉林科学技术出版社，1995.

[6] 冶金工业部地质研究所.中国斑岩铜矿[M]. 北京：科学出版社，1984.

[7]张元厚，毛景文，李宗彦，等. 岩浆热液系统中矿床类型、特征及其在勘探中的应用[J]. 地质学报，2009，83（3）：399-425.