铜矿床蚀变矿化分带、矿石组构及成矿过程分析

盛童童

（北方铜业股份有限公司铜矿峪矿，山西 运城 043700）

铜矿作为重要的金属矿产资源，经过开采与加工后，广泛应用于机械制造、建筑、电气等多个行业领域。我国是铜矿资源储量较高的国家之一，斑岩型铜矿、矽卡岩型铜矿是主要的铜矿类型。在找矿勘探的过程中，需要具体了解铜矿床的地质特征，准确鉴别和划分矿床类型的同时，深入研究成矿机理，进而为探采工程的顺利进行提供重要的参考依据。在铜矿峪铜矿床的探采工程中，进行蚀变矿化分带、矿石组构及成矿过程的分析。

1 地质特征

1.1 水文地质

铜矿峪铜矿床是位于我国山西省中条山北部地区，该区域为地形陡峭的构造侵蚀中低山区。在铜矿的勘查工作中，需要具体了解矿区水文地质条件。在矿区内，溪流是主要的地表水体，含水体位于基岩构造裂隙带。矿区的地下水受到季节因素的影响，降雨是地下水补给的主要途径。关注矿区地下水的动态变化，在降水比较集中的6～8月，雨季地下水位会出现明显的上涨，其流向为由北向南。岩石的片理发育程度，会影响到岩层的透水性。与此同时，构造断裂的分布情况，也在一定程度上决定着岩层透水性。在矿床中，风化裂隙、构造裂隙共同构成含水体系，以裂隙含水层充水，便于自然排水。岩石的稳固程度，会影响到铜矿探采工程的进展。铜矿峪铜矿围岩及含矿岩石属稳固及中等稳固，矿石采出后原岩石应力平衡遭到破坏，使围岩产生变形、位移、开裂、冒落，甚至产生大面积移动。

1.2 矿区地质

通过对铜矿峪铜矿床的勘探，矿体赋存于下元古界绛县群铜矿峪变质火山岩组，并处于中上部。在铜矿峪变质火山岩组中，由变富钾流纹岩层（厚度1200m左右；上层：变富钾流纹岩、变富钾流纹质凝灰岩；中层：变质火山砾凝灰岩；下层石英岩夹层）、变钾质基性火山岩层（长6.5km、厚度800m，绿泥石片岩层）、变凝灰质半泥质岩层（厚度1300m以上；上层：绢云母石英岩；中层：绢云母石英岩；绢云母石英岩）、变石英晶屑凝灰岩层（上层：绢英片岩；下层：绢云母石英岩）组成。在变富钾流纹岩层中，各岩层重复交叠，无矿化情况。变石英晶屑凝灰岩层具有沉积特征，与基性火山活动存在一定的联系。

（1）矿区构造。分析矿区的构造情况，矿区位于铜矿峪复式同斜向斜的南翼，该向斜从岩层产状来看，南面产状较陡，向北逐渐变缓。矿区岩层呈反“S”形构走向，同时形成复杂的断层，结合主要的3条断层进行研究分析。在铜矿峪-大豹沟一带，断层F1为平移正断层（水平断距：200m；垂直断距：160m；倾角：60°），将矿体切割、破坏，形成产状不同的两部分，分别位于东（倾向北东16°，倾角35°～45°）、西（倾向北西320°～330°，倾角45°～58°）。在矿区西南部，F2为正断层（面倾向北偏西，倾角65°），断层与矿体存在一定的距离，并未形成切割、破坏作用。在断层的两侧，表现为岩石挤压破碎或糜棱岩化等情况。在矿区东南部，F3为中条山山前大断裂（倾向南东，倾角60°），断层与矿体的距离较远。F3断层主要分布于担山石石英岩，内部充填火山杂岩体。

（2）矿区岩浆岩。在矿区内，进行岩浆岩的观察，存在变质情况（变质花岗闪长岩、变基性侵入岩、石英闪长岩）。变质花岗闪长岩（长：900m；宽：200m）是规模较大的容矿岩石，主要出露于5号矿体的周围，局部分布于矿区东北部（宽：6m～7m），呈岩脉状。变基性侵入岩（厚：200m）具有岩性复杂、蚀变强烈的特征，整体规模不及变质花岗闪长岩。在变基性侵入岩的岩体内，主要表现为铜矿化，局部有富矿体形成，尚未形成规模的矿床。石英闪长岩分别倾向西北（长：1400m，宽：6m～10m）、东南（长：600m，宽：8m～10m）延展，将较老岩层切穿。石英闪长岩在北部存在岩脉分布，但是整体规模较小[1]。

2 蚀变矿化分带

铜矿峪铜矿床属于斑岩型矿床，存在着钠硅酸盐化蚀变、钾硅酸盐化蚀变、青磐岩化、石英绢云母化、高岭土化等围岩蚀变特征，并形成明显的分带现象。

2.1 钠/钾硅酸盐化蚀变

在铜矿峪铜矿床，钠硅酸盐化蚀变是早期的蚀变类型，表现为含钠矿物的形成与发育，以钠长石、电气石等矿物为主。在斑岩体内，形成弥漫状钠长石，整体规模相对较小。蚀变带的钠长石化，则会导致大量电气石的形成与发育，分布于钠长石的裂隙。在流体流动的过程中，石英硫化物脉的两侧形成围岩蚀变，可见蚀变晕。钾硅酸盐化蚀变的发生，主要表现含钠矿物在矿体内的形成与发育，其中以钾长石、黑云母为主体，同时还会形成磁铁矿、石英等矿物。在钾硅酸盐化蚀变的发生过程中，早期表现为钾长石化，然后出现黑云母化。钾长石化的发生，表现为多种不同的形式。弥漫状钾长石化的发生，主要位于岩体深部，常见于石英斑岩、花岗斑岩中，发育成为基质中长石类矿物。脉状钾长石化的形成，表现不规则细脉状的钾长石脉（脉宽0.2～3.0mm）或石英-钾长石脉（脉宽0.5mm～5.0mm）。脉体晕的形成，与流体流动有关，脉体两侧的斜长石被交代，磁铁矿、黄铁矿等矿物在脉体中表现为线状连续分布。

相比于钾长石化，黑云母化的形成与发育相对较晚，其产出形式包括细脉状黑云母、弥漫状黑云母、脉体晕等。细脉状黑云母（2.0mm～5.0mm）具有长柱状、小颗粒的特征，呈黑色，填充于岩体的微裂隙。弥漫状黑云母存在次生黑云母以及弱黑云母化等不同类型。脉体晕作为黑云母化的主要类型，表现为粗大颗粒，往往伴随有绿泥石化。

2.2 青磐岩化

在铜矿峪铜矿床，青磐岩化是常见蚀变矿化类型，多发生于矿床的浅部、外围。在蚀变带的外带，能够发现以绿泥石、绿帘石、绢云母为主的蚀变矿物。在细脉状青磐岩化中，可见绿泥石脉（呈他形）、绿帘石脉（柱状、粒状）。矿体裂隙较大时，往往有绿泥石、绿帘石的形成，主要呈团块状。弥漫状青磐岩化以绿泥石、石英、绿帘石为主，其中绿泥是占据主体，沿黑云母解理。绿帘石呈细小颗粒，形成于长英质矿物颗粒之间。在斜长石颗粒的裂隙中，也会有绿帘石的形成。在石英硫化物中，形成绿泥石脉体晕（鳞片状、叶片状），可见粗大颗粒。

3 矿石组构

在找矿勘探的过程中，具体了解地质特征的同时，还需要进一步了解矿体特征。区内铜矿体赋存于下元古界绛县群铜矿峪复向斜的正常翼（南翼），是火山气液变质铜矿床，矿体受地层控制。针对铜矿峪铜矿床进行生产勘探，选择4、5号矿体进行分析。4号矿体（北东-南西走向，倾角20°～54°）为隐伏矿体，在矿体上部，表现为倾角稍缓，具有板状特征，存在分支复合现象。矿体的东端、西端的形态存在显著差异，前者较为完整，后者相对复杂。勘探容矿岩石（变石英晶屑凝灰岩）、顶板围岩（黑云片岩、绢英片岩）、底板围岩（绢英片岩、绢英岩），夹石（变石英晶屑凝灰岩）的特征，了解矿石的结构和构造[2]。

5号矿体（东-南西走向，倾角12°～67°）主要位于4号矿体下盘，在矿体上部，表现为倾角稍缓，具有板状特征（中间厚、两边薄），存在分支复合现象。勘探容矿岩石（变石英晶屑凝灰岩）、顶板围岩（变石英晶屑凝灰岩、绢云母石英岩）、底板围岩（变石英晶屑凝灰岩、绢云母石英岩、绢云母石英片岩），夹石（变石英晶屑凝灰岩）的特征，了解矿石的结构和构造。根据矿石的结构类型，主要分为氧化矿石、硫化矿石。氧化矿石的结构类型单一、简单，主要表现为网状结构。硫化矿石的结构类型较多，具体包括斑状结构、晶粒结构、叶片状结构、固溶体格状结构等。矿石的主要构造存在散点浸染状、细脉充填以及团块状等。

4 成矿过程

在铜矿峪铜矿床的成矿演化过程中，在石英斑岩中，早期形成石英-钠长石脉，以磁铁矿、电气石、黑云母等矿物为主。在脉体的两侧，形成规则、线状、连续的钠长石，并存在浸染状分布的黄铜矿化。在脉体中。电气石呈针状，具有浸染状分布的特点。成矿演化过程中，在钾硅酸盐阶段，少量钾长石细脉（不规则状，脉宽1mm～2mm）形成于石英斑岩内，钾长石分布于脉体边缘（蚀变晕）。在脉体中，黄酮矿的含量逐渐增加，磁铁矿、钾长石、黑云母是主要的蚀变矿物。在石英硫化物阶段，则会产生新的脉体，主要分为石英-黄铁矿亚阶段、石英-辉钼矿亚阶段、石英-斑铜矿亚阶段。在石英-黄铁矿亚阶段，矿脉两侧可见白色晕，金属矿物分布于脉体边缘，具有线状连续的特征。在石英-辉钼矿亚阶段，则存在着脉体构造破坏的情况，多表现为错断，可见浸染状分布于脉体的矿体（黄铜矿、黄铁矿）以及细脉状、薄膜状的矿体（辉钼矿），脉旁可见绿泥石化。在石英-斑铜矿亚阶段，在脉体中，分布有浸染状的斑铜矿、黄铁矿、黄铜矿等，脉旁可见黑云母化、绿泥石化的蚀变情况，并成为铜矿峪铜矿床的主要产出形式。

石英碳酸盐阶段产生的脉体中，石英+方解石+黄铁矿脉为主要类型，表现为细脉状，脉体边缘形成绢云母晕，黄铁矿为主要矿体。在石英+方解石+黄铜矿脉中，表现为宽脉状，脉旁可见浸染状黄铁矿，，脉体中存在团块状的黄铁矿、黄铜矿。碳酸盐阶段产生的脉体中，以方解石+黄铜矿+斑铜矿脉为主，脉体中分布有团块状的黄铜矿、斑铜矿，脉体边缘有黑云母化的特征[3]。

5 结论

综上所述，铜矿的探采工程，需要对矿床的地质特征进行全面的了解，掌握水文地质、矿区地质等信息。根据矿区构造、矿区岩浆岩，分析蚀变矿化分带情况。蚀变矿化主要存在钠硅酸盐化蚀变、钾硅酸盐化蚀变、青磐岩化、石英绢云母化等特征，进一步分析矿石组构，了解成矿过程，了解从岩体到围岩方向存的基本规律，能够为探采工程各项工作提供重要的支持。