浅析矽卡岩型铜矿成矿地质环境,成矿模式及找矿标志

我国是一个整体矿产资源较丰富的国家，但矿产资源具有成矿类型多样化、个别矿种（如铁矿、铜矿等因需求大而大量依赖进口）相对稀缺以及矿产资源分布广泛的特点。在社会经济快速发展的背景之下，各个行业对铜矿资源的需求量也在不断的提升。

矿床的开采利用可以按照其性质分成金属矿床以及非金属矿床及开发利用工作，为了满足不同行业的需求，铜矿床在进行开采利用之前，需要进行前期的铜矿资源勘查工作，有必要综合多种矽卡岩型铜矿成矿影响因素，相关企业及技术部门需要结合本地地质条件以及矽卡岩型铜矿成矿特点，制定科学合理的勘查方案，提高矽卡岩铜矿勘查开发的效率。

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1 地质概况

本次课题在进行研究的过程当中，通过分析江苏盐城某地区的成矿地质背景以及已有矽卡岩型铜矿床的矿体地质特点，了解矽卡岩型铜矿在形成期间所受的影响因素，分析在成矿演化模式和成矿物质来源。该地区与成矿有密切联系的地层以古生代地层为主，因为受到后期多种地质活动及构造运动的共同影响，本矿床具有较明显的构造控矿特点，本区矽卡岩型铜矿床主要是受北北东和南北向的构造控制，目前该地区已揭露到中型矽卡岩型铜矿床4个，小型矽卡岩型铜矿床若干。

2 矽卡岩型铜矿成矿地质环境

2.1 地层

该矽卡岩型铜矿地层可以分成三层。第1层是下元古界，它是以结晶基地作为核心的地层，该地层的由石英砂岩以及泥质灰岩组成。第2层是以寒武系条带状灰岩为主，其次为粉砂质页岩。第3层是石炭系以及二叠系厚层的灰岩地层为主，该层位也是矽卡岩型铜矿最主要富集部位。

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2.2 成矿地质构造

因为受到区域北北东以及近南北向的构造的影响，矽卡岩型铜矿地质构造会呈现出近似平行的状态，而且在地质结构的作用之下会形成密集弧形褶皱构造和断裂构造，在地质构造当中，次级东西向断裂之间存在较为明显的相似性，在这种地质结构形成时，就有可能对近南北的方向延伸起到阻碍的作用，对成矿也形成不利影响。

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2.3 岩浆岩

矽卡岩型铜矿成矿的岩浆岩区域可以通过结合区域内地质结构的基本特点进行综合性分析，因为受到地层及构造发育的影响，该地区侵入岩会呈现出多层分布的状态，同时在侵入到寒武系的地层之后，岩体沿地层薄弱面形成岩床，这是研究本地区岩浆岩必须关注到的分布特点。

从三个角度对矽卡岩型铜矿矿体地质特点进行分析。首先矽卡岩型铜矿的矿体主要形成在外接触带的蚀变碳酸岩（矽卡岩）之中，除此之外有部分的矿体，也会通过热液接触的方法形成在岩体中形成。其次因为受多种因素的共同影响，整个矽卡岩型铜矿的矿体在产出时，其形状具有多样化的特点，形态结构同样也非常复杂，与其他类型的铜矿床相比，该类型的矿体连续性相对较差。该类型的矽卡岩型铜矿多呈现为连续脉状和透镜状的矿体形态。最后矽卡岩型铜矿矿体的特点，各矿体在矿体形态，规模，大小，形状等多项指标方面，存在比较明显的差异，但从矿床垂直分布的角度分析，则具有较为明显的分布优势。

2.4 温度、深度和压力条件

矽卡岩铜矿的形成温度范围具有广泛性的特点，一般情况下该矿物质的形成温度可以控制在300℃到650℃之间，其中无水硅酸盐的形成，温度在400℃到650℃之间，含水硅酸盐的形成温度，在300℃到450℃之间，金属矿物质的形成温度在200℃到500℃之间，矿床的形成一般是在1公里到4.5公里之间。

3 矽卡岩型铜矿成矿的地质特点

3.1 矿体特点

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3.2 矿石的组成及结构

在进行矽卡岩型铜矿位置分析工作的过程当中，技术人员需要对岩体发育情况予以足够的关注，因为矿体通常会集聚在岩浆流动的位置，所以在进行矿体位置的找寻时，可以重点针对该部分的矿体进行分析。一般情况下集中在岩层界面以及侵入体交切的位置的概率相对较高，出现多次断裂活动和接触带活动比较频繁的位置，矿体产出的概率相对较高。

3.3 矿床侵蚀矿带

从目前我们了解的矽卡岩铜矿的形成信息进行分析，可以了解到他经过漫长的地质作用之后形成我们观察到的内容，已经经历多个阶段性的变化，而且我们可以将这多个阶段性的变化进行综合并分成两个成矿期，分别是矽卡岩期以及石英-硫化期。

3.4 矿体位置

矽卡岩矿物成分以及矿物的组成所受影响因素具有多元化的特点，特别是不同成分的碳酸盐对其最终形成的矿物质的性能可以产生决定性的影响，比如含矿热液交代石灰岩会形成钙矽卡岩等相关的矿物质，他们各有一套十分典型的矿物组合表。

4 成矿演化模式和成矿物质来源

地球地质结构的变化在不同的时期出现不同的变化趋势，而矽卡岩铜矿的形成过程同样也在不同的阶段经历不同的变化过程。

在含矿气液作用下形成的矽卡岩矿床，这种类型的物质在不同活性的状态下具备的扩散能力具有比较明显的差异，一般情况下扩散能力活动越大，那么组分就越容易受到反应带的影响。在矿物质产品的形成工作中，地质体的惰性组分也有可能参与到地质结构的各类型反应，从去从而导致矿物质发生侵蚀变化。通过针对矿床侵蚀矿带的基本特点进行分析，我们可以将矽卡岩型铜矿侵蚀矿带划分为4种不同的类型。

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4.1 矽卡岩阶段

矽卡岩期阶段可以分成三个情况的阶段，因为在该阶段没有石英的出现，所以它的形成过程不涉及石英的内容，而整体的形成规律也比较明显，它主要形成各种钙，铁，铝，镁等多种类型的硅酸盐矿物质，我们将其分成早期，晚期以及氧化物这三个不同的阶段。在早期阶段形成的矿物质，主要有硅灰石，透辉石钙铁辉石，钙铝榴石，钙铁榴石等等这类型的地质岩特征主要是以岛状和链状的无水硅酸盐为主，所以我们可以将早期阶段称为干矽卡岩阶段，当然在该阶段也有少量的含水硅酸盐矿物质的形成，例如符山石，该类型的矿石形成是在高温超临界温度条件下形成的，其实这一阶段形成的矿物质一般都不伴随硫化物的沉淀。除上文分析的矿物质的形成之外，在该阶段形成的多种矿物质，当中镁矽卡岩，还可以形成磁铁矿硼酸盐等多种类型的矿物质，而在钙质的矽卡岩当中，有可能形成白钨矿这种类型的矿物质。晚期矽卡岩阶段形成的矿物质是在早期在破裂之后与缝隙当中生成新的矿物质，通过填充的方式使得成矿物质的性质出现变化，从而产生新类型矿物质的阶段。在晚期形成的矿物质主要有绿帘石，透闪石，阳起石等等该类型的矿物质特征比较明显，它的主要特征是复杂的链状构造以及带状构造，属于含水硅酸类的矿物质，所以我们又将该阶段称为退化蚀变阶段，也就是湿矽卡岩阶段。氧化物阶段是一个具有过渡性质的关键阶段，它介于矽卡岩期以及石英硫化物时期，所以在该阶段生成的矿物质具有多元化的特点，常见的矿物质主要有云母类矿物质，长石类矿物质，与此同时也会有少量的石英和绿帘石矿物，在后期有可能会形成少量的硫化物。

4.2 石英硫化物时阶段

在硫化物的早期阶段，主要生成的矿物质是脉石矿物，例如绿泥石，碳酸岩，绿帘石等，该类型的矿物质主要是通过填充胶带之后形成的早期硅酸盐矿物质。因为该类型的矿物质含有的元素主要有铁铜铝等硫化物，所以我们可以将其称为铁铜硫化物阶段，而该阶段的矿物质的形成是在高温和中温的条件下形成。

石英硫化物时期，产生的矿物质已经不再是含有钙镁铁铝的矿物质，它是进入到全新阶段之后，可以直接形成石英的阶段。而且除了该类型的矿物质之外还会产生典型的热液矿物，比如绿泥石，方解石等。除此之外该时期也会有大量的金属硫化物的形成，我们可以将该阶段的矿物质的形成过程分成两个不同的阶段，分别是早期以及晚期。而且早期及晚期所生成的矿物。在矿物特点以及成分方面存在比较明显的差异，除此之外在形成条件方面也千差万别。

在硫化物的晚期阶段，生成的矿物质同样也包括早期形成的硅酸盐矿物质，例如常见的氯泥石涓榆木等等，除此之外，还有石英等多种类型的矿酸盐类矿物质该类型的矿物质在数量以及规模方面会大幅度提高。

除此之外还会生成大量的金属矿物，常见的金属矿物，主要有黄铜矿，黄铁矿，方铅矿等等，因为这些类型的矿物质含有大量的铅和锌，所以我们又可以将晚期硫化物阶段称之为铅锌硫化物阶段，该阶段的矿物是在中温热液的条件下形成的。

不同时期的矿物质来源存在比较明显的差异，矽卡岩期的矿物质生成的来源是彼此接触的两种类型的岩石，而石英硫化物阶段形成的矿物质则是来自上地幔深部地壳和围岩。

5 矽卡岩型铜矿的找矿标志

5.1 地层找矿

地层找矿的方案是矽卡岩型铜矿找矿工作的主要措施之一，而这项工作需要结合矽卡岩型铜矿的特点，以矿床的关系以及地层关系作为协调的重点，通过针对地层岩石性质进行综合性分析之后确定矿石资源查找的基本方法，一般情况下，工作人员在使用该方法进行找矿工作时，需要花费更多的时间以及精力进行矽卡岩型铜矿特点的分析，而且将分析的重点放在中酸性侵入岩体上。经验显示足够碳酸盐与中酸性岩体接触面积及有利的构造通道等相关因素，可以提高矽卡岩型铜矿勘探的有效性，满足矽卡岩型铜矿成矿的基本需求。

5.2 构造找矿

矽卡岩型铜矿的找矿工作所受影响因素相对较多，在多种类型的找矿方法当中，构造找矿的应用价值相对较高。按照此项工作的开展要求，现场工作人员深入了解整个地层以及岩体的构造和形态，在开展矽卡岩型铜矿构造分析工作时，针对构造与矿床的关系进行前期确定，构造需能提供成矿通道和容矿场所，掌握整个矿床的构造具有稳定性以及容矿性的特点，只有这样才可以确保后期矿产资源开采时，能够在前期资料的基础上进行方案的制定，并且为整个矿床的勘查开发为找矿方案的完善提供更多的基础数据。

5.3 区域变质和近矿蚀变标志

因为组成矽卡岩的矿物结构以及矿物成分的形成特点具有多元化的规律，所以在进行找矿工作的过程当中，相关工作人员需要花费较多的时间以及精力进行矿物结构以及成分变化规律的内容进行综合性分析。但是在区域变质以及近矿蚀变方案的分析工作当中，其具体的影响因素相对较多。

为了保证成矿发育的有效性，那么现场工作人员则需要针对具体矿区的发展状况进行确定，并且通过矿区成矿特点的确定、蚀变性特点分析等多项指标以及数据的确定，保证地层变化的特点得到有效的总结。而且在针对盐城区域的相关数据以及指标进行分析时，还需要针对地层的特殊性进行综合性探讨，认识到地层特殊性之后，在不同规模性，根据其地层分布性特点，对形成矽卡岩型铜矿的前景进行预测。也就是说在进行区域变异以及找矿变异分析工作当中，我们应该利用原有的岩石以及原有的变质情况等数据以及信息，进行后期的探讨工作，通过对原有岩层以及变异后岩层进行对比以及分析，才可以整体提高找矿的效率，并且全面提升矽卡岩型铜矿找矿的准确性。

6 结语

上文指在以盐城某矿区为背景对矽卡岩型铜矿的相关内容进行谈论分析，主要探讨了矽卡岩型铜矿床的成矿地质背景、矿体地质特征、成矿模式及找矿标志，分布状况等多种内容进行综合性探讨。但不同地区成矿因素存在比较明显的差异，所以矽卡岩型铜矿的发育状态及分布的状态，在每个地区也存在比较明显的差异。

矽卡岩型铜矿地质构造在形成的过程当中所受的影响因素具有多元化的特点，同时在形成期间也存在特殊性的特点，所以开展矽卡岩型铜矿找矿工作时，现场工作人员以及相关部门需要针对矽卡岩型铜矿的特点进行深入分析，在总结成矿规律和本地区成矿条件之后，通过相关地质技术手段，准确的找到矿产资源。

[1] 戴文强,李晓晖,袁峰,等.安庆铜矿床典型矽卡岩矿物形成过程数值模拟[J].合肥工业大学学报：自然科学版, 2019(3).

[2] 纪云昊,谢桂青,朱乔乔,等.含碳质地层对矽卡岩钨矿的影响——以鄂东付家山钨矿床为例[J].矿床地质, 2019(04).

[3] 吕友虎,李晓峰,徐净.云南都龙锡锌多金属矿床矽卡岩矿物学和矿物化学特征及其地质意义[J].地球科学与环境学报, 2020(4).