河北木吉村銅鉬多金屬礦床蝕變分帶特征及成礦分析

摘 要：木吉村斑巖型銅（鉬）礦位于太行山的北段，淶源雜巖體的中西部，是太行山構造-巖漿巖帶上的一個重要的銅礦集中區。應用新的勘探資料對礦床各巖性帶進行巖礦分析及鑒定，劃定了內、外蝕變帶中各帶的界限，從剖面上確定了礦田的分帶模式。

關鍵詞：木吉村銅鉬礦床；閃長玢巖；蝕變分帶；成礦模式

1 區域地質背景

木吉村銅（鉬）礦床位于太行山脈中段，阜平幔枝構造的西北緣，整體受紫荊關斷裂帶北支上黃旗-烏龍溝斷裂控制。區內地層主要有上太古界石咀巖群片麻巖，中元古界長城系高于莊組、薊縣系迷霧山組和鐵嶺組碳酸鹽巖，上元古界青白口系長龍山組碎屑巖，下古生界下寒武系饅頭組、中寒武系張夏組、上寒武系崮山組和炒米店組碳酸鹽巖，中古生界奧陶系冶里組，中生界中侏羅統髫髻山組。

礦田位于浮圖峪——王安鎮火山斷陷盆地西部，斷裂構造及古火山構造發育。斷裂構造有NNE、NE、NEE近SN， NW向等多組，以NNE-NE向烏龍溝斷裂系為主（圖Ⅰ）。

2 蝕變特征及分帶

區內銅鉬礦主要為熱液蝕變型礦床。礦區內蝕變作用分布范圍廣，蝕變強度比較大，蝕變作用主要與閃長玢巖巖體有關。本項目通過野外地質調查，采集了大量巖礦樣品和巖心樣品，系統進行了鏡下光、薄片鑒定研究工作，根據其蝕變類型自巖體內部到圍巖，劃分出內、外兩個蝕變帶（圖Ⅱ）。

2.1 內蝕變帶

內蝕變帶為典型的斑巖熱液蝕變帶，將玢巖體由巖頸中心深部向地表依次劃分出強硅化、鉀長石化、硬石膏化、石英-絹云母化、強絹云母化、青盤巖化蝕變帶。

強硅化帶 分布在地表700m以下巖頸部位巖體的深處，硅化由北向南、由淺到深增強。蝕變巖石主要由密集的石英脈組成，殘留有部分鉀長石或由石英和鉀長石組成的微晶集合體團塊。石英主要為微晶-細粒鑲嵌結構或碎裂結構，呈蠶食狀交代鉀長石，微晶石英中也有交代殘留物質碎裂結構（如圖Ⅲ-1）。金屬礦物有黃鐵礦和輝鉬礦。

鉀長石化帶 主要發育在600m深度以下強硅化帶的外圍。蝕變巖石以鉀長石和石英為主，少量絹云母，部分鉀長石形成很不規則的交代斑晶，部分樣品中保留有交代殘余的斜長石斑晶（如圖Ⅲ-2）。金屬礦物有黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦，是鉬礦體形成的主要地段。

石英-絹云母化帶 多分布在巖頸的中上部及靠近頸部的舌狀體中，地表下200～600m范圍內最為發育。蝕變巖石中閃長玢巖的結構特征基本保留，斜長石斑晶發育絹云母化，基質主要為微晶石英、鉀長石。石英呈不規則團塊狀與金屬礦物和部分殘酸鹽礦物一起出現，長石碎粒化，并被絹云母、鉀長石和石英逐漸取代（如圖Ⅲ-3）。金屬礦物主要為黃銅礦和黃鐵礦，是形成工業銅礦體的主要礦化帶。

強絹云母化帶 在石英絹云母化帶上部和地表青盤巖化閃長玢巖的下部。蝕變礦物主要為絹云母，少量石英。顯微鏡下斜長石斑晶全部變為微晶絹云母，但外形保留原來板狀晶形，基質由絹云母和石英組成，基質中常見比較自形的黃鐵礦顆粒（如圖Ⅲ-4）。金屬礦物主要為黃鐵礦。

青盤巖化帶 在礦區地表閃長玢巖“半蘑菇狀”頂蓋出露的地方廣泛發育。蝕變礦物包括有綠簾石、綠泥石、石英、鈉長石、絹云母、方解石。巖石外表為灰綠色，斑狀結構。顯微鏡下斑晶斜長石為自形-半自形板狀，聚片雙晶較清楚，暗色礦物全部綠簾石化，基質主要為微晶長英質和綠簾石（如圖Ⅲ-5）。金屬硫化物礦物主要為黃鐵礦，侵染狀為主。

硬石膏化帶 出現在-450m到350m標高的深度范圍內，分布范圍較廣，但不連續。硬石膏化疊加在其他幾個帶上，蝕變閃長玢巖和矽卡巖中既有侵染狀硬石膏，也有脈狀硬石膏，在石英絹云母化閃長玢巖中的硬石膏石英脈中常見金屬硫化物礦物，強均勻硅化巖石中巖石的粒度比較細，硬石膏在其中均勻分散分布（如圖Ⅲ-6）。

2.2 外蝕變帶

外蝕變帶可以分矽卡巖化帶、矽卡巖化大理巖帶和大理巖化碳酸鹽巖帶，與閃長玢巖直接接觸的圍巖主要是下古生界石灰巖和中元古界白云質碳酸鹽巖。在古生宇石灰巖中形成鈣質矽卡巖帶、元古宇白云巖中形成鎂質矽卡巖帶，對應的礦化為鐵銅鋅礦化和鐵銅-鋅礦化。

矽卡巖化帶，分布在青盤巖化帶的外圍，地表出露寬度比較大，可達數百米，地表所見的以鈣質矽卡巖為主。主要礦物組合為石榴石、透輝石、透閃石及綠簾石、綠泥石、方解石、石英等。含銅磁鐵礦化與透閃石化相伴，鏡鐵黃銅礦化與綠泥石、綠簾石化關系密切。

矽卡巖化大理巖帶，主要礦物成分有方解石、白云石、蛇紋石、綠泥石、透閃石，少量滑石、綠簾石和石英。除重結晶的碳酸鹽礦物方解石或白云石以外，交代形成的矽卡巖礦物主要為含水礦物。巖石中可見黃鐵礦和磁鐵礦化，鉆孔中可見有黃鐵礦和黃銅礦化。

大理巖化碳酸鹽巖帶，分布于最外帶，主要表現為巖石的重結晶現象。根據圍巖巖性的不同有白云石大理巖和方解石大理巖。沒有礦化現象。

2.3 蝕變礦物的期次劃分

早期的蝕變作用是巖體的青盤巖化和圍巖的矽卡巖化，該期是黃鐵礦和矽卡巖型含銅磁鐵礦床形成的主要時期。中期的蝕變作用是巖體在深部的鉀長石化和淺部的石英-絹云母化，該期是斑巖型銅鉬礦形成的主要時期。晚期的蝕變主要是深部強烈的硅化，伴隨有輝鉬礦化。熱液活動的后期隨溫度的降低有部分方解石、綠泥石、螢石，以及硬石膏轉變為石膏。

3 成礦分析

木吉村礦田位于阜平幔枝構造的北東傾伏端位置。浮圖峪-木吉村斷陷受控盆韌性剪切（斷裂）帶的控制，盆地中強烈的火山噴發形成了本區一定范圍的安山質火山巖建造。在火山噴發期后較小范圍的次火山巖侵位，在木吉村一帶形成“蘑菇狀”、“舌狀”閃長玢巖體。

巖漿的持續不斷的活動，使得多次大規模溢流的含礦氣液體對閃長玢巖體及其圍巖進行強烈交代蝕變。受斑巖型熱液蝕變系統的控制，在“巖柄”的鉀質蝕變帶形成細脈浸染型銅鉬礦體，在“巖柄”與“巖蓋”過渡部位的硅化-青盤巖化蝕變帶形成脈型硫鐵礦體；受接觸交代系統的控制，在“巖體”接觸帶及層間構造系形成含銅磁鐵礦體（矽卡巖期）；受體系青盤巖化熱液疊加，沿層間裂隙及盆地邊緣斷裂帶（F4）形成鏡鐵-黃銅礦體；在礦區外圍形成“遠溫”熱液脈型鉛鋅礦體（化）。礦床以閃長玢巖為中心，由內向外，形成了斑巖型銅（鉬）礦-矽卡巖型鐵銅、熱液疊加矽卡巖型銅（鏡鐵）礦-熱液脈型鉛鋅（銀）礦“三位一體”銅（鉬）多金屬礦田。

4 結論

本礦床為受巖漿作用控制的斑巖—矽卡巖型礦床。礦化以閃長玢巖巖體為中心，巖體內部為斑巖型銅鉬礦化，巖體周圍的碳酸鹽巖圍巖為矽卡巖型含銅磁鐵礦化。礦體賦存的空間位置，呈獨特的空心式，分為上下兩個礦帶。上部礦帶以斑巖型銅鉬礦及接觸帶矽卡巖型銅鐵礦為主體，其中以斑巖型為主。下部礦帶以矽卡巖型銅（鉬）礦為主，穿插有部分斑巖型銅礦或銅鉬礦。鉀硅化帶中鉬礦化最強。

蝕變與礦化可分為閃長玢巖內的網脈狀硅化、鉀長石化、石英-絹云母化、青盤巖化及對應的鉬-銅礦化、銅-鉬礦化、銅-鉬礦化、黃鐵-黃銅礦化及黃鐵礦化；而碳酸鹽巖圍巖則以矽卡巖化為特征，并在古生宇石灰巖中形成鈣質矽卡巖帶、元古宇白云巖中形成鎂質矽卡巖帶，對應的礦化為鐵銅鋅礦化和鐵銅-鋅礦化。

隨著地質勘查工作的不斷深入，迄今為止凡有明顯地表露頭的金屬礦床已經大部分被查明。伴隨采礦工業不斷進步及民間采掘遍地開花，礦床開采速度加快，已探明淺層礦床幾乎難以維持國民經濟發展需求，而深部找礦如雨后春筍逐漸成長，因此金屬礦床的勘探應向地殼深部努力開拓。

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※資助項目：石家莊經濟學院項目；河北省自然科學基金（編號D2013403018）