廣西金秀縣六定銅礦成礦地質特征及成因分析

摘 要：文章以廣西金秀縣六定銅礦為研究對象，通過對礦區控礦地層時代、巖性、控礦構造的性質、礦體地質特征、礦石物質組成、結構構造特征，結合區域礦床的分布規律、分析了成礦的地質特征及成礦的原因，對礦石進行取樣對其所含的微量元素在特征、硫同位素、鉛同位素進行測定，與當前國內外各類銅礦的類型與結構進行比較分析，確認六定銅礦床為沉積活化遷移充填型銅礦床，并指出了礦區找礦標志和找礦方向。

關鍵詞：廣西金秀縣；六定銅礦；成礦地質特征；成因

前言

廣西金秀縣六定銅礦床位于大瑤山隆起復式背斜的北西翼，是大瑤山北西段銅多金屬礦帶的重要組成部分。大瑤山成礦帶成礦時代經歷了加里東、海西、印支、燕山中期和燕山晚期五個成礦期，表明本區具有多期成礦作用及疊加成礦作用的條件。為有效開展礦區探礦增儲，而總結礦床地質特征、成礦條件分析、構造控礦因素和找礦標志，以期對礦床的找礦工作有所裨益。

1 六定銅礦床地質特征

1.1 基本地質特征

1.1.1 地層

區域內廣泛出露寒武系和泥盆系下統，兩者呈角度不整合接觸，其中寒武系由一套地槽型沉積的碎屑巖組成，具復理石韻律建造特征，主要分布于西部和南部大瑤山一帶，構成了大瑤山復式背斜核部；下泥盆統為地臺型沉積，具單陸屑和含鐵建造特征，圍繞大瑤山凸起邊緣，大面積出露于東部和北部地區，組成了準地臺覆蓋層[1]。而六定銅礦床的賦礦地層為泥盆系下統蓮花山組（D1l）中厚層狀紫紅色細粒石英砂巖夾淺灰色石英砂巖。

1.1.2 構造

（1）褶皺

礦區屬大瑤山復式背斜高貞嶺——金龍河南北擠壓帶的北端，因受到擠壓作用的影響，形成的褶皺多為兩翼寬緩的水平褶皺，規模大小不等，有的受斷層破壞而影響其完整性。背向斜同等發育，使其裂隙發育，巖性比較破碎，但總的巖層產狀傾向北西，傾角10～30°，為一平緩的單斜構造。

（2）斷層

由于受南北作用力的影響，形成的主要斷裂為南北走向，次為層間斷裂。礦區目前僅見財寶～金龍河一條斷層，現將其特征簡述如下：

斷層見于礦段中部，屬于高貞嶺——金龍河斷層延伸部分，其分布規模較大，呈南北走向，延伸最長可達1800多米至礦區外圍，切割的地層為泥盆系下統蓮花山組，屬逆斷層，該斷層與成礦關系密切，并具有控制銅礦體的特征，斷層破碎帶寬度1.00～2.00米，斷面傾向西至北西，傾角60～90°，屬陡傾角斷層，斷層面多呈舒緩坡狀，斷面光滑，破碎帶內常見呈透鏡體的含銅石英脈，膠結程度較好，淺部多以硅化壓碎巖、退色化細粒石英雜砂巖，部分重晶石化組成，局部含銅較高時，可形成有利用價值的工業礦體。

1.1.3 巖漿巖

該礦段內除區域外天堂嶺零星分布一些侵入巖脈外，礦區范圍內沒有發現巖漿巖體的分布。

1.2礦體形態特征

金秀縣六定銅礦床賦礦層位及巖性為泥盆系下統蓮花山組上段紫紅色細砂巖，礦體大致特征如下：礦體形態為南北走向、傾向西、陡傾斜、連續性較好的薄脈狀，礦體中的黃銅礦、輝銅礦常聚成不規則狀集合體，部分則零星地分布?？傮w礦石品位沿走向變化較大，礦體的地表特征多為硫化物的石英脈，部分氧化為銅藍、褐鐵礦及鐵帽或砂巖硅化、褪色化蝕變等。目前探礦坑道共揭露有銅礦脈4條，長度100～1700m，總體傾向西，傾角75～88°，厚度較穩定，品位沿走向變化較大，賦存標高+972～+820m，礦脈與圍巖接觸界線較明顯。取樣分析結果Cu品位1.88～24.54%，平均品位Cu 3.82%，品位變化系數160.30%；厚度1.00m左右，厚度變化系數18.24%。

1.3礦石結構特征

六定銅礦床的銅礦石主要呈透鏡狀充填于碎屑巖的斷裂帶內，呈陡傾斜脈狀產出，礦石的礦物成分比較簡單，主要是石英、黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦及少量的閃鋅礦，氧化礦石常呈不規則粒狀結構，松散塊狀、砂狀、蜂窩狀、土狀及粉末狀構造。

原生礦石結構：自形-半自形粒狀結構、它形晶粒狀結構、碎裂結構、交代結構、包含結構、交代殘余結構等。

礦石構造：致密塊狀構造、板狀構造、條帶狀構造、細脈-浸染狀、脈狀構造、角礫狀構造。

原生礦石經多期次動力、熱液蝕變作用及交代結構，包含結構，交代殘余結構，轉變為壓碎角礫、碎粒結構，呈不規則的棱角狀、次棱角狀構造。

礦區水文地質條件、工程地質條件、環境地質條件均屬簡單～中等復雜類型，礦石的自然類型為硫化礦石，工業類型為石英脈銅礦石。

2 礦床成因分析

通過廣西金秀縣區域銅礦床進行地質構造以及構造演變過程進行分析，并對礦石進行取樣對其所含的微量元素在特征、硫同位素、鉛同位素進行測定，與當前國內外各類銅礦的類型與結構進行比較分析，確認六定銅礦床為沉積活化遷移充填型銅礦床。

2.1 成礦物質來源的分析

位于大瑤山西北部的砂巖中的銅礦床，礦石中的硫同位素測定表明成礦物質來源的多樣復雜性，存在與賦礦地層同齡的硫，即地層沉淀時的盆地流體（海水）；又有寒武紀地層同齡的硫，即老地層巖石遭到風化侵蝕，很多基本的元素開始出現分離和殘余；還有成礦期深源巖漿硫的參與，說明六定銅礦床成礦物質應主要源于地層內部，地層中初始沉積的銅及鉛鋅在后期構造及巖漿作用下，地層中的成礦物質銅鉛鋅重新溶解到盆地流體中，經地下深循環形成的含礦熱鹵水，其熱源主要源自隱伏花崗巖體及地熱增溫，這些含礦熱鹵水在構造應力的作用下向背斜軸部遷移或斷裂中轉移，在斷裂破碎帶中因減壓或溫度降低，沉淀富集成礦，形成充填特征為主的脈狀礦床。礦床同位素研究表明，本區銅礦成礦物質主要來源于砂巖地層，為早期陸緣風化沉積形成，鉛鋅主要來源于碳酸鹽地層，為早期噴流沉積形成；硫的來源較為復雜，具有混合硫的特征。

2.2 成礦模式分析

金秀縣區域內主要地層是寒武系和泥盆系，而銅礦主要形成于泥盆紀海相含碳濁積巖-碳酸鹽-碎屑巖建造地層中，說明成礦物質及鹽類在地層形成中初步沉積富集，這對后期成礦具有重要的控制作用。在加里東至燕山期發生大規模的構造巖漿活動下，深部隱伏巖體活動所帶來的巖漿流體及驅動盆地流體形成循環，將地層中初步沉積富集的成礦物質重新活化并疊加遷移到淺部的張性斷層中形成礦床。

3 找礦標志

3.1 地層巖性控礦

金秀縣區域礦床在地層上主要集中產于泥盆系蓮花山組紫紅色砂巖中。則礦區賦礦層位為泥盆系下統蓮花山組，銅礦體及礦化體主要產于泥盆系下統蓮花山組紫紅色砂巖中，通過層位和巖性找礦是一個重要方向。

3.2 構造控礦

深大斷裂是深部巖漿、氣體、熱液等向淺表排放的通道和出口，也是地表大氣降水等下滲的主要通路，對不同類型、不同來源、不同深度的多種流體具有溝通、匯合和紐帶、混合功能，造成成礦物質積淀的重要要素[2]。深大斷裂具有長期性、脈動性、繼承性、多發性，提供豐富的礦源、水源、能源，是深部的和淺部物質和能量交換的重要渠道和通道；既具有導礦、驅礦、運礦、儲礦的作用，又具有貫通礦源場、中介場和儲礦場的能力，有利于在同一有限空間中發生成礦物質的反復濃集和成礦作用的多次疊加、多重富集。由于受到加里東期等構造運動的影響，致使地層產生強烈的褶皺構造，形成了緊密的南北走向復式線狀褶皺，使巖層普遍產生輕微的質變，同時產生了以南北向為主的斷裂構造，形成規模較大的區域性大斷裂，其中以高貞嶺——金龍河斷裂規模較大，南北延伸長35km，傾向西，其性質屬逆斷層，為礦區的主要容礦構造。通過研究礦區內斷裂構造的形成和發展機制，追蹤含礦斷裂構造是本區找礦的主要方向。

另外地表的硅化構造角礫巖、硅化碎裂巖、褪色化蝕變帶、含硫化物的石英脈、鐵帽等露頭點均是找礦標志。

4 結束語

（1）六定礦區礦體賦存于泥盆系下統蓮花組碎屑巖的斷裂破碎帶中，礦體受地層和南北走向斷裂的控制，傾向西，成礦作用受地層、構造、巖漿作用的多重控制，為沉積活化遷移充填型銅礦床。（2）本區礦脈為石英脈銅礦，受斷層破碎帶嚴格控制，成礦后期構造具有繼承性多期活動特征，礦脈形態單一，厚度較穩定、品位變化較大，多為分段富集，一般地表和淺部厚度較小，礦化較貧，但往深部有厚度增大、品位變富、礦體有向北側伏的趨勢。（3）巖漿作用開始于加里東期；通過對流體包裹體的測試研究，成礦溫度較低，屬遠程低溫熱液型礦床，成礦流體以地下水流體為主；結合物探成果本區隱伏巖體埋深為1-1.5km，推測深部以巖漿流體為主，推測深部具有形成第二富集空間的條件，在巖體與圍巖接觸帶及其附近的斷層破碎帶中，具有尋找大型斑巖-矽卡巖型礦床的潛力。

參考文獻

[1]何川，陳紅波，謝全桂，等.廣西大瑤山金龍河地區銅礦地質特征及找礦潛力評價[Z].2012.

[2]陳星霖，邵擁軍，劉忠法，等.安徽安慶銅礦床成礦地質條件及成因分析[J].中南大學學報（自然科學版），2013.

[3]馬慧，趙娟.西南天山砂巖型銅礦地質特征及成因分析[J].西部探礦工程，2011.