西峽竹園銅多金屬礦成礦地質條件及成因分析

（中化地質礦山總局河南地質局，河南 鄭州 450000）

1 礦區地質概況

1.1 地層

礦區區域出露地層為古元古界秦嶺巖群石槽溝組（Pt1s），中元古界峽河巖群寨根組（Pt2z），其中秦嶺巖群石槽溝組為本區的主要賦礦地層，其巖性以二云斜長麻巖為主，夾少量斜長角閃片巖[1]。

1.2 構造

礦區所在區域屬于北秦嶺褶皺造山帶東段腹心部位，區內構造組合較為復雜，主體為一韌性-脆性剪切帶，控制著區內金礦床（點）的空間分布，為區域內主要的控礦構造。韌性—脆性剪切帶位于朱陽關-夏館斷裂和西平-鎮平斷裂之間[2]。

1.3 巖漿巖

礦區巖漿活動較弱，僅零星出露少量的巖漿巖體，以中酸性花崗巖脈為主，零星出露少量的花崗偉晶巖脈。巖脈的空間展布方向與區域構造跡線方向相一致，多以巖脈、巖墻的形式產出，與圍巖之間界線極為平直、清晰[3]。巖脈的活動時期極為廣泛，從晉寧期至燕山期均有出露，與區內礦產資源的賦存有著密切的成因聯系[4]。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

礦區內具有較大的找礦潛力，已發現礦脈4條，礦化線索5處，其中2條礦體具有工業價值。礦體形態以脈狀、似層狀、透鏡狀為主，賦存于韌性剪切帶形成的張性裂隙中，在空間上含礦脈體呈右行的雁行式展布。礦體沿走向和傾向均呈舒緩波狀產出，礦體的形態總體上以簡單為主，且以單脈為主，具有尖滅再現的特點，也具有分支、縫合、局部膨大等現象。礦體的長度一般為15m～75m。最長達420m；厚度一般為0.15m～2.75m，最厚處達3.66m，厚度不穩定，變化較大。礦體銅平均品位為1.39%，最高品位可達7.58%。

2.2 礦石特征

（1）礦石礦物成份：礦區以脈狀銅礦石為主，具有后期熱液疊加改造的特點，礦物成分與圍巖中的礦物成分基本一致。金屬礦物有：黃鐵礦、褐鐵礦、黃銅礦、孔雀石等，褐鐵礦化較強。非金屬礦物有石英、斜長石、微斜長石、角閃石、輝石蝕變礦物高嶺石、綠泥石、黑云母、白云母等。深部礦石中金屬礦物主要有角閃石、輝石、斜長石、石英、正長石、微斜長石等。

（2）礦石結構構造：礦石結構較為簡單，以自形粒狀結構、他形粒狀結構為主，交代文象結構、壓碎結構及膠狀結構等；構造主要為塊狀構造、條帶狀構造、浸染狀構造、細脈浸染狀構造、蜂窩狀構造及團塊狀構造等。

（3）礦石自然類型：根據肉眼觀察和巖礦鑒定，礦石氧化深度淺，在民硐中即見硫化礦，原生礦與氧化礦呈漸變過渡關系，初步將礦石劃分為氧化礦和硫化礦兩種自然礦石類型。以硫化礦為主，氧化礦極少。

2.3 礦體圍巖及夾石

區內礦體受破碎帶蝕變巖控制，為薄脈狀礦體，無夾石和天窗出現。礦體與圍巖界限，Cu＞1%時，與圍巖界限比較清楚，一般肉眼可以鑒別；Cu＜1%時，肉眼不能區分礦與非礦界限，需按分析結果來圈定礦體。礦體頂、底板圍巖主要為二云斜長片麻巖，局部為斜長片麻巖角礫為主的構造角礫巖。蝕變一般較弱，具有硅化，綠泥石化，根據頂、底板巖石取樣分析，Cu0.00%～0.12%，Au0.00～0.60×10-6。

3 成礦條件分析

3.1 構造條件

竹園礦區為朱陽關-夏館-大河斷裂與瓦穴子-喬端斷裂之間偏前者一側的韌性剪切帶之中。朱陽關-夏館-大河斷裂與瓦穴子-喬端斷裂等線性斷裂，具有長期活動的特點，斷裂帶及兩側韌性剪切作用明顯，顏色深淺不一的礦物組成的條帶相間排列，具有混合巖化現象，據鏡像鑒定顯示，此區內早期為韌性變形，晚期為脆性。礦區受剪切構造控制明顯。這些構造實際上為脆性特性較為明顯的韌-脆性剪切帶。這些構造帶早期發生過韌性變形，巖石中的殘留碎斑為強韌性變形的特征，由動力分異造成的條帶狀構造也非常發育，隨著時間的延續，該帶疊加了晚期脆性構造的改造，并發生了重結晶作用。

3.2 地層條件

礦區出露地層以秦嶺巖群為主，為一套中深變質巖系，原巖為一套陸源碎屑巖—碳酸鹽巖類夾基性火山巖組合，隨著地質演化而經歷了中深區域變質作用，多期變形現象明顯，形成了高角閃巖相，局部達麻粒巖相。這套含礦建造是本區原始礦源層。其巖石類型主要為斜長角閃片麻巖，黑云斜長片麻巖，及斜長角閃巖，據區域資料，其含礦豐度值與礦體，具有密切的成生關系。

3.3 巖漿巖條件

本區的侵入巖使得來自深部的熱液和含礦流體向地層及韌性剪切帶內擴散，為區內礦產的形成提供充足的熱能，熱動力條件和部分成礦物質，對區內多金屬礦產的形成起到了不可或缺的作用。

4 礦床成因

西峽竹園銅多金屬礦床位于我國著名的秦嶺造山帶東段，礦床的形成與深大斷裂、地層及巖漿活動有關，受斷裂構造控制明顯。區內北北西向斷裂破碎帶是區域內主要的導礦構造和控礦構造之一，而深源淺成型花崗巖是西峽竹園銅多金屬礦床的主要成礦母巖[5]。區域內礦床成因類型多樣，在中酸性巖體與圍巖的接觸帶中均發現銅金礦床的產出。區內經歷了多期次的火山、火山沉積以及巖漿活動，伴隨著巖漿熱液、區域變質熱液的改造，形成了大量后期熱液交代、充填成礦[6]。區域內礦床（點）的空間展布形態明顯受控于斷裂構造，區域性深大斷裂控制著區域成礦帶的展布特征，而韌性—脆性剪切帶則與礦床的空間展布位置密切相關，層間破碎帶、次級斷裂裂隙等構造虛脫部位是含礦熱液良好的儲閉空間，控制著礦體的展布特征和分布規律。在該區的成礦物質及成礦流體來源問題方面各學者均做了大量的工作，對于成礦物質來源，總體來講，認為花崗巖體為深源淺成型，成礦物質亦來源于地殼深部及上地慢。筆者對豫西南地區的花崗巖體做了深入研究，認為深源淺成型花崗巖體與地層及其他成因的花崗巖相比，銅金的豐度值最高，銅金成礦的成礦物質來源于花崗巖體，主要與深源淺成型花崗巖體有關[7]。通過對礦床實際特征與不同成因熱液和礦化特征異同性的對比，可以判斷礦床的成因。交代熱液的形成與水-巖反應和交代作用密切相關，主要產出于交代蝕變體系，形成了品位穩定，礦體厚大的交代熱液型礦床。在交代熱液形成過程中，熱液溫度一般與蝕變溫度是相一致的，而礦化溫度所需要的溫度遠低于巖漿溫度，且稍低于蝕變的最高溫度，脈狀礦體為熱液的低溫中心，礦化和蝕變受巖漿異常地溫梯度控制。熱液的形成是稍晚于巖漿結晶過程的，一般與圍巖發生水-巖反應同期或者稍晚，可以活化圍巖中的成礦物質，并形成負暈。熱液的初始水為大氣降水。熱液的熱不是直接來自巖漿，而來自高溫巖石。熱液水的陽離子類型以Na-Ca或者Ca-Na型為主。通過對本礦床的研究，本區的礦化特征與交代熱液型礦床極為相似，礦化溫度屬中低溫范圍礦體為脈狀礦體，為低溫低壓中心，且產于巖體于接觸帶附近從對礦床圍巖微量元素分析可以得出，礦體周圍巖石呈負暈，對包裹體成份分析得出陽離子類型以Ca-Na型為主。因此，本區的礦床成因屬于交代熱液型礦床。見成礦模式圖1。

圖1 三源交代熱液成礦模式演化示意圖

5 結論

竹園礦區是一個由多期成礦作用而形成的礦床，主要的賦礦地層為二郎坪火神廟組，區內成礦作用可以分為早期同生沉積期、中期變質富集期和后生交代熱液期三個成礦期。

通過對本區的構造研究，認為區內最主要的控礦構造為北西西向斷裂構造，尤其是北西西向斷裂與北東向斷裂的交匯部位是本區內最有利的成礦部位。

通過對本區礦床系統的研究，認為本區的礦化特征與交代熱液型礦床極為相似，礦床成因屬于交代熱液型礦床。