黑龍江銅山礦區銅礦床地質特征及控礦因素淺析

黃小波，資麗君

（湖南省有色地質勘查局一總隊，湖南 郴州 423000）

銅山礦區位于黑龍江嫩江縣，與著名的多寶山斑巖型銅礦構成多寶山銅礦田。2013年筆者在銅山礦區從事地質勘查工作，本文綜合近年來地質找礦成果及綜合研究資料，從所掌握到的礦區礦床地質特征入手，對該礦區的控礦因素進行了綜合分析[1]。

1 礦區地質概況

1.1 礦區地層

礦區地層由老到新分別有中奧陶統銅山組（O2t）、多寶山組（O2d）及奧陶系上統裸河組（O3l）。其中銅山組地層巖性為巖性為含角礫凝灰質砂巖、凝灰質礫巖、含礫石英長石粗砂巖、長石石英砂巖等；多寶山組地層主要巖性為安山質凝灰巖夾凝灰質砂巖、安山巖、大理巖。裸河組地層巖性為凝灰巖、凝灰質砂巖、粉砂巖[2]。

1.2 礦區構造

礦區位于大興安嶺地槽褶皺系東段罕達氣褶皺帶的西部，三礦溝至裸河北西向構造帶的多寶山復背斜的南西翼。礦區褶皺主要為銅山倒轉背斜，斷層主要為東西向銅山大斷層，礦區還發育北西向韌性剪切帶[3]。

（1）褶皺。礦區褶皺不太發育，主要為北西向銅山倒轉背斜，該背斜為多寶山復背斜的次級構造。背斜兩翼為奧陶系上統裸河組和中統多寶山組，軸部為奧陶系中統銅山組地層，該背斜兩翼均傾向南西向，形成成倒轉背斜。

（2）斷層。礦區斷層主要為橫穿礦區北部的東西向銅山斷層，向西延伸至多寶山礦區西溝，走向東西，傾向南，傾角50°～65°，斷層整體西緩東陡，沿傾向向深部變陡。角礫大小不一、分選一般、比較疏松，具片理化，斷層內見有斷層泥和的角礫，說明斷裂先壓后張，具多次活動的特點。斷層下盤多為英云閃長巖，斷距不清。斷層對礦體的空間分布及形態影響很大，銅山銅礦床Ⅱ、Ⅲ號礦體被該斷層錯開。

（3）韌性剪切帶。韌性剪切帶主要由壓性及壓扭性斷裂、片理化帶、糜棱巖、千糜巖構成，呈北西向并向南凸出，整體呈現為弧形。區域上存在6韌性剪切帶，其中僅DP5通過銅山銅礦[4]。DP5剪切帶位于多寶山大砬子花崗閃長斑巖單元的南西側，向東延伸至銅山礦區，被銅山斷層錯開。該帶長約4000m，走向北西，傾向南西，傾角大于70°。主要表現為斷裂、擠壓破碎、，巖石具片理化。礦區內銅礦床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號銅礦體均分布在該韌性剪切帶內[5]。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

銅山銅礦已查明有3個主礦體，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號銅礦體，次要礦體2個，分別為Ⅳ號、Ⅴ號銅礦體。其中Ⅰ、Ⅱ號礦體分布于外接觸帶，Ⅲ號、Ⅳ號、Ⅴ號礦體分布于內接觸帶。Ⅰ號礦體出露地表，目前露采近乎采空，其他為隱伏礦體（圖1）。

①Ⅰ號礦體：Ⅰ號礦體賦存于銅山斷層上盤多寶山組一段泥石化絹云母化凝灰巖或安山巖中。礦體位于1056-1096線，傾向218°，傾角75°，賦存標高＋530m～＋200m。礦體在平面上呈透鏡狀，剖面上呈楔形。礦體走向延長816m，傾向延伸約296m，整體向東南傾伏，傾伏角約44°。礦體水平厚度2.57m～136.0m，平均品位Cu0.71%。②Ⅱ號礦體：Ⅱ號礦體賦存于銅山斷層上盤多寶山組一段綠泥石化絹云母化安山巖或凝灰巖中，為隱伏礦體，分布于1064-1116-線，礦體走向延長約2000m，傾向延伸約382m，賦存標高在＋513.8m～－285.2m之間。礦體總體呈透鏡狀，傾向210°，傾角30°～60°。礦體自西向東產狀逐漸變陡，形態由長條狀逐步變為板狀、透鏡狀。1040—1076線間，礦體產狀較平緩，傾角30°～40°；1080線向東，礦體變化明顯，形態不規則，上部呈不規則的透鏡狀，下部呈板狀，產狀較平緩；1084—1088線，產狀變陡，傾角約60°，礦體呈厚大的透鏡狀，頂部出現較多細小分枝。礦體最大水平厚度174.6m，平均品位Cu0.53%。③Ⅲ號礦體：Ⅲ號礦體賦存于銅山斷層下盤蝕變的英云閃長巖、蝕變安山巖中，為隱伏礦體。分布在1056—1100線之間，賦存標高+183m～-862m，走向延長1140m，傾向延深大于1200m，最大水平厚度156.6m，平均品位Cu0.45%。礦體形態為厚大透鏡狀，礦體走向東西，傾向180°，傾角80°。礦體頂部銅山斷層切斷，向深部未能控制。④ Ⅳ、Ⅴ號礦體：這兩個銅礦體均為單孔控制，賦存于銅山斷層下盤英云閃長巖中，頂部被斷層切斷，深部未能控制。

圖1 銅山銅礦床聯合剖面圖

2.2 礦石礦物成分

礦石中金屬礦物達31種之多，主要為黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦，金屬礦物種類雖多，但可被工業利用的金屬礦物主要是黃銅礦、孔雀石、藍銅礦；其次是斑銅礦及赤銅礦、銅藍等。脈石礦物達26種，主要為石英、絹云母、綠泥石、黑云母、綠簾石、鉀長石等。

2.3 礦石結構及構造

礦石結構主要有他形、半自形粒狀結構、殘余結構、交代結構、乳滴狀結構等；礦石構造主要有浸染狀構造、細脈浸染狀構造、脈狀構造、團塊狀構造、塊狀構造、條帶狀構造、杏仁狀構造等。其中以細脈浸染狀構造為主。

2.4 礦體圍巖及夾石

銅礦體的圍巖主要是青盤巖化、綠泥石化絹云母化安山巖或凝灰巖、石英化絹云母化英云閃長巖，其次為火山角礫巖、及少許的凝灰質砂巖等。其中Ⅰ、Ⅱ銅礦體圍巖主要是青盤巖化、綠泥石化絹云母化安山巖或凝灰巖；Ⅲ號、IV號、Ⅴ號銅礦體圍巖主要是石英化絹云母化英云閃長巖，其次為青盤巖化、鉀長石化石英化英云閃長巖等。

3 礦床控礦因素

3.1 地層控礦因素

區內大部分地層中銅元素含量均高于地殼中銅元素平均值（表1），特別是多寶組一段及二段、裸河組地層巖石。從表中看出，多寶山組地層出現了銅的高背景和降低場，說明熱液活動過程中，地層內銅元素發生過大規模的遷移。故認為礦床中銅的來源是多寶山組火山巖、火山碎屑巖及多寶山超單元侵入巖。地層在成礦作用中不僅是成礦物質，還起到了屏蔽層的作用。

表1 礦區內未蝕變地層銅元素平均含量統計表

3.2 構造控礦因素

本區構造極為發育，既有斷裂構造，又有褶皺構造，還存在韌性剪切帶，既能為礦液運移提供通道外，還對礦體產狀、形態，礦化富集等起著重要控制的作用。礦區內不同性質、不同方向構造的多期次活動，促使礦區內發育裂隙、破碎帶等，它們為礦液的運移和存儲創造了良好的空間。

3.3 熱液改造因素

巖漿為熱液運移提供了動力源，又提供了豐富的物質來源。巖漿的頻繁活動，使圍巖中的銅不斷被萃取進入巖漿，從而含礦熱液中銅的濃度不斷富集，在合適的環境沉淀成礦。圍巖蝕變是熱液活動的產物，蝕變的強弱、范圍大小及多其次熱液活動的疊加，對成礦和礦化強度都有明顯的影響。伴隨每一期熱液活動，都或多或少會發生成礦元素的遷移沉淀。比如青磐巖化期可能是圍巖向巖漿源提供水礦化劑個成礦金屬的過程，絹云母化期可能是成礦金屬沉淀堆積的過程。但最重要的礦液活動是黑云母化和絹云母化兩期。后者疊加在前者之上，形成蝕變和礦化的疊加。在這兩期蝕變巖石范圍內，當時的物化條件和構造為礦液沉淀提供了有利場所，并形成了工業礦體。

4 結論

本區探獲Ⅱ、Ⅲ號銅礦體規模較大，往深部有變厚的趨勢，且Ⅲ號銅礦體深部為封邊，Ⅳ、Ⅴ號礦體控制程度較低，結合礦區控礦因素、成礦規律及找礦標志，繼續尋找銅山斷層下盤的銅礦體，具有較好前景。

[1]金山巖，杜英杰，等.多寶山礦田銅山銅礦資源潛力及深部勘查方向.地質與勘探，2014.4.

[2]趙元藝，馬志紅，仲崇學.黑龍江銅山銅礦床地球化學及其找礦模型.地質與勘探，1995，31（3）：48-54.

[3]杜英杰，黑龍江多寶山Cu-Au成礦帶成礦特征及找礦方向.吉林大學碩士論文，2012.

[4]付艷麗.黑龍江省黑河市銅山銅礦床成礦預測.吉林大學碩士論文，2010.

[5]趙守秋，賈維林，等.黑龍江省嫩江縣銅山銅礦勘探告.黑龍江黑龍礦業股份公司,2010.5.