鬧牛山銅礦床構造運動地質特征

石志清　石國強

摘要：鬧牛山銅礦床是與中基性和弱酸性火山巖和次火山巖有關的脈狀礦床。礦區出露的地層主要為上侏羅統的陸相沉積一火山巖，出露的巖漿巖主要是中基性和弱酸性火山巖和次火山巖。礦區處于北北東向深斷裂構造控制的復合火山構造地塊中，斷裂構造發育，賦礦圍巖為安山玢巖、安山質角礫凝灰巖、閃長玢巖等。成礦巖體為弱酸性斜長花崗斑巖、霏細斑巖。礦體受北東向、北北東向及北西向斷裂構造控制。主要近礦圍巖蝕變為鉀長石化、硅化、絹云母化、綠泥石化。工業礦物主要為黃銅礦，伴生有益元素為Ph、Zn、Ag、Au等。礦石結構有半自形粒狀和它形粒狀結構、交代殘余結構、膠狀結構、固溶體分解及包含結構等。礦石構造有細脈浸染狀、脈狀和塊狀構造等。成礦期可分為4個階段，礦床屬高中溫巖漿熱液脈狀礦床。

關鍵詞：熱液脈狀；銅礦床；鬧牛山

鬧牛山銅礦位于內蒙古自治區突泉縣東部與吉林省洮安縣交界處，距突泉縣48km。烏蘭浩特一突泉縣公路通過礦區。

1.礦區地質背景

鬧牛山銅礦位于大興安嶺中段，嫩江深斷裂西側，大板一烏蘭浩特火山噴發帶突泉火山斷陷盆地的局部隆起（鬧牛山隆起）邊部。

1.1地層

礦區出露一套中上侏羅統的陸相沉積一火山巖。礦區東部為中侏羅統萬寶組（J₂W）陸相黑色砂巖、礫巖和泥巖。西部是侏羅統滿克頭鄂博組（J₃m）近火山噴溢相的安山質火山碎屑巖、安山質火山熔巖，局部夾沉積巖。火山巖地層總厚大于1000m。

1.2控巖控礦構造

礦區處于北北東向深斷裂構造控制的復合火山構造地塊中，構造發育，褶皺構造有與區域新華夏體系一致的NE向背斜構造，即大黑山—鬧牛山背斜，礦區處于背斜的中部，核部為一套火山巖組成，兩翼陡（50°～80°）；斷裂構造有：（1）北東、北北東向斷裂，以壓扭性為主，切割深度大，是區內主要的控巖和控礦構造，還控制著一些晚期的脈巖；（2）北西向、北西西向斷裂，以扭性、張扭性為主并為礦液和脈巖沖填，是區內主要的容礦構造。

1.3巖漿巖

區內出露的主要是中基性和弱酸性火山巖和次火山巖。早期的侵入巖（成礦前）為中性到中基性巖體（安山玢巖、閃長玢巖等），與中基性噴溢有關。與成礦有關的多為一些晚期弱酸性巖體，斜長花崗斑巖、霏細斜長斑巖等，多呈小巖株、巖枝和巖脈產出；成礦后還發育有中基性輝綠巖、閃長玢巖及煌斑巖等小巖墻、巖脈。

安山玢巖主要分布在鬧牛山及礦體的外圍，是礦體的直接圍巖（圖1）。安山玢巖為灰綠、灰黑、灰白色，具斑狀結構，略具流動構造，可能系火山根部相。

閃長玢巖在鬧牛山一帶出露面積較大，主要呈巖株狀分布，侵入巖的Rb—Sr等時年線年齡為161.84Ma。

斜長花崗斑巖出露于礦區東部季家屯一帶，呈長軸狀北西西向展布，長2km，寬0.7km，出露面積1.25km²（圖1）。斜長花崗斑巖為灰白色，風化后為黃褐色，斑狀結構，斑晶占50%～60%，斑晶成分為斜長石、正長石、石英和黑云母，基質為微晶結構。

霏細斜長斑巖呈巖墻狀，產于斜長花崗斑巖北西端外側，呈北北東、北東東和北西向多組走向侵入于閃長玢巖及火山巖地層，并切穿斜長花崗斑巖。

區內侵入巖從基性到酸性均有，屬淺成一超淺成巖體。其侵入先后次序大致為：安山玢巖一閃長玢巖一斜長花崗斑巖霏細斜長斑巖一花崗斑巖一石英斑巖一輝綠巖一煌斑巖脈。斜長花崗斑巖、霏細斜長斑巖多具礦化蝕變，與成礦關系密切。

上述主要侵入巖巖石化學特征值見表1。巖石化學資料表明，巖漿有下列演化趨勢：（1）含量有明顯的增長趨勢并分異明顯，顯示巖漿向酸度增長方向演化；（2）隨Si02增長，CaO有降低趨勢，而K20有增高的趨向；（3）隨巖漿向晚期演化堿質明顯增高，這表明巖漿活動晚期對銅的成礦作用趨向有利。

2.礦床地質特征

2.1礦體特征

脈狀銅礦發育于斜長花崗斑巖體前鋒地段圍巖中，部分穿人斑巖體內，霏細斜長斑巖亦顯示礦化蝕變。礦脈組是由一系列走向320°～40°的大脈一細脈一細網脈平行的脈群組成（圖2）。在寬0.5kin的巖體內，霏細斜長斑巖亦顯示礦化蝕變。在寬0.5kin地段有6個脈組，并圈出銅工業礦體30余條，脈群延續總長lkm以上。

各脈組長350m～950m，礦體規模大小不一，控制長度一般為70m～260m，最大者可達400m～500m；礦體呈脈狀、扁豆狀，厚度0.3m～7.3m，一般為1m～4.5m。礦體向北東傾斜，傾角60°～80°，控制斜深55m～330m，最大延深550m。深部300m后有增大趨勢，銅平均品位0.3%～9.8%，賦礦圍巖為安山玢巖、安山質角礫凝灰巖、閃長玢巖等。

2.2礦石成分與組構

礦石在地表處為氧化礦石，次生富集不發育，氧化深度15m～50m。常見一些褐鐵礦、孔雀石、藍銅礦等呈蜂窩狀構造，膠狀、交代殘余結構，在褐鐵礦中常見有未氧化的黃鐵礦、黃銅礦等硫化物。該類礦石工業意義不大。

礦區內開采對象主要是硫化礦石。礦石內金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦和白鐵礦等。主要脈石礦物有石英、斜長石、鉀長石、綠泥石、陽起石、重晶石、方解石等。

礦石中主要成礦元素是Cu，伴生元素有Ph、Zn、Ag、Au、Bi、Co、Mo等。Cu、Pb、Zn、Mo均以礦物出現。Ag、Au尚未見獨立礦物，主要賦存于硫化物中。

礦石結構有半自形粒狀、它形粒結構、交代殘余結構、膠狀結構、固溶體分解及包含結構等。礦石構造有細脈浸染狀、脈狀和塊狀構造等。

2.3成礦階段及圍巖蝕變

金屬礦物主要生成順序為：輝鉬礦→黃銅礦→毒砂→磁黃鐵礦→黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦。成礦作用可分為4個階段：（1）輝鉬礦—石英階段；（2）磁黃鐵礦—毒砂—黃銅礦—黃鐵礦階段（主要成銅階段）；（3）閃鋅礦—方鉛礦—黃銅礦階段；（4）黃鐵礦—碳酸鹽階段。

礦區的圍巖蝕變在巖體內有鉀長石化、硅化，并伴隨有鉬銅礦化；在含銅礦脈兩側為硅化、絹云母化、綠泥石化；鉛鋅礦化則常伴隨有絹云母化、綠簾石化；黃鐵礦碳酸鹽階段廣泛發育碳酸鹽化和硅化蝕變。