深部開采區礦化地質特征及控礦因素分析

吳作愿，禹秀艷

（1.江蘇省有色金屬華東地質勘查局八一〇隊，江蘇 南京 210000；2.江蘇省有色金屬華東地質勘查局八〇七隊，江蘇 南京 210000）

深部開采區地質環境復雜，且礦產資源豐富，為了滿足工業經濟的快速發展，近年來加大了對深部開采區的開采力度。由于深部開采區勘查難度較大，提高了深部開采區礦化條件研究的難度，深部開采區礦化研究已經成為一個熱門研究問題[1]。

所以此次結合相關地質資料，對深部開采區礦化地質特征及控礦因素進行了分析，為深部開采區開采提供科學的理論依據。

1 深部開采區礦化地質特征分析

結合有關資料，從地層、構造、侵入巖三方面分析深部開采區礦化地質特征，下圖為深部開采區礦化地質特征分析示意圖。

圖1 深部開采區礦化地質特征分析示意圖

地層特征：深部開采區礦化地層大多以古生代-中生代沉積地層為主，含少量火山巖地層，地層發育齊全，巖性以黑云斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖、二云斜長片麻巖、變粒巖、含磁鐵石榴淺粒巖為主。

構造特征：深部開采區蓋層褶皺大部分形成于印支期，以區域南象運動形成的不整合面為界，其下伏的新元古代南華紀、震旦紀和古生代及三疊紀地層普遍發生褶皺變形，以線性褶皺帶形式出現，褶皺多為緊閉的背、向斜相間的復式褶皺樣式，且自南而北變形有逐漸增強的趨勢，深部開采區南部的褶皺構造多較寬緩，北部相對緊閉；自西南向北東褶皺軸跡也有從北東東向北東偏轉的趨勢，一方面是后期構造疊加所致，另一方面則反射北西向旋轉剪切作用的存在[2]。

在前陸盆地帶內，因被晚中生代地層、火山巖所覆蓋，從零星出露地層恢復其褶皺樣式以直立褶皺為主[3]。斷裂大部分形成于印支期和燕山中-晚期，在強烈縮短機制下的變形運動，多為中-淺構造層次的韌-脆性構造形跡，斷裂帶重、磁異常交變特征帶明顯，莫霍面亦反映為近東西向遞變帶。

侵入巖特征：結合前人發表的數據，結合深部開采區巖石類型和巖石分布特征，將深部開采區的巖漿活動分成兩期，早期：150Ma～135Ma；晚期：135Ma～114Ma。通過統計發現，深部開采區早期巖體主要是中性和中酸性巖類的花崗閃長巖、閃長玢巖、輝石閃長巖，而晚期主要為酸性巖類的花崗巖和鉀長花崗巖等。

2 深部開采區礦化控礦因素分析

巖漿作用控礦除提供熱源外，更重要的是提供礦源、硫源及其傳輸介質。深部開采區主要為巖漿期后熱（氣）液成礦，因而含礦熱流體的產生是成礦作用的關鍵。

不同侵入體的成礦專屬性說明，巖漿源的成因、物理化學環境及演化方式等與含礦熱流體的形成及性質有著成因上的聯系，而它產生的時間及空間位置可以從侵入體的空間特征上反映出來。

地幔巖石學的研究表明，來自上地幔的深源巖漿是富含Cu、Fe等成礦物質的基性巖漿，當有地殼物質加入時會使硅鋁成分增加，堿度降低因而深源淺成的同熔型巖漿巖系列是有利于成礦的巖漿巖系列。反映在硅鋁礦物和鐵鎂礦物的比例上及長石的性質上，顏色指數低的偏酸性的閃長巖類巖體有利于成，進而表明巖漿演化至中偏酸性階段是產生富礦流體的階段。

根據上述研究成果，對深部開采區成礦巖體的控礦作用進行分析。對深部開采區成礦巖體為具有富硅富堿特點的中偏酸性閃長巖類，在成礦作用上表現Fe、Cu共生。它的控礦作用首先在于巖漿來自深源，原始巖漿基性富堿，含豐富的Fe、Cu等成礦物質。其次演化至中偏酸性階段以及混溶地殼物質使硅鋁成分增加，主成礦元素Cu大量進入液相中。另外表現在演化過程的Fe、Cu分離、堿度變化及物理化學條件變化上。

隨著早期結晶作用，部分Fe進入暗色礦物，由于溫度高、氧逸度低，不能大量形成磁鐵礦，Fe、Cu等成礦元素及堿金屬富集于熔漿中。當巖漿演化至中偏酸性階段，由于揮發組分濃度的增大，在還原環境下Fe及堿金屬以絡合物形式溶解于流體相中。流體富堿的特征，從鐵礦成礦過程中的堿（鈉）質蝕變可以證實。當產生透源運礦構造帶時，這種富鐵的堿（鈉）質流體沿晶格位錯而產生的空隙滲濾帶往地表傳輸。

與此同時巖漿房巖漿組分變化，硅鋁成分增高及堿度降低，并由于透源構造帶的發育，氧逸度增大，Cu、Pb、Zn等金屬大量溶于液相，隨后沿運礦構造帶上涌。隨著磁鐵礦的沉淀及還原硫活度的增高，進入石英-硫化物成礦階段。全硫含量較低的中性、堿性溶液是巖漿演化晚階段形成的，能以較高的濃度搬運呈硫代絡合物的Au、U，當溫度降低及PH值降低，以及由于硫化物的沉淀而使還原硫活度降低，而造成硫代絡合物變得不穩定，發生礦化現象，由此說明侵入巖是深部開采區最重要的控礦因素。

3 結語

此次結合有關資料和數據，對深部開采區礦化地質特征及控礦因素進行了簡要分析，并取得了一定的分析成果，為深部開采區礦化研究提供參考依據。

由于研究時間以及個人經驗不足，在深部開采區礦化控礦因素分析上，僅分析了侵入巖的控礦作用，今后還需要從地質構造、地層等多方面對深部開采區的控礦因素進行深入分析。