广西融水县铜矿成矿地质特征与矿床成矿模式的探究

　　广西融水县是热水沉积改造型铜矿床集中区，该区铜矿主要控矿层位为中泥盆统四排组—应堂组及东岗岭组中段,控矿构造主要为复式背、向斜的翼部单斜构造,燕山晚期再次成矿时,与含矿层叠加的断裂和岩浆侵入构造则是热水沉积改造型矿床的主要控矿构造。矿床是含矿热卤水进入沉积盆地由深循环作用沉积形成的，只要在成岩晚期发生成矿作用,燕山期构造热液和岩浆热液改造带形成叠加改造型矿床，下文将进一步介绍。

　　2铜矿成矿地质特征

　　2.1矿区地层和构造

　　广西融水县矿区位于中泥盆统四排组—应堂组及东岗岭组中段，出露地层主要是泥盆系和石炭系，也就是碳酸盐岩和碎屑岩。这些岩石在成矿带内非常稳定，岩性和岩石的厚度皆没有太大变化，大多是灰黑色或黑色隐晶质的细粒娃质岩，呈纹层状或条带状，主要组成成分是石英，其次还含有少许的碳酸盐和泥质，这些成分都含有较多的碳质。矿区构造复杂，是一个北西走向裙皱带，中部为环状构造带。矿区断层主要有南北向、西北向、东北向。成矿前形成，成矿区继续活动的控矿和导矿断裂很多。发育在两种不同岩性的岩石接触处，常形成层间微小裂隙，为矿液的流通及矿质的沉积创造了良好的通道和场所。

　　2.2矿化类型及特征

　　矿区主要围岩蚀变类型有：电气石化、桂化、方解石化、蛮石化等，围岩蚀变具有明显的分带性。特别是复杂砂卡岩化与铜、锌、银矿化关系密切，矿体常在其中或其附近。矿化的发生主要是受接触带的构造影响，依据矿体的产状，可将铜矿床的矿化分为两种，分别是似层状矿化、脉状矿化。这两种矿化又可以分为三种类型，分别是缓倾斜似层状铜矿化、陡倾斜裂隙充填-交代细脉状矿化、陆倾斜大脉状矿化。

　　具体特征如下：首先，缓倾斜似层状铜矿化。该矿化是此矿矿床内最主要的矿化类型，分布在丹池大背斜西翼次一级横向烧曲与纵向格曲交汇的位置，赋存在条带状的花岗岩和榴江组的扁豆状灰岩接触带上，形状为似层状或层状，矿化的原因是受到接触带的控制，成矿元素以铜、锌为主，伴有锡、银和金等。其次，陡倾斜裂隙充填-交代细脉状矿化。该矿化发生在泥灰岩、宽条带状灰岩、小扁豆状灰岩中。矿脉形态不一，脉体时宽时窄，矿化以充填交代方式为主。矿物结晶晶体颗粒粗大，脉体中含有大量硫化物，主要是黄铁矿、闪锋矿，其次还有毒砂和脆硫铺铅矿等，由石英硫化物充填、交代形成具有工业价值的细脉带矿体。第三种，陡倾斜大脉状矿化。主要产于倾斜裂隙构造中，呈大脉状产出，部分切过岩体和地层，是后期改造含矿热液充填北东向张扭性断裂的产物。矿化规模较大，脉体沿走向和倾向延伸稳定，可达上百米，连续切穿不同地层，脉壁平整，分枝、复合、侧现现象不发育，与围治界线清楚。

　　2.3矿石特征和成矿阶段

　　经过实地观察和鉴定，铜矿床的主要矿石矿物有下面几种：磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等。

　　磁黄铁矿：与毒砂共生，为早期硫化物阶段的标志性矿物;乳黄色微带粉红褐色、淡玫瑰黄色，中等硬度，较髙反射率;黄铁矿：为胶状黄铁矿，浅黄色，硬度高磨光性差，具麻点，反射率高，均质性，一般是浑圆状，包含在毒砂、磁黄铁矿中，有被交代溶蚀现象;具胶状环带结构，是原岩在沉积期形成的物质;黄铜矿：在早期硫化物阶段与磁黄铁矿、铁闪锌矿共生，铜黄色，中等硬度，较高反射率，形状一般是粒状，填充在脉石矿物之间，一部分会和磁黄铁矿连在一起，还有一部分形状以乳滴状存在于铁闪锌矿中。在晚期硫化物阶段，呈铜黄色，中等硬度，较高反射率，形状是粒状结合体或者以乳滴状存在于铁闪锌矿中;方铅矿：常与铁闪锌矿连生，是判断晚硫化物的标志性矿物，颜色为白色，硬度较低，反射率较高，具有三角孔和阶梯状裂隙。

　　3铜矿矿床成矿模式

　　3.1成矿物质来源

　　铜矿成矿物质来源有两个，一是硫同位素，二是铅同位素。

　　硫同位素作为成矿热液中重要的矿化剂，对于金属矿物中硫同位素特征的研究，对于探讨成矿物质来源、矿床成因和成矿物理化学条件具有非常重要的作用。铜矿床金属矿物组合为闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿等硫化物，矿区内未见硫盐矿物产出，因此，用硫化物的值来替代成矿热液中总硫的同位素组成对物源进行研究是可行的。

　　通过对矿田内各个矿床的硫同位素组成分析，可以看出笼箱盖岩体提供了主要的物质来源，岩体在中矿带拉么矿区侵位，因此铜矿硫源主要表现为岩浆硫的特征，之后成矿热液由岩体中心向原离岩体的东西矿带进行运移，运移过程中不断从地层中萃取有利成矿的物质加入到热液中，因此长坡-铜坑、大福楼锡多金属矿表现出岩浆硫和地层硫混合的特征。

　　岩石和矿物中铅同位素质量分数比较大，因此将会导致其几乎不会发生分馏作用，其组成在元素迁移过程中也比较稳定，通常可以用来揭示岩石和矿物的地质演化历史。因此，可以利用铅同位素组成特征和关系来获得矿床成矿物源的信息。两种矿化类型矿体中金属硫化物铅同位素组成特征相近，表明它们的来源和地质演化历史大致相同。

　　3.2矿床成因

　　通过野外地表构造-蚀变-岩性-矿化以及中段平面地质调查发现，广西融水县铜矿分布广泛并且与成矿关系密切。通过对矿床内两种类型矿体的硫同位素分析结果表明，铜矿似层状矿体与脉状矿体硫同位素组成相似且具有岩浆硫的特征，通过对比前人对笼箱盖岩体硫同位素的研究发现矿体与笼箱盖岩体的硫同位素组成相近，由此可知笼箱盖岩体为铜矿矿体成矿提供了所需的硫。同时，通过对矿床内两类矿体的铅同位素组成特征分析结果显示，似层状矿体与脉状矿体的铅同位素组成特征相似，并且铅源主要与岩浆作用有关，来自于壳幔混合源区。通过S、Pb的对比分析可知，矿床的成矿物质来源于壳幔混源岩浆。通过对拉么锌铜矿床中黄铁矿单矿物微量稀土特征研究并且与前人对矿床流体包裹体以及H-O同位素研究结合分析表明，该矿床成矿流体主要来源于岩浆，并且后期受到大气降水的混合，具有弱还原性的富Cl流体。同时与笼箱盖岩体的微量稀土元素特征对比分析表明，二者具有密切的成因联系。综合以上资料分析，本文认为铜矿两类矿体是同一成矿期形成，该矿床是泥盆系碳酸盐地层赋矿、岩体提供成矿物质来源与流体的典型矽卡岩型矿床，由壳幔混源岩浆-热液作用形成。

　　3.3矿床成矿模式

　　综合以上成矿物质、成矿流体来源以及矿物性质，根据成岩成矿年代学研究，本文提出铜矿床成矿模式：深部贡献—垂向运移—侧向交代成矿，即深部笼箱盖岩体在上升侵位过程中，使地层发生变形破碎，形成断裂和层间破碎带。随着酸性岩浆不断上涌，提供了大量的岩浆热液，形成大量富含Cl的地质流体同时流体在运移过程中从岩体中萃取Cu、Zn等成矿元素，随着岩体的侵入，这些携带大量成矿物质的热液沿断裂充填形成高角度脉状矿体，同时含矿热液向两侧

　　地层交代形成似层状矿体，以此形成铜矿。

　　4结束语

　　综上所述，本文结合前人的研究和实地考察进一步分析了广西融水县铜矿的成矿地质特征和矿床成矿模式，希望对矿区的开发和利用贡献一份力量。

　　参考文献：

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