对某地区玄武岩地质铜矿成矿的探讨

摘要:本文主要针对某地区玄武岩地质铜矿成矿进行分析，仅供参考。

关键词:地质；玄武岩；铜矿；分析

1矿区地址

1矿床

某地区玄武岩型铜矿主要产于玄武岩第三旋回上部，分布在向斜两翼，含矿岩石包括玄武质火山碎屑岩和杏仁状玄武岩。其中玄武质火山碎屑岩中的铜矿化多顺层发育而成层状，岩性主要是玄武质火山角砾凝灰岩或沉火山角砾凝灰岩，凝灰质粘土岩、炭质粘土岩等。

矿石矿物有自然铜、氧化铜、辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿、黝铜矿、赤铜矿、蓝铜矿、孔雀石、硅孔雀石等，多以自然铜、辉铜矿为主;脉石矿物有浊沸石、钠长石、方解石、绿帘石、绿泥石、石英、阳起石、沥青、黄铁矿等。

矿体围岩蚀变主要有浊沸石化、硅化、炭化、方解石化、钠长石化、阳起石―透闪石化、绿泥石化、沥青化等，矿体（主要是自然铜矿化）富集部位常具强烈的沥青化，甚至可成为沥青岩。

2成矿规律

2.1矿（化）体、矿种的分布规律

该地区玄武岩型铜矿，在玄武岩的各个层位均见有矿点，主要分布在玄武岩的上部和下部，即玄武岩组的第一段和第三段，铜矿（化）体长产于玄武岩喷发旋回间断面上。根据铜矿（化）体的分布规律和控矿因素分为三大类：1收层位控制的铜矿（化）体;2受层间破碎带控制的铜矿（化）体。3受断层控制的铜矿（化）体。

2.1.1受层位控制的铜矿（化）体分布规律

（1）铜铁稀土矿化层

矿化层产于玄武岩组（P2em）与组（P3x）含煤碎屑岩的接触带上，矿化层总厚4.5~156m。岩性可分为三个亚层。上亚层为粉砂岩、粘土岩及炭质页岩，厚2~10m，含稀土矿，重稀土元素含量达0.3%~0.8%，铜品位0.1%~0.47%;中亚层为组地界的铁质页岩或赤铁矿层，厚0.8~5m，含铁25%~48%，铜品位0.1%~0.6%，局部可达1%~1.02%;下亚层为凝灰岩或沉凝灰岩，一般厚2~10m，铜品位0.13%~0.99%。该矿化层厚度大，在区域上较稳定，含铜品位低。蚀变主要有稀土矿化，褐铁矿化、粘土化、绿泥石化，局部见硅化，透闪化石。

（2）位于玄武岩喷发间断面上的铜矿化层

矿化层分布于玄武岩倒数第三喷发层顶部，上距玄武岩顶界约80~130m，经初步对比，该层具区域性分布的特征。矿化层呈层状或似层状，产状与岩层一致，厚0.7~8m，含铜品位0.61%~34.65%。岩性主要为深灰色凝灰岩、凝灰质粉砂岩、粘土岩、炭质粘土岩，其中含大量羊齿类及蕨类化石，而且普遍发生炭化或硅化，局部地带见大量的炭化木。

矿石矿物有自然铜、辉铜矿、斑铜矿，次为赤铜矿、孔雀石、硅孔雀石等，多以自然铜或辉铜矿为主;脉石矿物有浊沸石、钠长石、方解石、绿帘石、绿泥石、石英、阳起石、沥青、黄铁矿等。蚀变主要有沸石化、浊沸石化、硅化、方解石化、钠长石化、阳起石化、绿泥石化、沥青化、炭化等。

（3）玄武岩底部铜（金）矿（化）层

目前发现的此类矿化层主要分布在断裂带内，金矿主要产于山背斜的构造带内，位于A组（P2m）灰岩于玄武岩的接触带上，受A灰岩古风化面和玄武岩中的次级断裂控制。矿体呈似层状、透镜状、囊状、鸡窝状产出，控矿岩石主要为凝灰岩、凝灰质粘土岩、凝灰质玄武岩等。矿石类型主要为氧化矿，在某一带见原生金矿体。氧化矿含Au0.5×10―6~12×10―6，平均Au2×10―6~3×10―6；原生矿含Au0.5×10―6~15×10―6。

铜矿主要发育在玄武岩第一旋回的强硅化玄武质沉凝灰角砾岩中，与金矿产在同一岩层，铜矿富集关系密切的围岩蚀变主要是硅化，富集程度与规划强度成正相关，典型的铜矿点有的铜厂沟铜矿点、红岩、铜矿点。

2.1.2受层间破碎带控制的铜矿（化）体分布规律

层间破带控制的矿体往往规模小，变化大，矿体在破碎带内成似层状、透镜状产出，矿体在走向上和倾向上极不稳定，沿走向断续分布。铜矿品位一般在1.2%~13.5%，局部可达到34%。矿石矿物是多种成因叠加的产物，主要有自然铜、辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿、黝铜矿、赤铜矿、蓝铜矿、孔雀石、硅孔雀石等，多以自然铜或辉铜矿为主；脉石矿物有浊沸石、钠长石、方解石、绿帘石、绿泥石、石英、阳起石、沥青、黄铁矿等。蚀变有硅化，沥青化、绿泥石化，沸石化，黄铁矿化，透闪石化强烈方解石化。

2.1.3受断层控制的铜矿（化）体分布规律

此类铜矿（化）体主要受切过玄武岩的次级断层控制，断层切穿玄武上部的组（P3x）和A组（T1f）底层时同时在砂页岩中常形成铜矿（化）体。该类型铜矿（化）体是玄武岩铜矿化后期改造作用的产物，典型的铜矿点有的黄见坑铜矿。矿（化）体呈透镜状、囊状、鸡窝状沿断层破碎带产出，矿石矿物简单，主要有黄铜矿、辉铜矿等，次生风化产物为孔雀石、蓝铜矿。围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、方解石化、褐铁矿化、粘土化。

3矿床成因初探

该地区的玄武岩型铜矿成矿作用至少有两个阶段，即同生热液成矿阶段和后期构造热液活动叠加富集成矿阶段。

3.1同生热液成矿阶段

（1）成矿背景：台褶带玄武岩分布区裂隙―中心式火山结构及周缘。

（2）矿化体分布规律：玄武岩喷发中心地带，向斜两翼，玄武岩上部距组（P3x）底部约70~100m范围内的喷发间断面上。

（3）矿化体产出层位：玄武岩上部的火山角砾岩层、凝灰岩层、火山喷发间断期形成的炭泥质层以及底部的炭泥层和凝灰质粘土岩层。

（4）矿化体形态产状：层状、似层状、透镜状，在走向和倾向上延伸较稳定。

（5）容矿岩石：主要为火山角砾岩、凝灰岩、炭质粘土岩，次为杏仁状、气状关熔岩。

（6）矿石矿物：主要为自然铜、氧化铜、辉铜矿、斑铜矿，次为赤铜矿、孔雀石等。

（7）矿石结构构造：他形粒状结构、网状结构、镶边结构，片状、团块状、浸染状、细脉状构造。

（8）围岩蚀变：沸石化、硅化、沥青化、炭化、阳起石―透闪石化。

（9）矿源：溢流拉斑玄武岩的喷发在研究区内形成高的铜背景值（平均170×10―6），为铜矿的富集提供了矿源。

（10）水源及热源：玄武岩喷发后期，研究区处于多雨、沼泽湖泊环境地带，地表水向下渗透，火山喷发产生大量的热量使其加热并与地下水混合淬取玄武岩中的铜形成含矿热液向上运移。

（11）成矿作用：高温至低温（400~100℃），有机―无机的相互作用。

（12）成矿机理：玄武岩喷发后期，处于古火山口环境地带出现较长时间的喷气与同生热液活动，使玄武岩中的铜被活化向上迁移。在玄武岩上部火山角砾岩层、凝灰岩层和炭泥质中富集，形成铜矿化体。根朱泉权等研究，铜的迁移主要通过SiO2胶体表面的H离子携带，在温度达400℃以上时，使铜以CUO形式析出，沉淀在凝灰岩和炭泥质岩中，在这一温度下炭泥质岩中的有机炭则生烃和形成沥青，或形成CO，导致强还原环境的出现。CUO进一步与CO、重烃或轻烃发生还原反应，形成自然铜矿。在同生热液活动末期，即组底部炭泥质形成时，成矿热液进入炭泥质层中温度较低，铜以游离态或氧化铜的形式附存于足底部的炭泥质层中。该矿化层中肉眼和显微镜下未发现铜矿物，经全岩CUO与少量的SO2形成辉铜矿。

3.2构造热液富集成矿阶段

（1）成矿背景：大陆溢流拉斑玄武岩的喷发和同生热液活动提供初始矿源层，期造运动在玄武岩中形成的断层破碎带、韧性切带和层间破碎带，为构造热液活动提供通道，玄武岩中火山角砾岩层、凝灰岩层和炭泥质层为铜的富集提供有利场所。

（2）控矿因素：断层破碎带、韧性剪切带和层间破碎带。

（3）矿化体形态产状：沿断层破碎带呈透镜状、囊状、鸡窝状产出，在层间破碎带和层间韧性剪切内呈似层状、透镜状产出。

（4）容矿岩石：凝灰岩、火山角砾岩、炭泥质岩。

（5）矿石矿物：主要为黄铜矿、自然铜、辉铜矿、，斑铜矿次为赤铜矿、蓝铜矿、孔雀石等。

（6）矿石结构构造：他形粒状结构、网状结构、镶边结构、片状、团块状、浸染状、细脉状构造。

（7）围岩蚀变：沸石化、硅化、沥青化、炭化、方解石化。

（8）水源及热源：火山岩成岩后，在埋藏条件下，岩石中的结构水、吸附水、毛细管水和孔隙水即合成为变质水，成为流体介质的一部分。但最主要的来源可能还是天水，以构造空间形成的循环系统向下渗透，加热成热水。

（9）成矿机理：成矿热液作为高孔隙压力而存的，在区域构造应力作用下，玄武岩中携带面流动至有利部位沉淀成矿。携带Cu离子的热液可能以可溶性碳酸盐或含Cu硫酸盐为主。含铜热液运移到同生热液形成的矿化层中时，可能与同生热液阶段形成的沥青古风化壳中的炭质产生电解效应。沥青或炭质可以作为阴极，Cu被还原，形成自然铜和大量方解石析出。富含Cu的硫酸盐热液，析出辉铜矿，少量黄铜矿和黄铁矿等。

4结语

玄武岩型铜矿成矿作用经历了两个阶段，即：火山喷发后期同生热液成矿和构造热液叠加富集成矿两个阶段。溢流拉斑玄武石的喷发为铜的富集提供了矿源。自然铜的形成与古火山口环境下的有机―无机相互作用密切相关，成矿温度从高温(约400℃)至低温(给100℃).

铜矿化层主要分布在玄武岩上部,距组底70~130m范围的喷发间断面上和组与玄武岩接触带上的凝灰岩层、火山解砾岩层和炭泥质层中。含矿岩系主要为炭质泥岩、硅质沥青岩、火山角砾岩、凝炭岩，矿石矿板片状、网脉状和浸染状产出。