广西罗城龙台山地区铜矿成矿及成矿探讨

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　　[摘　要]:广西罗城龙台山位于华南准地台九万大山穹褶南部次级三防复式背斜，天河至三防区域深大断裂上盘，成矿地质条件十分有利，铜矿赋存在矿区北部东西向破碎带中，属中温热液矿床，通过成矿规律初探认为矿区远景资源量为大型。

　　[关键词]:龙台山,铜矿,物质来源

　　1.区域成矿背景

　　矿区位于华南准地台九万大山穹褶南部次级三防复式背斜。天河至三防区域深大断裂上盘，成矿地质条件十分有利。地层有四堡群、丹洲群、震旦系、寒武系、泥盆系～石炭系及第四系等。岩浆活动强烈、变质岩发育，该区是一个富成矿元素Sn、W、Cu、Pb、Zn、Cr、Co、Ni、Sb，碱质组分K和Na，挥发组分B、F和Cl及不相容元素Rb、Sr、Li、Ba、U和Th等地球化学异常区，是铜多金属矿床成矿的基础(图1)。

　　2.矿区地质特征

　　2.1 矿区地层

　　矿区出露四堡群、丹洲群地层，矿区外西侧出露泥盆系和第四系。四堡群出露地层有文通组和鱼西组。文通组(Pt2w)主要由深灰色、绿灰色变质细砂岩、变质粉砂岩、基性熔岩、凝灰岩、科马提岩等组成，局部夹石英绢云母千枚岩或板岩;鱼西组(Pt2y)主要由浅变质泥质粉砂岩、浅变质粉砂岩、板岩、绢云母千枚岩夹浅变质细砂岩、中酸性火山喷出岩组成;丹洲群仅见白竹组(Pt3b)，分布于矿区的东部，岩性主要为灰色绢云千枚岩，薄层状泥质粉砂岩，底部为砾岩，顶部为大理岩。与下覆文通组呈角度不整合接触;泥盆系仅出露唐家湾组(D2t)和桂林组(D3g)。唐家湾组(D2t)整合于信都组之上，为中薄层泥灰岩、扁豆状灰岩、泥质灰岩、泥晶灰岩、生物屑泥晶灰岩夹泥岩，含腕足类化石。厚30～80 m。桂林组(D3g)整合于唐家湾组之上，为深灰～灰黑色枝状层孔虫灰岩、层孔虫礁灰岩、珊瑚灰岩、生物屑灰岩、泥晶灰岩、纹层灰岩、白云岩组成。化石丰富，主要有层孔虫、腕足类、珊瑚等。厚469～545 m。第四系出露在矿区外围，仅见望高组(Qpw)，属坡～洪冲积层，该组岩性为褐灰色至黄灰色砾石层、砂砾层、砂土层、含砂粘土层、亚粘土层和粘土层，上部局部见砾石层夹少量泥岩(泥炭)层，厚度5.00 m～13.00 m。

　　2.2 矿区构造

　　矿区构造主要表现为断裂构造，按其形成先后和性质有以下几组：北西向张性断裂、北北东向压扭性断裂、北东向张性断裂、北东向压扭性断裂、近东西向张性断裂。

　　北西向张性断裂成群出现，有石英脉充填，这组构造是铜、镍多金属矿化控矿构造及储矿构造;北北东向压扭性断裂走向15°左右，断裂带表现为片理化、硅化、绿泥石化和重晶石化，上(下)盘常见5～10 cm石英脉充填，此组断裂错断北西向断裂;北东向张性断裂一般规模较小，破碎带宽10～30 cm，个别达1.0 m，常见不规则石英透镜体或石英脉充填，产状330°∠80°左右。破碎带有片理化，弱黄铁矿化、毒砂化;北东向压扭性断裂产状285°∠70°左右，破碎带宽3.00 m以上，具硅化、绿泥石化、片理化和弱黄铁矿化;近东西向张性断裂规模小，破碎带宽一般在1.00 m左右，有石英斑岩脉充填，具弱黄铁矿化、磁黄铁矿化等。

　　2.3 矿区岩浆岩

　　岩浆岩有侵入岩和喷出岩。侵入岩主要形成于四堡期早期～四堡晚期，岩性复杂，从碱性岩、酸性和超基性岩均有;喷出岩分布于文通组和鱼西组。文通组有六层，岩性为基性熔岩、凝灰熔岩、凝灰岩、火山角砾岩、玄武质科马提岩等。鱼西组喷出岩为中～酸性岩类。主要有熔岩、凝灰岩、火山角砾岩。

　　3.矿体地质

　　3.1 矿(体)层特征

　　铜矿主要分布矿区北部，总体走向东西，赋存在F1断层破碎带中，呈陡倾脉状(59°～75°)产出，平均倾角68°，地表有 18个槽探、深部有9个钻孔和1个沿脉(沿脉中有8个小穿脉)坑道控制：矿(化)体长2.50 km、矿体厚度1.22 m～2.69 m，平均厚度1.35 m，矿体控制最高标高803.21m、控制最低标高36.00m、控制矿体最小埋深0.50m、控制矿体最大埋深320.00m，矿体铜(Cu)品位 0.416 %～1.650 %，平均 0.747 %,矿体规模为中型偏大型。

　　3.2 矿石的物质成份

　　矿床铜矿均为原生矿，矿化与次级裂隙发育程度、硅化、绿泥石化、黄铁矿化、云英岩化、电气石化组合成正相关性，主要分布在花岗岩中断裂带，并伴生有后期石英脉。金属矿物主要有为黄铜矿，伴生有用矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、针镍黄铁矿、辉铜矿、黝铜矿、毒砂、闪锌矿、褐铁矿和脆硫锑铅矿，次生矿物铜蓝和硅孔雀石，非金属矿物(脉石矿物)有石英、绿泥石、黑云母、阳起石及透闪石、萤石、绢云母、绿帘石、方解石、长石、金红石及白钛石、榍石、电气石、锆石和石榴石，只有黄铜矿为有价矿物，其它含量极低，未达到综合利用价值，为无价矿物。

　　3.3 矿石的结构、构造

　　矿石具他形-半自形及自形粒状变晶结构，显微鳞片及叶片状变晶结构、纤维状变晶结构，角砾结构，交代及交代残留结构，碎裂结构,变余显微鳞片泥质结构。

　　矿石中由于各种矿物分布的不均匀性，以及热液石英脉的穿插，从而构成矿石的团状及脉状穿插构造、块状构造、无定向构造、斑点状及斑团状构造、条纹条带状构造、稀疏及星散浸染构造。

　　4.矿床类型及找矿标志

　　4.1 矿床成因类型

　　铜矿赋存在F1断层破碎带中，并产于该断层破碎带中，其矿床成因为内生矿床中温热液(破碎带型)矿床。

　　4.2 矿床的控矿因素

　　矿床主要受东西向F1断层破碎带控制，并产于其断层破碎带中。

　　4.3 找矿标志

　　1、露头标志是最主要的找矿标志。矿床多裸露地表且受断层控制，断层地貌呈较直的 “凸”字型地貌，断层面较清楚，舒缓波状。

　　2、矿床多具黄铁矿化、褐铁矿化、铜矿化及磁铁矿化等，根据其蚀变特征发现铜矿体。

　　3、化探水系沉积物测量和化探土壤测量铜镍异常区可作为找矿靶区，特别是异常浓集中心明显、分带性强、有较大规模的异常，从今后找矿远景角度来说，矿区成矿地质条件较好，深部施工的钻孔均见矿，因式进一步找矿有望扩大。

　　5.铜成矿物质氧同位素来源探讨

　　5.1 火成岩的氧同位素

　　根据毛景文《桂北九万大山-元宝山地区火成岩系列和锡多金属矿床成矿系列》超镁铁质岩和镁铁质岩的氧同位素测定：矿区岩石生成于海洋环境，岩石越晚交换程度越高。

　　花岗闪长岩和黑云母花岗岩的氧同位素测定：矿区花岗闪长岩的物质来源是以地壳物质为主体，夹有少量地幔物质;黑云母花岗岩走地壳物质重熔再造开放型，显示为正浆水。

　　5.2 矿石的氧同位素

　　矿石的氧同位素测量：δ18O值为12.3-7.0‰，7.8-1.0‰和-1.1‰，δ18O值降低现象与大气降水有关。

　　氧同位素平衡温度测算成矿温度为373℃、318℃和280℃，并与包裹体均一法测温相吻合，证明铜锡石与其所伴生的石英具共生关系，且同位素分馏达到了平衡。

　　5.3 成矿流体的氧同位素及来源

　　结合包裹体均一法测温和同位素平衡温度资料估算成矿溶液中水的δ18O水值为+0.22-+0.77‰，成矿流体以正岩浆水为主，以大气降水为辅的混合水，说明矿体中心从岩浆隆起中心往两侧运移，距热中心点斌远，混入的大气降水也越多。

　　5.4 金属硫化物矿石的氧同位素

　　贱金属硫化物矿床中的石央氧同位素δ18O值为+6.9-+79.4‰，显示18O含量比铜锡多金属矿床的18O含量大幅度降低，通过计算成矿流体中水的δ18O水为-2.31--5.13‰，这说明成矿流体中水基本上全部来自大气降水。

　　6.成矿规律初探

　　6.1 稀土元素初探

　　根据对矿区银矿稀土元素研究发现：(1)矿石中稀土元素总量低于沉积变质岩和岩浆岩;(2)矿石轻稀土明显亏损;(3)矿石Ge明显亏损，而 Eu明显富集。综上矿区银矿稀土元素特征反映出矿石矿物来源和形成与岩浆岩关系不密切。

　　6.2 花岗闪长岩为矿源层初探

　　花岗闪长岩Cu元素丰度高于地壳克拉克值3～5倍，1∶20万水系沉积物测量发现CuⅡ级异常呈不规则的圆形, 并与东一人典向断裂吻合。且成矿围岩岩性相组合为页岩-砂岩组，矿区介质流体经成都理工学院对该矿床矿物流体包裹体研究认为，介质流体具低温、低压、埋藏浅和低盐度特点。因此初步认为花岗闪长岩为矿源层。

　　6.3 成矿构造初探

　　矿区内矿床空间上分布主要受构造环境控制，初步研究发现矿床不仅有层控、时控和岩控特征，而且南西铜矿成带、北西铜镍矿成行分布规律，按级序构造单元控矿规律属隆起带与坳陷带或深断裂带。

　　6.4 矿床分带规律

　　矿床硫化物具有垂直分带：450m～800m标高大量富集毒砂、黄铁矿和闪锌矿;250m～450m标高黄铜矿相对富集，局部伴生有较多的方铅矿和毒砂，但黄铁矿和闪锌矿显著减少;250m标高以下硫化物减少或消失。

　　参考文献

　　[1]毛景文 1988年桂北地区火成岩系和锡多金属矿床成矿系列

　　[2]李文强《罗城大岭地区铜镍成矿规律初探》《广东科技》2009年6月增刊

　　[3]翟裕生等《长江中下游地区铁铜矿床类型、形成条件和成矿演化》地球科学 1983年第4期

　　[4]唐朝霞等广西罗城龙台山矿区Ⅰ、Ⅱ号矿体铜镍矿详查报告广西2009年勘查成果

　　[5]郭福详《华南大地构造演化的几点认识》广西地质 1994年第七卷第1期

　　[5]唐朝霞等《桂北大型九逢式中低温锡矿床成矿模式》技术与市场 2011年8总第212期，

《广西罗城龙台山地区铜矿成矿及成矿探讨》