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小寺沟铜钼矿床控矿因素及成矿规律
2011-08-05
研究了小寺沟铜钼矿床的控矿因素及成矿规律, 表明该矿床 与花岗斑岩体、地层、构造、围岩蚀变有着密切的关系。
第 21 卷第 2 期 1999 年 5 月 河 北 理 工 学 院 学 报 JOU RNAL O F HEBE I IN ST ITU TE O F TECHNOLO GY Vol. 21 No. 2 M ay. 1999 小 寺 沟 铜 钼 矿 床 控 矿 因 素 及 成 矿 规 律 韩 秀 丽尹 力 军   (资 源 工 程 系 ) (唐 山 师 范 专 科 学 校 ) 关 键 词小 寺 沟控 矿 因 素成 矿 规 律 摘要研 究 了 小 寺 沟 铜 钼 矿 床 的 控 矿 因 素 及 成 矿 规 律 , 表 明 该 矿 床 与 花 岗 斑 岩 体 、地 层 、构 造 、围 岩 蚀 变 有 着 密 切 的 关 系 。 《 中 国 图 书 资 料 分 类 法 》分 类 号 P618141 1 矿 区 地 质 概 况 小 寺 沟 铜 钼 矿 床 位 于 华 北 地 台 内 蒙 地 轴 与 燕 山 沉 降 带 交 接 处 的 东 南 端 。 区 内 主 要 地 层 为 上 元 古 界 蓟 县 系 雾 迷 山 组 含 燧 石 条 带 白 云 质 灰 岩 和 白 云 岩 , 矿 区 北 部 出 露 太 古 界 迁 西 群 古 老 变 质 岩 系 , 东 南 端 有 上 侏 罗 统 火 山 岩 。 矿 区 构 造 以 断 裂 为 主 , 主 要 有 三 组 : 呈 东 西 向 延 伸 的 张 家 口 — 平 泉 — 北 票 深 断 裂 ( F 1 ) , 呈 N N E 向 延 伸 的 水 泉 沟 断 层 (F 斑 岩 体 沿 该 断 层 侵 入 , 是 本 区 主 要 控 矿 构 造 。 岩 浆 活 动 强 烈 、频 繁 。 早 期 为 沿 F 贯 入 的 辉 长 闪 长 岩 脉 , 中 期 为 沿 F 岗 闪 长 斑 岩 体 , 晚 期 有 花 岗 斑 岩 、石 英 斑 岩 、闪 长 玢 岩 岩 脉 侵 入 岩 体 中 。 2 ) , 呈 N W 向 延 伸 的 四 道 沟 断 层 (F 3 ) , 小 寺 沟 含 矿 1 3 断 层 侵 入 的 花 围 岩 蚀 变 强 烈 , 主 要 有 钾 化 、硅 化 、黄 铁 绢 英 岩 化 、粘 土 化 、矽 卡 岩 化 和 蛇 纹 石 化 。矿 体 主 要 产 于 岩 体 和 围 岩 的 南 东 接 触 带 上 , 钼 产 于 内 带 , 铜 产 于 外 带 。该 矿 床 是 斑 岩 型 钼 、矽 卡 岩 型 铜 组 合 的 复 合 矿 床 。 (见 图 1) 2 成 矿 物 质 来 源 从 本 区 各 类 岩 石 中 的 钼 铜 含 量 来 看 。 花 岗 闪 长 斑 岩 体 中 铜 的 平 均 含 量 为 140102 m göL , 钼 的 平 均 含 量 为 23198 m göL (据 艾 永 富 等 ) , 分 别 高 出 同 类 岩 石 中 克 拉 克 值 的 5 倍 和 24 倍 。 而 本 区 迁 西 群 花 岗 片 麻 岩 和 雾 迷 山 组 白 云 岩 中 铜 含 量 小 于 10 m göL , 钼 含 量 小 于 1 m göL , 均 低 于 地 壳 中 的 平 均 丰 度 值 。 因 此 , 铜 钼 矿 化 和 岩 体 有 密 切 关 系 。 3 4 硫 同 位 素 数 据 表 明 , 区 内 矿 石 中 金 属 硫 化 物 ∆ S 值 在 1122â~ 3171á 之 间 , 平 均 值 3 4 为 2155 (测 试 23 件 ); 花 岗 闪 长 斑 岩 ∆ S 平 均 值 为 1179á (测 试 2 件 )。 本 区 矿 石 中 金 属 硫 化 物 硫 同 位 素 组 成 变 化 范 围 窄 , 正 向 偏 低 , 均 一 化 程 度 高 , 与 陨 石 硫 接 近 , 说 明 硫 质 主 要 来 源 于 上 地 幔 。 矿 石 和 岩 体 的 硫 同 位 素 值 比 较 接 近 , 说 明 为 同 一 来 源 。 从 区 域 成 矿 地 质 背 景 分 析 , 小 寺 沟 铜 钼 矿 床 的 形 成 与 张 家 口 — 平 泉 — 北 票 深 大 断 裂 有 关 , 也 说 明 硫 质 可 能 来 自 地 壳 深 部 。 本 文 收 到 日 期 : 1998- 11- 30   第 2 期张 秀 玲贾 晓 鸣 : 磷 酸 酯 水 基 润 滑 添 加 剂 6 3  1 1 第 四 系21 雾 迷 山 组 白 云 岩31 太 古 界 变 质 岩 系41 大 理 岩51 蛇 纹 石 化 大 理 岩 6 1 花 岗 闪 长 斑 岩71 绢 英 岩 化 岩81 辉 长 闪 长 岩91 花 岗 斑 岩101 断 层111 正 逆 断 层 图 1  小 寺 沟 铜 钼 矿 床 地 质 略 图  64 河 北 理 工 学 院 学 报 第 21 卷 3 控 矿 因 素 分 析 3 11斑 岩 体 与 铜 矿 化 内 生 钼 矿 床 与 中 酸 性 侵 入 体 有 着 密 切 的 亲 缘 关 系 。 我 国 七 大 斑 岩 型 铜 钼 矿 床 含 矿 斑 岩 体 的 岩 石 化 学 特 征 极 其 相 似 , SiO 含 量 在 62189◊ ~ 69179◊ 之 间 , 变 化 范 围 很 窄 , 表 明 岩 浆 岩 具 有 明 显 有 含 矿 专 属 性 。 本 区 花 岗 闪 长 斑 岩 体 以 赋 生 铜 钼 为 特 征 。 岩 体 形 成 年 龄 为 129M a (KA r 法 ) , SiO 平 均 含 量 为 65199◊ , 为 中 生 代 燕 山 晚 期 中 酸 性 岩 石 。 岩 体 的 钙 2 2 2 2 碱 指 数 为 60188, 里 特 曼 指 数 为 31187, 碱 质 含 量 高 , 且 K O < N a SO , 与 我 国 矽 卡 岩 型 含 矿 岩 体 相 似 。 3 12地 层 与 铜 矿 化 本 区 矿 床 围 岩 是 上 元 古 界 蓟 县 系 雾 迷 山 组 白 云 质 灰 岩 和 白 云 岩 , 矿 体 就 产 于 外 接 触 带 的 白 云 质 灰 岩 中 , 矿 体 受 层 理 和 层 间 构 造 控 制 。 两 种 不 同 岩 性 间 的 薄 弱 面 , 常 常 是 矿 液 运 移 、交 代 的 良 好 通 道 。地 表 及 井 下 巷 道 中 观 察 表 明 , 大 量 蛇 纹 石 化 岩 石 呈 顺 层 交 代 , 均 伴 有 很 好 的 铜 矿 化 , 这 种 似 层 状 矿 体 和 沉 积 岩 层 理 基 本 一 致 , 称 为 层 间 矽 卡 岩 。 上 述 事 实 表 明 , 铜 矿 化 与 碳 酸 盐 岩 地 层 有 关 , 并 受 其 层 理 控 制 。 3 3 13构 造 与 矿 化 1311大 地 构 造 与 矿 化 该 矿 床 位 于 我 国 东 部 成 矿 域 中 的 燕 山 斑 岩 铜 钼 矿 带 内 , 该 带 东 西 长 500 km , 南 北 宽 6 0~ 80 km。 已 知 铜 钼 矿 床 几 乎 全 部 集 中 分 布 在 燕 山 台 褶 皱 带 上 , 其 分 布 严 格 受 断 裂 — 岩 浆 活 动 带 或 相 对 隆 起 和 凹 陷 的 两 种 正 负 性 构 造 单 元 的 衔 接 部 位 所 控 制 。 这 些 部 位 往 往 是 深 大 断 裂 通 过 之 处 , 是 深 部 岩 浆 上 侵 和 矿 液 运 移 的 通 道 , 对 成 矿 十 分 有 利 。 东 矿 区 大 地 构 造 位 置 为 内 蒙 地 轴 和 燕 山 沉 降 带 交 接 处 南 侧 , 张 家 口 - 平 泉 - 北 票 深 大 断 裂 转 折 端 。中 生 代 燕 山 晚 期 , 由 于 太 平 洋 板 块 的 俯 冲 , 使 深 断 裂 再 次 活 动 , 深 部 含 矿 岩 浆 上 侵 , 形 成 该 含 矿 斑 岩 体 及 其 相 伴 的 铜 钼 矿 床 。 3 1312接 触 带 构 造 与 矿 化 侵 入 体 和 围 岩 的 接 触 带 通 常 是 矿 液 运 移 和 沉 淀 的 有 利 地 带 。 铜 钼 矿 体 98% 以 上 是 沿 4 000 米 长 的 北 东 接 触 带 分 布 , 铜 矿 体 分 布 在 外 带 , 钼 矿 体 分 布 在 内 带 , 呈 层 状 、似 层 状 和 扁 豆 状 。 铜 矿 体 总 长 2 000 多 米 , 矿 化 宽 度 30~ 100 米 , 延 伸 300~ 500 米 。 钼 矿 体 总 长 2500 米 , 宽 200~ 400 米 , 延 伸 300~ 500 米 , 西 南 接 触 带 走 向 与 北 东 接 触 带 一 致 , 但 接 触 面 较 简 单 , 破 碎 带 、蚀 变 带 不 发 育 。 从 地 表 观 察 只 见 大 理 岩 化 、微 弱 的 蛇 纹 石 化 、零 星 的 铜 矿 化 , 矿 化 程 度 不 如 北 东 接 触 带 好 , 尚 有 待 进 一 步 工 作 。 3 1313断 裂 构 造 与 矿 化 1 矿 区 断 裂 构 造 十 分 发 育 , 主 要 有 NW 向 张 家 口 - 平 泉 - 北 票 深 断 裂 (F ) 及 其 派 生 的 NN E 向 水 泉 沟 断 裂 (F 体 的 分 布 , 为 控 岩 构 造 和 导 矿 构 造 。 F 制 了 岩 体 的 北 部 边 界 。 早 期 辉 长 闪 长 岩 脉 沿 F 岩 体 的 展 布 方 向 、大 小 和 形 态 。 区 内 断 裂 构 造 的 控 矿 、导 矿 作 用 是 显 而 易 见 的 。 裂 隙 在 岩 体 中 极 发 育 , 大 大 小 小 的 石 英 脉 均 沿 裂 隙 充 填 。 裂 隙 和 矿 化 关 系 极 密 切 , 是 2 )、NW 向 四 道 沟 断 裂 (F 长 期 活 动 , 是 深 部 岩 浆 上 侵 和 矿 液 运 移 的 通 道 , 限 断 层 贯 入 。 含 矿 岩 体 沿 F 侵 入 , F 控 制 了 3 ) , 三 者 构 成 构 造 格 架 , 共 同 控 制 了 含 矿 岩 1 2 3 3   第 2 期韩 秀 丽尹 力 军 : 小 寺 沟 铜 钼 矿 床 控 矿 因 素 及 成 矿 规 律65 主 要 储 矿 构 造 。 为 了 解 岩 体 中 裂 隙 的 发 育 程 度 , 在 岩 体 中 实 测 了 近 200 条 节 理 , 根 据 统 计 数 值 作 了 节 理 走 向 玫 瑰 花 图 和 节 理 等 密 图 (见 图 2、3)。 图 2  节 理 走 向 玫 瑰 花 图 由 图 可 知 , 岩 体 中 三 组 节 理 较 发 育 即 NW 向 、N E 向 和 近 NW 向 , 这 三 组 节 理 方 向 与 区 域 构 造 线 方 向 相 吻 合 ,NW 向 节 理 最 发 育 , 节 理 密 度 达 9% , 它 与 F 断 层 、 接 触 带 及 岩 体 延 伸 方 向 基 本 一 致 。 该 组 节 理 和 含 钼 石 英 脉 的 节 理 一 致 , 是 主 要 储 矿 构 造 。 图 3  节 理 等 密 图   3 3 1314围 岩 蚀 变 与 矿 化 该 矿 床 围 岩 蚀 变 强 烈 , 蚀 变 岩 石 多 种 多 样 , 主 要 分 布 在 北 东 接 触 带 , 蚀 变 明 显 受 NW 向 构 造 控 制 , 与 矿 化 关 系 密 切 。 蚀 变 在 空 间 上 具 有 明 显 的 分 带 性 , 由 岩 体 向 围 岩 依 次 为 钾 化 — 绢 英 岩 化 — 粘 土 化 — 矽 卡 岩 化 — 蛇 纹 石 化 — 大 理 岩 — 白 云 岩 (原 岩 )。 蚀 变 作 用 由 接 触 带 向 两 侧 逐 渐 减 弱 。 钼 矿 化 主 要 与 钾 化 、黄 铁 绢 英 岩 化 有 关 , 其 富 集 程 度 和 含 钼 石 英 脉 的 发 育 程 度 成 正 相 关 。 铜 矿 化 与 蛇 纹 岩 有 关 , 主 要 富 集 于 蛇 纹 石 化 强 烈 地 段 , 其 富 集 程 度 和 黑 绿 色 蛇 纹 石 细 脉 的 发 育 程 度 成 正 相 关 。 4 成 矿 规 律 4 11矿 体 分 布 受 接 触 带 控 制 , 北 东 接 触 带 是 控 矿 的 主 要 构 造 , 铜 矿 体 在 外 带 , 钼 矿 体 在 内 带 , 矿 体 沿 接 触 带 平 行 展 布 。 12铜 钼 矿 化 与 蚀 变 作 用 强 度 、蚀 变 岩 类 型 有 关 。 围 岩 蚀 变 作 用 强 , 铜 钼 矿 化 则 好 ; 反 之 则 反 。 钾 化 、黄 铁 绢 英 岩 化 、钙 矽 卡 岩 化 与 钼 矿 化 有 关 。 蛇 纹 石 化 与 铜 矿 化 有 关 。 13铜 矿 化 与 地 层 岩 性 、层 理 有 关 。硅 质 灰 岩 、燧 石 条 带 白 云 岩 脆 性 强 , 受 力 后 易 碎 , 对 铜 4 4 矿 化 有 利 。 沉 积 岩 层 理 是 一 岩 性 薄 弱 面 , 含 矿 热 液 易 于 沿 层 理 交 代 充 填 , 铜 矿 化 受 层 理 控 制 。  66 河 北 理 工 学 院 学 报 第 21 卷 4 14钼 矿 体 受 北 西 向 裂 隙 控 制 。含 钼 石 英 脉 呈 平 行 、网 状 产 出 , 大 都 沿 北 西 向 裂 隙 交 代 充 填 。 415矿 化 与 含 矿 岩 体 的 岩 相 带 有 关 。 中 心 相 和 边 缘 相 对 成 矿 不 利 , 过 渡 相 的 花 岗 闪 长 斑 岩 对 成 矿 有 利 。 铜 钼 矿 化 主 要 发 生 在 过 渡 相 和 围 岩 相 接 触 的 地 方 。 4 16花 岗 闪 长 斑 岩 岩 枝 、灰 岩 捕 虏 体 对 成 矿 有 利 。在 晚 期 花 岗 闪 长 斑 岩 岩 枝 附 近 , 往 往 发 生 强 烈 的 矽 卡 岩 化 , 形 成 富 钼 矿 体 。 石 灰 岩 、白 云 岩 捕 虏 体 对 铜 矿 化 有 利 。 5 结语 综 上 所 述 , 小 寺 沟 铜 钼 矿 床 成 矿 物 质 来 源 于 上 地 幔 或 地 壳 深 部 , 花 岗 闪 长 斑 岩 体 是 成 矿 母 岩 。 东 西 向 深 大 断 裂 (F ) 及 派 生 的 北 北 东 向 断 裂 (F ) 和 北 西 向 断 裂 (F ) 组 成 了 构 造 1 2 3 格 架 , 共 同 控 制 了 含 矿 岩 体 的 分 布 、形 态 和 边 界 条 件 , 也 是 导 矿 构 造 。北 东 接 触 带 是 矿 化 的 有 利 地 段 , 钼 矿 化 受 北 西 向 裂 隙 控 制 , 而 铜 矿 化 与 围 岩 层 理 一 致 。 矿 区 蚀 变 作 用 广 泛 发 育 , 蚀 变 具 侧 向 分 带 的 特 点 。 蚀 变 带 的 空 间 分 布 具 明 显 的 规 律 性 。 钾 化 、硅 化 是 钼 矿 化 的 找 矿 标 志 , 黑 绿 色 蛇 纹 石 化 细 脉 和 蛇 纹 石 化 大 理 岩 是 铜 矿 化 的 找 矿 标 志 。 含 矿 斑 岩 体 、构 造 和 碳 酸 盐 岩 的 围 岩 条 件 , 三 者 的 结 合 是 形 成 该 矿 床 的 重 要 成 矿 条 件 。 参 考 文 献 邵 克 忠 , 等 1 中 国 北 方 地 区 燕 山 期 岩 浆 作 用 及 斑 岩 型 钼 (铜 ) 矿 床 成 矿 作 用 1 河 北 地 质 学 院 学 报 , 1986, (3) 10~ 13 柏 天 宝 , 等 1 小 寺 沟 斑 岩 矿 床 及 其 共 生 的 矽 卡 岩 矿 床 的 周 期 性 、同 源 性 的 地 质 地 球 化 学 证 据 , 地 球 化 学 , 1990, (2): 1 2 4~ 5 3 邱 缓 远 . 小 寺 沟 斑 岩 铜 钼 矿 床 含 矿 岩 体 基 本 地 质 特 征 . 华 北 有 色 金 属 地 质 , 1986, (6): 11~ 13 THE STUDY ON THE ORE— CONTROLED FACTORS AND M ETALLOGEN IC REGULARITY OF XIAO SIGOU CU— MO DEPOSIT Han Xiuli (Departm ent oF Resources Engineering) Yin L ijun ( Tangshan Teachers College) Key words Xiao sigou  O recontrol factor  M etallogenic regularity Abstract The ore- controledfactors and m etallogenic regularity of Xiao Sigou Cu- M o de2 posit are discussed. It is indicated that the deposit has close relationnship w ith the granite- porphyry body, strata, structure and the w all- rock alteration. 作 者 简 介 : 韩 秀 丽 , 女 , 1965 年 出 生 , 硕 士 讲 师
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