广东省和平县古寨镇水西铜矿成矿规律初探
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[摘要]古寨镇水西地区成矿条件优越，具有形成铜矿床的条件，找矿潜力巨大。通过对水西铜矿矿床的研究表明，铜矿床受花岗闪长岩外接触带内的碳酸盐-白云质石灰岩的层间破碎裂隙带控制，本文在详细研究矿床地质特征及控矿因素、成矿规律的基础上，提出了本区找矿的方向，为本区找矿突破提出了新的思路。
[关键字]水西铜矿 矿床地质特征 赋存形态 成因
[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-27-2
广东和平县古寨镇水西地区铜矿是一个小型的新发现矿产地，地质资料较少，长期缺乏系统的地质研究，矿床成因存在较大分歧。本文根据近年来形成的地质资料进行系统总结，从赋矿地层、构造、岩浆岩、矿物组合等几方面分析了茅岭锡矿的地质特征，探讨了矿床形成的控制因素，认识在氧化淋滤亚带和次生富集亚带交汇部位对铜矿的存在起着重大作用。
1矿床地质特征
矿区位于北部长塘盆地及南部龙川—罗浮岩体的中间地带，古寨岩体的南西部位，区内出露地层简单，岩浆活动频繁，断裂构造发育（图1）。
1.1地层和岩性
矿区出露的地层较单一，除第四系残积层外，主要有震旦系（Z）、泥盆系（D）和石炭系（C），（图1）。
1.1.1震旦系（Z）
由变质砂岩、板岩、片岩及硅质岩等组成，与上覆泥盆地层呈角度不整合接触。倾向北西，倾角55°。
1.1.2泥盆系（D）
老虎坳组（D2l）：呈北东向展布，主要由页岩、砂质页岩、砂岩、粉砂岩，底部为砂砾岩组成。与下伏震旦系地层呈角度不整合接触，与粤东双头群地层呈沉积接触关系。倾向北东，倾角15°。
粤东双头群（D3）：区内未分组，主要出露于本区笔架山、杨梅潭、长坑等地，自北向南呈倒三角状展布。由砂砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩夹页岩组成，局部夹凝灰质粉砂岩。倾向北东，倾角15°。与上覆石炭系地层呈角度不整合或构造接触，与印支期花岗闪长岩呈侵入接触，且在接触带附近的砂页岩中有石英脉充填，有较轻微黄铁矿化现象，局部变质为云母片岩。
1.1.3石炭系（C）
石炭系下统大塘阶忠信组（C1d）：区内未分段，主要出露于工作区水西—尤屋寨及大水坑—井水塘一线，主要为砂砾岩、砾岩、石英砂岩、粉砂岩页岩夹劣质煤层。上部土黄色页岩层中含海百合茎、腕足类化石。与下伏泥盆系双头群地层呈角度不整合接触。
石炭系中上统壶天群（C2+3）：出露于工作区松树林苗圃场西侧及马塘围东侧，区内呈条带状分布，为区内主要含矿地层。为一套灰白—乳白色厚层状灰岩、白云质灰岩、白云岩夹角砾状灰岩地层，富含蜒科化石及珊瑚类化石。与下伏泥盆系双头群地层呈构造接触。
1.2岩浆岩
区内岩浆活动频繁而强烈，侵入岩发育。区内的花岗闪长岩（γδ51）为印支期岩浆活动的产物，属古寨岩体一部分。出露于工作区的河东以北地带，呈岩基状产出，与区内泥盆地层呈侵入接触关系，在接触带附近沉积岩表现为糜棱岩化。方向大致呈东西向，组成岩石主要矿物为石英（20～25%）、斜长石（37～42%）及钾长石（10～14%），暗色矿物以黑云母（8～10%）为主，次为角闪石（4～6%）。同位素年龄值为195～230Ma。
1.3构造
1.3.1褶皱构造
本区发育近对称复式型向斜构造，轴向北东，复向斜两翼出露地层较宽，呈平缓开阔的拱曲褶皱，两翼北部地层因古寨岩体侵入而消失。因多次造山运动影响，工作区小褶皱较为发育，地层产状变化较大。
1.3.2断裂构造
本区断裂构造发育，按走向主要分为北东、北北西向两组。
（1）北东向组
古寨断裂为区内主要断裂构造，在区内呈“S”形波状弯曲，倾向南东，倾角为40°。由于断裂的活动而产生上、下两个构造岩组合；靠上盘为碎裂砂砾岩、糜棱质构造角砾岩、糜棱岩，厚2～3m；靠下盘构造岩组合由强硅化碎裂岩、糜棱质碎裂岩、硅化角砾岩、热液石英—玉髓岩、硅化糜棱岩等组成，厚3～5m。有绢云母化、绿泥石化、硅化、黄铁矿化，并见有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等多金属矿物。
（2）北北西向组
区内出露为彭寨1号断裂，该断裂为逆断层，走向335°，沿走向延伸5.2km，出露宽1～3m。倾向SW，倾角50～65°。以角砾岩带或裂隙组的形式产出，局部充填中石英脉，力学性质为压扭性。
1.4矿化特征
该矿以铜为主的矿化主要赋存于花岗闪长岩外接触带内的碳酸盐—白云质石灰岩的层间破碎裂隙中，这种构造形式在区内白云质石灰岩中普遍见到，岩石角砾构造明显，裂隙发育。矿化主要为孔雀石及铜蓝组成，呈薄膜状或斑点状填充于岩石的裂隙中或岩石的破碎角砾边缘矿化带内，局部见黄铜矿浸染及少量黄铁矿化现象。根据在工作区周边采石场捡块分析，黄铜矿石铜品位最高可达18%，平均0.1～0.15%，辉铜矿石铜最高品位达41%。在工作区中部河东地段，据观察见风化淋滤的褐铁矿石，见少量蜂窝状褐铁矿和石英细脉，捡块分析，铜品位0.38%，铅0.1～0.18%。
西南部矿化带为区内目前发现的主要矿化带，矿化富集宽度1～2m左右。矿化带除有孔雀石及铜蓝矿化外，含有方铅矿、闪锌矿化。呈细脉状沿层间破碎带充填，多与晶质方解石脉、重晶石共生，构成条带状构造，局部见少量黄铁矿化现象。矿脉形态呈不规则“扁豆状”，沿走向变化具张性裂隙的尖灭侧现的特征。
水西铜矿床位于外接触带内的碳酸盐—白云质石灰岩的层间破碎裂隙中，属斑岩型高硫浅成中低温热液矿床，与水西浅成岩浆活动关系密切。
印支期期花岗岩的强烈运动，为本区铜多金属矿产资源的形成准备了一定的成矿物质，形成铜等金属矿化的初始矿源层，为其后的构造活化成矿准备了一定的成矿物质。早期侵入岩属于古寨岩体的一部分，蚀变强烈，是铜矿体的主要围岩。主要有：破碎似斑状中粗粒花岗岩、破碎中细粒花岗岩和细粒白云母花岗岩。
在印支晚期火山热液活动作用下，受侵入体控制形成多个蚀变分带，成矿物质在密集的裂隙带和网脉状裂隙系统富集而形成中低温浅成热液铜多金属矿床。它不仅提供热液，也提供硫源和部分水源以及成矿物质，同时形成大规模的北西向构造裂隙密集带。早期热液携带大量铁、铜、硫、砷等矿化物质，沿节理裂隙带充填沉淀，形成黄铁矿与较自形的铜矿物（主要是硫砷铜矿及少量的块硫砷铜矿和黝铜矿类）矿物组合，其中铜矿稍晚于黄铁矿生成，交代黄铁矿呈残余状。晚期，抬升，并经剥蚀，矿石在近地表处氧化，其中硫被氧化成硫酸根。原生铜矿在氧化带和次生富集带，形成辉铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝等，酸性溶液对围岩的渗滤交代，形成地开石化、明矾石化、铜矿化等蚀变矿化组合。
火山热液后期由于大气降水的大量参与，成矿作用逐渐过渡到低温热液期，并在上部形成低温硅帽，伴生着重要的多金属矿化作用。在矿床形成后期，矿区处于相对隆起时段，矿床受到剥蚀和氧化作用，在现代地形线以下至潜水面附近，含铜硫化矿石遭受强烈淋滤流失，并沿北西向构造裂隙向下渗透，少量含矿热液在此富集，从而形成氧化铜与原生铜矿呈“互层”交替分布，而构造裂隙的不规则分布也得铜矿石呈分散状态。因此，构造裂隙发育也是铜矿富集的一个重要因素。
在水西铜矿区的中生代岩层中，发育一系列多层次层间破碎裂隙带，这种层间破碎裂隙带向地下延伸，铜矿化、矿体主要赋存在层间破碎裂隙带中。因此，在这种层间破碎裂隙带往往还赋存有具较大工业价值的铜矿体，是最有利的成矿和找矿部位。
3结语
在水西铜矿区多层次碳酸盐—白云质石灰岩的层间破碎裂隙带为成矿提供了较为有利的储存空间；多其次的岩浆活动提供硫源、部分水源以及成矿物质，同时形成大规模的构造裂隙密集带；后期构造的改造作用使得矿床受到剥蚀和氧化作用，形成氧化铜与原生铜矿呈“互层”交替分布。因此，综合利用地质，从这一角度出发进一步开展矿产资源评价与找矿勘探工作，有望发现更多的新矿体，实现找矿工作的重大突破是有可能的。