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黑龙江省黑河市付地营子铜矿床地质特征及成因

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一、付地营子铜矿区的地质特征

1、地层特征

综合分析付地营子铜矿区的矿区地质特征，可以发现，在该矿区内所分布的地层并不复杂，主要是以上二叠统大石寨组为主，集中分布于矿区的中间部位，呈北西走向，且覆盖区域较大，直接延伸出矿区。另有极少数的上白垩统九峰山组分布。

（1）上二叠统大石寨组结构。矿区及其附近出露的主要地层是二叠系上统大石寨组，为一套顶底板出露不全的海底火山喷发-沉积建造。分布在矿区中、东部，形成一残缺复式背斜，背斜轴向北西西（近东西）向，北翼被辉长杂岩和花岗岩吞蚀，南翼保存较好。总厚度大于1000米，岩层普通遭受高温区域变质具角岩化，又叠加热液蚀变。

（2）下白垩统九峰山组。九峰山组出露面积较小，分布在矿区西部，为一套陆相含煤、火山碎屑岩建造。岩性主要有凝灰砂砾岩及中酸性火山熔岩夹薄层碳质页岩。为一单斜构造，走向北北东，倾向北西，倾角40°-58°。岩石较新，未经蚀变，呈角度不整合覆盖于大石寨组火山岩之上。

2、矿区的主要构造

在矿区内所分布的公别拉背斜与洪湖吐背斜共同组成洪湖背斜，其中的公别拉背斜呈现北西西走向，主要构成包括紫色玄武岩以及英安岩。而洪湖吐背斜则位于距离公别拉背斜构造的2000米处，在其轴线位置的地层已然被花岗岩覆盖。另外，在该矿区还分布了部分断裂带，主要包括呈现北西向分布和北东向分布的两组断裂结构。这两组断裂结构与洪湖吐复背斜直接接壤，且位于其轴部位置。根据分析可知，呈现北东走向的断裂带发育较为完全，这也为矿区的发展创造了有利的条件。而北西走向的断裂带则是产生洪湖断裂的主要原因。通过上述分析可以发现，该矿区内的构成以背斜和断裂带为主，在其发生蚀变反应的情况下，极易对矿产的形成造成影响。

3、矿区岩浆的分布状况

矿区北部和东北部呈岩株状侵出基性岩体，岩性主要包括辉长岩、辉石橄榄岩、含长橄辉岩等。在矿区的西南部有花岗岩出露，属印支期花岗岩基的一部分。此外在矿区内有多期次脉岩出露，包括辉绿玢岩，细粒闪长岩脉、花岗岩脉，辉石闪长岩脉和闪长岩、闪长玢岩、细粒花岗岩、花岗斑岩及长石斑岩等脉岩，主要分布与矿区中部及南部。其中产出于矿区东南部的闪长岩脉，呈岩脉状侵入大石寨组英安岩中，靠近岩脉部分地层发生角岩化蚀变。辉长岩镜下特征如下：岩石呈粒状结构，块状构造。显微镜下特征显示其主要矿物为辉石、斜长石，并且含有少量的橄榄石、普通角闪石、碳酸盐矿物和不透明矿物等。单斜辉石含量约为40%，粒径在0.2-0.5mm左右，少数达到1mm，单偏光镜下无色-浅褐色、半自形柱状，干涉色一级紫红到二级蓝绿。紫苏辉石含量约5%，粒径在0-2mm左右，单偏光镜下具浅粉色多色性，裂纹较为发育，正高突起，干涉色一级紫红到二级蓝绿。斜长石含量约40%，粒径在0.4-0.8mm，半自形，干涉色一级灰-灰白，可见聚片双晶。斜长石与辉石大小相近，辉石充填于斜长石格架中形成辉绿结构。角闪石含量5%，粒径在0.2-0.5mm。绿泥石含量约为10%，由长石、辉石蚀变而来，正交偏光下异常干涉色。

二、付地营子矿床成因探讨

1、控矿因素分析

付地营子矿床处于变质火山岩层内，其自身的产矿因素会受到地层变化的直接影响，其围岩组成有斜长角闪岩、长英质角岩。在对其土壤地球化学结果进行分析后可知，地层内部的各类金属含量表现为，铜2500×10-6铅500×10-6锌800×10-6相对来说，其中的铜矿含量较大，且具备连续性的特征，这为铜矿资源的形成提供了可能。在借助光谱技术对其内部构造进行检定之后可以得出，该矿区中的玄武岩构造与成矿存在直接的联系。矿体中的北东东向断裂会对成矿造成一定影响。矿体在矿化发育的过程中，与断裂带的断裂发育相一致。为此，可知，该矿区的成因因素与岩石的分布与发育存在密切联系，与侵入岩的变化无明显联系。

2、成矿物质来源

根据收集的S同位素资料，矿区δS34值变化区间在-1.5-4.6‰之间-，平均值为2.75‰。矿区最主要的近南北向蚀变带，硫同位素分布范围δS34值为0.7-2.2‰。Ⅶ号矿体δS34值分布十分集中(0.7-1.1‰)，S34与S32分馏不大；Ⅷ号矿体δS34无一定规律性，波动范围较大，在-1.5-4.6‰之间，平均2.75‰。以上S同位素数据表明，付地营子矿床δS34值在0‰左右，同大多数VMS矿床相似，来源属岩浆硫。另根据高精度光谱圈定，本区矿源层为火山岩套中的玄武质岩石。

3、具体矿床成因

本次研究在确定矿床成矿构造背景为洋壳向陆壳俯冲的前提下，通过将本矿床矿体特征、矿石特征等与前人分类的VMS矿床模型进行对比，最终确定本矿成因属诺兰达型块状硫化物矿床。

（1）赋矿围岩。含矿围岩是含辉石角闪岩，和角岩化玄武岩、长英质角岩等共同构成一套原岩为超基性-基性-酸性的