黑龙江嫩江市铜山铜矿床成矿规律及找矿方向

黑龙江嫩江市铜山铜矿床成矿规律及找

矿方向

内容提要: 铜山斑岩铜矿床位于兴-蒙海西期造山带的东端。该区早古生代的演化受制于兴-蒙洋向东偏北消减于布列亚-佳木斯地块之下，火山弧呈近北西向；晚古生代的演化受制于兴-蒙洋向北西消减于克鲁伦-额尔古纳地块之下，构造线为北东走向。铜山斑岩铜矿的成矿期是中海西期。晚海西-印支期和燕山期的构造岩浆事件中有其它类型的铜(或铜多金属)矿床形成，并使铜山斑岩铜矿遭受改造。

铜山铜矿床通过近期的勘查成果，累计探明铜资源量达50余万吨，矿体向深部继续延伸，矿区东南部工程较少，通过物、化探资料，分析矿床成因，总结成矿规律，在矿区的东南（铜山-争光岩）及深部具有良好的找矿空间。

关键词：斑岩铜矿金属来源富集规律找矿方向

1矿床地质概述

铜山铜矿床位于中亚－兴蒙地槽褶皱带的东端，即西伯利亚板块南缘兴安地块与黑龙江板块松嫩地块(葛肖虹等，2009) 的碰撞带。本区以加里东构造运动为主题，主要发育奥陶系海相沉积岩和海底中性火山岩、火山碎屑岩，华力西构造运动在矿区范围内不十分明显，在区域上早石炭世陆壳抬升，海槽封闭。燕山期构造运动主要表现在断裂活动，在矿区形成东西向及南北向断裂构造，部分新

d) 主要岩性为安山岩、安山质凝灰岩夹生代玄武岩沿此构造灌入。多宝山组( O

2

凝灰质砂岩夹有大理岩透镜体。其中安山岩的U－Pb 同位素年龄为457 Ma；奥

l) 含角砾英安质凝灰岩凝灰质砂岩、粉砂岩夹有大理岩透镜陶系上统裸河组( O

3

体。矿区主要构造为北西向构造，铜山倒转背斜沿北西向展布。背斜轴部由铜山组地层组成，两翼依次为多宝山组和裸河组，背斜两翼倾向均为南西向，构成倒

转背斜，基本反映了该区加里东期的地应力方向。铜山矿床的矿体也为北西向分布，因此，北西向构造是铜山铜（钼）矿床的主要控矿构造。

矿区成矿后的断层为以东西方向横穿全矿区的铜山断层，断层倾向南，倾角50°～65°，该断层对矿体的空间分布影响极大，铜山铜（钼）矿床的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号矿体均被该断层所切断。铜山铜（钼）矿的英云闪长岩为主要含矿

岩体。该岩体规模小，蚀变强烈，与矿化关系密切的蚀变类型主要为石英－绢云

母化，其次为绿泥石－绢云母化。铜山铜矿与多宝山铜矿都是同一构造带的两矿床，地质背景基本相同，主要区别在于成矿岩体上，多宝山铜矿是花岗闪长岩和

花岗闪长斑岩，铜山铜矿则是英云闪长岩。

2成矿物质来源

铜山斑岩铜矿的铜金属是多来源的。主要矿源层是中奥陶世弧火山岩，次要

矿源层是早泥盆世裂谷火山岩。中海西期中性岩浆岩也提供了部分矿源，但对成

矿更主要的贡献是它多期脉动式的热液活动成为高背景场中铜元素迁移与富集的

主要动力，它将铜元素从围岩中汲取出来并在斑岩体周围富集就位。西太平洋地

区时代较新的斑岩铜矿，金属铜的来源以岩浆为主。

中奥陶统是一套钙碱性火山岩，除熔岩外还有火山角砾岩、凝灰岩、沉凝灰

岩和凝灰质砂岩等，铜含量普遍较高，是直接的成矿母岩，因而中奥陶统的火山

地层即含矿层，矿体即赋存于火山地层中，为钙碱性系列。

早泥盆世的岩浆活动主要沿北东向的霍龙门-罕达气构造带发育，火山岩主

要见于罕达气组；罕达气组火山岩的含铜丰度为32.1×10-6，上覆霍龙门组火山

岩的含铜丰度为32.8×10-6，说明它们是仅次于中奥陶统弧火山岩的另一矿源层。

铜山矿区的近矿围岩为下奥陶统至下石炭统，除上泥盆统下部有海陆交互相

沉积和上泥盆统上部-下石炭统为陆相沉积外，其余均为海相沉积；铜山矿区围

岩的铜元素含量从下奥陶统的平均43.61×10-6，向上至多宝山组升高至113×10-6，之后降低为中泥盆统的14.55×10-6，仅在罕达气组和霍龙门组火山岩中铜含量略

有升高。多宝山组是铜金属元素的富集层，在岩层中的存在形式以硫化物为主，

故近矿围岩中所含Cu、Mo、Pb、Zn、Ag、Au 等6种成矿元素的丰度均大于克拉

克值。

中海西期的侵入岩为花岗闪长岩和花岗闪长斑岩, 前者的铜元素含量为

( 38~68.64)×10-6，后者的铜元素含量为( 80~ 150)×10-6，低于中奥陶统火山岩但高于下泥盆统罕达气组的铜元素平均含量，说明它们也是直接的成矿母岩。

3矿体特征

铜山铜矿床全长大于2000m，宽25-713m，平均为403m，赋存标高最高+530m，最低-862.5m以下。矿体分别赋存在外接触带的多宝山组安山岩、安山质凝灰岩

中和内接触带的英云闪长岩体内，其中Ⅰ、Ⅱ号矿体为外接触带矿体，Ⅲ号矿体

为内接触带矿体。Ⅰ号矿体为露头矿体，部分被剥蚀；Ⅱ、Ⅲ号矿体为隐伏矿体。累计探获铜资源量达50余万吨。

Ⅰ号矿体赋存在铜山断层上盘多宝山组第一岩性段一亚段绿泥石化绢云母化

安山岩、安山质火山碎屑岩中。矿体在平面上为透镜状，剖面上为楔状。矿体向

南东则分枝尖灭。矿体产状倾向218 º，倾角75 º，经1088线后矿体向南东侧伏。

Ⅱ号矿体产在铜山断层上盘多宝山组第一岩性段一亚段绿泥石化绢云母化安

山岩、安山质火山碎屑岩中。部分矿体出露地表。向南东倾伏，总体产状倾向

206 º—216 º，倾角69 º，并向南东倾伏，侧俯角约30 º。Cu最高品位5.41%，一般品位0.40—0.50%，平均品位0.52%。

Ⅲ号矿体分布于矿床的最下部，产在铜山断层下盘蚀变的英云闪长岩、少部

分在蚀变安山岩及碎屑岩中。Cu最高品位5.25% ，一般品位0.40—0.50%，平均

品位0.45%。矿体形态厚大透镜状，其产状为倾向180 º，倾角80 º，向深部继

续延伸。

4成矿规律

位于红格尔-伊尔施-多宝山加里东-华力西早期岛弧(亦称造山带)中的奥陶纪—志留纪斑岩铜-钼-金矿构成古生代第一个成矿系列。这一矿床成矿系列主要