付勝云，唐分配，李大江，黃革非

（湖南省地質(zhì)調(diào)查院，長沙410116）

湖南省銅礦成礦規(guī)律

付勝云，唐分配，李大江，黃革非

（湖南省地質(zhì)調(diào)查院，長沙410116）

系統(tǒng)介紹了湖南省銅礦的基本地質(zhì)特征，并結(jié)合大量的實際地質(zhì)資料，對礦床的控礦地質(zhì)因素進行了探討，認為湖南省銅礦主要受地層、構造及巖漿巖控制，成礦具有一定的時空分布規(guī)律。在當前國內(nèi)銅礦供應緊張的形勢下，研究湖南省內(nèi)銅礦床的地質(zhì)特征并總結(jié)其成礦規(guī)律，對推動湖南省內(nèi)銅礦的找礦勘查具有一定的社會現(xiàn)實意義和經(jīng)濟意義。

湖南省銅礦；基本特征；控礦條件；成礦規(guī)律

銅是國民經(jīng)濟建設必不可少的基礎材料。我國是全球最大的銅消費國并需要大量銅礦資源。我國現(xiàn)存的大多銅礦品位較低，生產(chǎn)技術相對于一些國家落后，銅的供需矛盾日益緊張。必須加大國內(nèi)銅礦資源的勘查力度。

湖南銅礦開采勘探歷史悠久，長期為地質(zhì)學者所重視。前人對湖南銅礦進行過許多研究［1-30］，取得了大量成果。由于《湖南省礦產(chǎn)地質(zhì)與區(qū)域成礦規(guī)律綜合研究》項目的需要，筆者通過收集及深入綜合研究湖南有代表性的銅礦地質(zhì)普查—勘探資料、論文專著資料、近年潛力評價及成礦預測資料等，結(jié)合長期野外找礦實踐經(jīng)驗及近段野外調(diào)研，對湖南銅礦成礦規(guī)律有了進一步認識。

1 成礦地質(zhì)背景

湖南地跨揚子和華夏古陸塊，湖南的武陵運動是其拼合碰撞的結(jié)果。揚子被動陸緣演化至中志留世加里東運動發(fā)生而結(jié)束，加里東運動使華夏、揚子陸塊最終焊合形成統(tǒng)一的大陸板塊，陸間盆地閉合成為陸表海環(huán)境。自晚古生代始，湖南省境內(nèi)主要是板塊內(nèi)部構造演化，構造變形以分層逆掩、推覆為特色。湖南所經(jīng)歷的構造運動主要有武陵運動、雪峰運動、加里東運動、印支運動、燕山運動和喜馬拉雅運動等［1］。區(qū)內(nèi)隆起和坳陷相間出現(xiàn)，深大斷裂發(fā)育，縱橫交錯，以北東向為主，其次為近東西向和北西向，與成礦關系密切的深大斷裂主要有花垣-慈利斷裂帶、常德-安仁構造帶、邵陽-郴州斷裂帶。

巖漿活動主要分布在基底隆起帶，以重熔型花崗巖為主體，以燕山期花崗巖類最發(fā)育。

湖南省侵入巖發(fā)育，與銅鉛鋅礦有關的巖體主要是印支期—燕山期花崗巖：即三疊紀—侏羅紀—白堊紀花崗巖；酸性—中酸性斑巖脈（體）包括花崗閃長斑巖、花崗斑巖、石英斑巖等巖類。

湖南地層發(fā)育較齊全，自中元古界至第四系均有出露，沉積地層劃分為武陵構造層（Pt2）、雪峰構造層、加里東構造層（Nh—S）、海西—印支構造層（D-T2）、燕山構造層及喜山構造層。與銅質(zhì)沉積有關的主要地層有冷家溪群、板溪群、上震旦統(tǒng)、下寒武統(tǒng)、三疊系中的巴東組、白堊系、第三系。冷家溪群及南華系，以淺變質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖為主，在構造破碎帶通過這類巖石時，易于形成裂隙系統(tǒng)，往往有利于礦液充填，如桃林鉛鋅礦床［2］、七寶山銅鉛鋅礦床、香花嶺—千里山鉛鋅銅礦床等；二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r、孤峰組硅質(zhì)泥灰?guī)r中分布鉛鋅銅礦體，如水口山鉛鋅金銀銅礦床、黃沙坪式鉛鋅金銅礦床。侏羅系高家田組底礫巖中有鉛鋅礦分布（水口山式矽卡巖型鉛鋅金銀銅礦）；白堊系—下第三系為陸相紅色盆地沉積，在沅麻、衡陽等盆地中有沉積型—砂巖型銅礦床分布，礦體嚴格受地層控制。變質(zhì)巖劃分為：1）區(qū)域變質(zhì)巖。變質(zhì)程度為低綠片巖相。區(qū)域變質(zhì)巖元素豐度一般高于沉積巖，主要元素組合有Cu、Pb、Zn、W、Sn、Au及稀土，其中Au豐度高。通過區(qū)域變質(zhì)作用的影響，在溫度、壓力梯度變化帶，多有相關礦產(chǎn)形成。如湘東北及雪峰山地區(qū)的金、銻、銅、鎢、鉛鋅等礦產(chǎn)；2）動力變質(zhì)巖。不同的動力變質(zhì)巖有不同的成礦元素組合，常見As、Sb、Cu、Pb、Zn、Ba組合。動力變質(zhì)巖往往成為有用礦物載體而構成礦石，或者其間的后期裂隙成為礦液的通道和沉淀場所。如剪切帶型金礦、脈狀鉛鋅（桃林鉛鋅礦）、銻礦床等；3）接觸變質(zhì)巖。接觸變質(zhì)作用對礦產(chǎn)的影響主要是改變礦物原有的內(nèi)部結(jié)構構造，提高原有礦物的可利用價值，如沉積變質(zhì)型的磁鉛鋅礦、石墨礦、銅礦等，此外在接觸帶提供一個有利于成礦元素運移、富集的條件和空間，如一些接觸帶的矽卡巖礦床、硅灰石礦床。

地層、構造、巖漿巖與成礦的關系：侏羅紀末（135Ma）的燕山運動，使已固結(jié)穩(wěn)定的華南微板塊再度引張破裂活化，形成一系列北北東—北東向裂谷（如湘東、洞庭—沅陵等裂谷），伴有基性火山巖流及大量中酸性巖漿侵位，就在這特殊的湘中、湘南和湘東北諸地體的板塊消減過渡帶，形成了豐富的鎢、錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅等內(nèi)生金屬礦床，成為西太平洋成礦帶的重要組成部分，對照地幔塊體周圍成大礦的模型，我省已具備了找大型、超大型銅、鉛鋅等內(nèi)生多金屬礦床的有利地質(zhì)背景。巖漿熱液型銅礦主要分布在湘東、湘南地區(qū)，以接觸交代型礦床最重要。礦床較集中分布在湘南地區(qū)晚古生代坳陷帶中，產(chǎn)于燕山期花崗閃長巖、花崗巖與泥盆系、石炭系碳酸鹽巖類接觸帶附近的特定部位。礦體形態(tài)復雜，礦種組合多樣，有用組分豐富，常常構成多金屬礦床［1］。

2 銅礦床地質(zhì)特征

前人對湖南銅礦投入過許多勘查及研究工作，本次通過對前人的主要地質(zhì)勘探報告、論文、專著等［3-29］進行綜合研究，根據(jù)全省銅礦地質(zhì)特征，筆者將湖南省銅礦成因類型劃分為三個一級分類，5個三級分類，詳見表1。其中沉積（變質(zhì)）型銅礦一般為單一銅礦床，熱液型銅礦一般與鉛鋅錫等其他有色金屬共伴生產(chǎn)出。

全省銅礦的主要礦石自然類型為原生礦石、混合礦石、氧化礦石。

3 銅礦成礦規(guī)律

3.1 地層對銅礦成礦的控制

1）與內(nèi)生銅礦床有關的主要地層層位

與省內(nèi)的內(nèi)生銅礦床有關的主要地層是上古生界泥盆系棋梓橋組、石炭系下統(tǒng)大塘階石磴子段和中上統(tǒng)壺天群、二疊系棲霞組等碳酸鹽類巖層，其它地層中，工業(yè)礦床很少見。

據(jù)湖南地科所1990年《寶山—香花嶺鉛鋅為主的多金屬礦成礦規(guī)律及隱伏礦床預測》專題研究：上泥盆紀地層主成礦系列為W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、（Cu）；石炭紀地層主成礦系列為Pb、Zn、Cu、Ag；二疊紀地層主成礦系列為Pb、Zn、（Cu、Ag）。可知，省內(nèi)熱液型銅礦床主要賦存在石炭系中，其次在上泥盆統(tǒng)和下二疊統(tǒng)地層中。

2）沉積型及沉積變質(zhì)型銅礦床嚴格受層位控制

陸相砂頁巖沉積型銅礦床賦存于白堊系下統(tǒng)神皇山組、東井組及上統(tǒng)車江組、戴家坪組等地層中，嚴格受含銅砂頁巖淺色層控制。海相砂頁巖沉積型銅礦主要賦存于下震旦統(tǒng)南沱組，下寒武統(tǒng)泥盆系跳馬澗組，二疊系及三疊系巴東組。

沉積變質(zhì)型銅礦床分布于雪峰山北西側(cè)及古丈背斜等地，礦化層為板溪群馬底驛組（紫紅色板巖所夾的灰綠色板巖），有三個含銅淺色層位，礦化層在1～20層以上。礦（化）點較多，但尚未發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)意義的礦床。

表1 湖南銅礦成因類型及地質(zhì)特征表Table 1 Copper genetic types and geologic characteristics in Hunan Province

3）沉積—改造型銅礦床受層位與構造雙重控制

礦體主要受白堊系下統(tǒng)神皇山組淺色層（鈣質(zhì)長石石英砂巖、粉砂巖）控制并充填在斷裂帶中形成我省銅品位最富的銅礦床（如柏坊銅礦）。

3.2 巖性對成礦的控制

1）有利的巖性組合，尤其是碳酸鹽巖與硅酸鹽巖組合對工業(yè)礦體的富集起了重要的控制作用。例如水口山、寶山、黃沙坪等礦床中規(guī)模大的工業(yè)礦體主要賦存在兩種不同巖性的接觸面附近偏向碳酸鹽的地層中。

2）不同的圍巖巖性還控制著不同的成礦作用，產(chǎn)生不同成因類型的礦床。當以碳酸鹽巖作為礦床圍巖時，成礦以交代作用為主，充填作用為次，礦石類型和礦物組合復雜，有用組分多，礦體形態(tài)多變，一般為矽卡巖型多金屬礦床。例如：銅山嶺、寶山、大順窿、水口山等。當以硅酸鹽類砂頁巖（板巖）作為礦床圍巖時，成礦作用則以充填成礦為主，交代作用為次，礦石類型和礦物組合較為簡單，成礦元素較少，一般為蝕變破碎帶型和石英脈型礦床，例如長平斷裂帶中的井沖、東沖，醴陵—衡東斷裂帶中的銀礦沖等。

3.3 構造對成礦的控制

1）武陵—加里東構造運動時期，來自南東向北西俯沖擠壓的作用力，促使華南、揚子兩個微板塊在雪峰山一帶碰撞拼貼，形成了湘中南消減板塊邊緣過渡帶，造就了湖南省地質(zhì)作用、沉積巖相及銅多金屬成礦等特征迥然不同的兩分大地構造格局。在以靖縣—溆浦—安化—桃江一線為界的湖南省兩分Ⅱ級構造區(qū)內(nèi)，相對形成了兩個Ⅱ級巨型成礦區(qū)，即湘西以沉積形成的銅礦床為主的Ⅱ級成礦區(qū)及湘東以巖漿熱液形成的銅礦床為主的Ⅱ級成礦區(qū)。銅多金屬礦床的形成與分布，在兩大構造格局的兩大巨型成礦區(qū)內(nèi)，各自又與局部的構造形態(tài)及深大斷裂緊密聯(lián)系，息息相關。

2）特殊的構造單元及北東向深大斷裂控制了Ⅲ級成礦區(qū)的分布。湘東北、湘東、湘中及湘南等4個古陸島弧形異地地體，為消減板塊邊緣過渡帶的特殊地塊，即雪峰、羅霄兩地幔塊體的過渡帶，據(jù)深部物探推斷為軟化程度高、深度大的基底斷裂所在，這過渡帶及深大斷裂控制了湘東、湘中及湘東南3個Ⅲ級銅礦成礦區(qū)，尤其是內(nèi)生金屬礦床與上述構造單元密切相關。

3）北東向與北西向大斷裂控制著所通過的隆起，坳陷區(qū)銅多金屬Ⅳ級成礦帶的分布：大斷裂是成礦熱液的通道，又是礦床富集的良好場所。這些Ⅳ級成礦帶中分布有湖南省與巖漿熱液有關的主要銅礦床如七寶山、井沖、東沖、蕉溪嶺、吊馬壟、東崗山、東湖町、川口、水口山、譚子山、柏坊、黃沙坪、大順窿、金雞嶺、寶山、銅山嶺等礦床點50余處。

4）板塊拼接或裂谷伸張發(fā)育形成的紅色盆地，控制著具工業(yè)價值的陸相沉積型銅礦床的分布。前者為分布在沅麻盆地中的九曲灣、浦市、黃雙及杉木溪等礦床點，后者為衡陽盆地中的車江、大坪等礦床點。

5）古隆起內(nèi)褶皺構造控制著沉積或沉積變質(zhì)型銅礦點的分布。前者為桑植—慈利成礦帶（Ⅳ1）中的海相沉積砂頁巖型銅礦（化）點，后者為武陵山成礦帶（Ⅳ2）、辰溪—馬底驛成礦帶（Ⅳ4）受古隆起區(qū)內(nèi)背斜褶皺及次級北東向斷裂控制而成的上堡、楠木鋪等小型礦床點。

6）不同期次、不同規(guī)模的次級斷裂構造交匯部位，控制著礦床或礦田的分布：一般來說，深大斷裂是成礦熱液的通道，而幾組斷裂或褶皺與斷裂交匯部位往往是賦存礦床或礦田的場所。

7）局部小構造控礦；根據(jù)各礦床形成的地質(zhì)條件不同，其局部構造控礦也因時間、空間而異。如銅山嶺東區(qū)銅、鉛、鋅礦嚴格受北北東向斷裂（F1和F2）控制，凡具有工業(yè)意義的礦體，其走向均為北西西向，傾向北北東—北東。礦體沿F1、F2派生斷裂（北西西向）破碎帶、層間滑脫裂隙分布，特別是與凹凸不平的花崗閃長巖接觸帶的棋梓橋組一側(cè)礦體最富，規(guī)模最大。又如寶山銅礦床，寶嶺倒轉(zhuǎn)背斜軸部是控礦主要構造。而背斜軸部的小斷裂、破碎帶及層間滑脫構造往往是容礦的直接場所。

3.4 巖漿巖控礦

1）巖體與成礦在時、空上的一致性

湖南省內(nèi)生銅礦床的形成時間及空間上的分布與燕山期花崗巖類巖體，特別是燕山早期巖體有著非常明顯的依存關系。省內(nèi)內(nèi)生銅礦床呈現(xiàn)出明顯的東強西弱的分布規(guī)律，主要分布在湘東及湘東南成礦區(qū)，特別是湘東成礦區(qū)。該區(qū)銅礦床幾乎都形成于燕山期，其同位素年齡值為147～184Ma。巖漿活動十分活躍，特別是燕山期巖漿活動頻繁而劇烈。

2）巖體的產(chǎn)狀與成礦的關系

①含礦巖體多為復式巖體，無論是同階段或不同階段多次侵入的復式巖體都與成礦關系密切。例如：與七寶山、銅山嶺、水口山、大義山、東坡、香花嶺等銅礦有關的巖體，都經(jīng)受過多次巖漿侵位，但仍屬同源巖漿經(jīng)深部分異多次脈動侵入的產(chǎn)物。

②成礦巖體主要是巖株、巖脈、巖墻、巖枝、巖盤等，呈脈狀、蘑菇狀、巖錐狀、等軸狀產(chǎn)出，具淺成、超淺成相特征。特別是呈蘑菇狀的巖體對成礦最為有利，礦體賦存于蘑菇蓋與下部筒狀部分交界的上下部位，往往形成規(guī)模較大的筒柱狀或似層狀礦體；剖面上呈錐狀巖體，礦化主要在巖體的頂部富集成礦，即巖體的傾沒部位；平面兩向延伸，剖面上陡立的巖墻、巖脈狀巖體，礦化富集于巖體的兩側(cè)。

3）巖體的規(guī)模與礦化的關系

省內(nèi)主要工業(yè)銅礦床多與規(guī)模很小的巖體關系密切，據(jù)地質(zhì)志資料，巖體出露面積大多數(shù)＜4 km2，個別（銅山嶺）達10km2左右。而中—大型巖體，礦化較弱或無礦化。

4）巖石類型與礦化的關系

與礦化有關的巖體主要是酸性、中酸性巖類，其中以花崗閃長巖、花崗斑巖占優(yōu)勢，石英斑巖、花崗巖次之。

5）巖石學特征與礦化的關系

①以銅、鉛、鋅組合為主的礦床與花崗閃長巖和花崗斑巖的關系最密切，以鎢、錫或錫、銅為主，鉛、鋅次之，銅為伴生礦的工業(yè)礦床，則與黑云母花崗巖的關系密切。

②含礦巖體中副礦物組合復雜，含量高，主要副礦物組合以磁鐵礦＋鋯石＋磷灰石＋榍石組合為特征，特別是磁鐵礦含量很高，鋯石、磷灰石、榍石次之。

③與成礦關系密切的花崗閃長巖、花崗斑巖類巖石一般富含鋁、鈦、鈣、鎂、鉀等，而硅質(zhì)稍低。與成礦有一定專屬性的酸性巖類巖石一般富硅質(zhì)和鉀質(zhì)，貧鈦、鐵、鈣、鎂質(zhì)，而鋁質(zhì)稍低。

④元素組合：親硫元素，鎢、錫、鉬元素及部分稀有元素含量甚高是湘東南區(qū)燕山早期第二階段侵入巖成礦巖體的特征之一，平均含量高出維氏值1～10倍。

3.5 銅礦的時空分布規(guī)律

全省銅礦成礦時代主要為前南華紀與燕山期，而且燕山期為主要成礦時期。

1）巖漿熱液型銅礦。成礦時代為燕山期，主要分布于湘南、湘東地區(qū)。

2）省內(nèi)沉積型銅礦床—“麻陽式”砂巖型銅礦。主要為白堊系砂巖型銅礦床，成礦時代為早白堊世神皇山期，主要分布于沅麻盆地及衡陽盆地中，其成礦系列為陸內(nèi)湖泊三角洲相碎屑巖含銅、鈾、（銀）、黃鐵礦亞系列。其次為中三疊統(tǒng)巴東組砂巖型銅礦床，成礦時代為三疊系，分布于桑植海相盆地中，其成礦系列為潮坪—瀉湖相陸源碎屑巖含銅方鉛礦、黃鐵礦亞系列。

3）省內(nèi)沉積變質(zhì)型銅礦床。主要賦存在下古生代地層中（特別是寒武系下統(tǒng)），其次為上元古代地層。大地構造處于湘西北原地地體與湘中地體的縫合帶活化區(qū)。沉積物為大陸邊緣陸屑濁積巖，主要由淺海海灘相、陸棚相、次深海陸屑濁積盆地相沉積物組成，其中陸棚相和次深海陸屑濁積盆地相是成礦初步富集的有利部位，含礦層為淺變質(zhì)的碳質(zhì)板巖（頁巖）、粉砂質(zhì)泥灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖、硅質(zhì)板巖、碳質(zhì)板巖夾鈣質(zhì)板巖、砂質(zhì)巖、砂巖等。經(jīng)后期區(qū)域變質(zhì)作用和熱液活動的影響，局部有所富集，一般尚不具工業(yè)意義，多為礦（化）點。其礦物組合為銅（以輝銅礦為主，次有黝銅礦、斑銅礦、黃銅礦、藍銅礦、自然銅、銅藍、孔雀石）、鉛、鋅、（銀）黃鐵礦等。其成礦系列為淺海—次深海陸屑濁積巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)含銅、鉛鋅、黃鐵礦亞系列。其中“寺田坪式”板巖（沉積變質(zhì)）型銅礦，成礦時代為中元古馬底驛期，主要分布于江南隆起中段的沅陵地區(qū)。

4）礦物分帶及成礦溫度的變化。在一個獨立礦床（田）中，各種礦物（種）具明顯的水平分帶或垂直分帶特征，而且不同礦床的礦物分帶特征相近似。例如：七寶山礦床：水平方向由內(nèi)向外依次為磁鐵礦—黃銅黃鐵礦及閃鋅黃鐵礦—鉛鋅礦—鉛鋅銀礦。垂直方向上，由斑巖體向上（外），鉬銅礦化—磁鐵礦—黃銅黃鐵礦—鉛鋅銀礦，與水平方向分帶相似。寶山礦床：在剖面上，上部為黃銅礦礦體，下部為鉬礦體，平面上由內(nèi)向外為矽卡巖型銅礦體—鉬礦體—鉍礦體，均顯示逆向分帶特征，呈半環(huán)狀分布。成礦溫度由各礦床中巖體和礦體中的包裹體測溫結(jié)果進行對比判斷，顯示出各礦床之間或一個礦田中成巖成礦的溫度是由北到南、由早到晚、由內(nèi)到外均呈現(xiàn)由高到低的演化規(guī)律［30］。

3.6 成礦物質(zhì)來源分析

查明成礦物質(zhì)的來源即研究成礦物質(zhì)是來自于巖漿源、非巖漿源或是多種來源，是研究礦床成因的基本問題之一。而穩(wěn)定同位素是解決礦質(zhì)來源的重要手段。現(xiàn)將收集到的有關巖漿熱液型銅、鉛、鋅多金屬礦床硫同位素測試數(shù)據(jù)列入表2。

表2數(shù)據(jù)表明，七寶山、水口山等礦床中的礦石硫同位素組成基本穩(wěn)定，變化范圍較窄，δS34-2.214‰～5.1‰，個別達10.298‰，平均值2.84‰，基本接近隕石硫值，表明這些礦床的硫主要來自于幔源，而個別樣品（水口山）中出現(xiàn)較大正值（10.298‰），可能是含礦巖漿熱流體上升過程中，有同生沉積的硫酸鹽類礦物中硫參與所致。即硫同位素組成特征反映礦質(zhì)來源于幔殼混熔型巖漿巖或I型巖漿巖。

表2 巖漿熱液型鉛鋅銅礦床硫同位素組成Table 2 Sulfur isotopic composition of magmatic hydrothermal type Pb-Zn-Cu deposit

而湘南區(qū)東坡礦田中硫同位素組成具有一定的波動，變化范圍較寬（δS34變化范圍為-5.06‰～＋9.77‰），離散度較大，呈現(xiàn)出負值和較大正值。說明硫既來自于巖漿又來自于地層。黃沙坪礦田中硫同位素組成也具有一定的波動，變化范圍較寬，δS346.60‰～17.50‰，離差值達10.9‰，平均值達12.40‰，偏離隕石硫值較大。表明是非幔源巖漿硫。這些均反映湘南的一些礦床成礦物質(zhì)來源是多源的，主要來自地層（圍巖）并有幔源巖漿硫參與。

表3數(shù)據(jù)表明，七寶山、水口山兩礦區(qū)，礦體中鉛同位素組成較穩(wěn)定，含量低，比值不高，Pb206/Pb204平均值＜19.5，Pb208/Pb204平均值＜39，基本屬正常鉛。而湘南的東坡、黃沙坪、銅山嶺等礦床中，鉛同位素成分略有變化，Pb266/Pb204＜19.5，Pb208/Pb204平均值＞39，鈾鉛正常而釷鉛偏高，基本屬異常鉛。

表3 巖漿熱液型鉛鋅銅礦床中方鉛礦的鉛同位素組成Table 3 Lead isotopic composition of magmatic hydrothermal type Pb-Zn-Cu deposit

Sr同位素特征顯示，湘東北、湘南各礦區(qū)巖體中Sr87/Sr86比值為：七寶山礦床（巖體）為0.708 0、寶山礦床（巖帶）為0.707 51、黃沙坪礦田（巖體群）為0.722 6～0.712 7，香花嶺礦田（巖體群）為0.746 4～0.723 3。從上述不同構造環(huán)境中巖體的初始鍶比值的對比，香花嶺、黃沙坪等巖體群中初始鍶比值比較高（＞0.705），判斷為地殼重熔型巖漿巖，與鎢、錫、鉛、鋅、銀礦床關系密切，并具有較高的稀土和稀有元素地球化學背景。七寶山、寶山等巖體中初始鍶比值（＜0.705）接近幔源巖漿，表現(xiàn)為幔殼過渡性特征，與銅、鉛、鋅、銀（金）礦床關系密切。上述同位素特征分析表明，湖南省熱液銅礦床物質(zhì)來源可分為兩部分：一部分來自地殼深部幔源物質(zhì)，另一部分來自地殼淺部殼源物質(zhì)。

3.7 找礦標志

1）地層標志

①湖南內(nèi)生熱液型銅礦床圍巖主要為泥盆系棋梓橋組、下石炭統(tǒng)大塘階石磴子段，中上石炭統(tǒng)壺天群，下二疊統(tǒng)棲霞組及茅口組等碳酸鹽類巖石，當含礦巖體與上述不同層位的碳酸鹽地層接觸時發(fā)生的矽卡巖大理巖化帶，是尋找矽卡巖型銅礦床的良好標志。

②當上述地層中存在兩種巖性不同的巖層界面時或沿界面附近構造裂隙發(fā)育部位，是充填礦體的有利賦存部位。

③陸相盆地白堊系砂頁巖淺色夾層是尋找沉積型銅礦和沉積—改造型銅礦的良好標志。

2）構造標志

①北東向深大斷裂帶嚴格控制著燕山期巖漿巖活動和分布，在深大斷裂帶中的隆起帶和坳陷帶中或大斷裂的側(cè)旁是省內(nèi)熱液型銅礦有利的成礦帶部位。

②兩組構造以上（NE向、EW向、SN向）交匯復合部位，往往是銅礦床賦存的有利部位。

③各構造體系派生的低序次構造是控制礦體的有利部位。

④巖體與圍巖接觸面產(chǎn)狀。在剖面上呈波狀起伏，在平面上呈港灣（內(nèi)灣）部位是賦礦有利部位。

⑤斷裂與褶皺構造復合部位是礦體賦存的有利部位。

⑥復式背斜次一級背斜軸部或倒轉(zhuǎn)背斜軸部、或有斷裂穿切、或有巖脈侵入，是賦礦最有利部位。

3）巖漿巖標志

①中深—超淺成中酸性的花崗閃長巖、花崗斑巖是成礦母巖，是省內(nèi)尋找熱液型銅礦（或斑巖銅（鉬）礦）的巖漿巖標志。

②斑巖體頂部爆破角礫巖標志：角礫成分十分復雜，包括斑巖本身和各種圍巖。膠結(jié)物成分也包括花崗質(zhì)、圍巖巖屑和金屬硫化物等，產(chǎn)于巖體的頂部，可成為良好的找礦標志。

③小規(guī)模的（面積0.2～5km2，不大于15km2）復式巖體，與熱液型銅礦床關系最密切，是找礦的重要標志。

④與熱液型銅礦床有關的中酸性巖類巖石具有很特征的造巖副礦物組合，即磁鐵礦＋磷灰石＋榍石＋鋯石等，礦物組合穩(wěn)定，含量高，特別是磁鐵礦的富集，是含銅斑巖體的重要標志，巖漿期后金屬副礦物組合很復雜、種類繁多，有色金屬副礦物多、含量高，是成礦巖體巖石礦物學的重要找礦標志。

4）地球物理標志

實踐證明，凡具有規(guī)模的工業(yè)礦床（礦區(qū)、礦田），都位于航磁高磁地區(qū)和局部異常區(qū)內(nèi)，反映磁異常（一般蝕變帶有磁性礦物富集），是圈定礦區(qū)、礦田和成礦構造的重要依據(jù)之一。巖漿熱液型銅多金屬礦床往往分布于重力梯度帶上，且有重力局部負異常伴生。銅金屬硫化物礦床具低電阻、高極化率等特點。

5）地球化學標志

具有工業(yè)意義的礦床（礦區(qū)），都具有明顯的地球化學異常，異常元素組合復雜，異常元素分帶和濃度分帶明顯。

①巖石地球化學標志

與成礦關系密切的巖體中，其成礦元素的平均豐度值比非成礦巖體的平均豐度值高出1～10倍，礦化劑元素的平均豐度值更高，通常高出維氏值數(shù)倍至數(shù)百倍。而且僅富集于礦床頂部，是礦化的重要標志。

②水系沉積物地球化學標志

熱液型銅礦床區(qū)內(nèi)都有明顯的Cu、Mo異常存在（水系沉積物），Cu異常值在（50～1 500）×10-6，異常面積由幾平方千米至300余km2。

③土壤地球化學標志

銅礦床（區(qū)）上覆殘坡積層中，進行土壤采樣分析，一般存在W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Sb、Co、Mn和Ba等元素異常、其中Cu、Pb、Zn、Ag異常最明顯，異常強度大。由上述可知，地球化學標志是普查找礦的直接或關鍵標志。

6）蝕變標志

省內(nèi)銅礦床的圍巖絕大多數(shù)與不同層位的碳酸鹽類巖層接觸，其蝕變分帶模式，巖體頂部發(fā)生鈉長石化（鉀長石化）、黑云母化（絹云母化）、石英化等鉀硅酸鹽化，接觸帶（主要是外帶）發(fā)育矽卡巖化、大理巖化。工業(yè)礦體位于矽卡巖化、大理巖化帶，而巖體頂部的鉀硅酸鹽化帶一般只見弱的礦化。在矽卡巖帶之外一般常見有綠泥石化、碳酸鹽化和硅化蝕變帶。

7）色異常標志

銅礦床中的大量黃鐵礦、黃銅礦及其它硫化礦物，在地表淺部經(jīng)氧化后，形成褐黑色鐵帽“火燒皮”。是一種良好的找礦標志，例如七寶山、水口山等均有此種標志。

蝕變帶中的硅化和絹云母化作用造成蝕變巖石的退色化，也是一種找礦標志。

8）流體包裹體標志

流體包裹體標志能準確有效地在眾多的非含礦巖體中挑選出含礦巖體。含礦巖體（斑巖）的流體包裹體特征為氣液多相包裹體，包體數(shù)量多，在同一樣品中，氣體和多相包裹體常緊密共生，多相包裹體中以含鉀鹽多相包裹體為主，溶液中含鹽度高，含有多種子礦物；而非含礦巖體中的包裹體則以氣體包裹體為主，沒有含鉀鹽多相包裹體。七寶山礦床中包裹體分析結(jié)果表明，包裹體屬于含鉀鹽多相包裹體，含鹽度較高，是成礦巖體的一個重要標志。

4 找礦方向

熱液型和矽卡巖型銅礦是今后湖南省普查找礦及探采選的主攻對象，品位最富的沉積改造型銅礦和分布較均勻的陸相砂巖型銅礦也是重要的研究對象。麻陽銅礦是典型的地洼型砂巖銅礦，礦體實際上受地洼盆地中古河道控制，其長軸方向與地層走向近于直交，礦體沿走向延伸短。

在大地構造位置上，大型、超大型礦床都落在地幔塊體的四周，因為地幔塊體的運動，在其四周產(chǎn)生了巖石松散破碎的深大斷裂帶，有利于礦液運移富集和地幔物質(zhì)的充分交換，就會在有利的物理化學位置形成超大型礦床。針對上述特點和條件，認為北東35°展布的長平—雙牌深大斷裂帶與北東向茶陵—臨武深大斷裂帶所夾的范圍內(nèi)（北起瀏陽井沖—七寶山，南達郴縣—銅山嶺長約400km，寬約100km，面積約4萬km2），相當于華南微板塊與揚子微板塊之間的消減板塊邊緣過渡帶。物探深部測量結(jié)果表明，帶內(nèi)隱伏深大斷裂極多，區(qū)域上又與郯廬斷裂銜接，實是地殼軟化程度高、深度大的有利成礦空間，是宏觀上的找礦方向。帶內(nèi)銅礦床點密集，礦量較多，具備了找大型、超大型銅礦床的地質(zhì)背景。

綜上所述，湖南銅礦主要受地層、構造及巖漿巖控制，并具有一定的時空分布規(guī)律。

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Metallogenic regularities of copper mines in Hunan Province

FU Shengyun，TANG Fenpei，LI Dajiang，HUANG Gefei
（Hunan Institute of Geological Survey，Changsha 410116，China）

This paper introduces the basic geological characteristics of the copper mines in Hunan Province，and combining with the geological data，a large number of ore-controlling geological factors of ore deposits are discussed in this paper.It is concluded that the copper mines in Hunan Province are mainly controlled by strata，structures and magmatic rocks，and metallogenic regularity has a certain time and space distribution regularity.Under the current domestic copper supply tense situation，it has certain society practical significance and economic significance to study the geological characteristics of copper deposits，summarize the metallogenic regularities，and promote copper ore exploration in Hunan Province.

copper mines in Hunan Province；basic characteristic；ore-controlling condition；metallogenic regularity

TD15

Α

1671-4172（2015）06-0036-08

中國地質(zhì)調(diào)查“中國（湖南?。┑V產(chǎn)地質(zhì)與區(qū)域成礦規(guī)律綜合研究，編碼1212011220369（子項目12120114074901）”項目資助

付勝云（1965-），男，高級工程師，地質(zhì)學專業(yè)，主要從事礦產(chǎn)勘查、1︰5萬礦產(chǎn)遠景調(diào)查等工作。

10.3969/j.issn.1671-4172.2015.06.008