(華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì),河北 燕郊 065201)
玉水-銀屎富銅多金屬礦帶位于梅州市北側(cè),西起銀營(yíng),東至黃北坑,南起書坑,北至坪水,面積220km2。本成礦帶已發(fā)現(xiàn)銅、鉛鋅、金、銀、鐵、錳等礦床、礦點(diǎn)達(dá)36處之多,成為粵東北重要的銅、鉛鋅、金、銀等多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)(帶)之一。玉水銅礦作為該銅多金屬礦帶中的一個(gè)典型礦床,具有礦化范圍小、礦體品位富、厚度大等特征,而成為廣大地質(zhì)工作者的研究熱點(diǎn)[1,2]。本文對(duì)礦床的地質(zhì)特征及其成因進(jìn)行研究和探討,以期加強(qiáng)對(duì)礦床的認(rèn)識(shí),為礦區(qū)和區(qū)域勘查評(píng)價(jià)和找礦工作提供更加詳實(shí)的基礎(chǔ)。
玉水銅礦位于廣東省梅州市梅縣北北東方向直距13 Km處,大地構(gòu)造位置上處于華南褶皺系與東南沿海褶皺系交接地帶的酈水-海豐斷裂帶南段,蓮花山斷裂帶西側(cè),永安梅縣上古生代凹陷南西端。區(qū)內(nèi)出露地層有下白堊統(tǒng)官草湖群紫紅色碎屑沉積巖、火山巖等,上侏羅統(tǒng)離基坪群中-酸性陸相火山熔巖,中上石炭統(tǒng)壺天群淺海相碳酸鹽巖(上部以細(xì)晶質(zhì)白云巖為主,下部白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、石灰?guī)r等互層夾生物灰?guī)r、硅質(zhì)巖.底部有呈大透鏡狀分布的海相火山-沉積巖,為礦區(qū)主礦體賦存所在)以及中泥盆-下石炭統(tǒng)淺海-濱海相碎屑巖等[3]。區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育,有走向東西、北東和北西向三組,有的為褶皺形成之后的斷層,有的為成礦后切斷礦體的斷層,有的與礦體傾向一致的斷層等,并且沿著三組斷裂帶有相當(dāng)多的部分被后期的輝綠巖、花崗斑巖、石英斑巖等脈巖充填。
玉水富銅(鉛鋅)礦床的主礦體(P1)是礦區(qū)唯一有工業(yè)價(jià)值的礦體,產(chǎn)于中-上石炭統(tǒng)壺天群碳酸鹽巖與下石炭統(tǒng)忠信組碎屑巖接觸界面及其附近。主礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀,局部呈脈狀產(chǎn)出,當(dāng)?shù)V體受斷層或侵入巖的影響時(shí),形態(tài)及產(chǎn)狀會(huì)發(fā)生一定變化,局部出現(xiàn)樹枝狀礦化或礦體與斷層產(chǎn)狀相一致的情況。礦體與地層產(chǎn)狀基本一致,傾角10°~25°,長(zhǎng)軸大致呈40°~60°方向延伸,總長(zhǎng)700m,寬250m~400m。厚度平均6.10m,最厚24.38m。品位變化大,平均品位Cu 3.294‰,Pb4.07%,Zn3.691%,Ag12.302%。
(1)礦石類型。礦石類型有礦化砂巖、塊狀銅礦層、塊狀鉛鋅礦層3種。其中塊狀銅礦層是主礦體最主要含礦層,產(chǎn)于壺天群的最底部,呈透鏡狀分布[1]。一般來說,礦化砂巖與塊狀銅礦層關(guān)系比較密切,礦化砂巖常伴隨塊狀銅礦層的出現(xiàn)而出現(xiàn),且當(dāng)塊狀銅礦層與接觸面產(chǎn)狀一致,礦層厚度較大時(shí),礦化砂巖的礦化強(qiáng)度與厚度也相應(yīng)較大。塊狀鉛鋅礦層的上、下盤界線比較清楚,與圍巖成突變關(guān)系。
(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石具交代結(jié)構(gòu)和半自形-他形晶粒結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造有塊狀、細(xì)脈狀、浸染狀、角礫狀、條帶狀、團(tuán)塊狀等。
礦體圍巖蝕變有一定分帶性,在礦體上盤灰?guī)r中有微弱硅化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、碳酸鹽化;在礦體下盤的石英砂巖中伴生強(qiáng)烈的絹云母化、綠泥石化和硅化,局部有黃玉化。在礦化石英砂巖中可見到成礦期后的黃鐵礦-石英細(xì)脈穿切。
玉水銅礦床的礦化階段可分為早期的赤鐵礦和晚期的硫化物兩個(gè)成礦階段。成礦早階段的主要礦物是鏡鐵礦、磁鐵礦,脈石礦物為極少量的方解石、白云石,鏡鐵礦呈膠狀結(jié)構(gòu)。晚期的硫化物階段礦石礦物主要是黃鐵礦、輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。
玉水銅礦自上世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)以來,礦床成因類型一直存在有較大的爭(zhēng)議,先后有火山噴氣型、巖漿熱液型、巖漿期后熱液型、噴流沉積-后期改造型、層控低溫?zé)嵋盒偷扔^點(diǎn),眾說紛紜,莫衷一是。
玉水銅礦床產(chǎn)于白堊紀(jì)陸相紅層盆地邊緣,礦體主要賦存于下石炭統(tǒng)忠信組石英砂巖與中上石炭統(tǒng)壺天群白云質(zhì)灰?guī)r接觸界面上,而這樣的一套淺海-濱海相沉積環(huán)境,其成礦深度一般小于200m,與國(guó)內(nèi)一些典型層控礦床特征具有一定的相似之處。
蔣斌斌2016年對(duì)玉水銅礦床硫化物階段的流體包裹體研究結(jié)果表明其均一溫度為90℃~289℃,集中分布在110℃~220℃區(qū)間,鹽度集中在8%~15%,顯示其成礦流體具有低溫中鹽度的特征。
中上石炭統(tǒng)壺天群碳酸鹽巖和中泥盆-下石炭統(tǒng)碎屑巖中鉛、硫同位素組成既有一定的差別,又有相似之處,說明其成因和物質(zhì)來源是不完全一樣的,二者有一定的繼承發(fā)展關(guān)系。前人同位素研究資料表明,玉水銅礦床的δ34S的值為-34.28‰~3.3‰,峰值在-4‰~0‰,顯示出較寬的δ34S變化范圍,反應(yīng)總體富輕硫和硫來源于沉積盆地的特點(diǎn)。
根據(jù)玉水銅礦床的成礦環(huán)境、地質(zhì)特征、礦物組合、流體包裹體特征以及同位素資料等的綜合分析研究認(rèn)為,該礦床是巖漿期后熱流體沿著石炭系壺天群灰?guī)r與忠信組石英砂巖層間構(gòu)造破碎帶充填交代形成的層控低溫?zé)嵋盒偷V床。
(1)玉水銅礦床礦體賦存于壺天群灰?guī)r與忠信組石英砂巖的接觸界面上,礦石類型有礦化砂巖、塊狀銅礦層、塊狀鉛鋅礦層3種,礦體圍巖蝕變有一定分帶性。
(2)綜合礦區(qū)成礦環(huán)境、地質(zhì)特征、礦物組合、流體包裹體特征以及同位素資料等研究認(rèn)為,該礦床為一層控低溫?zé)嵋盒偷V床。