河北承德寿王坟铜矿

寿王坟铜矿位于华北陆块北缘廖燕沉降带的兴隆-朝阳坳陷区。寿王坟北侧为黄土窑-赤城-大庙-老虎山-哈陶深断裂带，由西向东，由东西向北西向变化。在寿王坟东侧，有一条北北东向的老哈河-平泉-蓟县深断裂带。本区成矿背景一般为中生代构造岩浆活化带(芮宗耀等，1994)。

二、矿区地质

(1)地层

矿区地层主要有蓟县系雾迷山组和中侏罗统后城组一段(表2-59)。雾迷山组岩性主要为深灰色、浅灰色厚-中厚层白云岩、含燧石条带或瘤状灰岩白云岩，分布于寿王坟岩体的西南部，呈北西向至东西向展布。后城组一段岩性主要为紫色凝灰质粉砂岩、粗砂岩和角砾岩，呈东西向分布，与雾迷山组呈断层接触。

(2)结构

矿区位于兴隆台凹陷寿王坟断陷西南部。寿王坟复式反转背斜奠定了矿区构造的大致轮廓。背斜轴向近东西，轴面向北倾斜，倾角60° ~ 70°。大红峪组石英岩出露于背斜轴部，高于庄组下部的硅质白云岩和泥质白云岩分布于南北两翼。向斜内分布有洪水庄组、铁岭组和寒武系。在复背斜的南翼，受王坟和三岔口有雾迷山组白云岩出露。

该区断裂十分发育，走向多为东西或北东。矿区东北部李家店-六道沟一带断层呈北西向延伸。寿王坟地区复式倒转背斜的轴向断层往往成组出现，规模较大，特别是逆断层发育。断层面均向北倾斜，倾角多为30° ~ 60°。断裂中段被寿王坟岩体破坏，对本区成岩成矿有重要意义。

图2-103中国接触交代铜矿分布图图2-103中国接触交代铜矿分布图。

表2-59寿王坟矿区地层比例尺

图2-104寿王坟矿区地质示意图图2-104(根据冶金部514队数据缩小)(冶金部514队后)

1-燧石白云岩；2-页岩；3-石英岩；4-霍恩费尔；5-侏罗纪火山岩；6-闪长岩；7-石英闪长岩；8-应时二长闪长岩；9-闪长岩；10—花岗闪长岩；11—花岗岩；12—石英粗面岩和粗面岩；长城系高于庄组；CHD——长城系大红峪组；蓟县系雾迷山组

表2-60寿王坟复式岩体的岩石化学成分(WB/%)及其特征值表2-60寿王坟多期侵入体的岩石化学成分(wB/%)及其特征值

(据张德全、孙，1988)

表2-寿王坟复式岩体中稀土元素含量(wB/10-6)及其特征值。

(据张德全、孙，1988)

(3)侵入岩

寿王坟岩体是由后棒沟石英闪长岩、卧哨沟二长岩和寿王坟(或上卧铺)花岗闪长岩三个岩体组成的复式岩体。岩体长轴约11km，呈南北走向，短轴长4～9km，出露面积约72km2，呈岩株状。侵入杂岩侵入上侏罗统鞍山地块，形成时间应为侏罗纪末至白垩纪初。根据各岩体的接触关系，侵入序列可识别为闪长岩→二长闪长岩、应时二长闪长岩→花岗闪长岩。这三类岩石根据其地质条件和构造特征可分为内部相和边缘相。各岩相的空间分布见附图2-104。

需要注意的是，二长闪长岩和应时二长闪长岩原名为二长闪长岩，但在国际岩石分类Q-A-P图中是根据岩石中碱性长石含量来命名的。它们位于二长闪长岩和应时二长闪长岩区，故改名为二长闪长岩等。

寿王坟杂岩体的岩石化学特征是富碱，特别是早、中期的闪长岩体和应时的闪长岩体。岩石的酸度从早期到晚期逐渐增加。

近年来，通过一系列同位素地质年代学研究，准确确定了后棒沟、卧勺沟和寿王坟的形成序列(张德全等，1988)。后棒沟岩体的黑云母K-Ar年龄为132.61Ma，全岩K-Ar年龄为133Ma。寿王坟岩体中黑云母的K-Ar年龄为128.48 ~ 131.69Ma，Rb/Sr等时线年龄为129.9Ma，从同位素年龄来看，后棒沟闪长岩形成稍早。而卧勺沟岩体中黑云母的K/Ar年龄为129.89Ma，与寿王坟岩体的年龄接近。卧哨沟二长岩与后棒沟岩体的接触关系尚未搞清楚。

寿王坟复式岩体的副矿物为典型的锆石、榍石、磷灰石、磁铁矿和金红石。

寿王坟杂岩的岩石化学成分和特征值见表2-60。稀土元素含量及其特征值见表2-61；几种微量元素的含量见表2-62。

表2-62寿王坟复式岩体(WB/× 10-6)微量元素含量表2-62寿王坟多期侵入体(WB/× 10-6)微量元素含量

(据张德全、孙，1988)

三。矿床地质学

寿王坟铜矿是我国著名的镁矽卡岩型铜矿，虽然储量不大。在112km2范围内，燕山期寿王坟中酸性侵入杂岩体周围存在不同类型的铁、铜、钼、铅、锌矿化。矿化主要分布在北湾子-小北沟、三岔口、潮梁子、碾盘沟-小甸子、涪江沟等地，形成寿王坟矿田。其中，镁矽卡岩中铁铜矿化在侵入杂岩西南部的北湾子-小北沟剖面尤为重要。自西向东包括北湾子、火神庙、半截沟、龙潭沟、古东沟、小北沟，全长3.5km，称为寿王坟矿区(图2-104)。

(1)矿体

寿王坟矿区主要为隐伏矿体，产于花岗闪长岩与白云岩的接触带中。大小矿体40余条，均集中在寿王坟杂岩体西南侧花岗闪长岩的凹部。这个凹的部分还有一个更小的凸凹现象。凹部往往矽卡岩化强烈，矿体大。在岩体凸起部分和平直接触面，矽卡岩化作用轻微，矿化规模较小。单个矿体走向延伸约300~500m，垂向延伸100 ~ 500m，厚度5 ~ 10m，最大厚度可达40m。此外，还有长度仅为30 ~ 50m的较小矿体。这种矿体很多，但储量很少。矿体多为不规则的透镜状和扁豆状。产状与接触面基本一致，走向250 ~ 300，倾角60 ~ 70(图2-105)。矿体主要由磁铁矿矿体和黄铜矿矿体组成。黄铜矿矿体往往被磁铁矿体外不完整的壳层所包围，尤其是在矿体两端。或产于或穿过不同大小的扁豆状磁铁矿体(赵一鸣、林雯伟等)。1990).

图2-105寿王坟矿床46线地质剖面图(冶金集成电路工业部514队后，简化)。

1—白云石大理岩；2-霍恩费尔；3-花岗闪长岩；4-细粒闪长岩；5-透辉石矽卡岩；6-石榴石绿帘石矽卡岩；7-铁矿体；8-铜矿体；9-钴矿体

(2)矿石的矿物成分

矿石中的金属矿物有黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿和赤铁矿。非金属矿物有透辉石、镁橄榄石、软骨石、金云母、透闪石-阳起石、绢云母、绿泥石、应时、蛇纹石、方解石、石榴石和绿帘石。黄铜矿常产于条带状、浸染状和脉状磁铁矿体和矽卡岩中，以及交代磁铁矿、黄铁矿和磁黄铁矿中。钼主要分布在蚀变花岗闪长岩、透辉石矽卡岩中，或沿白云石面分布。磁铁矿是一种分布广泛的矿物，常呈密集的块状、条带状、脉状、点状产出，与黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿共生。与磁铁矿伴生的脉石矿物有软骨石、透闪石-阳起石、透辉石、镁橄榄石和蛇纹石。

(三)矿石结构和构造

矿石中有自生-异形粒状结构、骨架晶体结构、乳滴状、胶状和裂隙结构，交代结构最发育。矽卡岩中普遍存在白云石残渣，晚期矽卡岩矿物一般占早期矽卡岩矿物。除了矽卡岩矿物的交代作用，金属矿物之间也存在各种交代现象，证明了交代作用对金属矿物的形成具有重要意义。

矿石中常见块状、浸染状和斑点状构造。磁铁矿、磁铁矿-黄铜矿和黄铁矿-黄铜矿中均发育块状构造。矽卡岩和矽卡岩白云岩中的磁铁矿、黄铁矿和黄铜矿呈浸染状。脉状构造是指铜矿和磁铁矿在矽卡岩白云岩中呈脉状产出，磁铁矿矿体中有黄铜矿脉。

根据脉体的大小和空间关系，可分为细脉和网状脉。在软骨岩磁铁矿矿体中，磁铁矿和软骨岩交替排列，形成特有的条带状结构。这种条带状结构也见于黄铁矿、黄铜矿和黄铜矿磁铁矿。

根据矿石矿物组合和矿石结构特征的不同，本区原生矿石分为磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿铜矿和脉铜矿。

(4)矿石的化学成分

寿王坟矿石以铜为主，规模中等，铜品位0.64%。其次是铁，Fe品位29.82；伴生钼的平均品位为0.1.25%。

(五)矿山附近围岩的变化

矿区燕山期侵入杂岩外围有强烈的蚀变和矿化现象。蚀变类型主要有矽卡岩化、绿泥石化、绢云母化、硅化、滑移石化和蛇纹石化，其中矽卡岩化最为发育，并伴有铁、铜、钼等金属矿化。该矽卡岩以镁矽卡岩矿物镁橄榄石、透辉石和软骨石的广泛发育为特征。镁夕卡岩的形成经历了岩浆镁夕卡岩阶段和岩浆后镁夕卡岩阶段，前者形成镁橄榄石、尖晶石等；后者的镁橄榄石经多次侵蚀转化为软锰矿，生成金云母和磁铁矿，构成软锰矿磁铁矿体。在内接触带和部分外接触带的花岗闪长岩中，形成了红柱石、透辉石、石榴石、浮山石和绿帘石。热液阶段，透辉石被阳起石、透闪石等矿物广泛替代，再叠加绿泥石化、绢云母化，并伴有大规模金属硫化物沉积。它们大多形成于磁铁矿体的边缘，由绿泥石化、含磁铁矿和黄铜矿的绢云母化透闪石-阳起石透辉石矽卡岩、含磁铁矿和黄铜矿的软骨岩和镁橄榄石矽卡岩(赵一鸣、林雯伟等)组成。, 1990).从内接触带的花岗闪长岩到外接触带的白云石矽卡岩有明显的分带现象。由于产出部位和地质环境不同，矽卡岩的分带也不同。其综合分区如下:

1.花岗闪长岩

(1)碱性长石和红柱石花岗闪长岩。

(2)透辉石矽卡岩，宽2～15m，以透辉石为主，叠加透闪石-阳起石化、绢云母化、绿泥石化、滑移石化、硅化和金属矿化。

(3)透辉石镁橄榄石矽卡岩，宽5 ~ 20m，大部分镁橄榄石被侵蚀成软骨岩和金云母。还有透闪石-阳起石化、绿泥石化、蛇纹石化、滑移石化叠加。该带常出现软骨岩磁铁矿含铜带、蛇纹石磁铁矿带和含铜透闪石阳起石软骨岩带。

(4)2 ~ 7m宽的软骨镁橄榄石白云石大理岩带，带内有强蛇纹石。

2.白云质大理岩带

中低温热液蚀变包括绿泥石化、绢云母化、硅化、蛇纹石化和碳酸盐化。绿泥石化和绢云母化主要发生在外接触带，以透辉石为主。蛇纹石矿化主要为麻粒岩和金云母。硅化主要存在于外接触带的大理石中。

岩浆叠加岩浆期后镁夕卡岩热液蚀变的强度和宽度是该区(赵一鸣、林雯伟等)铁、铜矿化的直接找矿标志。, 1990).

四。矿床成矿条件及成因探讨

(1)稳定同位素

寿王坟铜矿地质勘探时期较早，当时没有进行实验测试。目前只能收集到零星的数据。

矿石中磁铁矿的δ18O‰。侵入体初始锶值(γ δ)在3.5 ‰ ~ 4.0 ‰之间，变化范围为0.7033 ~ 0.7057(张德全，1988；王继亮，1983)。这些数据都有助于证明成矿物质来自更深的地区(地幔)。

(2)矿床成因的探讨

赵等(1990)认为寿王坟铜矿属于典型的镁矽卡岩型矿床。矿床产于花岗闪长岩与白云岩的接触带，矿体受接触构造控制，大部分矿体产于矽卡岩中。成矿作用经历了岩浆镁夕卡岩阶段→岩浆后镁夕卡岩阶段、钙夕卡岩阶段→金属硫化物阶段→碳酸盐阶段。矽卡岩化和矿化具有顺序演化的特征。磁铁矿在岩浆镁夕卡岩阶段开始形成，全部分布在透辉石镁橄榄石夕卡岩中。大量磁铁矿床出现在岩浆期后镁夕卡岩阶段，硅菱镁矿和磁铁矿稳定结合。黄铜矿等金属硫化物形成于中低温热液阶段，广泛存在于磁铁矿和矽卡岩矿物中，尤其是透辉石矽卡岩。矿床内各种交代结构发育，具有典型的镁矽卡岩矿床* * *组合和各种交代构造的时空演化关系，交代分带明显。

张德全等(1988)研究了白家店寿王坟成矿岩体和方山非成矿岩体，认为寿王坟岩体形成稍晚，岩体中角闪石和黑云母的MF值约高(即Mg高)，包裹体中黑云母的平均铜含量高。如果将闪长岩类捕虏体视为未熔融的源岩残余物，自然会认为寿王坟岩体的岩浆富含铜，在岩浆结晶阶段不是分散在造岩矿物中，而是富集在高温气液流体中，只有与碳酸盐围岩交代，才能富集成一体的矿石。

从黑云母和角闪石中分离出来的铜进入热液，与白云石灰岩或白云岩交代形成矽卡岩型铜铁矿床。铁和铜的富集具有垂直分带现象，即随着深度的增加，铁的品位增加，铜的品位相对降低。

仔细考察寿王坟岩体及其周边地区铜的分布，会使我们相信铜主要来自深部岩浆及其源岩。越靠近寿王坟南接触带，捕虏体和花岗闪长岩中的铜含量越多，主岩体中的铜含量从25×10-6增加到34×10-6，捕虏体中的铜含量从26×10-6增加到28× 10-6。蚀变花岗闪长岩中的铜从56×10-6增加到透辉石矽卡岩中的885×10-6。总之，寿王坟岩体南接触带铜含量的增加，不仅代表了原岩体的高铜丰度值，而且后期还发生了迁移富集，最终形成铜铁矿工业矿床。