（壹）礦區地質特征簡介
山心礦床位於蓮花山－大埔北東向深大斷裂帶的北東側與大埔北西向斷裂帶及北西西向構造帶交匯部位。礦區出露地層為侏羅系金雞組和高基坪群（圖2-9）。
圖2-9 大埔山心斑巖型銅礦區及其外圍地質略圖（據723地質隊資料修改）
1—上侏羅統高基坪群上亞群第二段中酸性火山熔巖、碎屑巖；2—高基坪群上亞群第壹段酸性火山熔巖及碎屑巖；3—高基坪群下亞群第二段中酸性火山熔巖及碎屑巖；4—高基坪群下亞群第壹段中酸性火山碎屑巖夾中性熔巖；5—下侏羅統金雞組碎屑巖夾火山巖；6、7—喜馬拉雅期石英閃長斑巖、玄武巖；8、9—燕山第五期石英斑巖和花崗斑巖；10、11、12—燕山第四期輝綠巖、花崗閃長斑巖和閃長巖、閃長斑巖、二長斑巖；13—含銀矽質交代巖；14—斷層；15—地層不整合界線；16—勘探線號及鉆孔號；17—化探異常編號
下侏羅統金雞組在礦區北、西、南面均有較廣泛分布，似呈半環狀展布，自下而上可分為三段：下部主要由厚層狀含燧石條帶的含礫砂巖、石英砂巖等組成；中部主要由安山質熔結火山角礫巖、流紋質熔結火山角礫巖和流紋斑巖、英安斑巖以及凝灰巖等組成，與下伏地層呈不整合接觸；上部主要由厚層狀石英砂巖夾凝灰質砂巖等組成，與中部火山巖呈不整合接觸。
上侏羅統高基坪群為壹套復雜的陸相火山巖系，由中性、中酸性、酸性火山熔巖、火山碎屑巖及正常碎屑巖夾層組成。在礦區及其外圍則以酸性、中酸性火山熔巖為主，夾火山碎屑巖及碎屑巖。其下部為安山質英安質凝灰巖、角礫巖夾安山巖；上部為英安質、流紋質凝灰巖、角礫巖等。
山心礦區的斷裂構造以北（北）東向和北（北）西向最為發育。其中之北東向斷裂從礦區南部大水山南側至白土鄉東側延伸長約30km（再向北進入福建長樂），是礦區內最長的壹條斷裂。沿該斷裂有許多花崗閃長斑巖、花崗斑巖、石英斑巖、石英閃長巖，以及Cu、Mo、Pb等化探異常分布。北北東向斷裂帶縱貫整個礦區，總體走向為北東8°左右，傾向東，傾角70°～85°，它們由3條張性斷層組成，呈右行雁行排列，延伸長3500m，斷裂破碎帶寬6～30m不等，花崗閃長斑巖沿斷裂帶分布。除北東向和北北東向斷裂外，礦區內北西向斷裂也較發育，並伴有許多石英斑巖、花崗斑巖脈和Cu、Mo、Pb化探異常沿斷裂帶分布。
山心礦區出露的侵入巖主要為燕山第四期和部分第五期石英閃長巖、花崗閃長斑巖、花崗斑巖、石英斑巖、閃長巖、輝綠巖等小巖株、巖脈，沿北（北）東、北（北）西及其交匯部位分布。小巖體侵入最新地層為上侏羅統高基坪群火山巖。據對ZK12-3孔中較新鮮弱絹雲母化的花崗閃長斑巖K-Ar稀釋法測定，其年齡為107Ma。由此可見，本礦區出露的中酸性、酸性小巖體主要形成於燕山期第四期。
（二）蝕變類型及其礦化特征
蝕變類型主要是矽化、綠簾石化、絹雲母化、青磐巖化、綠泥石化等熱液蝕變。在山心礦區地表沿北北東向3條張性斷裂帶發育強烈矽化交代作用，伴有浸染狀、斑點狀黃鐵礦化、黃銅礦化及鏡鐵礦化，蝕變帶延長達3500m。蝕變帶由三部分組成：壹號矽化絹雲母化石英細脈帶，長1500m，厚10～25m。其Cu含量（質量分數，下同）為0.01%～0.50%,Pb含量為0.11%～0.558%,Zn含量為0.01%～0.22%,Ag含量0.4×10-6～121×10-6,Au含量0.007×10-6～0.595×10-6。二號青磐巖化矽化石英鏡鐵礦細脈帶，延長2350m，厚13～42m。其含Cu0.01%～0.07%,Pb0.008%,Zn0.01%～0.17%,Ag0.4×10-6～12.3×10-6。三號矽化絹雲母化帶，長1400m，厚3～25m。其含Cu0.008%,Pb0.03%,Zn0.05%。
上述三條蝕變帶中以壹、二號蝕變帶礦化強，延深大。在壹號蝕變帶的Tc3-1號探槽中有1.4m厚的矽化巖含Ag高達121×10-6銅礦化主要富集在構造帶角礫巖和強烈蝕變的花崗閃長斑巖及安山巖中。如ZK0-7孔和ZK12-3孔中（表2-8）。
表2-8列出了山心礦區斑巖及火山巖的主要成礦元素豐度，由該表可知：①本區花崗閃長斑巖中主要成礦元素含量與粵東同類巖石十分相近，但Au含量約高出10倍左右；具有較強的黃鐵礦化、綠簾石化和石英細脈發育的蝕變花崗閃長斑巖，Cu含量達2.82%,Au含量也顯著增高（15.8×10-9～39.8×10-9），為原巖的30～80倍，為粵東地區同類巖石的530～1300倍以上。②安山巖、玄武巖中主要成礦元素含量與粵東地區相近，Cu含量為11×10-6～111×10-6，但是當巖石受到構造作用和熱液蝕變作用時，Cu含量則增加幾倍至數十倍，高者達2.88%;Au含量也增高幾十至幾百倍。
表2-8 大埔山心斑巖及火山巖中主要成礦元素及微量元素豐度
註：自92g-91-2及以上為ZK12-3鉆孔取樣，自92g-87-1及以下樣均采自ZK0-7鉆孔；凡是帶有“H”的樣號為723地質隊化學分析結果。
（三）礦床流體包裹體溫壓地球化學特征
山心花崗閃長斑巖及其中的黃銅礦黃鐵礦石英細網脈、黃鐵礦鏡鐵礦石英細脈、矽化帶中紫水晶和晚期方解石細脈中流體包裹體特征詳見表2-9，不同地質體中石英包裹體溫度、鹽度測定結果見表2-10。由表2-9、10和圖2-10、圖2-11可以看出：①在花崗閃長斑巖中流體包裹體以負晶形、橢圓形為主，氣液比為20%～35%者，約占80%左右，氣液比＞50%的氣體包裹體，約占15%左右，含NaCl子礦物包裹體（圖版Ⅱ-5）占2%～5%及液相包裹體。均壹溫度較高，為280～420℃，鹽度為14%～48%；②含銅石英脈中包裹體為橢圓形、負晶形（圖版Ⅱ-6），未見氣體包裹體及含NaCl子礦物包裹體，均壹溫度為220～290℃；③晚期方解石脈中包裹體多為不規則狀，以液相包裹體為主，均壹溫度（150～180℃）、鹽度（6%～7%）低。
圖2-10 山心斑巖型銅礦床不同礦化階段流體包裹體均壹溫度（th）、鹽度（S）直方圖
1—花崗閃長斑巖中包裹體；2—含銅黃鐵礦石英網脈中包裹體；3—晚期方解石石英脈中包裹體
圖2-11 山心斑巖型銅礦床流體包裹體溫度（th）、鹽度（S）、密度（ρ）相關圖（據S.N.Ahmod，等，1980,p為密度曲線）
1—花崗閃長斑巖中包裹體；2—含銅黃礦石英網脈中包裹體；3—晚期方解石石英脈中包裹體；4—石鹽飽和曲線
表2-9 山心斑巖型銅礦床流體包裹體特征
表2-10 山心斑巖銅礦床流體包裹體溫度、鹽度表
續表
含銅石英脈包裹體成分組成測定結果（詳見後文表4-10）表明：其氣相成分以H2O為主，占95.19%左右，其次為CO2，占4.53%,CH4占0.23%,H2約占0.005%；液相成分中，陽離子以Na+、Ca2+為主，分別為3.49g/l和2.91g/1，其次為Mg2+、K+，分別為1.29g/l和1.19g/1；陰離子以 為主，占10.73g/1，其次為Cl-，占3.53g/l。
（四）穩定同位素組成
山心礦床中黃鐵礦、閃鋅礦的δ34S值分別為0.308‰和0.43‰（表4-9），表明為深源硫。花崗閃長斑巖中全巖δ18O值為8.5‰（表4-10），以貧18O為特征，毗鄰的鐘騰斑巖型銅鉬礦床中石英閃長（玢）巖的全巖δ18O值為9.5‰，閃長巖的全巖δ18O值為8.29‰，也以貧18O為特征。山心含銅石英脈中石英的δ18O值為13.6‰，成礦流體δ18OH2O值約為11.65‰；石英包裹體中的δDH2O值為—59.74‰（表4-10）。上述硫、氫、氧同位素組成特征表明，成礦熱流體屬於巖漿期後熱液成因。