寧夏紅寺堡茶樹溝地區(qū)銅礦地質(zhì)特征及成礦條件淺析

金 龍 寧夏核工業(yè)地質(zhì)勘查院 750021

寧夏紅寺堡茶樹溝地區(qū)銅礦地質(zhì)特征及成礦條件淺析

金 龍 寧夏核工業(yè)地質(zhì)勘查院 750021

銅礦化體主要賦存于奧陶系米缽山組下巖段的灰綠色淺變質(zhì)石英砂巖夾灰綠色粉砂質(zhì)板巖中。礦化與構(gòu)造關(guān)系密切，主要受羅山復(fù)背斜的次一級褶皺大羅山背斜及大羅山向斜軸部和翼部的壓扭性、壓性斷裂構(gòu)造破碎帶的控制，礦化體一般呈似層狀、透鏡狀及串珠狀分布，基本呈平行排列，傾向西，傾角一般為20°～40°，礦體平均品位0.88%。茶樹溝銅礦具備良好的大地構(gòu)造位置，存在有利于成礦物質(zhì)富集的構(gòu)造場所，具有良好的富礦地層、巖性條件。

紅寺堡；茶樹溝；地質(zhì)背景；礦體特征；成礦條件；銅礦

引言

茶樹溝銅礦位于寧夏回族自治區(qū)吳忠市紅寺堡開發(fā)區(qū)沙泉子鄉(xiāng)境內(nèi)，經(jīng)過前期地質(zhì)工作，認(rèn)為礦化成因類型為構(gòu)造控制的淺成中低溫?zé)嵋撼涮钚豌~礦化類型。本地區(qū)銅成礦條件良好，具有一定的找礦前景，本文試圖通過分析茶樹溝銅礦的基本地質(zhì)特征及成礦條件，為該礦的進(jìn)一步擴(kuò)大及外圍找礦提供一定理論依據(jù)。

1、區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 地層

本區(qū)地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū)（Ⅴ）秦祁昆地層區(qū)（Ⅴ1）祁連－北秦嶺地層分區(qū)（Ⅴ）寧夏地層小區(qū)。本區(qū)地層主要分為奧陶系米缽山組（Omb）砂巖、硬砂巖及板巖，局部見灰?guī)r透鏡體，二迭系石千峰群（PTs）含礫硬砂巖、含礫長石硬砂巖，石盒子組（Psh）砂質(zhì)泥巖、硬砂巖、硬砂質(zhì)石英砂巖，含礫石英砂巖、砂巖，三迭系白芨芨溝群（TB）硬砂質(zhì)長石砂巖夾泥巖，第三系紅柳溝組（Nh）長石粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，第四系（Q）風(fēng)積灰黃色黃土，沖積砂礫石、砂及砂質(zhì)粘土。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

茶樹溝銅礦大地構(gòu)造位置位于華北地區(qū)與秦祁昆褶皺系交匯部位的西側(cè)祁連褶皺系走廊過渡帶東端。以龍首－六盤深大斷裂為界，西為祁連褶皺系的走廊過渡帶，東為鄂爾多斯臺緣褶帶，大地構(gòu)造性質(zhì)屬被動大陸邊緣裂谷活動帶向穩(wěn)定陸塊過渡的雙沖性構(gòu)造帶（見圖1茶樹溝銅礦區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)略圖及區(qū)域主要構(gòu)造性質(zhì)特征表）。

區(qū)域主要構(gòu)造性質(zhì)特征表(見表1）。

2、礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露的地層有奧陶系米缽山組第二巖段（Omb2），新近系紅柳溝組（Nh），第四系（Q）。

奧陶系米缽山組第二巖段（Omb2）：為區(qū)內(nèi)主要含礦地層，是一套次深海相碎屑巖沉積，巖相變化較大。該巖段總體以板巖占多數(shù)，普遍含灰?guī)r透鏡體，以單層式韻律組合為主。與第一巖段呈整合接觸，局部具明顯的海底侵蝕特征。巖性為：灰、灰綠色中厚層細(xì)粒長石石英砂巖、長石石英砂巖與粉砂質(zhì)板巖不等厚互層，局部地段見砂屑灰?guī)r透鏡體。

新近系紅柳溝組（N1h）：在勘查區(qū)內(nèi)該組地層主要出露在茶樹溝，面積較小，與奧陶系米缽山組地層呈斷層接觸，為一套在炎熱氣候條件下形成的河流相碎屑沉積及淺湖相泥質(zhì)沉積。主要巖性為土紅色厚層粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層。第四系地層主要為粉砂質(zhì)黃土或亞砂土與粘土互層；風(fēng)成沙、河床沖積層等。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次強(qiáng)度不等的構(gòu)造運(yùn)動。主要的構(gòu)造有羅山復(fù)式向斜、羅山東逆沖斷層、鉛皮溝斷層、茶樹溝－野池溝

圖1 茶樹溝銅礦區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)略圖（1:50000）

1.第四系風(fēng)成黃土；2.二迭系砂質(zhì)泥巖、硬砂質(zhì)長石砂巖、砂巖；3、奧陶系泥質(zhì)硬砂巖、長石石英砂巖夾板巖； 4、推測隱伏深大斷裂；5. 向斜軸線； 6. 逆斷層；7. 工作區(qū)范圍斷裂帶。區(qū)內(nèi)次級褶皺、斷層也較發(fā)育。

羅山復(fù)式向斜：該向斜軸部主要出露在勘查區(qū)西側(cè)干泉溝－茶樹溝一帶，軸向近南北，北端略向西偏轉(zhuǎn)，兩翼及核部地層均由奧陶系米缽山組第二巖段組成。東翼出露寬，發(fā)育一系列短軸半開闊不對稱次級褶皺，主體傾向向西，傾角35～60度。西翼出露較窄，巖層產(chǎn)狀變化較大。向斜轉(zhuǎn)折部位破劈理發(fā)育，劈理面與主軸面近平行或小角度斜交。

羅山東逆沖斷層：該斷層展布于區(qū)內(nèi)東側(cè)，為區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的一條斷層，傾向南西西，傾角30°～70°左右。上盤充填有米缽山組碎裂巖，寬度100米左右，根據(jù)斷層破碎帶內(nèi)拖曳褶曲及米缽山組逆掩于第四系之上特征，可推斷該斷層性質(zhì)屬于逆沖性質(zhì)，具多期活動性。在米缽山組碎裂巖中多充填有石英脈、碳酸鹽脈等。

鉛皮溝斷層：該斷層主要展布在鉛皮溝內(nèi)，總體走向?yàn)?40°～350°，斷層面產(chǎn)狀：256°∠80°，下盤次級斷裂發(fā)育。破碎帶內(nèi)可見碎裂巖、糜棱巖及斷層泥，碳酸鹽化、高嶺土化、褐鐵礦化普遍發(fā)育，且在構(gòu)造帶兩側(cè)巖石層面中偶爾能見到拖拉牽引現(xiàn)象。由斷層面上的擦痕推測該斷層性質(zhì)為逆斷層，是該地區(qū)主要控礦構(gòu)造。

2.3 巖漿巖

就目前的工作程度來看在茶樹溝地區(qū)近地表無巖漿巖和火山巖出露。

3、礦體地質(zhì)特征

礦體嚴(yán)格受鉛皮溝斷層的控制，呈南北向展布，斷續(xù)出露約500米。從巖性上看礦體出露在灰、灰綠色長石石英砂巖中。

3.1、礦體形態(tài)特征

礦體形態(tài)總體以條帶狀為主，另外可見透鏡狀、團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀等，礦化體沿走向上有膨脹、收縮、分支復(fù)合現(xiàn)象。在茶樹溝礦區(qū)內(nèi)見有四條礦體，其中Ⅰ號礦體為主礦體，長度斷續(xù)可達(dá)到500米左右，寬度一般為0.4～2米，最寬處可達(dá)3米，沿走向上品位變化不大，銅品位最高為9.8%，最低為0.23%；沿傾向礦體厚度變化不大，整體上看其連續(xù)性較好，形態(tài)呈脈狀或條帶狀為主，沿傾向上有膨大趨勢。

3.2、 礦石類型及礦物組成

該地區(qū)主要的礦石類型為構(gòu)造破碎帶型和含銅石英脈型：

含銅石英脈型礦石一般呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、星點(diǎn)狀及薄膜狀等。粒狀結(jié)構(gòu)和溶蝕結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。顏色呈灰白色、白色，部分礦石由于孔雀石化作用使礦石顏色呈灰綠色或綠色。該類型礦物成分較為簡單，金屬礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦、褐鐵礦、孔雀石及少量斑銅礦。脈石礦物有石英、方解石。

構(gòu)造破碎帶型礦石：該類型含礦巖石主要為灰綠色中層細(xì)粒－微粒長石石英砂巖，呈粒狀結(jié)構(gòu)和溶蝕結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。金屬礦物有孔雀石、褐鐵礦，在坑道內(nèi)礦石中可見到黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦等。其中地表礦石中銅礦化呈浸染狀和薄膜狀賦存于巖石裂隙或風(fēng)化孔隙中。礦石中除含銅外，含有少量銀、金鉛、鋅等有益元素。

表1

蝕變現(xiàn)象有高嶺土化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、孔雀石化等。在近礦圍巖中可見到微弱的綠泥石化、絹云母化，交代作用不明顯。

4、成礦條件分析

就現(xiàn)有的工作程度認(rèn)為茶樹溝地區(qū)有以下幾方面的成礦有利條件：

4.1、該地區(qū)具備良好的大地構(gòu)造位置

茶樹溝地區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北地臺與秦祁昆褶皺系交匯部位。以龍首－六盤深大斷裂為界，西為祁連褶皺系走廊過渡帶，東為鄂爾多斯臺緣褶皺帶。為多金屬成礦的有利區(qū)段，區(qū)內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)有多處銅、鉛、鋅、金、銀礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)。

4.2、存在有利于成礦物質(zhì)富集的構(gòu)造場所

龍首－六盤深大斷裂的次級斷裂控制了區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)分布，是尋找銅及多金屬礦產(chǎn)的有利地段。羅山東麓及西麓大斷裂具有多期活動的特點(diǎn)，為區(qū)內(nèi)礦化的形成提供了良好的礦液活動通道，其次級斷裂是良好的成礦物質(zhì)的富集場所。礦體均賦存于羅山西麓大斷裂的次級斷層破碎帶內(nèi)；礦體形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷層的控制。有利的成礦構(gòu)造在地表由于第四系黃土的覆蓋，出露的數(shù)量、規(guī)模、發(fā)育趨勢等極為有限，由該地區(qū)的構(gòu)造發(fā)育程度推斷在黃土覆蓋的大面積地段必然有更多目前沒有被發(fā)現(xiàn)的含礦構(gòu)造，因此該地區(qū)潛藏著極為重要的找礦意義。

4.3、具有良好的富礦地層、巖性條件

茶樹溝地區(qū)礦化受地層、巖性控制明顯，礦化主要位于奧陶系米缽山組第二巖段灰綠色淺變質(zhì)石英砂巖和粉砂質(zhì)板巖中。地層較單一，在被黃土覆蓋，基巖出露較少，有限的露頭中發(fā)現(xiàn)了很多礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)和異常點(diǎn)。由此可以推斷該地區(qū)地層含礦概率較高。在黃土覆蓋的區(qū)域是否存在礦化或盲礦體，這就值得進(jìn)一步進(jìn)行深部揭露工作。

4.4、具有良好的礦源條件

茶樹溝地區(qū)石英脈極其發(fā)育，而金屬礦化與石英脈的關(guān)系較為密切。杜樂天先生在《硅謎與堿盲》一文中指出：“地表石英脈或硅化帶中的硅質(zhì)主要來源于深部上升的熱液在淺部減壓降溫導(dǎo)致大量石英沉淀。石英等硅質(zhì)沉淀是熱液中礦質(zhì)沉淀和濃集的保證。硅質(zhì)遷移和礦質(zhì)遷移是同步的，凡是大量發(fā)育石英脈、硅化帶和硅質(zhì)層的地區(qū)不論是陸相還是海相都是反映了該地區(qū)深部有大規(guī)模堿交代作用發(fā)生和堿交代巖的存在”。由此可以推測該地區(qū)深部存在著富含銅、金等金屬元素的巖漿巖體。

5、結(jié)論

通過以上分析認(rèn)為該地區(qū)的域褶皺和斷裂構(gòu)造是有利的成礦位置，據(jù)目前所掌握的資料認(rèn)為該區(qū)具備有利的銅成礦地質(zhì)條件，已有多處礦化露頭，礦化區(qū)發(fā)現(xiàn)礦化體4個，已有形成工業(yè)礦體的前景。礦化體沿傾向方向厚度、礦石品位、礦化連續(xù)性等總體來看都有變好趨勢，由此可以推測在礦化帶深部將存在較好的工業(yè)礦體。如繼續(xù)開展工作，在該地區(qū)繼續(xù)進(jìn)行深部揭露和適當(dāng)?shù)奈锾焦ぷ?，以查明其深部地質(zhì)特征，礦體規(guī)模必將進(jìn)一步擴(kuò)大，同時可以借鑒指導(dǎo)相鄰地區(qū)的銅礦找礦工作。

參考資料

[1] 寧夏區(qū)調(diào)隊(duì).1：20萬吳忠幅區(qū)域地質(zhì)測量報告.1981－1982年

[2] 寧夏核工業(yè)地質(zhì)勘查院.寧夏紅寺堡開發(fā)區(qū)茶樹溝地區(qū)銅礦普查報告.2007年