青海省門源縣紅溝銅礦礦體特征及成礦控礦因素探討

方剛　王小成　李豪

【摘 要】紅溝銅礦是火山—噴流成因類的銅礦床。區(qū)域上受達(dá)坂山南緣斷裂帶的影響，由次生的近北西西向和北東向分布的張裂隙控制。礦體主要賦存于奧陶統(tǒng)的火山沉積巖系中，主要含礦巖性為細(xì)碧巖。礦體成似層狀，透鏡狀，主要礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦。

【關(guān)鍵詞】紅溝銅礦；斷裂；火山-噴流；門源

1 區(qū)域構(gòu)造背景與礦區(qū)地質(zhì)

1.1 區(qū)域構(gòu)造背景

本區(qū)大地構(gòu)造位置處于北祁連板塊內(nèi)的北祁連洋殼帶與中祁連島弧隆起帶接壤的達(dá)坂山南緣斷裂帶北側(cè)。以達(dá)坂山南緣斷裂帶為界，其北為北祁連洋殼帶，其南為中祁連島弧隆起帶。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了大洋裂谷、板塊拼合及碰撞造山、陸內(nèi)盆嶺分異和陸內(nèi)裂谷疊置等成礦構(gòu)造地質(zhì)環(huán)境。其中被動(dòng)陸緣裂谷階段富鈉的細(xì)碧-角斑巖系發(fā)育，形成火山噴流（氣）沉積成礦系統(tǒng)中以火山巖為容礦主巖的紅溝銅礦。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)

區(qū)內(nèi)出露地層主要有下元古界（Pt1）云母石英片麻巖、斜長(zhǎng)片麻巖等，分布于礦區(qū)南側(cè)且逆沖于晚奧陶世火山沉積巖之上；下奧陶統(tǒng)陰溝組（O1y），主要分布于礦區(qū)西段，與晚奧陶世地層成斷層接觸；上奧陶統(tǒng)扣門子組（O3k），沿達(dá)坂山北坡呈北西向分布，構(gòu)成長(zhǎng)約70公里，寬約5～7公里的火山沉積巖帶。巖性以細(xì)碧巖、細(xì)碧質(zhì)凝灰?guī)r、石英角斑巖、石英角斑質(zhì)凝灰?guī)r為主，少量角斑巖、角斑質(zhì)凝灰?guī)r，顯雙峰火山巖特征?；鹕浇堑[巖、綠泥片巖、大理巖等也有分布；該巖組是本區(qū)主要賦礦層位。上述地層形成北西走向、陡傾的緊密褶曲。多方位的斷裂發(fā)育，以北西向斷裂為主，多具多期次活動(dòng)特征。

本區(qū)在早古生代裂谷活動(dòng)期間，有較多的超基性巖侵位；多旋回的火山噴發(fā)（溢）活動(dòng)基本平息之后，有次火山巖漿侵入，形成與細(xì)碧巖同質(zhì)的閃長(zhǎng)巖體；裂谷閉合、隆升、造山后，有中酸性巖漿侵入活動(dòng)，形成花崗閃長(zhǎng)巖、花崗斑巖等巖株或巖脈；加里東造山期后，有華力西、印支等造山活動(dòng)疊加，并有酸性巖體、巖脈產(chǎn)出。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體賦存位置

含礦地層為上奧陶統(tǒng)火山沉積巖系。其下部（自下而上）：①紫紅色角斑巖、角斑質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰角礫巖夾灰?guī)r扁豆體；②紫紅色火山角礫巖、集塊巖；③黑綠色細(xì)碧巖、細(xì)碧質(zhì)凝灰?guī)r、似層狀、透鏡狀、硅化強(qiáng)，有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ號(hào)礦體產(chǎn)出，為主要含礦層；④灰白色及紫紅色石英角斑凝灰?guī)r。中部：紫紅色火山角礫巖；褐黃綠色凝灰質(zhì)礫巖；黑綠色細(xì)碧巖，產(chǎn)有Ⅴ號(hào)礦體，為第二層礦層；淺灰白—淡黃綠色石英角斑巖；⑤紫紅色火山角礫巖。上部：綠泥片巖；鈣質(zhì)綠片巖；藍(lán)灰色大理巖。含礦建造為火山熔巖；火山碎屑巖建造。

2.2 礦體特征

礦體主要賦存于上述地層中兩個(gè)細(xì)碧角斑巖系噴發(fā)旋回不同層位的細(xì)碧巖層中，走向均沿NWW方向斷續(xù)分布（圖2）。礦體在地表出露標(biāo)高一般為3425—3870m，向下延伸控制最低標(biāo)高為3300m，礦體主要集中分布于3400—3800m之間，礦化深度達(dá)數(shù)百米，絕大部分礦體呈盲礦體產(chǎn)出。礦體產(chǎn)狀與圍巖基本一致，走向270°-320°，傾向南西，傾角一般為55°-65°。礦區(qū)已查明有7個(gè)礦體群，共52個(gè)礦體。每個(gè)礦體群由多個(gè)脈狀、似層狀或扁豆?fàn)畹V體組成，礦體形態(tài)復(fù)雜，局部受構(gòu)造影響，形成一些囊狀或不規(guī)則狀礦體。單礦體長(zhǎng)度在8-450m之間，厚度0.4-35m不等。礦體規(guī)模與圍巖的厚度和延伸長(zhǎng)度成正相關(guān)關(guān)系，在細(xì)碧巖膨大部位，礦體（群）的累計(jì)厚度增大，礦體數(shù)增多，規(guī)模變化大。

2.3 礦石結(jié)構(gòu)及圍巖蝕變

礦石具半自形—他形形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，塊狀、細(xì)脈浸染狀、浸染狀、角礫狀構(gòu)造。主要礦物成分為：金屬礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、毒砂、方鉛礦等；脈石礦物為綠泥石、石英、方解石等；次生礦物有孔雀石、藍(lán)銅礦、褐鐵礦以及少量銅藍(lán)、輝銅礦、黃鉀鐵礬、自然銅、自然硫等。圍巖蝕變：有綠泥石化、碳酸巖化和黃鐵礦化，偶見綠簾石化、弱硅化。

3 控礦因素及找礦標(biāo)志

3.1 控礦因素

礦床產(chǎn)于被動(dòng)陸緣裂谷環(huán)境中，礦體受火山巖地層層位控制，基性細(xì)碧巖為主要含礦層，其內(nèi)并有次火山相的鈉長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖侵入。多數(shù)礦體呈似層狀、透鏡狀與圍巖整合產(chǎn)出，礦石中見有條帶狀構(gòu)造，塊狀礦體中心部位含銅較高個(gè)別礦體銅鋅比達(dá)5：2，說明存在一定的火山-噴發(fā)沉積特征。

礦區(qū)中各類巖石的硫同位素組成是較均一的，離散度較小，均為正值，與純海水硫同位素有較大的差別。雖然礦區(qū)內(nèi)含銅石英方解石脈及后期熱液礦脈的硫同位素與主要塊狀硫化物礦石硫同位素組成存在著一定差異，但總體反映出礦床的主要成礦作用是與火山作用密切相關(guān)的。

從礦床總體而言，礦床中主成礦元素以Cu、Fe、S為主，而Pb、Zn含量較低，與同一成礦地質(zhì)環(huán)境中的松樹南溝礦床進(jìn)行對(duì)比來看，在成礦溫度上有差異，說明礦物含量及成礦溫度的變化，與礦床距火山噴發(fā)中心的遠(yuǎn)近有關(guān)，因此認(rèn)為紅溝銅礦應(yīng)屬近火山口相產(chǎn)物。

從礦床鐵銅礦的產(chǎn)出關(guān)系來看，大致可和北祁連的一些礦床相似（陳家廟、柳溝峽、樺樹溝），雖然沒有典型的上鐵下銅雙層結(jié)構(gòu)模式，但磁鐵礦一般多賦存于礦體的上部或邊部是該礦床的顯著特征。

綜合上述特征，該礦床屬塊狀硫化物礦床類型的銅礦床（據(jù)《青海銅礦》，劉增鐵、任家琪等，2007.8），主要成礦作用是火山活動(dòng)，而且賦礦圍巖以火山巖系（基性細(xì)碧巖）為主，將其成礦類型歸于火山—噴流成因類的銅礦床。

3.2 找礦標(biāo)志

3.2.1 地層與巖性標(biāo)志

礦體主要產(chǎn)于晚奧陶世富含鈉質(zhì)的細(xì)碧巖層內(nèi)，從地層組合上來看，一般是巖相變化較為頻繁的地段，具有一套從酸性至基性的火山噴發(fā)多旋回、多韻律組合特征。火山熔巖、凝灰?guī)r發(fā)育完好地段，往往也是找礦的有利地段。

3.2.2 構(gòu)造標(biāo)志

礦床受南北兩大縱斷裂控制較明顯，礦帶常分布于大斷裂旁側(cè)，礦體群、礦體則分布于次級(jí)小規(guī)模的平行斷裂或擠壓帶、構(gòu)造片理化帶的發(fā)育處，北西西向斷裂與近東西向斷裂的交匯處往往是成礦富集最有利部位。

3.2.3 圍巖蝕變標(biāo)志

礦體及附近往往有顯著的多種蝕變現(xiàn)象，如有綠泥石化、鈉長(zhǎng)石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化和硅化等多種蝕變現(xiàn)象疊加分布的情況，可作為間接找礦標(biāo)志。

3.2.4 地球化學(xué)標(biāo)志

一般在成礦前的走向斷裂附近Cu、Zn、Au、As元素含量往往增高，靠近礦體處，Cu一般150×10-6—514×10-6，最高達(dá)2200×10-6，遠(yuǎn)離礦體處Cu含量一般降至35×10-6—74×10-6。成礦主元素含量特征在水平、垂直分帶中有明顯變化，采用原生暈分帶法是尋找深部盲礦體的有效標(biāo)志。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉增鐵，任家琪，等.青海銅礦[Z].2007，8.

[2]黃薰德，吳郁彥，等.地球化學(xué)找礦 地質(zhì)出版社，北京第二次印刷，1989，5.

[3]方剛，等.青海省門源縣紅溝銅礦深部及外圍銅礦勘查報(bào)告[R].內(nèi)部資料， 2013.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]