甘肅省天?？h毛藏寺銅鉬礦地質(zhì)特征及成因探討

■高學(xué)淵 王錫榮 拓步瑞

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊甘肅天水741000）

甘肅省天?？h毛藏寺銅鉬礦地質(zhì)特征及成因探討

■高學(xué)淵 王錫榮 拓步瑞

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊甘肅天水741000）

毛藏寺礦區(qū)位于走廊斷陷盆地的中南部毛藏寺復(fù)式背斜近軸部?？傮w構(gòu)造方向呈北西—南東向。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，地表出露的毛藏寺巖基為中酸性巖，為一套多期次侵入體組成的復(fù)式深成巖體，而隱伏的二長花崗斑巖是成礦的重要含礦熱液的來源。礦體賦存在二長花崗斑巖及與之接觸的變質(zhì)砂巖中。節(jié)理裂隙是主要的控礦因素。礦床具硅化、鉀化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化及黃鐵礦化等。礦體呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出，屬斑巖型銅鉬礦。

毛藏寺銅鉬礦地質(zhì)特征控礦因素斑巖型銅鉬礦

毛藏寺銅鉬礦位于北祁連弧盆系之走廊弧后盆地的次級構(gòu)造走廊斷陷盆地中南部。屬北祁連加里東金銅鉛鉻鐵鎢成礦帶之嘉峪關(guān)—景泰加里東期、喜山期鉛金（鐵錳）、石灰?guī)r、粘土、石膏成礦帶。是中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊于2012年在該區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的新礦種。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域內(nèi)出露地層主要有中奧陶統(tǒng)中堡群、中上奧陶統(tǒng)天祝組、斯家溝組、上奧陶統(tǒng)斜壕組和泥盆系、石炭系、二疊系等。中奧陶統(tǒng)中堡群主要為淺灰綠色變質(zhì)砂巖夾千枚巖；中上奧陶統(tǒng)天祝組主要是紫紅色石英砂巖、粉砂巖、泥巖夾紫紅色復(fù)成分礫巖；斯家溝組主要是淺色泥灰?guī)r夾薄層砂巖、微晶灰?guī)r、粉砂質(zhì)板巖；上奧陶統(tǒng)斜壕組主要是灰綠色千枚狀板巖夾砂巖、砂質(zhì)板巖、薄層灰?guī)r、石英砂巖、薄層砂巖；中下泥盆統(tǒng)老君山組為磨拉石建造；石炭系和二疊系均為碎屑巖夾少量碳酸鹽巖、煤線等組成（圖1）。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，侵入巖極為發(fā)育，以奧陶紀(jì)中酸性巖為主，為一套多期次侵入體組成的復(fù)式深成巖體，是區(qū)內(nèi)的內(nèi)生礦產(chǎn)主要的物質(zhì)來源和熱源。毛藏寺巖基沿毛藏寺復(fù)式背斜侵入，呈不規(guī)則的長條狀，具明顯的巖相分異分帶特征，中心相為細(xì)粒閃長巖，中間相為含斑二長花崗巖和含斑花崗閃長巖，邊緣相為中?；◢忛W長巖，局部相變?yōu)殚W長巖和石英閃長巖，巖體內(nèi)部巖相之間為涌動接觸關(guān)系。毛藏寺復(fù)式背斜東側(cè)的白石房巖體和銀洞溝巖體，均呈小巖株狀產(chǎn)出。巖體侵位于中奧陶統(tǒng)中堡群之中，接觸帶同化混染現(xiàn)象普遍，形成規(guī)模較大的黑云母角巖、綠泥石角巖蝕變帶等。角巖帶內(nèi)普遍發(fā)育硅化、黑云母化、綠泥石化、綠簾石化蝕變，局部見黃鐵礦化，偶見銅鉬礦化。

2　礦區(qū)地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)出露地層主要為中奧陶統(tǒng)中堡群、下石炭統(tǒng)臭牛溝組。

中奧陶統(tǒng)中堡群是一套淺海相碎屑巖建造，巖性主要由灰綠色變質(zhì)石英砂巖、變質(zhì)砂巖、千枚巖等組成。下石炭統(tǒng)臭牛溝組上部為灰色灰?guī)r、頁巖、石英砂巖；下部為灰白、灰綠色細(xì)砂巖、細(xì)—粗粒石英巖、頁巖夾砂礫巖、粉砂巖；底部為底礫巖，長石石英雜砂巖?？偤窦s305m。角度不整合于中奧陶統(tǒng)中堡群和毛藏寺巖基之上。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)地層表現(xiàn)為一向南陡傾斜的單斜構(gòu)造，局部地層產(chǎn)狀甚至倒轉(zhuǎn)，傾向北，產(chǎn)狀一般為130～190°∠50～88°。礦區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模的斷裂構(gòu)造，無論地表還是深部坑道中，斷層延伸均在200m以內(nèi)，且以走向北西—南東為主，次為北東—南西，近東西向者最不發(fā)育。斷層普遍有5～200cm寬的破碎帶，伴隨有硅化、碳酸鹽化和炭泥質(zhì)充填，少部分?jǐn)鄬又行纬墒⒑头浇馐Ф?。斷層傾角一般在42～86°左右，多具平移性質(zhì)。

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)地表出露的侵入巖為毛藏寺巖基東段，不規(guī)則狀分布在礦區(qū)北部。巖性主要為細(xì)粒花崗閃長巖，局部相變?yōu)槭㈤W長巖。巖石中節(jié)理裂隙發(fā)育，且在岔兒溝及其兩側(cè)巖石中常有1～2cm的鉀化和硅化，同時有黃鐵礦分布。

在深部探礦坑道中出現(xiàn)了二長花崗斑巖脈，呈北西—南東向展布，并由北西向南東方向側(cè)伏，長約410m，寬約90m。該脈巖節(jié)理裂隙很發(fā)育，蝕變強(qiáng)烈，普遍存在硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化及鉀化等，以東南端最為強(qiáng)烈（圖2）。

區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育，主要為閃長巖脈、閃長玢巖脈、長英巖脈、二長斑巖脈、正長斑巖脈和輝綠巖脈、碳酸鹽脈等。而區(qū)內(nèi)最為發(fā)育且與礦化有關(guān)的是石英脈，脈寬一般在1mm～40cm間。普遍存在黃鐵礦化、絹云母化、鉀化，偶見黃銅礦化和輝鉬礦化、碳酸鹽化，一般脈寬10cm以下的礦化比脈寬30cm以上的要強(qiáng)。具體所含礦物特征：石英脈中多含有鉀長石、黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、方解石、螢石等肉眼可鑒別的礦物成分。其中鉀長石普遍呈粗大的結(jié)晶程度較高的偉晶狀，多聚集分布于石英脈邊部。

3　礦體特征

3.1礦體特征

礦區(qū)內(nèi)共圈定42個礦體，其中鉬礦體35個，銅礦體7個，賦存于中奧陶統(tǒng)中堡群變質(zhì)砂巖和二長花崗斑巖脈中及其接觸帶。各礦體呈似層狀、透鏡狀、脈狀等產(chǎn)出，走向北東東，傾向南南西，傾角70°左右。鉬礦體長40～496m，平均厚度0.67～13.57m，最大厚度18.08 m。銅礦體長91～156m，平均厚度0.28～3.09m。

3.2礦石特征

3.2.1礦石礦物及類型

原生礦石金屬礦物種類有黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦、磁鐵礦、方鉛礦等，含量5～10%，局部可達(dá)15%；脈石礦物有石英、長石、白云母、綠泥石、絹云母、方解石等。

礦石自然類型有脈狀礦石、細(xì)脈浸染狀礦石、斑雜狀礦石、網(wǎng)脈狀礦石。以前兩種類型為主，后二者較少。

脈狀礦石：多為輝鉬礦和黃鐵礦、黃銅礦等金屬礦物與石英、長石、絹云母等脈石礦物一起沿構(gòu)造裂隙而成。

細(xì)脈浸染狀礦石：含輝鉬礦和少量黃鐵礦、黃銅礦等的石英細(xì)脈在巖石中浸染狀分布。

網(wǎng)脈狀礦石：主要是輝鉬礦沿石英脈壁與石英脈穿插于巖石裂隙中形成的網(wǎng)狀礦石。

3.2.2礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)礦石結(jié)構(gòu)有三種：葉片狀結(jié)構(gòu)：輝鉬礦呈葉片狀、團(tuán)塊狀、細(xì)脈浸染狀集合體與黃鐵礦共生。他形粒狀結(jié)構(gòu)：黃銅礦呈粗大的他形晶粒存在于脈石礦物粒間，他形粒狀方鉛礦零散分布或在黃銅礦周邊分布。自形粒狀結(jié)構(gòu)：黃鐵礦呈立方體與浸染狀黃銅礦共生產(chǎn)出，二者呈共邊關(guān)系。

礦石構(gòu)造對應(yīng)三種礦石類型，為脈狀礦石、細(xì)脈浸染狀礦石、網(wǎng)脈狀礦石。

3.3礦石質(zhì)量

全區(qū)Mo平均品位0.031～0.250%，礦床平均品位0.086%；Cu平均品位0.20～2.79%，礦床平均品位0.25%。Mo、Cu礦石中的伴生組分有Cu、Mo、Ag、Ga、S，各伴生組分平均品位分別為0.20%、0.017%、2.95×10-6、19.86×10-6、1.35%。

3.4圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變發(fā)育，具有多期、多階段、多成份熱液蝕變特征，反映了多期次熱液活動。主要有硅化、鉀化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化及高嶺土化等，其次有螢石化、綠簾石化等。鉀化、綠泥石化、綠簾石化主要發(fā)生在花崗閃長中，后者在變質(zhì)砂巖和二長花崗斑巖中時有分布；碳酸鹽化、高嶺土化主要發(fā)生在斷層中；螢石化則主要分布在變質(zhì)砂巖的石英脈中。與礦化有密切關(guān)系的主要是硅化，次為絹云母化。

硅化：硅化作用是本區(qū)最為重要的蝕變交代作用。在鉬礦化過程中，硅化作用表現(xiàn)出了分布范圍廣、強(qiáng)度大和多期次等特點。其表現(xiàn)形式為：①沿巖石層理方向進(jìn)行浸染狀交代，形成條帶狀微紋層，或呈大小不等的透鏡狀團(tuán)塊或斑點；②以石英細(xì)脈沿不同方向裂隙充填，構(gòu)成石英網(wǎng)脈；③以硫化物—石英細(xì)脈充填交代和浸染狀形成含礦石英脈，硫化礦物主要呈細(xì)脈狀、浸染狀、團(tuán)塊狀存在于石英脈邊部，或以浸染星散狀存在于近脈圍巖中，還以半自形片狀稀疏存在于石英脈中間。

絹云母化：絹云母化在毛藏寺銅鉬礦的蝕變礦化帶中廣泛存在。絹云母化的產(chǎn)出形式主要為交代微晶斜長石和交代鉀長石斑晶，交代斜長石、鉀長石切面渾濁不干凈，交代不徹底。絹云母一般垂直于石英脈壁在其兩側(cè)分布，呈條帶狀或小的橢圓面狀分布，厚度多在5～10mm，有時也在石英脈的晶洞中出現(xiàn)。

4　礦床成因探討

4.1控礦因素分析

4.1.1地層

區(qū)內(nèi)銅、鉬礦體主要賦存在中堡群已角巖化的變質(zhì)砂巖和二長花崗斑巖中，以及其接觸蝕變帶中。而在變質(zhì)砂巖中輝鉬礦、黃銅礦是與石英脈中一同產(chǎn)出，隨著變質(zhì)砂巖逐漸遠(yuǎn)離二長花崗斑巖，硅化逐漸減弱，同時礦化也減弱。在黑云母含量較高的千枚巖、片理化變質(zhì)砂巖中則硅化和礦化均弱。但石英含量較高的變質(zhì)砂巖，巖石性脆，在構(gòu)造應(yīng)力作用下易產(chǎn)生裂隙，有利于熱液運移并為石英脈的形成和礦化提供空間。說明在本區(qū)地層對成礦有一定的控制作用。

4.1.2構(gòu)造

發(fā)育于變質(zhì)砂巖和巖漿巖中的節(jié)理裂隙和含礦石英脈產(chǎn)狀基本相同，含礦石英脈發(fā)育有三組：第一組走向北北西—南南東，傾向以北東東向為主，傾角較陡，變化于47°～86°之間，以60°左右為主；第二組走向北東東—南西西，傾向北北西和南南東大致均等，傾角較陡，變化于43°～89°之間，以70°左右為主；第三組走向北西西—南東東，傾向北北東為主，傾角相對較緩，變化于33°～87°之間，以50°～60°左右為主。巖石中的節(jié)理裂隙主要發(fā)育第一組，第二組和第三組相對較弱，這是由于在二長花崗斑巖脈侵入時而使巖石中形態(tài)變化，產(chǎn)生北東東—南西西走向和北西西—南東東兩組節(jié)理裂隙。為后期巖漿熱液的遷移、充填、交代等提供了通道和空間。

說明區(qū)內(nèi)巖石首先受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的影響，變形形成各種節(jié)理裂隙，二長花崗斑巖的侵入使與之接觸附近的圍巖原有節(jié)理裂隙進(jìn)一步加深，并產(chǎn)生新的節(jié)理裂隙，進(jìn)而在巖漿熱液的作用下形成石英脈并產(chǎn)生礦化，這一系列節(jié)理裂隙嚴(yán)格控制著毛藏寺銅鉬礦的產(chǎn)生和富集成礦。

4.1.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)侵入巖為毛藏寺巖基和二長花崗斑巖，區(qū)內(nèi)巖基巖性主要為花崗閃長巖、石英閃長巖，該巖體位于礦體北側(cè)約100m左右，且蝕變主要是硅化、鉀化及綠泥石化等，礦化弱。而隱伏的二長花崗斑巖硅化、絹云母化及綠泥石化、綠簾石化等強(qiáng)烈，尤其是硅化特別強(qiáng)烈，礦化明顯且與圍巖變質(zhì)砂巖連續(xù)。從坑道中段平面圖可以看出，礦體在二長花崗斑巖及其接觸帶分布集中、厚度大、品位較高。因此筆者認(rèn)為本區(qū)銅鉬礦與二長花崗斑巖存在重要關(guān)系，為斑巖型銅鉬礦床。

4.2礦床成因

加里東中晚期，隨著隱伏二長花崗巖漿侵人活動并融熔了早期及上覆巖層中的富集物質(zhì)，形成了含礦巖漿與含礦熱液，Mo、Cu以硫化物的形式形成含礦熱液，含礦熱液在巖石節(jié)理裂隙帶及斷層中遷移、充填、滲流，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和蝕變，最后淀積形成了輝鉬礦、黃銅礦等，形成脈狀、似層狀的鉬銅硫化物型礦（化）體。

4.3成礦時代

經(jīng)對礦體中的輝鉬礦進(jìn)行Re-Os同位素年齡測定，礦床成礦年齡為423.3百萬年，成礦時代為加里東晚期。

5　結(jié)論

本區(qū)銅鉬礦受巖石節(jié)理裂隙控制，由隱伏二長花崗斑巖提供熱液、礦源，在二長花崗斑巖體及其與接觸帶，尤其是斑巖體的頂部與變質(zhì)砂巖的接觸部位，含礦熱液沿巖石節(jié)理裂隙或斷層破碎帶運移、充填，并使巖石發(fā)生蝕變、交代，進(jìn)而形成斑巖型銅鉬礦。

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P61［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-89-2