淺析甘肅省康縣周家坡銅礦成礦

李辰昊++王敬超++鄭斯倫

摘 要：甘肅周家坡銅礦是處于揚子板塊西北邊緣的次級構(gòu)造單元-碧口增生體。周家坡銅礦床具有固定的地層層位，礦體賦存于變質(zhì)火山巖-凝灰質(zhì)千枚巖內(nèi)，或細(xì)碧巖與凝灰質(zhì)千枚巖之間，產(chǎn)于磁鐵石英巖中；巖性與銅礦體的形成、產(chǎn)出有密切的關(guān)系；礦體在空間上呈帶狀分布，似層狀產(chǎn)出，礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦，石英、綠泥石則是主要的脈石礦物，礦石構(gòu)造以條帶狀、浸染狀構(gòu)造為主，結(jié)構(gòu)主要為他形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)；在印支期造山作用中，本區(qū)被劇烈的抬升，對銅礦體的形成提供了空間；在礦床形成過程中，變質(zhì)作用對于礦體富集具有明顯的改造作用。這幾種因素共同決定了銅及其相關(guān)元素的富集，形成了周家坡銅礦。

關(guān)鍵詞：康縣；周家坡銅礦；火山-沉積型銅礦；控礦

前言

火山-沉積型銅礦是銅礦床的一種重要類型，甘肅周家坡銅礦是其典型代表，甘肅省由于其獨特的地理位置，具有與眾不同的的成礦地質(zhì)背景，銅資源結(jié)構(gòu)的特點是單一的礦石類型，基本上全是易選冶的硫化礦[1]。并且有許多有益的伴生組分存在于礦石中，所以本地區(qū)礦石具有很高的經(jīng)濟價值。作者根據(jù)對甘肅周家坡銅礦地質(zhì)構(gòu)造及成礦特征的專題研究，結(jié)合在該區(qū)實習(xí)工作的經(jīng)歷整合了礦區(qū)的成礦特征，在這里做一個淺析。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

周家坡銅礦位于甘肅省東南部，礦區(qū)屬揚子地臺的褶皺基底[2]，本區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚子地塊北緣，松潘-甘孜印支褶皺系東段和南秦嶺加里東褶皺帶交合部位，受西秦嶺東西向主體構(gòu)造的影響，本區(qū)域主構(gòu)造線呈北東東向展布，對成礦有利。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)屬揚子地臺的褶皺基底，巖石普遍經(jīng)受區(qū)域變質(zhì)，褶皺強烈，構(gòu)造復(fù)雜，巖相變化大，未發(fā)現(xiàn)生物化石，地質(zhì)工作研究程度較低。巖石地層單位將其劃歸碧口群，屬于海相火山噴發(fā)-沉積巖系，時代屬前震旦紀(jì)，厚度大于5000米。

礦區(qū)內(nèi)主要出露的地層基本是前震旦系碧口群陽壩巖組鐵爐溝帶（AnZbkyb）（圖1）。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)主構(gòu)造線方向為北東東向，巖層總體傾向150～160°，傾角70～85°，呈單斜產(chǎn)出。前震旦系碧口群地層以韌性變形占主導(dǎo)地位，主要表現(xiàn)為同斜平行倒轉(zhuǎn)褶皺，伴生次級褶皺，構(gòu)成緊密褶皺；巖層層理被片理、劈理置換，并發(fā)生再次褶皺，明顯可見三期變形；為一總體有序、內(nèi)部無序的地層。斷裂表現(xiàn)為韌性剪切帶，單個剪切帶寬幾十米至幾百米，延長數(shù)百至數(shù)千米；帶內(nèi)見小型緊閉褶皺、糜棱巖化。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要表現(xiàn)為北西傾向、南西傾向的節(jié)理裂隙，以及順層發(fā)育的節(jié)理裂隙，未見較大的斷層錯斷和位移。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要有火山巖及侵入巖?；鹕綆r以中元古代海底火山噴發(fā)細(xì)碧角斑巖系為主，侵入巖為加里東期閃長巖及印支期花崗巖。

1.4 變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)的變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)為主，熱接觸變質(zhì)僅在侵入巖周邊表現(xiàn)明顯。

碧口群海相火山噴發(fā)-沉積巖經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用變成了綠片巖或者低綠片巖。變質(zhì)程度比較深的地層是陽壩巖組，該地層巖石主要是綠片巖。巖石中綠泥石化、綠簾石化普遍發(fā)育，其中在某些區(qū)域還發(fā)育有陽起石化、絹云母化。

2 控礦因素

2.1 地層層位對成礦的影響

區(qū)域內(nèi)地層除缺失奧陶系外，從元古界至白堊系均有分布，主要出露中上元古界碧口群（一套火山碎屑巖和正常沉積碎屑巖-碳酸鹽巖）、中泥盆統(tǒng)三河口組（碎屑巖-碳酸鹽巖）及少量的石炭、志留系地層。周家坡銅礦賦存于構(gòu)造層的多個層位中，有前震旦系碧口群白果樹巖組（AnZbkb）、前震旦系碧口群陽壩巖組（AnZbky）。而陽壩巖組是區(qū)內(nèi)出露的主要地層，按照巖石組合和銅礦化特征，自下而上可分為四個帶：銅礦坡帶（AnZbkya）、鐵爐溝帶（AnZbkyb）、龍?zhí)稁ВˋnZbkyc）、孟家坡帶（AnZbkyd）。

銅礦體主要賦存在前震旦系碧口群陽壩巖（AnZbky），礦體均是賦存在絹云石英千枚巖和凝灰質(zhì)千枚巖中。

2.2 構(gòu)造對成礦的影響

本區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚子地塊北緣，松潘-甘孜印支褶皺系東段和南秦嶺加里東褶皺帶交合部位，因此印支期的造山作用使本區(qū)強烈抬升褶皺，使區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了大型的背斜和向斜，為銅礦體的形成提供了空間。

在本區(qū)內(nèi)還發(fā)育有多條斷裂帶，銅礦體的形成又受到斷裂帶的控制，區(qū)內(nèi)三條主要的斷裂構(gòu)造主要變現(xiàn)為北西傾向、西南傾向以及順層發(fā)育的節(jié)理裂隙，成為銅礦體的理想控礦構(gòu)造。斷裂帶受擠壓形成的片理和裂隙則為本區(qū)銅礦體的賦存和運移提供了空間和通道。

2.3 巖性對成礦的影響

主要巖石類型有細(xì)碧巖、細(xì)碧凝灰?guī)r、石英角斑凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)千枚巖和少量（含銅）磁鐵石英巖等?？蓺w納為細(xì)碧質(zhì)巖石、角斑質(zhì)巖石、千枚巖和石英巖四類。總體以火山碎屑巖為主，與銅礦有關(guān)的細(xì)碧質(zhì)巖石和其內(nèi)的（含銅）磁（赤）鐵石英巖厚度變化不大，代表火山噴發(fā)間歇期相對穩(wěn)定的沉積環(huán)境。賦礦巖石主要是千枚巖和凝灰?guī)r。

在周家坡銅礦中，銅礦體明顯受一定顏色的含礦層的控制，主要存在于銀灰色絹云母千枚巖的巖層中，靠近銀灰色的巖層內(nèi)也存在銅礦體。而隨著銀灰色逐漸消失，出現(xiàn)深綠色等深色的巖層，則銅礦體也會逐漸減少至消失。

含礦層的巖石主要為粉砂巖、酸性凝灰?guī)r，結(jié)構(gòu)上均為顆粒狀，是成熟度較高的巖石，這一類巖石的礦化都比較強烈，在周家坡銅礦中以酸性凝灰?guī)r、粉砂巖含礦較富。

2.4 變質(zhì)作用對成礦的影響

周家坡銅礦變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)作用為主，該區(qū)銅礦是在海底火山噴流沉積形成的礦源層基礎(chǔ)上，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用改造、遷移、富集形成的。礦床內(nèi)存在的變質(zhì)成因的礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造就是最有力的證據(jù)，例如粒狀變晶結(jié)構(gòu)、條帶狀構(gòu)造以及團塊狀構(gòu)造。而后期的區(qū)域變形作用晚期階段，變質(zhì)鹵水的流動對銅礦有一定的改造和富集作用[3]。礦體內(nèi)常見的網(wǎng)脈狀、團塊狀礦體，以及礦體內(nèi)常見硫化物-石英脈或網(wǎng)脈穿插硫化物、磁（赤）鐵礦條帶，就表明了這一點。

3 結(jié)論

（1）周家坡銅礦礦床是火山-沉積型銅礦床。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要以褶皺以及節(jié)理裂隙帶為主，巖漿巖為細(xì)碧角斑巖，變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)作用為主。

（2）礦體嚴(yán)格受地層和其層位的控制，礦體賦存于變質(zhì)火山巖-凝灰質(zhì)千枚巖內(nèi)，或細(xì)碧巖與凝灰質(zhì)千枚巖之間。在剖面上，礦體主要分布在沉積韻律的中上部，基本都產(chǎn)于千枚巖、凝灰?guī)r地層中，主要為前震旦系碧口群陽壩巖組銅礦坡帶（AnZbkya）和前震旦系碧口群陽壩巖組鐵爐溝帶（AnZbkyb）。

（3）巖性與銅礦體的形成、產(chǎn)出有密切的關(guān)系。在巖石方面：當(dāng)層位中以凝灰?guī)r或者是以千枚巖為主時，礦體會賦存其中。在顏色方面：含礦巖石多是淺灰色、灰色等淺色時，對于銅礦的形成是非常有利的。

（4）銅礦體形成與構(gòu)造作用有很大關(guān)系。印支期造山作用使本區(qū)強烈抬升褶皺，區(qū)內(nèi)出現(xiàn)大型的背斜和向斜，區(qū)內(nèi)礦體又受到多條斷裂帶的控制，為礦體的形成提供了理想的控礦構(gòu)造，斷裂帶受擠壓形成的裂隙和片理化帶為本區(qū)銅礦體形成和賦存提供了空間和通道。

（5）以變質(zhì)作用為基礎(chǔ)而形成的銅礦，在礦床形成過程中，變質(zhì)作用對于礦體富集具有明顯的改造作用。

參考文獻

[1]王之田，秦克章，張守林.大型銅礦地質(zhì)與找礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1994：1-162.

[2]陶炳坤.甘肅省銅礦床主要類型及其找礦類型分析[J].甘肅地質(zhì)學(xué)報，1995：4-2.

[3]景煜臻，謝洪春.甘肅省康縣杜壩銅礦地質(zhì)特征及找礦前景[M].甘肅：冶金出版社，2006.