甘肅省臨潭縣冶力關(guān)一帶銅礦成礦條件分析

劉 鑫

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

研究區(qū)位于甘肅省臨潭縣冶力關(guān)一帶，以往基礎(chǔ)地質(zhì)工作程度較高，但礦產(chǎn)勘查工作比較零亂、系統(tǒng)性差，綜合研究工作相對薄弱，缺乏針對地質(zhì)找礦方面系統(tǒng)性、綜合性調(diào)查和研究工作，對大多數(shù)礦點(diǎn)或異常僅停留在檢查或踏勘的基礎(chǔ)上，礦產(chǎn)勘查程度較低。筆者有幸參與了我院多年地質(zhì)找礦綜合研究項(xiàng)目，并參與了野外調(diào)研工作，在銅礦成礦條件方面取得了一些認(rèn)識；另該地區(qū)受各類保護(hù)區(qū)影響，不適宜勘查立項(xiàng)，但在區(qū)域地質(zhì)成礦規(guī)律研究方面有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)主體隸屬于秦嶺造山帶西段，屬中秦嶺斷褶帶，主要包括海西～印支斷褶帶，呈北西西～南東東向延伸。主要由晚泥盆世大草灘組和石炭系、二疊系、三疊系及印支期碰撞前花崗巖體等組成，巖層建造為晚古生代低綠片巖相變質(zhì)的陸緣淺海環(huán)境的碎屑巖建造及臺地碳酸鹽巖建造；其中石炭系、二疊系、三疊系為該區(qū)主體地層，亦為該區(qū)成礦帶載體地層；地層總體延伸為北西西向，與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致；構(gòu)造變形主體為由北西西～南東東向的逆沖推覆構(gòu)造，發(fā)育走向基本一致的推覆斷裂和平行狀或斜列式展布的褶皺群，為區(qū)內(nèi)多期成礦作用提供了有利的物化條件和有力保障。伴隨著燕山造山運(yùn)動，區(qū)內(nèi)巖漿活動與圍巖交代變質(zhì)發(fā)育，在其周圍形成與熱液相關(guān)的金、銅、鎳等多金屬礦產(chǎn)[1]。

2 區(qū)域礦產(chǎn)分布特征

研究區(qū)處于南、中、北秦嶺構(gòu)造收縮部位，是一有利的鉛、鋅、銅、金及多金屬成礦區(qū)，已發(fā)現(xiàn)礦（化）點(diǎn)眾多。根據(jù)前人成果，將該區(qū)劃分了3 個金屬成礦區(qū)帶：北部為美武西一帶銅、金、錫、鉬多金屬成礦區(qū)帶；中部為下拉地－白土窯一帶鉛鋅、銀、銅（鎳）成礦區(qū)帶；南部為大石山一帶金、汞、銻成礦區(qū)帶。主要的金屬礦產(chǎn)賦存于泥盆系、石炭系、二疊系等地層中，第三系地層中發(fā)育有一定規(guī)模的非金屬礦產(chǎn)（石膏）。

3 地球化學(xué)特征

3.1 1：20萬地球化學(xué)特征

1：20 萬區(qū)域地球化學(xué)資料顯示：Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、Au、As、Sb（W、Sn、Bi）是本區(qū)最發(fā)育的異常組合。大片異常圍繞中酸性侵入體分布，以臨潭北斷裂為界，北部以Cu、Au、As、Pb、Zn 異常為主，南部異常組合為Sb、Hg、Au。泥盆系、石炭系、Pb、Zn、Ag 元素豐度較高，成為區(qū)內(nèi)鉛鋅（銅）多金屬礦的主要礦源層之一。區(qū)域上，地質(zhì)地球化學(xué)作用過程中具下列特點(diǎn)：

（1）Ba、Bi、Al、Li、Th、Zr、Si、W、Pb、Sb、As、Sn 具 有 一定的濃集效率，表現(xiàn)為弱富集元素，As 為強(qiáng)富集。

（2）Cr、Co、Ti、V、Mn、Nb、Mo、P、Au、Hg在全區(qū)含量偏低。

（3）Ni、Cu 為區(qū)內(nèi)的貧乏元素。

3.2 1：5 萬地球化學(xué)特征

根據(jù)前人資料顯示，該區(qū)地質(zhì)單元主成礦元素主要為Ag、Cu、Au 等，Cu 元素是本區(qū)的重點(diǎn)元素。

本區(qū)Cu 元素的豐度（25.2），僅略高于全國平均值（21.8）15.6%。而各地層、巖體的背景平均值（23.5 ～27.8），相對于全區(qū)背景平均值（24.3）相差不大。研究區(qū)出出露面積最廣的二疊系大關(guān)山組（CPdg）和石炭系巴都組（Cb）略為偏低。各地層變化系數(shù)（CV）一般也較小，分異系數(shù)（Fex）大多＜0.4。僅二疊系石關(guān)組（Psg）和美武巖體的分異系數(shù)（Fex）近于0.4，石炭系下加嶺組（Cx）和巴都組（Cb）更達(dá)1.21。故本區(qū)Cu 異常主要分布于石炭系下加嶺組（Cx）、巴都組（Cb）和二疊系石關(guān)組（Psg），以及美武巖體中，其他地層分布區(qū)的Cu 異常，則較少出現(xiàn)。Cu 異常強(qiáng)度通常弱—中等，中強(qiáng)以上（≥80）的異常多呈點(diǎn)狀出現(xiàn)，分布零散。這與區(qū)內(nèi)已知銅礦（化）點(diǎn)的分布，造成強(qiáng)烈的反差，除了產(chǎn)于尼木城巖體邊部的尼木城銅鉛礦點(diǎn)外，其余產(chǎn)于研究區(qū)北泥盆系大草灘組（DCd）和石炭系巴都組（Cb）中的銅礦（化）點(diǎn)上，均無Cu 元素異常出現(xiàn)，與原1：20 萬區(qū)化掃面的結(jié)果基本一致，表明原來大多數(shù)的“含銅砂巖”點(diǎn)，并沒有多大的成礦、找礦遠(yuǎn)景。

4 礦體特征及礦床成因

本次綜合研究工作重點(diǎn)關(guān)注銅、鉛、鋅礦種，并對篩選出的多個有潛力的礦（化）點(diǎn)，進(jìn)行了野外踏勘檢查工作，發(fā)現(xiàn)確認(rèn)了甘溝陰旗勢銅礦點(diǎn)、臺子上銅礦點(diǎn)等?，F(xiàn)選擇礦化條件最好的甘溝陰旗勢銅礦點(diǎn)礦體特征敘述如下。

4.1 礦體特征

甘溝陰旗勢目前已發(fā)現(xiàn)1 條銅礦體，該礦體產(chǎn)于石炭系巴都組長石石英砂巖中，產(chǎn)狀為335°∠40°。初步控制礦體長約30m，視厚度約0.3m ～1.3m，銅礦體品位1.10%。礦石礦物主要為孔雀石，一般分布不均勻，主要呈薄膜狀沿巖石裂隙及層面分布，個別地段可見孔雀石呈星散狀均勻分布于巖石內(nèi)。

4.2 礦石質(zhì)量

礦石中的主要礦物有黃銅礦，氧化面多見孔雀石等。

（1）黃銅礦：目測含量小于1%，粒徑：小于0.02mm。它形細(xì)粒，不均勻分布砂巖中。

（2）孔雀石：含量約5%，粒徑：0.5mm 左右，常見為0.2mm ～0.3mm。主要沿巖石裂隙及層面分布，個別地段可見孔雀石呈星散狀均勻分布于巖石內(nèi)，是肉眼可見的主要礦物。

4.3 礦石自然類型

目前，該地區(qū)礦石自然類型主要以有孔雀石化砂巖型為主，其它類型尚不明確。從野外調(diào)研情況來看，本區(qū)礦體多為地表氧化礦，氧化帶一般在近地表發(fā)育，氧化深度不明。

4.4 礦體圍巖

礦體圍巖較為簡單，主要為灰白色長石石英砂巖。圍巖蝕變較弱，主要有絹云母化等，與礦化關(guān)系一般。

4.5 礦床成因分析

通過綜合分析，初步認(rèn)為該礦床為沉積型砂巖銅礦，主要理由為：（1）區(qū)內(nèi)未見明顯侵入巖，熱液現(xiàn)象不明顯。（2）含礦層賦存于紅色砂頁巖建造中的灰色泥巖及灰白色砂巖夾層中，礦體產(chǎn)狀和圍巖產(chǎn)狀一致，與一般的含銅砂巖型特點(diǎn)相同。（3）礦石礦物主要為孔雀石，組合簡單，符合一般沉積礦床特點(diǎn)。（4）砂巖中可見星散狀銅礦物分布，說明為同生沉積生成。

5 成礦條件分析

（1）地層方面：本區(qū)泥盆系為海陸交互相沉積，與含銅砂巖型銅礦關(guān)系密切，其內(nèi)普遍含銅礦化；石炭系為海相碎屑巖—碳酸鹽沉積，其間有火山質(zhì)碎屑，以蘊(yùn)藏鉛鋅礦或銅鉛鋅礦化為特征。

（2）侵入巖方面：侵入巖以燕山期美武巖體為主，位于甘溝陰旗勢銅礦點(diǎn)西北部6km 處，且區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育；其中美武巖體及金、銅成礦關(guān)系密切。

（3）構(gòu)造方面：燕山期美武巖體中存在著三組大致垂直的斷裂和節(jié)理，反映了后期構(gòu)造對其的改造作用。同時該巖漿活動與圍巖交代變質(zhì)發(fā)育，在其周圍形成與熱液相關(guān)的金、銅、鎳等多金屬礦產(chǎn)。

（4）地球化學(xué)方面：1：20 萬區(qū)域地球化學(xué)資料顯示：Ni、Cu 為區(qū)內(nèi)的貧乏元素。

1：5 萬化探工作認(rèn)為：本區(qū)Cu 異常強(qiáng)度中強(qiáng)以上（≥80）的異常多呈點(diǎn)狀出現(xiàn)，分布零散；這與區(qū)內(nèi)已知銅礦（化）點(diǎn)的分布，造成強(qiáng)烈的反差。表明原來大多數(shù)的“含銅砂巖”點(diǎn)，并沒有多大的成礦、找礦遠(yuǎn)景。

（5）礦體方面：經(jīng)野外調(diào)研，發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了多個銅礦點(diǎn)，就礦化條件最好的甘溝陰旗勢銅礦點(diǎn)來看，銅礦體規(guī)模、品位均一般，礦石礦物主要為孔雀石，分布不均勻，呈薄膜狀沿巖石裂隙及層面分布，個別地段可見孔雀石呈星散狀均勻分布于巖石內(nèi)。

6 結(jié)論

無論從地層、侵入巖、構(gòu)造方面，都認(rèn)為該區(qū)成礦潛力良好，有形成銅、銀、鉛鋅多金屬礦的有利條件。但以往1：20 萬區(qū)域化探和1：5 萬化探方面，均認(rèn)為該地區(qū)“含銅砂巖”點(diǎn)，并沒有多大的成礦、找礦遠(yuǎn)景。野外調(diào)研多處銅礦點(diǎn)，進(jìn)一步確認(rèn)該地區(qū)銅礦主要為“含銅砂巖”點(diǎn)，以淺部氧化礦為主，礦化分布不均勻，主要呈薄膜狀沿巖石裂隙及層面分布。這些證據(jù)表明，該地區(qū)多數(shù)“含銅砂巖”點(diǎn)，并沒有多大的成礦、找礦遠(yuǎn)景。今后找礦的方向，應(yīng)轉(zhuǎn)向與Pb、Zn、Ag、Bi 之類共生，且處于區(qū)域斷裂帶上或附近的Cu 異常上，它們多半與期后熱液多金屬礦化或含銅石英脈礦化有關(guān)。