寧夏中衛(wèi)市鎮(zhèn)羅鎮(zhèn)大銅溝銅礦地質(zhì)特征及礦床成因分析

楊克成

寧夏回族自治區(qū)地質(zhì)博物

寧夏中衛(wèi)市鎮(zhèn)羅鎮(zhèn)大銅溝銅礦地質(zhì)特征及礦床成因分析

楊克成

寧夏回族自治區(qū)地質(zhì)博物

大銅溝銅礦位于寧夏中部衛(wèi)寧盆地的邊緣衛(wèi)寧北山地區(qū)，該區(qū)域內(nèi)分布有較多銅、金、鉛、鐵礦(床)點(diǎn)及銅、金化探異常，具有較好的找礦前景和潛力，對(duì)大銅溝銅礦礦床成因的研究，對(duì)指導(dǎo)今后找礦有重要的意義。

寧夏中衛(wèi)市；大銅溝銅礦；地質(zhì)特征；礦床成因分

1.概述

1.1 地理位置

礦區(qū)位于寧夏中部中衛(wèi)市鎮(zhèn)羅鎮(zhèn)北27km的衛(wèi)寧北山地區(qū)，距離照壁山鐵礦西約2km，行政區(qū)劃屬中衛(wèi)市鎮(zhèn)羅鎮(zhèn)管轄。地理坐標(biāo)：東經(jīng)105°18′00″—105°21′00″；北緯37°40′30″—37°42′00″(見(jiàn)交通位置圖)。

1.2 區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)域大地構(gòu)造位置處于北祁連褶皺系—走廊過(guò)渡帶東端的衛(wèi)寧盆地的北側(cè)。位于衛(wèi)寧區(qū)域東西向構(gòu)造帶的北帶—衛(wèi)寧北山復(fù)向斜內(nèi)，區(qū)域內(nèi)東西向褶皺和斷裂是區(qū)內(nèi)的主體構(gòu)造，控制了古生代地層及山體分布；南北向構(gòu)造不發(fā)育，僅見(jiàn)色井溝南北向斷裂。

地層區(qū)劃屬祁連地層區(qū)，河西走廊—六盤山分區(qū)，武威—中寧小區(qū)。出露地層主要為古生界泥盆系，石炭系；中生界白堊系及新生界第三系，第四系。

區(qū)域內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，以脈巖為主，主要分布于苦井溝南及新井溝南一帶。侵入于上泥盆統(tǒng)老君山組第三段及中石炭統(tǒng)土坡組第一段中，巖性為蝕變閃長(zhǎng)玢巖(δμ)。其時(shí)代推測(cè)為華里西晚期。

2.礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)僅出露古生界及新生界部分地層，其中古生界地層有泥盆系上統(tǒng)老君山組，石炭系下統(tǒng)前黑山組，臭牛溝組和石炭系中統(tǒng)土坡組，新生界地層為第四系全新統(tǒng)。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，主要以軸向近東西向的褶皺為骨架，伴隨側(cè)翼形成了近NW—SE，NE—SW為主的兩組斷裂及近南北，東西向斷裂，均與成礦無(wú)關(guān)。僅NNE—SSW向斷裂控制銅礦(化)體的形成。

3.礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體(層)形態(tài)特征

大銅溝銅(金)礦分布于大銅溝傾伏背斜轉(zhuǎn)折端及南北兩翼，共有3個(gè)礦體，即Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)、Ⅲ號(hào)礦體。礦體形態(tài)、展布、規(guī)模、厚度及產(chǎn)狀變化情況各礦體分述如下：

1.Ⅰ號(hào)銅(金)礦體：位于大銅溝傾伏背斜南翼，總體走向呈東(偏北)—西(偏南)向展布，于勘查線4—16線之間，呈似層狀產(chǎn)出。長(zhǎng)320.00m，真厚度1.27m，產(chǎn)狀：傾向135°、傾角66°西段地層倒轉(zhuǎn)，礦體產(chǎn)狀呈350°∠65°。

2.Ⅱ號(hào)銅(金)礦體：位于大銅溝傾伏背斜南翼轉(zhuǎn)折端，0號(hào)勘查線東南段，沿F3逆斷層呈NE—SW向展布并受其斷層破碎帶控制，礦體長(zhǎng)80.00m，真厚度2.00，產(chǎn)狀：傾向300°—310°、傾角50°—70°。呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，主要石英脈型銅礦(化)較發(fā)育。

3.Ⅲ號(hào)銅(金)礦體：位于大銅溝傾伏背斜北翼及轉(zhuǎn)折端(由Ⅲ-1、Ⅲ-2，2個(gè)塊段組成)。于3-8勘查線之間，呈似層狀產(chǎn)出。長(zhǎng)540m，真厚度3.13。傾向10°—130°，傾角73°—80°。

3.2 礦體礦化特征

均賦存于中石炭統(tǒng)土坡組下段第一巖性層，含礦巖石主要為灰白色石英巖狀砂巖及灰綠、灰色粉砂質(zhì)頁(yè)巖(或粉砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂質(zhì)板巖)。礦(化)體以氧化礦為主，常見(jiàn)的礦石礦物為孔雀石、蘭銅礦，偶見(jiàn)輝銅礦及黃銅礦。多呈浸染狀、被膜狀、斑點(diǎn)狀沿層間裂隙、層面、巖石節(jié)理面、石英、方解石脈邊緣分布(局部見(jiàn)有斑點(diǎn)狀、粒狀在巖石內(nèi)礦物顆粒間鑲嵌)。

3.3 礦石特征

大銅溝銅礦石含礦巖性主要由含銅礦(化)石英巖狀砂巖(或孔雀石化含泥細(xì)粒石英砂巖)和孔雀石化粉砂質(zhì)板巖(或含銅礦化粉砂質(zhì)頁(yè)巖)組成，均屬氧化礦石，不同含礦巖性、礦石礦物成分不同：

1.含銅礦化石英巖狀砂巖：細(xì)—中粗粒變余砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，再生式膠結(jié)。礦物成份主要為石英，硅質(zhì)巖屑，80—98%；膠結(jié)物以水云母為主及方解石、高嶺石(玉髓)含量2—15%。重礦物：磁鐵礦、鋯石、電氣石、榍石、金紅石含量1%；礦石礦物以孔雀石為主及蘭銅礦、針鐵礦，含量0.3—5%；光片中見(jiàn)黃鐵礦、斑銅礦、針鐵礦和黃銅礦，總量＜1%。

2.孔雀石化含泥質(zhì)細(xì)粒石英砂巖：細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)，部分變質(zhì)作用，呈變余砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，再生—孔隙式膠結(jié)，礦物成份主要為石英，少量白云母(絹云母)碎片。膠結(jié)物主要為水云母、少量方解石。重礦物：鋯石、電氣石、榍石。礦石礦物以孔雀石為主，局部見(jiàn)蘭銅礦，針鐵礦，光片中偶見(jiàn)黃鐵礦，黃銅礦。

3.孔雀石化粉砂質(zhì)泥巖，部分變質(zhì)作用呈孔雀石化粉砂質(zhì)板巖：粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)或粉砂變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中—薄層狀構(gòu)造。脈石礦物水云母等粘土礦物58—73%；石英、長(zhǎng)石粉砂含量25—40%。重礦物：磁鐵礦、赤鐵礦、榍石、金紅石、電氣石＜1%；碳質(zhì)含量＜1%；礦石礦物為孔雀石，針鐵礦，含量1%。

水云母等粘土礦物絕大部分重結(jié)晶，呈顯微鱗片狀變晶，具定向分布。石英粉砂粒度小于0.1mm，多數(shù)為細(xì)粉砂級(jí)。碳質(zhì)呈粉沫狀、細(xì)條紋狀或斑點(diǎn)狀分布。

孔雀石呈薄膜狀沿裂隙及層理面分布，針鐵礦在光片中呈它形粒狀，粒度0.003—0.03mm，分布較均勻。

4.礦床成因討論

4.1 礦(化)體嚴(yán)格受地層巖性控制，石炭系中統(tǒng)土坡組下段(C2t1-1)為主要控礦巖性層，具有明顯的層控礦床特征。含礦巖系原巖為石英砂巖與粉砂質(zhì)、泥質(zhì)頁(yè)巖。從沉積建造，巖相古地理看，含礦層位主要為上石炭統(tǒng)土坡組下部層位。在早石炭世后期區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷了短暫的剝蝕，上、下石炭統(tǒng)之間出現(xiàn)了沉積間斷。晚石炭世時(shí)海水再次侵入，區(qū)內(nèi)沉積了濱海及濱海沼澤相碎屑巖，有較高銅元素的豐度值。因此，銅礦物質(zhì)來(lái)源于礦床圍巖。

4.2 礦(化)體呈脈狀、似層狀賦存于構(gòu)造傾伏背斜的轉(zhuǎn)折端和兩翼倒轉(zhuǎn)部位的斷裂，層間裂隙中，礦化多呈浸染狀、被膜狀、斑點(diǎn)狀沿層間裂隙、層面、巖石節(jié)理面、石英、方解石脈邊緣分布(局部見(jiàn)有斑點(diǎn)狀、粒狀在巖石內(nèi)礦物顆粒間鑲嵌)，具有典型的熱液成礦特征。

4.3 礦石以氧化礦為主，常見(jiàn)的礦石礦物為孔雀石、蘭銅礦，偶見(jiàn)輝銅礦及黃銅礦。表明礦體遭受表生淋濾—氧化改造作用。

4.4 大銅溝含礦巖系主要為砂質(zhì)、粉砂質(zhì)沉積巖類，有不同程度輕微變質(zhì)。石英砂巖致密堅(jiān)硬，變?yōu)槭r狀砂巖，粉砂質(zhì)頁(yè)巖或粉砂巖局部變質(zhì)為粉砂質(zhì)、泥質(zhì)板巖，有形成變質(zhì)熱液的條件。經(jīng)流體包裹體測(cè)定“成礦流體為高鹽度盆地?zé)猁u水—變質(zhì)熱液成因，未見(jiàn)巖漿熱液疊加，變質(zhì)熱液溫度在250—300℃”。

綜上所述，寧夏中衛(wèi)市大銅溝銅礦為一具有層控特征的熱液富集作用—表生氧化再(改)造型礦床。