甘肅北山公婆泉銅礦床地質(zhì)特征及控礦因素研究

付 全

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

甘肅北山造山帶是我國著名的中亞造山帶的一部分，是我國重要的斑巖型銅礦床的產(chǎn)地，區(qū)內(nèi)構(gòu)造—巖漿活動強(qiáng)烈，形成了一系列斑巖型銅礦床，如玉海、福興、三岔口、土屋和延?xùn)|等大中型礦床，顯示出區(qū)域巨大的找礦潛力[1]。但是，在北山造山帶內(nèi)尋找銅礦床的效果并不理想，直至公婆泉銅礦床的發(fā)現(xiàn)，對該區(qū)域?qū)ふ野邘r型銅礦床具有重要的指示意義。鑒于此，本文以公婆泉銅礦床為例，在總結(jié)礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，分析其控礦因素，為區(qū)域找礦提供參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于窯洞努如—公婆泉—白云山—東七一山早古生代活動陸緣，北接星星峽—明水—旱山地塊，南側(cè)與方山口—營毛沱—鷹嘴紅山早古生代被動陸緣帶（馬鬃山地塊）相鄰。研究區(qū)地層出露較簡單，出露地層主要為公婆泉群火山巖（圖1）。公婆泉火山巖根據(jù)巖性組合以及空間分布規(guī)律等分為3個巖性組：①上組巖性為英安巖、流紋巖、安山巖及流紋英安巖等，以灰色、灰綠色為主，夾有少量的中酸性火山角礫有、大理巖以及生物碎屑灰?guī)r、玄武巖等；②中組巖性以中酸性火山熔巖、火山角礫巖等為主，巖石呈灰色、紫紅色，另夾有少量凝灰質(zhì)砂巖等；③下組巖性以安山巖、安山質(zhì)火山碎屑巖、玄武巖以及火山沉積巖等組成，顏色以灰綠色、紫紅色為主。另外，在礦區(qū)北側(cè)分布有少量的白惡系細(xì)砂巖、長石石英砂巖、含礫長石石英砂巖等；同時，在礦區(qū)溝谷低洼區(qū)域以及坡角等地區(qū)分布有厚度不等的殘坡積物和沖洪積物。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造極為復(fù)雜，以韌性構(gòu)造為主，脆性構(gòu)造次之（圖1）。根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查，在礦區(qū)內(nèi)初步識別出韌性剪切帶3條，剪切帶走向變化較大，可分為NNW向、NWW向和NEE向三組[2]。其中，NEE向的韌性剪切帶規(guī)模較大，在礦區(qū)延長可達(dá)10km，剪切帶寬度可達(dá)3km，傾角南東，該組斷裂被NNW向的韌性剪切帶和NWW向的韌性剪切帶錯斷，暗示NEE向韌性剪切帶形成較早；NWW向韌性剪切帶長約7km，寬度僅為0.1km，傾向SSW；NNW向韌性剪切帶長約6km，寬1.5km，傾向南西。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖極為發(fā)育，從加里東期至華力西期均有出露（圖1）。其中，加里東期以石英閃長斑巖、花崗閃長斑巖和英安斑巖為主，形成于加里東晚期；華力西期以中晚期為主，巖性以石英閃長巖和花崗巖為主。巖體主要侵位于志留系公婆泉群火山巖地層中，以隱伏巖體為主。

圖1 公婆泉銅礦床地質(zhì)簡圖（據(jù)參考文獻(xiàn)[3]）

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

根據(jù)礦體空間分布規(guī)律等可將公婆泉銅礦床分解為3個礦區(qū)。其中，一礦區(qū)位于公婆泉礦區(qū)的西側(cè)，共發(fā)現(xiàn)銅礦體150余條，礦體延伸0.1m～1100m不等，主要分布在英安斑巖花崗閃長斑巖中，近礦圍巖蝕變發(fā)育，且具有明顯的分帶性，從礦體中心向外側(cè)具有“絹英巖化帶（由絹云母、黃鐵礦、石英等礦物組成）→鉀化帶（鉀長石、石英和黑云母等組成，并可見少量的黃銅礦）→青磐巖化帶（分布最廣泛，發(fā)育綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等）”的變化規(guī)律；二礦區(qū)位于公婆泉礦區(qū)的東側(cè)，初步圈定出礦體37條，礦體均賦存在NEE向韌性剪切帶內(nèi)；三號礦區(qū)位于公婆泉礦區(qū)的中南段，礦體主要賦存在NNW向和NEE向韌性剪切帶的交匯部位，體現(xiàn)出明顯受韌性剪切帶控制的特征。

2.2 礦石特征

礦區(qū)金屬礦物以黃銅礦、斑銅礦等為主，可見少量的方鉛礦、閃鋅礦、輝銅礦、黃鐵礦等；脈石礦物以石英、絹云母、鉀長石、綠泥石、綠簾石、方解石等為主。礦石結(jié)構(gòu)以固溶體分離結(jié)構(gòu)、半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)等為主，以細(xì)脈浸染狀、網(wǎng)脈狀和團(tuán)塊狀構(gòu)造為主，另見少量的環(huán)帶狀構(gòu)造、皮殼狀構(gòu)造等。

2.3 蝕變特征

礦區(qū)近礦圍巖蝕變極為發(fā)育，從含礦斑巖體中心至外圍一般具有明顯的三個蝕變帶，即從礦體中心向外側(cè)具有“絹英巖化帶（由絹云母、黃鐵礦、石英等礦物組成）→鉀化帶（鉀長石、石英和黑云母等組成，并可見少量的黃銅礦）→青磐巖化帶（分布最廣泛，發(fā)育綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等）”的變化規(guī)律。

3 控礦因素

（1）斑巖體控礦。前文已述及，公婆泉銅礦床的礦床成因?qū)儆诎邘r型銅礦床，因此斑巖體是最為主要的控礦因素之一。含礦斑巖體不僅僅是銅礦體形成的成礦母巖，為成礦提供了豐富的物質(zhì)來源，而且是銅礦化的主要圍巖，控制著銅礦體的空間展布規(guī)律。根據(jù)對礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的二百余條銅礦體統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，礦體主要賦存在花崗閃長斑巖和英安斑巖中。因此，該巖性是主要的控礦巖性之一。

（2）構(gòu)造控礦。公婆泉銅礦床雖然屬于斑巖型銅礦床，其成因明顯與斑巖體的形成有關(guān)，但是在空間上銅礦體的分布規(guī)律與礦區(qū)內(nèi)的韌性剪切帶密切相關(guān)，尤其是二礦區(qū)和三礦區(qū)。其中，二礦區(qū)中的銅礦體均賦存在NEE向韌性剪切帶內(nèi)，三號礦區(qū)中礦體主要賦存在NNW向和NEE向韌性剪切帶的交匯部位，體現(xiàn)出明顯受韌性剪切帶控制的特征。

（3）火山機(jī)構(gòu)控礦。公婆泉礦區(qū)火山機(jī)構(gòu)較發(fā)育，其銅礦體的空間分布與火山機(jī)構(gòu)存在聯(lián)系，銅礦體主要分布在火山機(jī)構(gòu)中心外圍，這是由于火山作用導(dǎo)致火山機(jī)構(gòu)影響區(qū)域構(gòu)造發(fā)育，在火山噴發(fā)的中晚期，巖漿熱液沿著構(gòu)造薄弱區(qū)域侵入形成斑巖體，并伴隨著普遍的銅礦化。

4 結(jié)語

綜上所述，公婆泉銅礦床的大地構(gòu)造位置獨(dú)特，具有較大的找礦潛力。礦體主要賦存在花崗閃長斑巖和英安玢巖中，是礦區(qū)內(nèi)主要的找礦標(biāo)志之一。韌性剪切帶和火山機(jī)構(gòu)控制著斑巖體的分布規(guī)律，而斑巖體既是銅礦體的成礦母巖，又是礦化的圍巖。在今后的找礦勘查工作中，應(yīng)加強(qiáng)韌性剪切帶中以及交匯部位的找礦勘查工作。