甘肅紅柳泉北山銅多金屬礦床構(gòu)造控礦機(jī)制及深部找礦啟示

孔琳琳

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730020）

甘肅紅柳泉北山地區(qū)位于造山帶南緣，當(dāng)今紅柳泉北山已發(fā)現(xiàn)多處銅金屬礦點(diǎn)。由于勘察工作缺乏理論研究，導(dǎo)致目前為止勘察程度較低，難以突破找礦難度。構(gòu)造對礦床的形成具有重要作用，是控制成礦的動(dòng)力來源。在成礦的過程中影響礦體的生成形態(tài)，而后決定是否改造以及保存礦體狀況。早在八十年代，就有學(xué)者對構(gòu)造型式展開了研究工作。得出該區(qū)域?yàn)榈蜏責(zé)嵋盒偷V床，在該礦床的研究中廣泛分類方法為低硫型和高硫型兩類。

1 甘肅紅柳泉北山銅多金屬礦床構(gòu)造控礦機(jī)制

1.1 甘肅紅柳泉北山地質(zhì)特征

甘肅紅柳泉以北山區(qū)出露地層主要為中原元古代長城系古銅井，該地區(qū)為單層結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，呈西北向分布，次要斷裂向東北向分布，深大斷裂主導(dǎo)地質(zhì)分布、巖漿定位、礦物分布。該區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁，主要為晚瓦里世二長花崗巖，以及黑云母花崗巖，分布穩(wěn)定且規(guī)模大，巖石中發(fā)育微晶脈和酸性細(xì)?；◢弾r斑巖脈，走向近SN向。一些學(xué)者通過對該區(qū)分析研究，認(rèn)為成礦元素的巖漿活動(dòng)與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。對成礦熱液的斷裂帶均為斷裂控礦構(gòu)造型式的組成部分，甘肅紅柳泉北山具體礦床礦體形態(tài)，如下表1所示。

表1 礦床礦體形態(tài)統(tǒng)計(jì)表

上表1中圍巖大致可分為玄武安山巖與安山巖。一些學(xué)者依據(jù)產(chǎn)出將礦體分為兩個(gè)礦帶，分別是上礦帶與下礦帶，兩者的圍巖相比，下礦帶的玄武巖山巖較為致密堅(jiān)硬。如若兩礦帶同時(shí)受到同等構(gòu)造應(yīng)力，下礦帶更不容易發(fā)生破裂，因此下礦帶圍巖穩(wěn)定性優(yōu)于上礦帶[1]。

1.2 銅多金屬礦床成礦物質(zhì)來源

甘肅紅柳泉北山地區(qū)礦體形態(tài)上，表現(xiàn)出舒緩波狀的特點(diǎn)，在一般情況下，礦體賦存斷裂擴(kuò)張的位置，向深部延伸逐漸尖滅。針對一些傾斜角有變化的斷裂，進(jìn)行逆斷層運(yùn)動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致陡傾斜位置緊閉，并且滑脫擴(kuò)容，導(dǎo)致這一問題的原因是陡傾斜受到壓性作用。礦體在走向變化處厚度增大，沿東北呈現(xiàn)波狀彎曲形態(tài)，表示含礦斷裂具有扭性的特點(diǎn)。扭性無礦化石脈體不含圍巖夾石，則推斷為早期熱液充填導(dǎo)致。如果石英脈體寬厚，并含蝕變圍巖角礫，則推斷為成礦區(qū)熱液涌入圍巖形成。構(gòu)造蝕變巖型金礦床中對為典型的礦床是紅莊礦床，其礦體特征是東西走向，以透鏡狀產(chǎn)出，延伸偏轉(zhuǎn)對礦體的形態(tài)改變很明顯。礦集中區(qū)內(nèi)的石英脈型金礦床，主要以石英脈形式產(chǎn)出，在圍巖靠近礦體處多發(fā)育蝕變。從中發(fā)現(xiàn)邊界平直的含礦石英脈，具有剪切形態(tài)，以東向?yàn)橹饕呦?。侵入接觸帶對礦床的礦化具有重要作用，典型礦區(qū)的構(gòu)造特征，如下表2所示。

表2 侵入接觸帶控礦構(gòu)造特征

綜合礦集區(qū)幾個(gè)典型礦床的礦化特征情況，發(fā)現(xiàn)主要控礦構(gòu)造型式為侵入接觸帶構(gòu)造，但是不同礦床的地質(zhì)特征不同，因此發(fā)育的侵入接觸帶控礦造型也有差異性[2]。

2 甘肅紅柳泉北山銅多金屬礦床深部找礦啟示

2.1 強(qiáng)化物質(zhì)組成研究工作

晚古生界石炭系紅柳園組是該地區(qū)地層與巖性的標(biāo)志，變質(zhì)長石、石英砂巖和花崗巖斑巖是含有該地區(qū)礦石的巖石。我國金屬礦產(chǎn)的特點(diǎn)有礦床少、綜合利用價(jià)值大、與其他礦物共生的特點(diǎn)，這些特征決定了稀有金屬礦物組成的復(fù)雜性。因此，有必要對金屬礦床物質(zhì)展開研究，確定礦床可利用性，加快礦藏開發(fā)利用。1950年代和1960年代，我國開始開發(fā)利用稀有金屬礦床。但我國選材加工技術(shù)落后，無法與國際競爭，受到金屬礦產(chǎn)價(jià)格的影響，大部分礦山一直處于虧損狀態(tài)，甚至少部分礦山已經(jīng)被迫關(guān)閉。綜合利用是指對金屬礦山的造巖物進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。目前，我國在選治方法、設(shè)備以及工藝方面逐漸取得了進(jìn)步，并且工藝技術(shù)條件在不停優(yōu)化著，已經(jīng)攻克了很多金屬礦的資源難利用的問題。準(zhǔn)確評(píng)價(jià)礦藏與制定行業(yè)指標(biāo)，是綜合利用的結(jié)果，也是判斷開發(fā)效益的一般依據(jù)。金礦化以看不見的金的形式出現(xiàn)在毒砂中，也有少部分以自然金形式存在。

2.2 設(shè)計(jì)綜合勘查方案

如上所述，我國稀有金屬礦床大多為共伴生型礦床，大部分礦床也是可利用的，包括石英、電氣石等非金屬礦。甘肅紅柳泉北山地區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，明顯出現(xiàn)遙感蝕變信息，下壩地區(qū)是尋找銅金屬礦的有利地段，該區(qū)域具有準(zhǔn)找大型多金屬礦床的找礦潛力。根據(jù)文中研究的甘肅紅柳泉北山地質(zhì)特征，以及甘肅紅柳泉北山地區(qū)礦體形態(tài)與物質(zhì)來源，設(shè)計(jì)出符合甘肅紅柳泉北山地區(qū)的綜合勘查方案。蝕變礦化信息與礦化密切相關(guān)，具有帶狀分布的特點(diǎn)。提取礦化蝕變信息，對尋找礦床具有重要意義。區(qū)域內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的最新發(fā)現(xiàn)的礦化類型為造山型，主要產(chǎn)于韌性剪切帶兩側(cè)的北東次級(jí)斷裂構(gòu)造中，碳酸鹽化、硅化物是主要的蝕變，黃鐵礦是主要的金屬硫化物，黃銅礦和天然金是次要的金屬硫化物。綜上所述甘肅紅柳泉北山地區(qū)，已發(fā)現(xiàn)數(shù)個(gè)金屬礦，以及眾多的小型礦點(diǎn)，表明了該區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境具有優(yōu)越性，存在著尋找大型銅多金屬礦的找礦潛力[3]。

2.3 結(jié)合斷裂現(xiàn)象定位礦床位置

多金屬硫化物階段是主要的礦化階段，在礦床的形成中，而成礦晚期的熱液活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致碳酸鹽礦物的形成，通過發(fā)育彎曲紋層可以得知，成礦主階段經(jīng)歷了構(gòu)造活動(dòng)，并且推理前河礦床具有控礦構(gòu)造型式，斷裂控制了礦體的整體分布，使東西礦體不連續(xù)，對其進(jìn)行深部找礦發(fā)現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，如下圖1所示。

圖1 深部找礦發(fā)現(xiàn)斷裂現(xiàn)象

觀察上圖1發(fā)現(xiàn)，甘肅紅柳泉北山地區(qū)控礦標(biāo)志是NWW向斷裂構(gòu)造，控制著該區(qū)域巖漿侵蝕位于地層展布。結(jié)合NWW斷裂現(xiàn)象定位礦床位置。蝕變巖性型礦床甘肅紅柳泉北山礦區(qū)內(nèi)重要的礦床類型，其成礦物質(zhì)的富集受礦斷裂方向的制約，主要發(fā)育形式為斷裂控礦構(gòu)造。證據(jù)權(quán)重法根據(jù)正權(quán)重、負(fù)權(quán)重為主要的參考指標(biāo)，該方法根據(jù)不同證據(jù)進(jìn)行深部找礦預(yù)測。

3 結(jié)語

甘肅紅柳泉北山地區(qū)內(nèi)金屬礦床眾多，本文通過對該區(qū)域的研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，礦床的賦存與構(gòu)造密切聯(lián)系，并且構(gòu)造控礦特征顯著。發(fā)育形式為斷裂式發(fā)育，針對礦床的分布有較強(qiáng)的控制作用，其中主要的控礦構(gòu)造型式為侵入接觸帶構(gòu)造。