甘肃省芦草沟南铜矿成因浅析

张增馨

（甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

甘肃省芦草沟南铜矿成因浅析

张增馨

（甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

芦草沟铜矿位于甘肃省金昌市金川区西北约30km处，通过对该矿床成矿地质背景、矿床地质特征的分析，变质特征为芦草沟铜矿床最主要的控矿因素。矿体赋存于龙首山岩群四岩组的黑云斜长变粒岩、碎裂长英质岩脉、碎斑化碱长花岗岩、辉绿岩脉、石英岩中。系统总结了芦草沟南铜矿的地质特征、成矿条件、分析了矿床的控矿因素及找矿标志。通过论述初步认为该矿床是热液-区域变质型铜矿床。

地质特征;铜矿成因;芦草沟;甘肃

芦草沟南铜矿行政区划隶属甘肃省金昌市金川区管辖，位于金昌市西北约30km处。本区先后有甘肃省地质局645队、地质六队、煤田地质勘探局145队、核工业212队等在本区进行地质及矿产普查工作，但未收集到与本次工作有关的地质资料。1984-1988年，在测区进行了1：5万区域地质调查，并提交了相应的报告。

2003年核工业212队在该地区进行地质预查工作时发现了该铜矿点，未收集到相关地质资料；2004-2007年之间，相继有不同的私人投资方在此地进行了少量槽探、硐探等零星的地质工作，均未收集到相关地质资料。

1 成矿地质背景

调查区位于阿拉善地块和走廊弧后盆地接触带北部，阿拉善地块龙首山群中，地处金川铜镍矿、芨岭铀矿等重要成矿带上。

调查区处于华北地层大区，总体构造线北西西向。以龙首山南缘大断裂为界划分两个地层区，其北的龙首山地带属阿拉善地层区，图区内出露地层为新太古界—古元古界结晶基底及蓟县系，震旦系浅变质岩，在山间断陷盆地零星有石炭系及侏罗系条带状产出，新近系及第四系大面积分布在山前及山间洼地中；其南永昌北山一带属秦祁昆地层区祁连—北秦岭地层分区祁连地层小区，主要出露地层为古生界寒武系、石炭系、二叠系及中生界三叠系，山前及山间盆地分布有大面积新近系、第四系松散沉积物。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

芦草沟南铜矿区临近走廊弧后盆地与阿拉善地块接触带附近，区内地层除第四系以外，主要为新太古界—古元古界龙首山岩群，地层走向大多为北西-南东向，以龙首山岩群二岩组、三岩组和四岩组构成敖包沟复背形南翼，断裂构造不发育。区内岩浆岩发育，大多为偏碱性岩和少量基性、中性岩脉。

龙首山岩群第四岩组

该套地层主要出露在工作区西南部，地层构造线总体呈北西向产出。测区内第四岩组出露面积相对较少，岩性主要为大理岩，局部夹条带状混合岩、黑云斜长变粒岩、石英岩、少量二云石英片岩及斜长角闪岩。

主要岩石类型描述如下：

大理岩：呈灰白-白色，弯曲镶嵌粒状变晶结构，块状、略具层状构造；岩石主要由方解石(99%±)、石墨及绿帘石(1%±)组成；方解石呈粒状变晶，粒度0.5～1.5mm之间；岩石局部含石墨，呈弱条带状；大理岩层理较发育，大致为210°～250°∠40°～70°，岩石风化较强。

石英岩：呈紫红、浅青色，粒状变晶结构，块状构造。岩石主要由石英（95%±）、长石（5%±）组成；石英呈粒状变晶，粒径1～2mm±，长石呈宽板状变晶，粒径0.5～2mm±。此外，岩石受后期构造作用的改造，局部较为破碎。

该地层多被晚期花岗岩侵入而破坏，大理岩内

发育了较多的侵入岩，主要为酸性岩，少量为基性岩。酸性岩多为黑云碱长花岗岩、黑云二长花岗岩、碎斑化碱长花岗岩、长英质岩脉等，基性岩主要是辉绿岩脉。侵入体形态规模变化较大，呈脉体、透镜体、岩株等形式侵入。

在第四岩组内发现铜矿化体14条，是铜矿的有利成矿层位。

2.2 矿体地质

芦草沟南铜矿区铜矿化带从整体看：集中分布在测区南西部的中部一带。矿化带总体沿320°～140°方向展布，倾向绝大部分呈南西倾向，倾角在38°～73°之间。矿化带断续长约0.80km，宽约30.00～100.00m之间。矿化带南西界附近有一F1主断裂，延伸方位基本与矿化带一致，其南东端大部分虽然被第四系覆盖，但由于处在沟谷地段，因而推断深部仍有断裂存在。该矿化带主要由以下四种类型的铜矿化体组成，且所有矿化体均位于F1断裂带内或其北东侧，并且伴随其赋存岩性的不同呈不连续无规律分布，局部形态受矿化岩性及构造的双重控制，具明显的膨缩、扭曲现象。

2.3 矿石特征

根据2009年度普查阶段对本矿区的物相分析结果可得出，各样品中氧化物中Cu含量占样品中Cu总含量的百分比分别为：1号样93%、2号样87%、3号样86%、4号样92%、5号样90%、6号样74%、7号样87%、8号样46%；由此确定均为氧化矿石。

2.4 矿体围岩和夹石

本矿区矿体的顶底板围岩有以下几种：

1）碎裂长英质岩脉中赋存的铜矿体的顶板围岩主要为长英质岩脉。矿体有Cu1、Cu2、Cu3。此类型中Cu2矿体顶、底板均为碎裂碱长花岗岩，Cu3矿体与顶板为长英质沿脉，底板为变粒岩。围岩岩石特征为：

碎裂长英质岩脉：灰白色，半自形粒状结构—半自形镶嵌变晶结构，脉状构造。岩石主要由石英(55%±)、斜长石(45%±)组成。石英呈它形粒状，斜长石呈半自形-它形,呈宽板状、细粒状，二者粒径均在0.05～0.50mm±。岩石很破碎，裂隙发育，沿裂隙面见有赤褐铁矿化，呈浸染状分布，其矿化很弱。

2）石英岩中赋存的铜矿体的顶、底板围岩均为石英岩。此类矿体有Cu3、Cu4。围岩岩石特征为：石英岩：呈紫红、浅青色，粒状变晶结构，块状构造。岩石主要由石英（95%±）、长石（5%±）组成；石英呈粒状变晶，粒径1～2mm±，长石呈宽板状变晶，粒径0.5～2mm±。此外，岩石受后期构造作用的改造，局部较为破碎。

3）碎斑化碱长花岗岩中赋存的铜矿体的顶、底板围岩均为碎斑化碱长花岗岩。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

根据以上矿床地质特征可以看出，黑云斜长变粒岩中赋存的矿体受构造作用较少，主要受区域变质作用影响较大。在区域变质过程中，岩石中有益元素活化富集，形成含矿热液；然后随其温度、压力、化学成分、Ph值等物理、化学条件的改变，含矿热液在适宜场所聚集成矿。

另外，由矿床地质特征可以看出，碎裂长英质岩脉、辉绿岩脉、碎斑化碱长花岗岩中赋存的铜矿体，主要受F1断裂及其派生的小破碎带控制；推测成矿机制为含矿热液顺断裂、裂隙等构造通道灌入，由于物理、化学等条件改变，在破碎带内分异、富集，与脉岩等同期固结成矿或浸染通道围岩成矿。

综上所述，初步认为芦草沟南铜矿区铜矿床成因类型分2种：

1)热液型：主要为碎裂长英质岩脉、辉绿岩脉、碎斑化碱长花岗岩中赋存的铜矿。

2)区域变质型：主要为石英岩、黑云斜长变粒中赋存的铜矿。

3.2 找矿标志

1)铜矿体往往在地表形成次生氧化带，因此地表孔雀石化、蓝铜矿化为其最明显、最直接的找矿标志。

2)矿体主要受断裂及蚀变破碎带的控制，因此断裂破碎带是找矿的有利地段。

3)符合矿床成因类型的岩性也是一种间接找矿标志。

4)矿区内矿体主要赋存于龙首山群第四岩组中的F1断裂带附近，该岩组也可作为在该区找铜矿的宏观标志层。

[1] 1：20万《河西堡》区域地质、矿产测量报告[R].1968，12.

[2] 贾群子，杨忠堂，肖朝阳，等.祁连山金属矿床成矿带划分及分布规律[J].2002（21）：140-144.

[3] 甘肃省地矿局.甘肃省岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社，1997,18-48.

[4] 毛景文，张招崇.北祁连山西段铜金铁钨多金属矿床成矿系列和找矿评价[J].北京：地质出版，2003.

P618.31