浅析甘肃省康县周家坡铜矿成矿

李辰昊++王敬超++郑斯伦

摘 要：甘肃周家坡铜矿是处于扬子板块西北边缘的次级构造单元-碧口增生体。周家坡铜矿床具有固定的地层层位，矿体赋存于变质火山岩-凝灰质千枚岩内，或细碧岩与凝灰质千枚岩之间，产于磁铁石英岩中；岩性与铜矿体的形成、产出有密切的关系；矿体在空间上呈带状分布，似層状产出，矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿，石英、绿泥石则是主要的脉石矿物，矿石构造以条带状、浸染状构造为主，结构主要为他形-半自形粒状结构；在印支期造山作用中，本区被剧烈的抬升，对铜矿体的形成提供了空间；在矿床形成过程中，变质作用对于矿体富集具有明显的改造作用。这几种因素共同决定了铜及其相关元素的富集，形成了周家坡铜矿。

关键词：康县；周家坡铜矿；火山-沉积型铜矿；控矿

前言

火山-沉积型铜矿是铜矿床的一种重要类型，甘肃周家坡铜矿是其典型代表，甘肃省由于其独特的地理位置，具有与众不同的的成矿地质背景，铜资源结构的特点是单一的矿石类型，基本上全是易选冶的硫化矿[1]。并且有许多有益的伴生组分存在于矿石中，所以本地区矿石具有很高的经济价值。作者根据对甘肃周家坡铜矿地质构造及成矿特征的专题研究，结合在该区实习工作的经历整合了矿区的成矿特征，在这里做一个浅析。

1 区域地质背景

周家坡铜矿位于甘肃省东南部，矿区属扬子地台的褶皱基底[2]，本区大地构造位置处于扬子地块北缘，松潘-甘孜印支褶皱系东段和南秦岭加里东褶皱带交合部位，受西秦岭东西向主体构造的影响，本区域主构造线呈北东东向展布，对成矿有利。

1.1 地层

区内属扬子地台的褶皱基底，岩石普遍经受区域变质，褶皱强烈，构造复杂，岩相变化大，未发现生物化石，地质工作研究程度较低。岩石地层单位将其划归碧口群，属于海相火山喷发-沉积岩系，时代属前震旦纪，厚度大于5000米。

矿区内主要出露的地层基本是前震旦系碧口群阳坝岩组铁炉沟带（AnZbkyb）（图1）。

1.2 构造

矿区主构造线方向为北东东向，岩层总体倾向150～160°，倾角70～85°，呈单斜产出。前震旦系碧口群地层以韧性变形占主导地位，主要表现为同斜平行倒转褶皱，伴生次级褶皱，构成紧密褶皱；岩层层理被片理、劈理置换，并发生再次褶皱，明显可见三期变形；为一总体有序、内部无序的地层。断裂表现为韧性剪切带，单个剪切带宽几十米至几百米，延长数百至数千米；带内见小型紧闭褶皱、糜棱岩化。

矿区断裂构造主要表现为北西倾向、南西倾向的节理裂隙，以及顺层发育的节理裂隙，未见较大的断层错断和位移。

1.3 岩浆岩

区内岩浆岩主要有火山岩及侵入岩。火山岩以中元古代海底火山喷发细碧角斑岩系为主，侵入岩为加里东期闪长岩及印支期花岗岩。

1.4 变质作用

区内的变质作用以区域变质为主，热接触变质仅在侵入岩周边表现明显。

碧口群海相火山喷发-沉积岩经过区域变质作用变成了绿片岩或者低绿片岩。变质程度比较深的地层是阳坝岩组，该地层岩石主要是绿片岩。岩石中绿泥石化、绿帘石化普遍发育，其中在某些区域还发育有阳起石化、绢云母化。

2 控矿因素

2.1 地层层位对成矿的影响

区域内地层除缺失奥陶系外，从元古界至白垩系均有分布，主要出露中上元古界碧口群（一套火山碎屑岩和正常沉积碎屑岩-碳酸盐岩）、中泥盆统三河口组（碎屑岩-碳酸盐岩）及少量的石炭、志留系地层。周家坡铜矿赋存于构造层的多个层位中，有前震旦系碧口群白果树岩组（AnZbkb）、前震旦系碧口群阳坝岩组（AnZbky）。而阳坝岩组是区内出露的主要地层，按照岩石组合和铜矿化特征，自下而上可分为四个带：铜矿坡带（AnZbkya）、铁炉沟带（AnZbkyb）、龙潭带（AnZbkyc）、孟家坡带（AnZbkyd）。

铜矿体主要赋存在前震旦系碧口群阳坝岩（AnZbky），矿体均是赋存在绢云石英千枚岩和凝灰质千枚岩中。

2.2 构造对成矿的影响

本区大地构造位置处于扬子地块北缘，松潘-甘孜印支褶皱系东段和南秦岭加里东褶皱带交合部位，因此印支期的造山作用使本区强烈抬升褶皱，使区内出现了大型的背斜和向斜，为铜矿体的形成提供了空间。

在本区内还发育有多条断裂带，铜矿体的形成又受到断裂带的控制，区内三条主要的断裂构造主要变现为北西倾向、西南倾向以及顺层发育的节理裂隙，成为铜矿体的理想控矿构造。断裂带受挤压形成的片理和裂隙则为本区铜矿体的赋存和运移提供了空间和通道。

2.3 岩性对成矿的影响

主要岩石类型有细碧岩、细碧凝灰岩、石英角斑凝灰岩、凝灰质千枚岩和少量（含铜）磁铁石英岩等。可归纳为细碧质岩石、角斑质岩石、千枚岩和石英岩四类。总体以火山碎屑岩为主，与铜矿有关的细碧质岩石和其内的（含铜）磁（赤）铁石英岩厚度变化不大，代表火山喷发间歇期相对稳定的沉积环境。赋矿岩石主要是千枚岩和凝灰岩。

在周家坡铜矿中，铜矿体明显受一定颜色的含矿层的控制，主要存在于银灰色绢云母千枚岩的岩层中，靠近银灰色的岩层内也存在铜矿体。而随着银灰色逐渐消失，出现深绿色等深色的岩层，则铜矿体也会逐渐减少至消失。

含矿层的岩石主要为粉砂岩、酸性凝灰岩，结构上均为颗粒状，是成熟度较高的岩石，这一类岩石的矿化都比较强烈，在周家坡铜矿中以酸性凝灰岩、粉砂岩含矿较富。

2.4 变质作用对成矿的影响

周家坡铜矿变质作用以区域变质作用为主，该区铜矿是在海底火山喷流沉积形成的矿源层基础上，经区域变质作用改造、迁移、富集形成的。矿床内存在的变质成因的矿石结构构造就是最有力的证据，例如粒状变晶结构、条带状构造以及团块状构造。而后期的区域变形作用晚期阶段，变质卤水的流动对铜矿有一定的改造和富集作用[3]。矿体内常见的网脉状、团块状矿体，以及矿体内常见硫化物-石英脉或网脉穿插硫化物、磁（赤）铁矿条带，就表明了这一点。

3 结论

（1）周家坡铜矿矿床是火山-沉积型铜矿床。区内构造主要以褶皱以及节理裂隙带为主，岩浆岩为细碧角斑岩，变质作用以区域变质作用为主。

（2）矿体严格受地层和其层位的控制，矿体赋存于变质火山岩-凝灰质千枚岩内，或细碧岩与凝灰质千枚岩之间。在剖面上，矿体主要分布在沉积韵律的中上部，基本都产于千枚岩、凝灰岩地层中，主要为前震旦系碧口群阳坝岩组铜矿坡带（AnZbkya）和前震旦系碧口群阳坝岩组铁炉沟带（AnZbkyb）。

（3）岩性与铜矿体的形成、产出有密切的关系。在岩石方面：当层位中以凝灰岩或者是以千枚岩为主时，矿体会赋存其中。在颜色方面：含矿岩石多是浅灰色、灰色等浅色时，对于铜矿的形成是非常有利的。

（4）铜矿体形成与构造作用有很大关系。印支期造山作用使本区强烈抬升褶皱，区内出现大型的背斜和向斜，区内矿体又受到多条断裂带的控制，为矿体的形成提供了理想的控矿构造，断裂带受挤压形成的裂隙和片理化带为本区铜矿体形成和赋存提供了空间和通道。

（5）以变质作用为基础而形成的铜矿，在矿床形成过程中，变质作用对于矿体富集具有明显的改造作用。

参考文献

[1]王之田，秦克章，张守林.大型铜矿地质与找矿[M].北京：冶金工业出版社，1994：1-162.

[2]陶炳坤.甘肃省铜矿床主要类型及其找矿类型分析[J].甘肃地质学报，1995：4-2.

[3]景煜臻，谢洪春.甘肃省康县杜坝铜矿地质特征及找矿前景[M].甘肃：冶金出版社，2006.