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)構造—巖漿活動強烈,形成了一系列斑巖型銅礦床,如玉海、福興、三岔口、土屋和延東等大中型礦床,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,在總結礦床地質(zhì)特征的基礎上,分析其控礦因素,為區(qū)域找礦提供參考。
研究區(qū)大地構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)北側分布有少量的白惡系細砂巖、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。
礦區(qū)構造極為復雜,以韌性構造為主,脆性構造次之(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10km,剪切帶寬度可達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。
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[3])
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,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,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。
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。礦石結構以固溶體分離結構、半自形—它形粒狀結構和交代結構等為主,以細脈浸染狀、網(wǎng)脈狀和團塊狀構造為主,另見少量的環(huán)帶狀構造、皮殼狀構造等。
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。
(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,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,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)火山機構控礦。公婆泉礦區(qū)火山機構較發(fā)育,其銅礦體的空間分布與火山機構存在聯(lián)系,銅礦體主要分布在火山機構中心外圍,這是由于火山作用導致火山機構影響區(qū)域構造發(fā)育,在火山噴發(fā)的中晚期,巖漿熱液沿著構造薄弱區(qū)域侵入形成斑巖體,并伴隨著普遍的銅礦化。
綜上所述,公婆泉銅礦床的大地構造位置獨特,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)主要的找礦標志之一。韌性剪切帶和火山機構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,應加強韌性剪切帶中以及交匯部位的找礦勘查工作。