青海省门源县红沟铜矿矿体特征及成矿控矿因素探讨

1、    青海省门源县红沟铜矿矿体特征及成矿控矿因素探讨    方刚王小成李豪【摘 要】红沟铜矿是火山喷流成因类的铜矿床。区域上受达坂山南缘断裂带的影响，由次生的近北西西向和北东向分布的张裂隙控制。矿体主要赋存于奥陶统的火山沉积岩系中，主要含矿岩性为细碧岩。矿体成似层状，透镜状，主要矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿。【关键词】红沟铜矿；断裂；火山-喷流；门源1 区域构造背景与矿区地质1.1 区域构造背景本区大地构造位置处于北祁连板块内的北祁连洋壳带与中祁连岛弧隆起带接壤的达坂山南缘断裂带北侧。以达坂山南缘断裂带为界，其北为北祁连洋壳带，其南为中祁连岛弧

2、隆起带。区内经历了大洋裂谷、板块拼合及碰撞造山、陆内盆岭分异和陆内裂谷叠置等成矿构造地质环境。其中被动陆缘裂谷阶段富钠的细碧-角斑岩系发育，形成火山喷流（气）沉积成矿系统中以火山岩为容矿主岩的红沟铜矿。1.2 矿区地质区内出露地层主要有下元古界（pt1）云母石英片麻岩、斜长片麻岩等，分布于矿区南侧且逆冲于晚奥陶世火山沉积岩之上；下奥陶统阴沟组（o1y），主要分布于矿区西段，与晚奥陶世地层成断层接触；上奥陶统扣门子组（o3k），沿达坂山北坡呈北西向分布，构成长约70公里，宽约57公里的火山沉积岩带。岩性以细碧岩、细碧质凝灰岩、石英角斑岩、石英角斑质凝灰岩为主，少量角斑岩、角斑质凝灰岩，显双峰火山

3、岩特征。火山角砾岩、绿泥片岩、大理岩等也有分布；该岩组是本区主要赋矿层位。上述地层形成北西走向、陡倾的紧密褶曲。多方位的断裂发育，以北西向断裂为主，多具多期次活动特征。本区在早古生代裂谷活动期间，有较多的超基性岩侵位；多旋回的火山喷发（溢）活动基本平息之后，有次火山岩浆侵入，形成与细碧岩同质的闪长岩体；裂谷闭合、隆升、造山后，有中酸性岩浆侵入活动，形成花岗闪长岩、花岗斑岩等岩株或岩脉；加里东造山期后，有华力西、印支等造山活动叠加，并有酸性岩体、岩脉产出。2 矿床地质特征2.1 矿体赋存位置含矿地层为上奥陶统火山沉积岩系。其下部（自下而上）：紫红色角斑岩、角斑质凝灰岩、凝灰角砾岩夹灰岩扁豆体；紫

4、红色火山角砾岩、集块岩；黑绿色细碧岩、细碧质凝灰岩、似层状、透镜状、硅化强，有、号矿体产出，为主要含矿层；灰白色及紫红色石英角斑凝灰岩。中部：紫红色火山角砾岩；褐黄绿色凝灰质砾岩；黑绿色细碧岩，产有号矿体，为第二层矿层；浅灰白淡黄绿色石英角斑岩；紫红色火山角砾岩。上部：绿泥片岩；钙质绿片岩；蓝灰色大理岩。含矿建造为火山熔岩；火山碎屑岩建造。2.2 矿体特征矿体主要赋存于上述地层中两个细碧角斑岩系喷发旋回不同层位的细碧岩层中，走向均沿nww方向断续分布（图2）。矿体在地表出露标高一般为34253870m，向下延伸控制最低标高为3300m，矿体主要集中分布于34003800m之间，矿化深度达数百米

5、，绝大部分矿体呈盲矿体产出。矿体产状与围岩基本一致，走向270°-320°，倾向南西，倾角一般为55°-65°。矿区已查明有7个矿体群，共52个矿体。每个矿体群由多个脉状、似层状或扁豆状矿体组成，矿体形态复杂，局部受构造影响，形成一些囊状或不规则状矿体。单矿体长度在8-450m之间，厚度0.4-35m不等。矿体规模与围岩的厚度和延伸长度成正相关关系，在细碧岩膨大部位，矿体（群）的累计厚度增大，矿体数增多，规模变化大。2.3 矿石结构及围岩蚀变矿石具半自形他形形粒状结构、交代结构，块状、细脉浸染状、浸染状、角砾状构造。主要矿物成分为：金属矿物主要有黄铜矿、

6、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、毒砂、方铅矿等；脉石矿物为绿泥石、石英、方解石等；次生矿物有孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿以及少量铜蓝、辉铜矿、黄钾铁矾、自然铜、自然硫等。围岩蚀变：有绿泥石化、碳酸岩化和黄铁矿化，偶见绿帘石化、弱硅化。3 控矿因素及找矿标志3.1 控矿因素矿床产于被动陆缘裂谷环境中，矿体受火山岩地层层位控制，基性细碧岩为主要含矿层，其内并有次火山相的钠长闪长岩侵入。多数矿体呈似层状、透镜状与围岩整合产出，矿石中见有条带状构造，块状矿体中心部位含铜较高个别矿体铜锌比达5：2，说明存在一定的火山-喷发沉积特征。矿区中各类岩石的硫同位素组成是较均一的，离散度较小，均为正值，与纯海水硫同位素有较大的

7、差别。虽然矿区内含铜石英方解石脉及后期热液矿脉的硫同位素与主要块状硫化物矿石硫同位素组成存在着一定差异，但总体反映出矿床的主要成矿作用是与火山作用密切相关的。从矿床总体而言，矿床中主成矿元素以cu、fe、s为主，而pb、zn含量较低，与同一成矿地质环境中的松树南沟矿床进行对比来看，在成矿温度上有差异，说明矿物含量及成矿温度的变化，与矿床距火山喷发中心的远近有关，因此认为红沟铜矿应属近火山口相产物。从矿床铁铜矿的产出关系来看，大致可和北祁连的一些矿床相似（陈家庙、柳沟峡、桦树沟），虽然没有典型的上铁下铜双层结构模式，但磁铁矿一般多赋存于矿体的上部或边部是该矿床的显著特征。综合上述特征，该矿床属块

8、状硫化物矿床类型的铜矿床（据青海铜矿，刘增铁、任家琪等，2007.8），主要成矿作用是火山活动，而且赋矿围岩以火山岩系（基性细碧岩）为主，将其成矿类型归于火山喷流成因类的铜矿床。3.2 找矿标志3.2.1 地层与岩性标志矿体主要产于晚奥陶世富含钠质的细碧岩层内，从地层组合上来看，一般是岩相变化较为频繁的地段，具有一套从酸性至基性的火山喷发多旋回、多韵律组合特征。火山熔岩、凝灰岩发育完好地段，往往也是找矿的有利地段。3.2.2 构造标志矿床受南北两大纵断裂控制较明显，矿带常分布于大断裂旁侧，矿体群、矿体则分布于次级小规模的平行断裂或挤压带、构造片理化带的发育处，北西西向断裂与近东西向断裂的交汇处往往是成矿富集最有利部位。3.2.3 围岩蚀变标志矿体及附近往往有显著的多种蚀变现象，如有绿泥石化、钠长石化、黄铁矿化、碳酸盐化和硅化等多种蚀变现象叠加分布的情况，可作为间接找矿标志。3.2.4 地球化学标志一般在成矿前的走向断裂附近cu、zn、au、as元素含量往往增高，靠近矿体处，cu一般150×10-6514×10-6，最高达2200×10-6，远离矿体处cu含量一般降至35×10-674×10-6。成矿主元素含量特征在水平、垂直分带中有明显变化，采用原生晕分带法是寻找深