甘肅省肅北縣香毛山銅礦床地質特征及找礦標志

李　強，何智祖

（甘肅省有色地質勘查局張掖礦產勘查院，甘肅　張掖　734000）

甘肅省肅北縣香毛山銅礦床地質特征及找礦標志

李強，何智祖

（甘肅省有色地質勘查局張掖礦產勘查院，甘肅張掖734000）

闡述了香毛山銅礦地層、構造、侵入巖、礦體特征、圍巖蝕變及礦床特征。指出了香毛山銅礦床位于甘肅北山鷹咀山—肅南復式向斜中，成礦構造地質環境復雜，構造-巖漿-熱液活動強烈。著重論述了礦床地質特征及控礦因素，并對礦床成因進行了初步分析，指出了找礦標志。

地質特征；礦床成因；控礦因素；香毛山銅礦；甘肅

礦區位于北祁連加里東褶皺帶西端，鷹咀山—香毛山復式向斜之南翼。其南北緣由區域性深大斷裂控制，沿斷裂帶有基性，超基性巖分布。該斷裂帶為銅、金、銀、鐵、鉛、鋅多金屬成礦帶。

1　區域地質概況

礦床地處北祁連西段北部的鷹咀山—肅南—香毛山復式向斜，北祁連北緣深大斷裂帶中。區內地層從前震旦系至第四系均有出露，其中震旦系、寒武系，奧陶系較發育，第四系覆蓋面積較大。寒武系地層巖層走向與區域構造線一致，為近東西向，為北祁連加里東褶皺帶之重要組成部分，香毛山銅礦產于其中。

區內侵入巖發育，共有超基性—酸性巖體322個，出露面積20.25km2。香毛山超基性巖體群：分布在黑山頭—香毛山—月兒紅東山北一帶，由18個巖體組成，呈帶狀或巖墻狀斷續分布在中、上寒武統和下奧陶統地層中，與地層走向基本一致，呈北西向。

區域礦產資源豐富，主要礦種有金、銀、銅、鉛、鋅、鐵等，典型礦床有塔兒溝鎢礦、古浪峽鐵銅礦、劉口峽鐵銅礦床、白尖、鐵鉆井鐵礦、樺樹溝鐵銅礦床、香毛山銅礦、小東岔銅礦床、鷹嘴山鐵礦、黑峽口錳礦等礦床。

2　礦區地質

2.1地層及巖石

工作區內出露的地層均為中寒武統上巖組（∈2）灰綠色中厚層狀變砂巖、綠泥石片巖、輝綠巖、炭質板巖、硅質板巖。其中綠泥石片巖層為主要的賦礦層位。巖層總體走向110°—130°，傾向NE，傾角45°～60°。其巖性特征分述如下（附圖1）：

1）變砂巖：在礦區北部、東部及南部大面積出露，約占礦區面積的30%。巖石為細粒粒狀結構，塊狀構造。主要礦物成分為自形板狀或粒狀斜長石（75%），細脈狀及星散狀分布的方解石（20%），及粒狀石英，礦區分布面積較廣。

2）輝綠巖：在礦區中部超基性巖體兩側、西北及東南角大面積出露，約占礦區面積的30%。纖狀變晶結構、塊狀構造，主要礦物成分為半自形長柱狀斜長石，針狀、柱狀的角閃石，其次為綠簾石、黑云母。

3）綠簾綠泥石片巖：分布于礦區中部超基性巖體北接觸帶，出露面積約占礦區面積的30%。鱗片變晶結構，片狀構造，主要礦物成分為斜長石、石英、綠泥石，其次為碳酸鹽，綠簾石及黑云母。片理化強，傾向北東，傾角45°～60°。分布于礦區中部，為主要的賦礦巖性。

4）硅質板巖：礦區零星出露。變晶粉砂狀結構，板狀構造，主要礦物成分為石英、碳酸鹽，其次為云母。

5）炭質板巖：礦區零星出露。變晶結構，板狀構造，主要成分為砂泥質及炭質。

2.2構造

礦區區位于北祁連加里東褶皺帶西端，鷹咀山—香毛山復式向斜之南翼。

區內構造整體為單斜構造，斷裂構造發育，主斷裂F1走向與巖層走向基本一致，呈NWW向，產狀20°～40°∠45°，為正斷層，斷層崖明顯，局部地方可見斷層角礫巖。此斷層橫切礦區，為礦區內主要的控巖控礦構造（如圖1所示）。

圖1　香毛山銅礦床地質草圖

F2、F3斷層分別位于礦區東、西兩端，斷層走向40°；縱貫本區，F3產狀130°∠70°，為逆斷層，切割了本區巖層，為加里東期后斷裂。

區內容礦構造主要為與F1斷層平行的一系列NWW向次級斷裂，地表產狀20°～40°∠40°～50°，斷裂帶巖層片理發育，與斷層走向一致，巖石破碎，具褐鐵礦化。斷層面上常見斷層泥，厚1～10cm。

2.3侵入巖

巖體主要為加里東晚期超基性巖，巖體縱貫本區，地貌上呈負地形，受北西西向構造控制，走向NWW，傾角40°～50°，與圍巖中寒武統上巖組（∈2c）巖層呈整合接觸，巖體寬50～300m，長7700m，巖性為蛇紋巖，邊部為滑石菱鎂片巖及石英菱鎂巖，由中間向邊部超基性程度降低，向南巖相分帶明顯，向北較弱，滑鎂巖不太發育。

本區銅鈷礦體即產于巖體與圍巖接觸帶及內外帶。

巖體鐵鎂比值較高，Mg/（Mg+Fe）為7.8—11.6，平均10.3；氧化系數較高，Fe2O3/（Fe2O3+FeO）為0.4～0.9，平均0.6；Al2O3含量15.6～18.37%，具有火山超鎂鐵巖的演化趨勢；F為 117～875PPm，平均424.49PPm，Cl為37.5～310PPm，平均115.4PPm，具有火山巖的典型特征。

蛇紋巖一般為黑綠色、黑色、纖狀變晶結構，格子狀構造，塊狀構造，片狀構造。礦物主要是蛇紋石（50%～90%），包括葉蛇紋石、纖維蛇紋石、片蛇紋石及部分絹石，其次是綠泥石、透閃石、菱鎂石、碳酸鹽等礦物，均含不同數量的鉻尖晶石及磁鐵礦，一般在3%左右，局部富集成礦，推測原巖為輝石橄欖巖。礦化區巖石還含有細脈狀黃鐵礦、黃銅礦。

滑石菱鎂片巖為灰黑色，鱗片粒狀變晶結構，片狀構造，主要礦物成分菱鎂礦、滑石。

石英菱鎂巖為灰白色、隱晶質結構，塊狀構造，主要礦物成分為石英及菱鎂礦，其次為碳酸鹽等。

2.4圍巖蝕變

礦區普遍發育絹云母化、綠泥石化、硅化及碳酸鹽化。

與銅礦化有關的圍巖蝕變有硅化，綠泥石化、褐鐵礦化，礦石中褐鐵礦、孔雀石常見，礦體沿走向過渡為褐鐵礦化及綠泥石化。

超基性侵入巖體多已蛇紋石化、滑石化及菱鎂礦化。

硅化的石英常呈星散狀、團塊狀或微細脈近礦體產出，綠泥石化一般分布范圍廣泛，往往與硅化相伴生。碳酸鹽化分布于近礦圍巖中，方解石呈細脈狀、網脈狀或不規則狀產出，充填于巖石節理裂隙或礦石裂隙之中。

2.5礦區地球物理及地球化學特征

通過甘肅有色地勘局四隊l∶1萬區帶地化普查工作和五隊l/2千高精磁測工作，總結礦區地物、地化特征如下：

l）圈定了500γ以上磁異常四個，均分布于超基性巖體內及其接觸帶部位。

2）整個超基性巖體均具一定磁性，磁異常零值線與巖體和地層的接觸帶基本吻合，所以本方法可尋找超基性巖體，并對找礦有指導意義。

3）地化分析結果Cu、Cr、Ni、Co、V、Ti異常分布態勢與巖體相吻合。

4）引起地化異常帶的地質主要因素為超基性巖體和銅鈷礦體所致。

3　礦床特征

3.1礦體特征

本區存在兩個銅礦化帶，分別長800～1000m，厚2～10m。兩個銅礦化帶相距1000m左右，位于同一構造破碎帶上，呈北西向側列式產出，走向110°～140°，與產于超基性巖體內及其接觸帶的構造破碎帶相對應，其中香毛山銅礦床位于西銅鈷礦化帶的西段。

礦區內共發現7條銅礦（化）體，其中在勘查區內圈定礦（化）體3條，均為銅鈷共生礦體。1號礦體產于超基性巖體與綠泥片巖北接觸帶中，并向東南延伸于綠簾綠泥石片巖中，2號礦（化）體、3號礦化體分布于綠簾綠泥石片巖中。

Cu、Co礦（化）體地表氧化后形成紅色、紅褐色、土黃色松散土狀鐵帽。主要由紅色粉末狀赤鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、藍銅礦等組成，并見夾有磁鐵礦碎塊，局部地方磁鐵礦中可見星點狀、細脈狀黃鐵礦、黃銅礦。

礦區內主要礦（化）體地質特征分述如下：

1號礦（化）體：地表出露長300m，厚度不足1m，產于蛇紋巖與綠泥石片巖北接觸帶。控制礦體長190m，地表氧化礦體平均品位 Cu：0.377%，Co0.033%；地表20m以下見原生硫化礦，向深部分叉成兩條礦體，整個礦體呈脈狀、透鏡體狀產出，沿走向具膨縮、尖滅再現的特征。產狀在地表受地形影響，傾角較緩，傾向NW20～50°傾角45°左右，向深部傾角變陡，礦體主要由含銅鈷黃鐵礦、磁鐵礦塊狀礦石及星點、細脈浸染狀礦石組成，圍巖蝕變為碳酸鹽化、綠泥石化、孔雀石化、藍銅礦化。

2號礦（化）體：地表出露長240m，厚度1.90m，產于北帶綠泥石片巖中，控制礦體長90m，地表氧化礦體平均品位Cu：0.669%，Co：0.030%；深部原生硫化礦體平均品位Cu：1.90%，Co：0.093%。地表礦化連續性較好，礦體呈透境體、扁豆狀產出，具膨縮、尖滅再現特征，礦（化）體總走向110°～140°，傾向NE，傾角40°左右。礦石以塊狀含銅、鈷磁鐵礦為主，黃銅礦以角礫狀、條帶狀為主，星點狀、細脈浸染狀次之。礦體受后期構造改造，具牽引褶曲。

2號銅鈷礦體在深部坑道中可單獨圈定出兩條金礦體，品位1.0—3.9g/t，厚度1.15—2.9m，長20m，兩端均未有工程控制。

3號礦化體：地表出露長70m，厚度2.90m，呈脈狀、透鏡體狀產出，為鐵帽帶，可見綠泥石化、孔雀石化、藍銅礦化，地表探槽揭露分析結果未達邊界品位，深部未進一步工作。

4、5、6號礦體在勘查區外，未在本報告涉及范圍內，暫不詳細說明。值得提一點的是，各銅鈷礦體中均可單獨圈定出金礦體，最高品位可達10.3g/t，未進一部作系統地質工作。

3.2礦石特征

3.2.1礦區礦物組成

礦（化）體及礦體中主要礦石物為磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、含鈷黃鐵礦；其次為輝銅礦、銅藍、黝銅礦、藍銅礦、孔雀石、褐鐵礦、自然銅等。脈石礦物主要有次生石英、綠泥石、蛇紋石、碧玉、方解石等。

3.2.2礦石結構、構造

礦石結構以半自形、它形細粒結構為主、次為交代殘余結構及網格結構。

礦石構造以星點及細脈浸染狀、塊狀構造為主，次為團塊狀、條帶狀、角礫狀構造。

星點及細脈浸染狀構造：黃銅礦、黃鐵礦等金屬礦物呈星點狀或呈細脈狀分布于磁鐵礦、石英巖及蛇紋巖中而形成。

塊狀構造：黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦等金屬硫化物、氧化物集合體充填于較大的容礦空間而形成的具有一定厚度的塊狀集合體。

角礫狀構造：黃鐵礦、黃銅礦等礦物分布于角礫狀碧玉巖中或黃鐵礦、黃銅礦等礦物集合體破碎后呈角礫被后期硅質熱液膠結而成。

條帶狀構造：黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物呈細條帶分布于磁鐵礦及石英巖中而形成。

團塊狀構造：黃銅礦、黃鐵礦等金屬硫化物呈團塊狀分布于含礦巖石及其裂隙中。

3.2.3礦石類型及礦物共生組合

原生硫化礦石礦物組合為黃銅礦、黃鐵礦、黝銅礦、銅藍、輝銅礦、磁黃鐵礦、含鈷黃鐵礦等。以含銅鈷磁鐵礦、黃鐵礦為主。

次生氧化礦石礦物組合為：孔雀石、藍銅礦、褐鐵礦等。

礦物共生關系為黃銅礦與磁鐵礦，黃銅礦與黃鐵礦—磁黃鐵礦共生。其礦化期次可分為三期：

1）以磁鐵礦、碧玉及少量黃銅礦為組合的第一期礦化。

2）以黃鐵礦、磁鐵礦、石英及少量黃銅礦為組合的第二期礦化。

3）以黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦及石英為組合的第三期礦化。

該礦區氧化礦的深度因無探礦工程控制，其自然類型主要是依據民窿采坑的實際情況推算的，一般氧化帶垂深l0m左右，其下均變為硫化礦。

4　礦床成因分析

根據前述礦床礦體產出特征、礦石結構構造和圍巖蝕變特征及其組合特征綜合分析，礦床成因為火山沉積噴氣（流）沉積改造型銅礦床。香毛山銅礦床中的銅礦富集于綠泥石片巖中，表明香毛山礦床中銅礦床應理解為深部流體沿同沉積期構造把銅成礦物質帶到近地表海底，形成含銅礦源層，其后由于加里東晚期超基性巖蛇紋巖沿著控礦裂隙貫入，因熱鹵水噴流作用，改造對銅的再富集，形成脈狀透鏡狀銅礦體。在巖體、接觸帶中形成星點及細脈浸染狀黃銅礦。

5　找礦標志

（l）超基性巖分布地區的巖體內外接觸帶；（2）地表鐵帽；（3）具有較強的硅化、綠泥石化、碳酸鹽化圍巖蝕變帶；（4）磁異常為較好的輔助標志；（5）其直接找礦標志為孔雀石，藍銅礦等礦化地段和民窿及舊采坑。

［1］ 薛春紀.北祁連鏡鐵山海底噴流沉積鐵銅礦床［J］.1997.

［2］ 左國朝.何國琦.北山板塊構造及成礦規律［M］.北京：北京大學出版社，1990.

［3］ 西安地研所、酒泉地調隊北祁連西段鐵-銅（多金屬）型礦床成礦條件及找礦預測研究.1998.

［4］ 張玉成.喬立斌、李克等.甘肅省肅南縣香毛山礦地質普查報告［R］.2006，3.

P618.67