甘肅省瓜州縣輝銅山銅礦礦床成因及找礦潛力分析

（甘肅省地質礦產勘查開發局水文地質工程地質勘察院，甘肅 張掖 734000）

甘肅省瓜州縣輝銅山銅礦位于塔里木板塊敦煌地塊北緣鐵、金稀有金屬成礦帶。近年來，通過深部及外圍找礦工作，取得了一定的找礦成果，本文通過對前人和近期勘查資料的系統整理，探討礦床成因，以期對區域找礦提供借鑒。

1 區域地質背景

輝銅山銅礦地處塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊的對接部位，大地構造位于哈薩克斯坦板塊紅柳園賬房山褶皺帶花牛山地體。大洋巖石圈及溝弧盆地在本區都有出露，洋殼向陸殼演化過程中的火山—花崗巖類巖漿活動頻繁，成熟陸殼的再裂陷作用和裂谷性巖漿作用占重要作用，兩大古板塊大陸邊緣沉積作用類型較齊全。區內銅、金及多金屬礦產分布眾多，具有良好的找礦前景。

2 礦床地質特征

礦區地層為下—中奧陶統花牛山群上巖組，主要由大理巖和云母石英片巖所組成，局部有石英巖、流紋巖。大理巖具條帶狀構造。地層走向330°左右，巖層微向南西傾斜，傾角近于直立。礦區巖石蝕變強烈，但以矽卡巖化為主，其次是蛇紋石化和角巖化。礦體賦存在矽卡巖化大理巖中，常為含銅矽卡巖。蛇紋石化和角巖化往往遠離礦體。

礦體受輝銅山北北西向構造帶控制。該構造帶的主壓性面，與礦區地層的展布方向一致，走向為330°～340°。展現在礦區的構造形跡以強烈的北北西向的擠壓破碎帶，和與之相配套的北東東向（60°～70°）張扭性斷裂最為發育；其與礦的關系是：前者起著導礦和容礦的良好作用，后者則起著破壞礦體作用。其它如東西向的壓性斷裂雖有表現，但對礦床影響較小。

出露在礦區的巖漿巖主要有兩期，一是分布在礦區南側的華力西中期第一次侵入的輝長巖。輝長巖在礦區被蛇紋巖所包圍，兩者呈漸變的過渡關系；二是分布在礦區北部的印支期磚紅色鉀長花崗巖；它是本礦床的母巖。

3 礦體地質特征

根據礦床的自然分布，分東、西兩個礦區（見圖1）。

東礦區：礦帶長700m，寬200m。主礦體2條，長103～337.5m，厚2.17～10.33m，最大垂深188m。

西礦區：礦帶長2000m，寬300～500m。由于成礦后的北東東向一組（4條）張性斷層發生水平移動，將其分割成5個自然礦段，從西往東編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。其中主礦體7條，一般長74～340m，厚2～10m，最厚15m，最大垂深500m。

圖1 輝銅山地區地質簡圖

礦體呈透鏡狀，群體產出，產狀與地層的巖石條帶方向及成礦母巖的接觸面一致。走向北北西330°～340°，傾向向南西方向陡傾斜，傾角80°左右。但有向南東方向傾伏之趨勢。

礦石為浸染狀。金屬礦物有輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦和少量的方鉛礦、閃鋅礦。脈石礦物有石榴石、綠簾石、透輝石、透閃石、硅灰石、方解石、石英等。地表常見孔雀石。

礦物的生成順序：磁鐵礦→斑銅礦、輝銅礦→黃銅礦→方鉛礦、閃鋅礦。

礦體的銅平均品位：0.36%～1.81%，局部氧化礦石可達10%，同時含砷、銀，其中砷為2%～15%，銀為1～10×10-6，個別可達200×10-6。經光譜檢查鉛、鋅含量較低，但伴生的鉍達到工業要求的規定（平均0.1%～0.3%，最高達0.5%）。

礦區的近礦圍巖蝕變強烈。其中矽卡巖化伴生著礦體和礦化體，常呈具條帶狀構造的含銅矽卡巖。該含礦巖石常為不等粒變晶結構，由石榴石、綠簾石、透輝石、透閃石、硅灰石、方解石等組成；常見石榴石和綠簾石具平行排列，呈條帶狀構造，并被方解石交代。角巖化和蛇紋石化為熱力蝕變作用產生，它們常遠離礦體。

4 礦床成因及找礦潛力分析

4.1 礦床成因分析

礦區南側的華力西期輝長巖和蛇紋巖，及北側的印支期磚紅色鉀長花崗巖，都是本礦床的近礦侵入巖，巖石的化學成分及其扎氐數值表明：各巖石都是正常成分，輝長巖和蛇紋巖的Q值為負值，巖石系二氧化硅不足，磚紅色鉀長花崗巖的Q值為正值，巖石系二氧化硅過飽和。從成礦理論上解釋，矽卡巖礦床的形成之成礦母巖，必須是富含高揮發份的高溫熱液和飽和二氧化硅的中酸性或弱酸性之巖漿為最佳。

通過對上述近礦侵入巖所取的原巖光譜檢查樣品之分析結果中的Cu元素之含量的統計對比（表1），發現磚紅色鉀長花崗巖的Cu含量為該巖石克拉克值的25.7倍，而輝長巖低于其克拉克值，蛇紋巖則為其克拉克值的6倍。按正常，輝長巖之Cu的克拉克值應是花崗巖的4.7倍，但輝銅山的情況卻相反，即磚紅色鉀長花崗巖的Cu含量反是輝長巖的7倍，亦比蛇紋巖高。

表1 近礦侵入巖的Cu含量對比表

綜上所述，作為母巖印支期磚紅色鉀長花崗巖比華力西期的輝長巖或蛇紋巖，對矽卡巖型銅礦礦床的形成是較為有利和優越的。

更重要的是：輝銅山銅礦床的礦體是產在矽卡巖化大理巖中，其礦物組合為硫化物型，并伴有大量的矽卡巖礦物出現。另外，根據近年來礦山生產勘探所獲得的資料證實，該礦床的礦體往往是靠近其北側的磚紅色鉀長花崗巖，或直接賦存在與該侵入巖的接觸面上、或者是賦存在磚紅色鉀長花崗巖的“舌”狀凸出之兩側的凹陷處，礦體又常與磚紅色鉀長花崗巖的枝狀、或脈狀侵入體平行并列出現（圖2）。

圖2 Ⅳ勘探線剖面圖

因此，輝銅山銅礦應屬于矽卡巖型銅礦床，其成礦母巖應與北側分布的印支期侵入的磚紅色鉀長花崗巖有密切的生成關系。

4.2 找礦潛力分析

在輝銅山銅礦區，無論從區域地質背景或是礦區地質特征以及礦床成因等特征來看，均具有一個有利于矽卡巖型銅礦生成的良好地質條件和成礦環境，鑒于礦體有向南東方向傾伏之趨勢，因而該區具有良好的成礦遠景和找礦潛力，值得進一步開展地質勘查工作。

[1]甘肅省地質礦產局.甘肅省區域地質志[M].北京地質出版社，1989.

[2]張新虎，劉建宏，等.甘肅省區域成礦及找礦[M].北京地質出版社，2013.

[3]中華人民共和國區域地質測量報告：輝銅山礦幅（1:50000）[R].酒泉：甘肅省地質局地質力學區測隊，1980.