青海省德爾尼銅礦床礦石特征及成因意義

賈 偉

（成都理工大學，四川 成都 610059）

1 地質背景

研究區(qū)地層屬巴顏喀拉-羌北地層區(qū)，包括阿尼瑪卿山分區(qū)和巴顏喀拉山分區(qū)。以沉積巖為主，區(qū)內地層主要有上石炭統(tǒng)（C3）、二疊系（P）、中下侏羅統(tǒng)（J1-2）、白堊系（K）、第三系（R)和第四系(Q)[1]。區(qū)內巖漿活動頻繁，侵入巖發(fā)育。

2 礦石特征研究

2.1 礦物組成及組分

德爾尼主礦體的礦石類型主要可分為含銅黃鐵礦礦石，互層狀黃鐵礦與磁鐵礦礦石，黃鐵礦與磁黃鐵礦礦礦石及少量伴生閃鋅礦與方鉛礦的礦石[2]。礦石中的主要組分是：銅、鋅、鈷、硫。這四種組分在礦體中分布均勻程度不一致，但均可單獨圈出礦體。礦石中含有多種伴生組分，其中較重要者為：金、銀、硒、鎘、鎵、銦等。

2.2 礦石組構

德爾尼銅礦礦體中I礦體的大規(guī)模露天開采為觀察礦石構造提供了極大的便利，I礦體礦石構造類型較多，主要為塊狀構造，其次為條帶狀、角礫狀等（圖1A、圖1B）。

德爾尼礦區(qū)主礦體的各類原生礦石中，I主礦體見到礦石結構類型最多，其中以半自形-自形-它形粒狀結構為主，其次為壓碎結構、充填和溶蝕結構等[3]。壓碎結構：黃鐵礦和磁鐵礦受力破碎，呈碎屑狀；斑狀變晶結構：黃鐵礦重結晶，形成大小相差懸殊的集合體；礦石的充填（圖1C），溶蝕和交代結構被認為是熱液成因的標志；乳滴狀結構：在礦石中微細粒黃銅礦，不均勻分散在閃鋅礦中；環(huán)狀結構：微細粒黃鐵礦圍繞在大顆粒黃鐵礦周圍呈環(huán)帶狀（圖1D）；變余草莓結構[3]：該結構為典型的沉積作用而形成的一類礦石結構，其成因現(xiàn)在多認為與生物作用有關。草莓狀結構在德爾尼礦區(qū)的塊狀黃鐵礦中普遍存在，另在白銀廠折腰山、小鐵山、祁連郭密寺和成縣鄧家山等與海相噴流(熱水/火山)有關的典型礦床中都有出現(xiàn)，對比研究，可能屬海底熱液噴流沉積而成。

圖1 部分礦石組構照片

3 成因分析

陳杰指出，德爾尼銅礦床成礦作用和火山沉積作用無關，主要是地幔巖重熔硫化礦漿貫入上地幔裂隙系統(tǒng)而形成原始礦體，隨裂谷復雜演化發(fā)生變質變形，后經(jīng)多次熱液疊加以及表生改造，是一種新類型銅多金屬硫化物礦床[4]。章午生認為德爾尼銅礦床形成于上地幔，再就位于地殼淺部，是塊狀硫化物礦床中的一個特殊類型，可劃為“德爾尼型”，其成因類型屬深部熔離-構造侵位礦床。結合其他資料綜合研究認為德爾尼礦床的成礦經(jīng)歷了海底噴流沉積—熱液疊加的過程[5]。董富權認為德爾尼銅礦床屬于海底熱液礦床，與典型塞浦路斯型海底熱液塊狀硫化物礦床的礦石礦物組合相近；認為該礦床的成礦作用過程分為內生成礦期（超基性巖蛇紋石化階段、海底熱液噴流階段和疊加階段）和表生期（褐鐵礦一孔雀石一藍銅礦形成階段）；通過礦體主要礦物閃鋅礦中分子的百分含量計算,顯示成礦的最高溫度不大于400℃,最低可能低于100℃；認為成礦物質來源于深部，海水提供部分成礦物質；德爾尼礦區(qū)的塊狀礦石中黃鐵礦普遍存在草莓狀結構礦物組合表明為中低溫成礦，及同位素的數(shù)據(jù)等資料，表明該礦床為海底熱液噴流沉積成因[6，7]。焦洪林根據(jù)電子探針數(shù)據(jù)，得出德爾尼銅礦床礦體中黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等主要礦物產生于中低溫熱液環(huán)境下[8]。蘇現(xiàn)輝初步探討了礦床成因，認為該礦屬與構造有關的熱液礦床[9]。結合本文研究結果，認為德爾尼礦床與熱液活動有密切關系，成礦溫度為100℃～400℃之間，成礦時代為晚石炭世，成礦物質來源可能源于地幔，為中低溫海底熱液噴流沉積礦床。

4 結論

德爾尼銅礦床四個主礦體均以層狀、似層狀或透鏡狀產出，礦石構造主要為塊狀構造，其次為條帶狀、角礫狀、網(wǎng)脈狀、脈狀構造、浸染狀構造、斑雜狀構造。礦石結構以半自形-自形-它形粒狀結構為主，其次為壓碎結構、斑狀變晶結構、充填和溶蝕結構、交代結構、草莓結構等。結合前人研究成果，認為德爾尼礦床與熱液活動有密切關系，成礦溫度為100℃～400℃之間，成礦時代為晚石炭世，成礦物質來源可能源于地幔，為中低溫海底熱液噴流沉積礦床。