甘肅碧口地區金銅礦的礦體分布特征及成因類型分析

張龍海，羅小紅

（中國建筑材料工業地質勘查中心甘肅總隊，甘肅 天水 741000）

碧口金銅礦區位于甘肅文縣碧口鎮中廟鄉，礦區北距文縣縣城101公里，西距碧口鎮15公里，南距寶成鐵路縣昭化車站86公里，甘川公路穿過礦區[1]。礦區處于白龍江下游，摩天嶺分水嶺北側，屬中等切割高中山-中低山區。區內最高峰坪臺山海拔2147.4m，最低處河床標高560m，相對高差1587m。白龍江系匯入嘉陵江的三級水系，在碧口地區蜿蜒曲折，年度徑流量86.72億立方米。該區域是我國乃至全世界金銅礦體重要的成礦區帶之一[2]。因此，對于該區域的研究是十分重要的經濟和社會價值。

本文以甘肅碧口地區金銅礦礦體為研究對象，探討礦體分布規律，并對其成因類型進行分析，以期為該區金銅礦體找礦提供參考。

1 礦體分布特征

在甘肅碧口地區，二輝玄武巖和玄武輝長巖是金銅礦體的主要產出形式，就地熔離型金銅礦是礦體的主要產出類型，這主要在礦體形成晚期，巖層內出現了硫化熔離現象，使巖漿形成了層級分離的形態，進而導致該礦體類行動形成[3]。通過對巖層的化學組成進行分析可知，金元素在巖漿內以飽和狀態存在，在硫化物熔離作用下，玄武石內有2%物質發生結晶，形成分異，這也是造成巖漿富金的關鍵原因，熔離后的巖漿貫入斷裂，進而形成了該礦區礦體的分布特征。

首先，玄武輝長巖作為該區域地熔離型金銅礦體產出的主要形態，其主要分布在偏西方向地段上，該地段地層內主要含有蝕變玄武輝長巖與斜長二輝玄武巖，由外向內相對均勻分布，在區內東巖體北部接觸帶上分布尤為明顯。同時，在此區域內出現了復雜組成，其主要是多期次侵入的結果，表現為在破碎帶和斷層中，閃長巖在其中不規律存在。含礦性較好的蝕變玄武輝長巖主要分布在西側，并且斷層對礦體分布產生阻斷。

其次，在二輝玄武巖內，就地熔離型金銅礦體分布相對均勻。在輝長巖與斜長二輝玄武巖交接部位，出現斜長二輝玄武巖分布的情況，對其進行橫剖，可以看見鉤狀礦體。同時，其與超基性巖體存在相同特征，在淺度開采條件下，對礦體有控制作用的鉆孔相對較少，通過鉆孔分析，底板產狀對礦體有明顯控制作用，且在底板低洼位置，礦體產出豐富，也可以理解為“坑”內礦藏資源更為豐富。對于碧口地區的金、銅礦體的空間分布規律為，西銅東金，中間金銅兼重。碧口北緯21°～24°，東經100°～105°區域內廣泛分布的金銅礦，其分布規律如圖1所示。

圖1 碧口地區金銅礦體分布規律圖

從圖中可以看出，區內金、銅礦體分布的規律性明顯，在研究區103.5°～105°范圍內，主要以金礦體為主；在101°～103.5°范圍內主要以銅礦體為主；在整個研究區范圍內，金銅共生的礦體也廣泛分布，其分布沒有明顯的規律?？傮w來看，研究區范圍內金、銅礦體的分布規律是西銅東金，而不存在中間金銅兼重的規律。

2 金銅礦礦體成因類型分析

在上述對礦體分布特征研究的基礎上，本文對造成其成因進行分析，并以不同因素類型進行劃分。

2.1 地層因素引起的成礦

首先，在時空關系上，礦體的成因與礦石性質和地層特性有直接的聯系，金銅礦的礦化呈現出明顯的層控性，層狀分布是金銅礦主要分布特征，巖層和礦體存在內在接觸的關系。金銅礦體中的大理巖、二輝玄武巖等礦石賦存量較大，部分地層礦石呈灰色細變粒狀，常見圍巖有硅質巖，底板圍巖巖性的控礦特征明顯，表明礦化產出位置與地層及其巖性存在成因關系。

其次，地質礦物的產出主要被固定的噴流巖及沉積巖等物質影響。在不同層狀的金銅礦體中均有明顯出露的礦物為趁沉積礦物，礦石組成有富斜長石巖、硅質結核灰巖、鐵白云石、硅質巖、條帶狀灰巖、硅質條帶等等。同時，二輝玄武巖內含有鈣質斜長石、二輝玄武巖石，礦物組成為礦床的成礦熱液提供了有利條件。所以，金銅礦發育有一個固定的形成系統，沉積礦物的形成于礦床的成因有直接關系。

另外，斷陷盆地的活動性特征也是礦體成因之一。在多個期次的地質沉積條件下礦物的巖性發生了變化，研究區出現了斜坡沉積相，具體的出露形態如下圖所示：地質形態包含了出沉積砂巖、滑塌、崩塌角礫巖圖2（1）、包卷層理圖2（2）、滑塌褶皺圖2（3）、鑲嵌不整合、流水切槽以及同沉積斷層圖2（4）。其反映礦區“坑”的形成與同沉積斷裂有密切的成因聯系。

圖2 玄武輝長巖巖性不同發育結構

基于此，經過初步推斷，金銅礦的成因關鍵是由地層沉積斷裂必要條件。在礦體的自東向西的方向依次探測發現了閃銅礦、磁黃金礦、方金礦、黃銅礦等地質礦物，另外地層之間夾雜了凝灰質角礫巖、硅泥質角礫巖，兩種礦石存在共生關聯性，判斷金銅礦的西側位置有同生斷裂系統，礦物產出與斷裂系統存在內部關聯。這與已知的該區域金銅礦及分布相對均勻的特點相吻合。

2.2 構造因素引起的成礦

碧口地區內自南至北，呈東西向展布的四條區域性斷裂，其由一系列的次級斷裂構造組成，具有長期活動性特征。四條斷裂帶限定了碧口地區斷拗、斷隆的分布，控制著碧口地區地質構造演化、巖漿活動及成礦特征。

許多大型礦體在空間上都與大型斷陷盆地有關，同時，盆地構造、演化過程也對成礦有控制作用。從區域上看，碧口地區的金銅礦的分布特征主要為由南向北方向發展，形成這種空間分布特征主要是因礦體的斷裂隆起地帶與斷裂盆地之間存在一定的聯系。期初泥盆世，金銅礦的地質構造受地質環境影響較大，而到泥盆紀，出現了一次劇烈的地層凹陷、拉張，在深部地層出現巖漿涌動，巖石混熔，引發了地殼內部的斷裂拉張，形成了一條較深的斷裂谷帶，出現厚度大、含基性、中基性火山巖的淺水陸源碎屑沉積。斷陷裂谷帶發育出的斷拗構造，也成為了金、銅元素富集的良好條件。在斷陷裂谷帶強烈拉張下沉的晚期，裂谷轉向閉合，金銅礦體成礦也多發生在該階段。礦體衍生在同生斷裂構造形成的水池中，形成礦體。研究區內熱水沉積型金銅礦體均賦存于上述四條斷裂帶所圍限區域內。此外，碧口地區內中低溫熱液充填-交代型金銅礦體賦存于主干斷裂所派生的北西向及北東向的次級構造中。二輝玄武巖型金銅礦則主要分布于受主干斷裂控制的中酸性侵入巖外接觸帶的二輝玄武巖或二輝玄武巖化大理巖中。這也與該地區金銅礦體共生分布規律相契合。

2.3 巖漿巖因素引起的成礦

碧口地區巖漿巖對成礦的作用主要表現在對礦化的時、空、物的控制上。

首先，由于巖漿作用與礦體的時空關系，會對礦體生產發揮一定作用。碧口地區金銅礦體成礦作用巖漿侵入有密切的關系，巖漿活動是區內成礦作用的主導因素之一。碧口地區內大多數礦體，在空間上圍繞巖漿巖體分布，基本分布于巖體外接觸帶2km范圍內，存在與二輝玄武巖或二輝玄武巖化大理巖中。在巖體的成巖時代前期，該類型金銅礦就發生成礦作用，巖漿活動使已形成的礦體進一步富集，后期疊加的斑巖型金銅礦化，并最終產于巖體的接觸帶及巖體內，后期的巖漿成礦作用疊加在前期金銅礦之上，形成就地熔離型礦體。

其次，巖漿活動提供了金銅成礦部分物質來源。碧口地區內的巖漿活動，不僅為礦體提供成礦物質，使得金銅礦化進一步富集，而且，還形成斑巖型金銅礦體。碧口地區內廣泛分布的石英斑巖、二輝玄武巖等巖體，其金、銅、銀成礦元素含量高于區域背景值，為礦體形成提供部分物質。

另外，巖漿活動是成礦作用所需熱量的主要來源。成礦作用離不開溫度，熱可以改變成礦介質的物理性質，并提供經發生化學反應的條件，促使礦質的集成沉淀。并隨著巖漿作用的發展和演化，溫度也不斷變化，使得成礦作用呈現階段性變化，形成溫度由高至低的成礦系列。

3 結束語

本文提出對甘肅碧口地區金銅礦的礦體分布特征及成因類型分析研究，在對已有礦體分布信息進行梳理統計的基礎上，推導出礦體成因。對于礦體的分部信息隨著時間推移會逐漸全面化，其也會從側面對本文提出的成礦分析結構進行驗證，并可根據分布信息的發展對其進行適當調整，以此為該區域的找礦工作提供參考。