甘肅文縣白皂山銅礦地質特征及找礦標志淺析

劉偉剛

（甘肅省地質礦產勘查開發局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

白皂山銅礦地處甘肅省文縣范壩鎮白皂村以南，讓水河北岸，地理坐標：東經105°03′00″~105°04′00″，北緯32°44′45″~32°45′15″（2000國家大地坐標系），礦區面積1.44平方公里。從文縣經212國道到碧口鎮后轉鄉道通往范壩鎮，礦區距范壩鎮約5km。

白皂山銅礦的勘查工作程度較高，1995~1999年由甘肅省地礦局地質一隊在文縣范壩—碧口一帶調查金、銅礦點時發現，隨后在開展筏子壩外圍找礦時開始勘查工作，2006年~2011年期間逐步開展了普查、詳查及補充詳查工作，提交小型銅礦一處。

1 勘查區地質

1.1 地層

礦區地層簡單，主要出露陽壩組（Chy），屬長城紀碧口群，巖層呈北東向展布，總體為變質中-基性火山巖、火山碎屑巖夾絹云石英片巖、綠簾綠泥絹云片巖的交互建造，是區域主要含礦地層。

區域上將陽壩組劃分為七個巖性段，礦區僅可見第五巖性段（Chy5）。該巖性段自北而南進一步細分為三個巖性層：

第三巖性層（Chy5－3）為黃綠色、綠色綠簾綠泥片巖（ECs）。

第二巖性層（Chy5－2）為深綠色綠泥片巖（Cs），局部夾黑灰色條帶狀磁鐵石英巖，該層為礦區內重點含礦層，銅礦體產于其中。

第一巖性層（Chy5－1）為淺灰綠色、綠色綠簾石化絹云石英片巖（CQs）。

1.2 火山巖

礦區內火山巖較為發育，主要見于陽壩組，巖性為變基性凝灰巖、變基性火山熔巖，另有少量安山質凝灰巖。其噴發韻律對銅礦體具控制作用。先后經歷了多種多期次變質，如早期火山熱液自變質作用以及后期的區域低溫動力變質作用，其中區域動力變質作用占主導地位，現已變為綠片巖類。

1.3 構造

區域上碧口群深構造層次較深，以韌性變形為主。碧口群陽壩組經歷了晉寧期兩次構造變形疊加，主要為縱向構造置換，形成了區域性的直立面理發育帶，表現為向南陡傾的大型單斜層，面理產狀傾向175°~185°，傾角∠65°~85°的。

此外多見不同方向、期次的節理裂隙，多被晚期石英脈或黃鐵礦黃銅礦細脈充填，規模較大的斷裂不發育。巖石經歷較強烈的構造變形，在石英中局部出現韌性剪切特征，如拉伸線理或旋轉碎斑等，綠泥石片巖、綠簾綠泥片巖中可見塑性流變。

1.4 圍巖蝕變

區內圍巖蝕變發育，綠泥（綠簾）石化與黃鐵礦化在礦體頂底板附近較強；絹云母化較為普遍，由礦體中向圍巖逐漸漸弱；硅化呈細脈狀，滲透交代現象明顯，主要分布于銅礦體及近礦圍巖之中；碳酸鹽化雖弱但普遍發育，方解石細脈沿裂隙及片理分布于礦石及圍巖之中，在近礦圍巖中均發生有碳酸鹽化現象。

1.5 地球物理特征

區域航磁測量顯示自白皂山—筏子壩一帶磁異常成群成帶出現，經檢查多由磁鐵石英巖引起。礦區內圈定1:1萬磁異常一處，磁異常中心位于正磁場中，向南、南東向傾伏，兩側無負磁場，推測由順層板狀磁性地質體引起，向下無限延伸。經工程揭露，地表CuⅠ－1礦體與異常位置吻合，并在深部發現了含銅磁鐵石英巖型和含銅綠泥片巖型銅礦石，證明該異常為CuⅠ－1礦體引起的礦致異常。

1.6 地球化學特征

依據1:20萬區域化探成果，區域上大部分銅礦（化）點無異常顯示或僅有若干Cu、Co、Au孤立點異常，1:5萬化探圈定的Hs－37（甲2）異常包含礦區，主要異常元素為V-Ni-Cr-Pb-Co-Mn，表現為區內火山巖系元素組合與后期熱液元素的進一步疊加特征。依據巖石化學測量結果進行相關分析，區內Cu、Ni 、Zn、Co、Cr等元素關系密切，可直接或間接指導找礦。

2 礦體地質特征

2.1 礦體特征

白皂山銅礦賦存于長城紀碧口群陽壩組第五巖性段，海相基性火山巖較為發育，火山噴發具有一定的韻律特征，對銅礦體產出層位控制顯著，處于正常沉積巖（顏色較淺）與的變基性火山巖（顏色較深）韻律組合層內，礦體產于絹云石英片巖—綠簾綠泥片巖的過渡帶中，與圍巖接觸接觸關系以整合為主。礦體主要為層狀或似層狀，向兩端變為透鏡狀，直到逐漸尖滅。目前圈定銅礦體2條（圖1），簡要特征如下：

圖1 白皂山銅礦778m中段（PD3）平面示意圖

CuⅠ－1礦體：地表施工TC0、TC4、TC6三個槽探，控制礦體約140m；在深部由PD1、PD2、 PD3、 PD4三個平硐工程控制，PD4以下施工9個坑內鉆探工程，共控制礦體垂深505m。礦體的厚度由地表向深部逐漸增大，一般0.78m~12.74m，最大可達14.04m，礦體平均厚度5.2m；礦體品位一般0.41%~6.67%，最高9.95%，平均品位1.82%。礦體形態呈簡單層狀、似層狀產出，其產狀150°~190°∠70°~80°。礦石類型單一，為黃鐵礦化黃銅礦化綠泥片巖型。厚度變化系數65.95%，為穩定型，品位變化系數119.80%，較均勻。CuⅠ－1礦體的頂板、底板厚1m～5m，均為絹云綠泥片巖，一般隨礦體的增大而增厚，隨礦體的尖滅而變薄甚至尖滅。

CuⅡ－1礦體：地表未發現，經近地表平硐PD1發現的一條盲礦體，深部由三個平硐工程（PD2、 PD3、 PD4）及7個坑內鉆探工程控制，目前共控制礦體垂深390m（標高531m~921m）。該礦體厚度沿傾向較為穩定，一般為0.77m~2.86m，最高可達6.25m，其平均厚度為1.82m；礦體品位一般在0.36%~2.72%，最高品位5.19%，平均2.48%。該礦體形態為似層狀，沿走向兩端逐漸變為透鏡狀，直至礦體尖滅，礦體陡傾，產狀170°~190°∠70°~75°。礦石類型為黃鐵礦化、黃銅礦化磁鐵石英巖型。厚度變化系數77.86%，屬穩定型；品位變化系數59.51%，有用組分分布均勻。礦體頂板巖性為（綠泥）絹云石英片巖，底板巖性為綠泥片巖。

由以上可知，礦體中淺部厚度較小，銅品位普遍偏低，向深部厚度變大，銅品位逐漸變富。

2.2 礦石質量

該礦床礦石自然類型分為兩類：含銅綠泥（綠簾）片巖型及含銅磁鐵石英巖型。礦石中原生礦物主要為黃鐵礦、磁（黃）鐵礦、黃銅礦，地表附近氧化礦石中可見孔雀石、褐鐵礦及銅藍，礦物成份相對簡單。主要脈石礦物有綠泥石、綠簾石、石英，以及少量的碧玉、白云母、陽起石等。

礦石結構多為自形－他形粒狀結構，少量呈現交代溶蝕結構和文象結構，局部可見固溶體分離結構。礦石構造多為條帶狀、稀疏浸染狀，磁鐵石英巖型礦石多為致密塊狀。

礦石中除主成礦元素Cu以外，伴生Au含量0.15g/t~0.34g/t；Ag含量4.05g/t~8.90 g/t；Zn含量0.24%~1.72%，均可綜合回收利用。有害元素Pb、As、Mg含量低。Cu分布不均勻，含量變化大，從含銅綠泥片巖型→含銅磁鐵石英巖型，Cu品位大幅提高。

3 礦床成因與找礦標志

3.1 礦床成因

白皂山銅礦成因可與筏子壩銅礦進行類比。其成因為火山噴流（氣）－沉積、區域變質作用疊加后期熱液改造作用，且后期熱液疊加作用相對較強，屬海相基性火山噴流（氣）—沉積變質型礦床。

3.2 找礦標志

（1）地層標志：地層層位控制礦體產出，位于正常沉積巖向變質中基性火山巖及凝灰巖過渡帶，其中產出的硫、鐵富集的磁鐵石英巖及相應層位的地表孔雀石化鐵帽，是直接找礦標志。

（2）構造蝕變標志：相應層位中的構造糜細條帶及其中不規則發育的脈狀、條帶狀分布的金屬礦物；圍巖與礦體分界清晰，具有強烈的片理化現象。發育特征蝕變如綠簾、綠泥石化，碳酸鹽化及沿層間裂隙產出的硅化等。

（3）地球化學標志：1：20萬、1:5萬水系沉積物測量中Cu異常雖然不顯著，但化探綜合異常中與Cu相關元素異常較好，可作為尋找該類型銅礦的地球化學標志。

（4）地球物理標志：白皂銅礦主要礦石類型均具有一定的磁性，如磁鐵石英巖和綠片巖中的磁鐵礦、磁黃鐵礦等均可引起異常。處于綠色巖系和淺色巖系過渡部位的磁異常均具有一定的找礦前景，尤其規模較大、連續性相對較好好、正負異常相伴且強度高的磁異常無疑最具找礦價值。

（5）其它標志：該區古人采礦活動活躍，已發現多個古人采礦老硐，受限于當時采礦技術均位于淺部，向深部開拓有限，且地表可見選冶剩余的煉渣，古人采冶遺跡也是良好的找礦標志。礦區及周邊有銅廠里、銅廠溝、銅礦山等多個與銅有關的地名，亦是找礦的有用信息。

4 結論

（1）白皂山銅礦產于長城紀碧口群陽壩組，銅礦體于特定過渡層位產出，即變質基性火山巖與正常變碎屑沉積巖交互韻律組合層內，為海相基性火山噴流（氣）—沉積變質型礦床。

（2）銅礦體多呈層狀、似層狀產出，向兩端延伸漸變為透鏡狀。礦石類型主要為黃鐵黃銅礦化綠泥（綠簾）片巖型及黃鐵黃銅礦化磁鐵石英巖型，銅礦體由地表向深部品位逐漸變富，厚度變大。從現有的資料來看，其延伸和規模仍具有較好的遠景，有必要對外圍相應層位進行追索，對深部進一步控制。

（3）白皂山銅礦找礦標志主要為：正常的變碎屑沉積巖向變質的火山巖過渡地帶，構造糜細帶及片理化現象，地表的孔雀石化、銅藍及深部黃銅礦化、黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、酸鹽化等蝕變均為重要的找礦標志。