甘肅北山公婆泉銅礦床地質特征及控礦因素研究

付 全

（甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

甘肅北山造山帶是我國著名的中亞造山帶的一部分，是我國重要的斑巖型銅礦床的產地，區內構造—巖漿活動強烈，形成了一系列斑巖型銅礦床，如玉海、福興、三岔口、土屋和延東等大中型礦床，顯示出區域巨大的找礦潛力[1]。但是，在北山造山帶內尋找銅礦床的效果并不理想，直至公婆泉銅礦床的發現，對該區域尋找斑巖型銅礦床具有重要的指示意義。鑒于此，本文以公婆泉銅礦床為例，在總結礦床地質特征的基礎上，分析其控礦因素，為區域找礦提供參考。

1 礦區地質

1.1 地層

研究區大地構造位置處于窯洞努如—公婆泉—白云山—東七一山早古生代活動陸緣，北接星星峽—明水—旱山地塊，南側與方山口—營毛沱—鷹嘴紅山早古生代被動陸緣帶（馬鬃山地塊）相鄰。研究區地層出露較簡單，出露地層主要為公婆泉群火山巖（圖1）。公婆泉火山巖根據巖性組合以及空間分布規律等分為3個巖性組：①上組巖性為英安巖、流紋巖、安山巖及流紋英安巖等，以灰色、灰綠色為主，夾有少量的中酸性火山角礫有、大理巖以及生物碎屑灰巖、玄武巖等；②中組巖性以中酸性火山熔巖、火山角礫巖等為主，巖石呈灰色、紫紅色，另夾有少量凝灰質砂巖等；③下組巖性以安山巖、安山質火山碎屑巖、玄武巖以及火山沉積巖等組成，顏色以灰綠色、紫紅色為主。另外，在礦區北側分布有少量的白惡系細砂巖、長石石英砂巖、含礫長石石英砂巖等；同時，在礦區溝谷低洼區域以及坡角等地區分布有厚度不等的殘坡積物和沖洪積物。

1.2 構造

礦區構造極為復雜，以韌性構造為主，脆性構造次之（圖1）。根據野外地質調查，在礦區內初步識別出韌性剪切帶3條，剪切帶走向變化較大，可分為NNW向、NWW向和NEE向三組[2]。其中，NEE向的韌性剪切帶規模較大，在礦區延長可達10km，剪切帶寬度可達3km，傾角南東，該組斷裂被NNW向的韌性剪切帶和NWW向的韌性剪切帶錯斷，暗示NEE向韌性剪切帶形成較早；NWW向韌性剪切帶長約7km，寬度僅為0.1km，傾向SSW；NNW向韌性剪切帶長約6km，寬1.5km，傾向南西。

1.3 巖漿巖

礦區巖漿巖極為發育，從加里東期至華力西期均有出露（圖1）。其中，加里東期以石英閃長斑巖、花崗閃長斑巖和英安斑巖為主，形成于加里東晚期；華力西期以中晚期為主，巖性以石英閃長巖和花崗巖為主。巖體主要侵位于志留系公婆泉群火山巖地層中，以隱伏巖體為主。

圖1 公婆泉銅礦床地質簡圖（據參考文獻[3]）

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

根據礦體空間分布規律等可將公婆泉銅礦床分解為3個礦區。其中，一礦區位于公婆泉礦區的西側，共發現銅礦體150余條，礦體延伸0.1m～1100m不等，主要分布在英安斑巖花崗閃長斑巖中，近礦圍巖蝕變發育，且具有明顯的分帶性，從礦體中心向外側具有“絹英巖化帶（由絹云母、黃鐵礦、石英等礦物組成）→鉀化帶（鉀長石、石英和黑云母等組成，并可見少量的黃銅礦）→青磐巖化帶（分布最廣泛，發育綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等）”的變化規律；二礦區位于公婆泉礦區的東側，初步圈定出礦體37條，礦體均賦存在NEE向韌性剪切帶內；三號礦區位于公婆泉礦區的中南段，礦體主要賦存在NNW向和NEE向韌性剪切帶的交匯部位，體現出明顯受韌性剪切帶控制的特征。

2.2 礦石特征

礦區金屬礦物以黃銅礦、斑銅礦等為主，可見少量的方鉛礦、閃鋅礦、輝銅礦、黃鐵礦等；脈石礦物以石英、絹云母、鉀長石、綠泥石、綠簾石、方解石等為主。礦石結構以固溶體分離結構、半自形—它形粒狀結構和交代結構等為主，以細脈浸染狀、網脈狀和團塊狀構造為主，另見少量的環帶狀構造、皮殼狀構造等。

2.3 蝕變特征

礦區近礦圍巖蝕變極為發育，從含礦斑巖體中心至外圍一般具有明顯的三個蝕變帶，即從礦體中心向外側具有“絹英巖化帶（由絹云母、黃鐵礦、石英等礦物組成）→鉀化帶（鉀長石、石英和黑云母等組成，并可見少量的黃銅礦）→青磐巖化帶（分布最廣泛，發育綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等）”的變化規律。

3 控礦因素

（1）斑巖體控礦。前文已述及，公婆泉銅礦床的礦床成因屬于斑巖型銅礦床，因此斑巖體是最為主要的控礦因素之一。含礦斑巖體不僅僅是銅礦體形成的成礦母巖，為成礦提供了豐富的物質來源，而且是銅礦化的主要圍巖，控制著銅礦體的空間展布規律。根據對礦區內已發現的二百余條銅礦體統計發現，礦體主要賦存在花崗閃長斑巖和英安斑巖中。因此，該巖性是主要的控礦巖性之一。

（2）構造控礦。公婆泉銅礦床雖然屬于斑巖型銅礦床，其成因明顯與斑巖體的形成有關，但是在空間上銅礦體的分布規律與礦區內的韌性剪切帶密切相關，尤其是二礦區和三礦區。其中，二礦區中的銅礦體均賦存在NEE向韌性剪切帶內，三號礦區中礦體主要賦存在NNW向和NEE向韌性剪切帶的交匯部位，體現出明顯受韌性剪切帶控制的特征。

（3）火山機構控礦。公婆泉礦區火山機構較發育，其銅礦體的空間分布與火山機構存在聯系，銅礦體主要分布在火山機構中心外圍，這是由于火山作用導致火山機構影響區域構造發育，在火山噴發的中晚期，巖漿熱液沿著構造薄弱區域侵入形成斑巖體，并伴隨著普遍的銅礦化。

4 結語

綜上所述，公婆泉銅礦床的大地構造位置獨特，具有較大的找礦潛力。礦體主要賦存在花崗閃長斑巖和英安玢巖中，是礦區內主要的找礦標志之一。韌性剪切帶和火山機構控制著斑巖體的分布規律，而斑巖體既是銅礦體的成礦母巖，又是礦化的圍巖。在今后的找礦勘查工作中，應加強韌性剪切帶中以及交匯部位的找礦勘查工作。