甘肅紅柳泉北山銅多金屬礦床構造控礦機制及深部找礦啟示

孔琳琳

（甘肅省地質礦產勘查開發局第二地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730020）

甘肅紅柳泉北山地區位于造山帶南緣，當今紅柳泉北山已發現多處銅金屬礦點。由于勘察工作缺乏理論研究，導致目前為止勘察程度較低，難以突破找礦難度。構造對礦床的形成具有重要作用，是控制成礦的動力來源。在成礦的過程中影響礦體的生成形態，而后決定是否改造以及保存礦體狀況。早在八十年代，就有學者對構造型式展開了研究工作。得出該區域為低溫熱液型礦床，在該礦床的研究中廣泛分類方法為低硫型和高硫型兩類。

1 甘肅紅柳泉北山銅多金屬礦床構造控礦機制

1.1 甘肅紅柳泉北山地質特征

甘肅紅柳泉以北山區出露地層主要為中原元古代長城系古銅井，該地區為單層結構發達，呈西北向分布，次要斷裂向東北向分布，深大斷裂主導地質分布、巖漿定位、礦物分布。該區巖漿活動頻繁，主要為晚瓦里世二長花崗巖，以及黑云母花崗巖，分布穩定且規模大，巖石中發育微晶脈和酸性細粒花崗巖斑巖脈，走向近SN向。一些學者通過對該區分析研究，認為成礦元素的巖漿活動與構造運動密切相關。對成礦熱液的斷裂帶均為斷裂控礦構造型式的組成部分，甘肅紅柳泉北山具體礦床礦體形態，如下表1所示。

表1 礦床礦體形態統計表

上表1中圍巖大致可分為玄武安山巖與安山巖。一些學者依據產出將礦體分為兩個礦帶，分別是上礦帶與下礦帶，兩者的圍巖相比，下礦帶的玄武巖山巖較為致密堅硬。如若兩礦帶同時受到同等構造應力，下礦帶更不容易發生破裂，因此下礦帶圍巖穩定性優于上礦帶[1]。

1.2 銅多金屬礦床成礦物質來源

甘肅紅柳泉北山地區礦體形態上，表現出舒緩波狀的特點，在一般情況下，礦體賦存斷裂擴張的位置，向深部延伸逐漸尖滅。針對一些傾斜角有變化的斷裂，進行逆斷層運動，會導致陡傾斜位置緊閉，并且滑脫擴容，導致這一問題的原因是陡傾斜受到壓性作用。礦體在走向變化處厚度增大，沿東北呈現波狀彎曲形態，表示含礦斷裂具有扭性的特點。扭性無礦化石脈體不含圍巖夾石，則推斷為早期熱液充填導致。如果石英脈體寬厚，并含蝕變圍巖角礫，則推斷為成礦區熱液涌入圍巖形成。構造蝕變巖型金礦床中對為典型的礦床是紅莊礦床，其礦體特征是東西走向，以透鏡狀產出，延伸偏轉對礦體的形態改變很明顯。礦集中區內的石英脈型金礦床，主要以石英脈形式產出，在圍巖靠近礦體處多發育蝕變。從中發現邊界平直的含礦石英脈，具有剪切形態，以東向為主要走向。侵入接觸帶對礦床的礦化具有重要作用，典型礦區的構造特征，如下表2所示。

表2 侵入接觸帶控礦構造特征

綜合礦集區幾個典型礦床的礦化特征情況，發現主要控礦構造型式為侵入接觸帶構造，但是不同礦床的地質特征不同，因此發育的侵入接觸帶控礦造型也有差異性[2]。

2 甘肅紅柳泉北山銅多金屬礦床深部找礦啟示

2.1 強化物質組成研究工作

晚古生界石炭系紅柳園組是該地區地層與巖性的標志，變質長石、石英砂巖和花崗巖斑巖是含有該地區礦石的巖石。我國金屬礦產的特點有礦床少、綜合利用價值大、與其他礦物共生的特點，這些特征決定了稀有金屬礦物組成的復雜性。因此，有必要對金屬礦床物質展開研究，確定礦床可利用性，加快礦藏開發利用。1950年代和1960年代，我國開始開發利用稀有金屬礦床。但我國選材加工技術落后，無法與國際競爭，受到金屬礦產價格的影響，大部分礦山一直處于虧損狀態，甚至少部分礦山已經被迫關閉。綜合利用是指對金屬礦山的造巖物進行經濟評價。目前，我國在選治方法、設備以及工藝方面逐漸取得了進步，并且工藝技術條件在不停優化著，已經攻克了很多金屬礦的資源難利用的問題。準確評價礦藏與制定行業指標，是綜合利用的結果，也是判斷開發效益的一般依據。金礦化以看不見的金的形式出現在毒砂中，也有少部分以自然金形式存在。

2.2 設計綜合勘查方案

如上所述，我國稀有金屬礦床大多為共伴生型礦床，大部分礦床也是可利用的，包括石英、電氣石等非金屬礦。甘肅紅柳泉北山地區斷裂構造發育，明顯出現遙感蝕變信息，下壩地區是尋找銅金屬礦的有利地段，該區域具有準找大型多金屬礦床的找礦潛力。根據文中研究的甘肅紅柳泉北山地質特征，以及甘肅紅柳泉北山地區礦體形態與物質來源，設計出符合甘肅紅柳泉北山地區的綜合勘查方案。蝕變礦化信息與礦化密切相關，具有帶狀分布的特點。提取礦化蝕變信息，對尋找礦床具有重要意義。區域內目前發現的最新發現的礦化類型為造山型，主要產于韌性剪切帶兩側的北東次級斷裂構造中，碳酸鹽化、硅化物是主要的蝕變，黃鐵礦是主要的金屬硫化物，黃銅礦和天然金是次要的金屬硫化物。綜上所述甘肅紅柳泉北山地區，已發現數個金屬礦，以及眾多的小型礦點，表明了該區域的地質環境具有優越性，存在著尋找大型銅多金屬礦的找礦潛力[3]。

2.3 結合斷裂現象定位礦床位置

多金屬硫化物階段是主要的礦化階段，在礦床的形成中，而成礦晚期的熱液活動會導致碳酸鹽礦物的形成，通過發育彎曲紋層可以得知，成礦主階段經歷了構造活動，并且推理前河礦床具有控礦構造型式，斷裂控制了礦體的整體分布，使東西礦體不連續，對其進行深部找礦發現斷裂現象，如下圖1所示。

圖1 深部找礦發現斷裂現象

觀察上圖1發現，甘肅紅柳泉北山地區控礦標志是NWW向斷裂構造，控制著該區域巖漿侵蝕位于地層展布。結合NWW斷裂現象定位礦床位置。蝕變巖性型礦床甘肅紅柳泉北山礦區內重要的礦床類型，其成礦物質的富集受礦斷裂方向的制約，主要發育形式為斷裂控礦構造。證據權重法根據正權重、負權重為主要的參考指標，該方法根據不同證據進行深部找礦預測。

3 結語

甘肅紅柳泉北山地區內金屬礦床眾多，本文通過對該區域的研究發現，該地區地質條件復雜，礦床的賦存與構造密切聯系，并且構造控礦特征顯著。發育形式為斷裂式發育，針對礦床的分布有較強的控制作用，其中主要的控礦構造型式為侵入接觸帶構造。