青海省門源縣紅溝銅礦礦體特征及成礦控礦因素探討

方剛　王小成　李豪

【摘 要】紅溝銅礦是火山—噴流成因類的銅礦床。區域上受達坂山南緣斷裂帶的影響，由次生的近北西西向和北東向分布的張裂隙控制。礦體主要賦存于奧陶統的火山沉積巖系中，主要含礦巖性為細碧巖。礦體成似層狀，透鏡狀，主要礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦。

【關鍵詞】紅溝銅礦；斷裂；火山-噴流；門源

1 區域構造背景與礦區地質

1.1 區域構造背景

本區大地構造位置處于北祁連板塊內的北祁連洋殼帶與中祁連島弧隆起帶接壤的達坂山南緣斷裂帶北側。以達坂山南緣斷裂帶為界，其北為北祁連洋殼帶，其南為中祁連島弧隆起帶。區內經歷了大洋裂谷、板塊拼合及碰撞造山、陸內盆嶺分異和陸內裂谷疊置等成礦構造地質環境。其中被動陸緣裂谷階段富鈉的細碧-角斑巖系發育，形成火山噴流（氣）沉積成礦系統中以火山巖為容礦主巖的紅溝銅礦。

1.2 礦區地質

區內出露地層主要有下元古界（Pt1）云母石英片麻巖、斜長片麻巖等，分布于礦區南側且逆沖于晚奧陶世火山沉積巖之上；下奧陶統陰溝組（O1y），主要分布于礦區西段，與晚奧陶世地層成斷層接觸；上奧陶統扣門子組（O3k），沿達坂山北坡呈北西向分布，構成長約70公里，寬約5～7公里的火山沉積巖帶。巖性以細碧巖、細碧質凝灰巖、石英角斑巖、石英角斑質凝灰巖為主，少量角斑巖、角斑質凝灰巖，顯雙峰火山巖特征。火山角礫巖、綠泥片巖、大理巖等也有分布；該巖組是本區主要賦礦層位。上述地層形成北西走向、陡傾的緊密褶曲。多方位的斷裂發育，以北西向斷裂為主，多具多期次活動特征。

本區在早古生代裂谷活動期間，有較多的超基性巖侵位；多旋回的火山噴發（溢）活動基本平息之后，有次火山巖漿侵入，形成與細碧巖同質的閃長巖體；裂谷閉合、隆升、造山后，有中酸性巖漿侵入活動，形成花崗閃長巖、花崗斑巖等巖株或巖脈；加里東造山期后，有華力西、印支等造山活動疊加，并有酸性巖體、巖脈產出。

2 礦床地質特征

2.1 礦體賦存位置

含礦地層為上奧陶統火山沉積巖系。其下部（自下而上）：①紫紅色角斑巖、角斑質凝灰巖、凝灰角礫巖夾灰巖扁豆體；②紫紅色火山角礫巖、集塊巖；③黑綠色細碧巖、細碧質凝灰巖、似層狀、透鏡狀、硅化強，有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ號礦體產出，為主要含礦層；④灰白色及紫紅色石英角斑凝灰巖。中部：紫紅色火山角礫巖；褐黃綠色凝灰質礫巖；黑綠色細碧巖，產有Ⅴ號礦體，為第二層礦層；淺灰白—淡黃綠色石英角斑巖；⑤紫紅色火山角礫巖。上部：綠泥片巖；鈣質綠片巖；藍灰色大理巖。含礦建造為火山熔巖；火山碎屑巖建造。

2.2 礦體特征

礦體主要賦存于上述地層中兩個細碧角斑巖系噴發旋回不同層位的細碧巖層中，走向均沿NWW方向斷續分布（圖2）。礦體在地表出露標高一般為3425—3870m，向下延伸控制最低標高為3300m，礦體主要集中分布于3400—3800m之間，礦化深度達數百米，絕大部分礦體呈盲礦體產出。礦體產狀與圍巖基本一致，走向270°-320°，傾向南西，傾角一般為55°-65°。礦區已查明有7個礦體群，共52個礦體。每個礦體群由多個脈狀、似層狀或扁豆狀礦體組成，礦體形態復雜，局部受構造影響，形成一些囊狀或不規則狀礦體。單礦體長度在8-450m之間，厚度0.4-35m不等。礦體規模與圍巖的厚度和延伸長度成正相關關系，在細碧巖膨大部位，礦體（群）的累計厚度增大，礦體數增多，規模變化大。

2.3 礦石結構及圍巖蝕變

礦石具半自形—他形形粒狀結構、交代結構，塊狀、細脈浸染狀、浸染狀、角礫狀構造。主要礦物成分為：金屬礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、毒砂、方鉛礦等；脈石礦物為綠泥石、石英、方解石等；次生礦物有孔雀石、藍銅礦、褐鐵礦以及少量銅藍、輝銅礦、黃鉀鐵礬、自然銅、自然硫等。圍巖蝕變：有綠泥石化、碳酸巖化和黃鐵礦化，偶見綠簾石化、弱硅化。

3 控礦因素及找礦標志

3.1 控礦因素

礦床產于被動陸緣裂谷環境中，礦體受火山巖地層層位控制，基性細碧巖為主要含礦層，其內并有次火山相的鈉長閃長巖侵入。多數礦體呈似層狀、透鏡狀與圍巖整合產出，礦石中見有條帶狀構造，塊狀礦體中心部位含銅較高個別礦體銅鋅比達5：2，說明存在一定的火山-噴發沉積特征。

礦區中各類巖石的硫同位素組成是較均一的，離散度較小，均為正值，與純海水硫同位素有較大的差別。雖然礦區內含銅石英方解石脈及后期熱液礦脈的硫同位素與主要塊狀硫化物礦石硫同位素組成存在著一定差異，但總體反映出礦床的主要成礦作用是與火山作用密切相關的。

從礦床總體而言，礦床中主成礦元素以Cu、Fe、S為主，而Pb、Zn含量較低，與同一成礦地質環境中的松樹南溝礦床進行對比來看，在成礦溫度上有差異，說明礦物含量及成礦溫度的變化，與礦床距火山噴發中心的遠近有關，因此認為紅溝銅礦應屬近火山口相產物。

從礦床鐵銅礦的產出關系來看，大致可和北祁連的一些礦床相似（陳家廟、柳溝峽、樺樹溝），雖然沒有典型的上鐵下銅雙層結構模式，但磁鐵礦一般多賦存于礦體的上部或邊部是該礦床的顯著特征。

綜合上述特征，該礦床屬塊狀硫化物礦床類型的銅礦床（據《青海銅礦》，劉增鐵、任家琪等，2007.8），主要成礦作用是火山活動，而且賦礦圍巖以火山巖系（基性細碧巖）為主，將其成礦類型歸于火山—噴流成因類的銅礦床。

3.2 找礦標志

3.2.1 地層與巖性標志

礦體主要產于晚奧陶世富含鈉質的細碧巖層內，從地層組合上來看，一般是巖相變化較為頻繁的地段，具有一套從酸性至基性的火山噴發多旋回、多韻律組合特征。火山熔巖、凝灰巖發育完好地段，往往也是找礦的有利地段。

3.2.2 構造標志

礦床受南北兩大縱斷裂控制較明顯，礦帶常分布于大斷裂旁側，礦體群、礦體則分布于次級小規模的平行斷裂或擠壓帶、構造片理化帶的發育處，北西西向斷裂與近東西向斷裂的交匯處往往是成礦富集最有利部位。

3.2.3 圍巖蝕變標志

礦體及附近往往有顯著的多種蝕變現象，如有綠泥石化、鈉長石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化和硅化等多種蝕變現象疊加分布的情況，可作為間接找礦標志。

3.2.4 地球化學標志

一般在成礦前的走向斷裂附近Cu、Zn、Au、As元素含量往往增高，靠近礦體處，Cu一般150×10-6—514×10-6，最高達2200×10-6，遠離礦體處Cu含量一般降至35×10-6—74×10-6。成礦主元素含量特征在水平、垂直分帶中有明顯變化，采用原生暈分帶法是尋找深部盲礦體的有效標志。

【參考文獻】

[1]劉增鐵，任家琪，等.青海銅礦[Z].2007，8.

[2]黃薰德，吳郁彥，等.地球化學找礦 地質出版社，北京第二次印刷，1989，5.

[3]方剛，等.青海省門源縣紅溝銅礦深部及外圍銅礦勘查報告[R].內部資料， 2013.

[責任編輯：楊玉潔]