淺析甘肅省康縣周家坡銅礦成礦

李辰昊++王敬超++鄭斯倫

摘 要：甘肅周家坡銅礦是處于揚子板塊西北邊緣的次級構造單元-碧口增生體。周家坡銅礦床具有固定的地層層位，礦體賦存于變質火山巖-凝灰質千枚巖內，或細碧巖與凝灰質千枚巖之間，產于磁鐵石英巖中；巖性與銅礦體的形成、產出有密切的關系；礦體在空間上呈帶狀分布，似層狀產出，礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦，石英、綠泥石則是主要的脈石礦物，礦石構造以條帶狀、浸染狀構造為主，結構主要為他形-半自形粒狀結構；在印支期造山作用中，本區被劇烈的抬升，對銅礦體的形成提供了空間；在礦床形成過程中，變質作用對于礦體富集具有明顯的改造作用。這幾種因素共同決定了銅及其相關元素的富集，形成了周家坡銅礦。

關鍵詞：康縣；周家坡銅礦；火山-沉積型銅礦；控礦

前言

火山-沉積型銅礦是銅礦床的一種重要類型，甘肅周家坡銅礦是其典型代表，甘肅省由于其獨特的地理位置，具有與眾不同的的成礦地質背景，銅資源結構的特點是單一的礦石類型，基本上全是易選冶的硫化礦[1]。并且有許多有益的伴生組分存在于礦石中，所以本地區礦石具有很高的經濟價值。作者根據對甘肅周家坡銅礦地質構造及成礦特征的專題研究，結合在該區實習工作的經歷整合了礦區的成礦特征，在這里做一個淺析。

1 區域地質背景

周家坡銅礦位于甘肅省東南部，礦區屬揚子地臺的褶皺基底[2]，本區大地構造位置處于揚子地塊北緣，松潘-甘孜印支褶皺系東段和南秦嶺加里東褶皺帶交合部位，受西秦嶺東西向主體構造的影響，本區域主構造線呈北東東向展布，對成礦有利。

1.1 地層

區內屬揚子地臺的褶皺基底，巖石普遍經受區域變質，褶皺強烈，構造復雜，巖相變化大，未發現生物化石，地質工作研究程度較低。巖石地層單位將其劃歸碧口群，屬于海相火山噴發-沉積巖系，時代屬前震旦紀，厚度大于5000米。

礦區內主要出露的地層基本是前震旦系碧口群陽壩巖組鐵爐溝帶（AnZbkyb）（圖1）。

1.2 構造

礦區主構造線方向為北東東向，巖層總體傾向150～160°，傾角70～85°，呈單斜產出。前震旦系碧口群地層以韌性變形占主導地位，主要表現為同斜平行倒轉褶皺，伴生次級褶皺，構成緊密褶皺；巖層層理被片理、劈理置換，并發生再次褶皺，明顯可見三期變形；為一總體有序、內部無序的地層。斷裂表現為韌性剪切帶，單個剪切帶寬幾十米至幾百米，延長數百至數千米；帶內見小型緊閉褶皺、糜棱巖化。

礦區斷裂構造主要表現為北西傾向、南西傾向的節理裂隙，以及順層發育的節理裂隙，未見較大的斷層錯斷和位移。

1.3 巖漿巖

區內巖漿巖主要有火山巖及侵入巖。火山巖以中元古代海底火山噴發細碧角斑巖系為主，侵入巖為加里東期閃長巖及印支期花崗巖。

1.4 變質作用

區內的變質作用以區域變質為主，熱接觸變質僅在侵入巖周邊表現明顯。

碧口群海相火山噴發-沉積巖經過區域變質作用變成了綠片巖或者低綠片巖。變質程度比較深的地層是陽壩巖組，該地層巖石主要是綠片巖。巖石中綠泥石化、綠簾石化普遍發育，其中在某些區域還發育有陽起石化、絹云母化。

2 控礦因素

2.1 地層層位對成礦的影響

區域內地層除缺失奧陶系外，從元古界至白堊系均有分布，主要出露中上元古界碧口群（一套火山碎屑巖和正常沉積碎屑巖-碳酸鹽巖）、中泥盆統三河口組（碎屑巖-碳酸鹽巖）及少量的石炭、志留系地層。周家坡銅礦賦存于構造層的多個層位中，有前震旦系碧口群白果樹巖組（AnZbkb）、前震旦系碧口群陽壩巖組（AnZbky）。而陽壩巖組是區內出露的主要地層，按照巖石組合和銅礦化特征，自下而上可分為四個帶：銅礦坡帶（AnZbkya）、鐵爐溝帶（AnZbkyb）、龍潭帶（AnZbkyc）、孟家坡帶（AnZbkyd）。

銅礦體主要賦存在前震旦系碧口群陽壩巖（AnZbky），礦體均是賦存在絹云石英千枚巖和凝灰質千枚巖中。

2.2 構造對成礦的影響

本區大地構造位置處于揚子地塊北緣，松潘-甘孜印支褶皺系東段和南秦嶺加里東褶皺帶交合部位，因此印支期的造山作用使本區強烈抬升褶皺，使區內出現了大型的背斜和向斜，為銅礦體的形成提供了空間。

在本區內還發育有多條斷裂帶，銅礦體的形成又受到斷裂帶的控制，區內三條主要的斷裂構造主要變現為北西傾向、西南傾向以及順層發育的節理裂隙，成為銅礦體的理想控礦構造。斷裂帶受擠壓形成的片理和裂隙則為本區銅礦體的賦存和運移提供了空間和通道。

2.3 巖性對成礦的影響

主要巖石類型有細碧巖、細碧凝灰巖、石英角斑凝灰巖、凝灰質千枚巖和少量（含銅）磁鐵石英巖等。可歸納為細碧質巖石、角斑質巖石、千枚巖和石英巖四類。總體以火山碎屑巖為主，與銅礦有關的細碧質巖石和其內的（含銅）磁（赤）鐵石英巖厚度變化不大，代表火山噴發間歇期相對穩定的沉積環境。賦礦巖石主要是千枚巖和凝灰巖。

在周家坡銅礦中，銅礦體明顯受一定顏色的含礦層的控制，主要存在于銀灰色絹云母千枚巖的巖層中，靠近銀灰色的巖層內也存在銅礦體。而隨著銀灰色逐漸消失，出現深綠色等深色的巖層，則銅礦體也會逐漸減少至消失。

含礦層的巖石主要為粉砂巖、酸性凝灰巖，結構上均為顆粒狀，是成熟度較高的巖石，這一類巖石的礦化都比較強烈，在周家坡銅礦中以酸性凝灰巖、粉砂巖含礦較富。

2.4 變質作用對成礦的影響

周家坡銅礦變質作用以區域變質作用為主，該區銅礦是在海底火山噴流沉積形成的礦源層基礎上，經區域變質作用改造、遷移、富集形成的。礦床內存在的變質成因的礦石結構構造就是最有力的證據，例如粒狀變晶結構、條帶狀構造以及團塊狀構造。而后期的區域變形作用晚期階段，變質鹵水的流動對銅礦有一定的改造和富集作用[3]。礦體內常見的網脈狀、團塊狀礦體，以及礦體內常見硫化物-石英脈或網脈穿插硫化物、磁（赤）鐵礦條帶，就表明了這一點。

3 結論

（1）周家坡銅礦礦床是火山-沉積型銅礦床。區內構造主要以褶皺以及節理裂隙帶為主，巖漿巖為細碧角斑巖，變質作用以區域變質作用為主。

（2）礦體嚴格受地層和其層位的控制，礦體賦存于變質火山巖-凝灰質千枚巖內，或細碧巖與凝灰質千枚巖之間。在剖面上，礦體主要分布在沉積韻律的中上部，基本都產于千枚巖、凝灰巖地層中，主要為前震旦系碧口群陽壩巖組銅礦坡帶（AnZbkya）和前震旦系碧口群陽壩巖組鐵爐溝帶（AnZbkyb）。

（3）巖性與銅礦體的形成、產出有密切的關系。在巖石方面：當層位中以凝灰巖或者是以千枚巖為主時，礦體會賦存其中。在顏色方面：含礦巖石多是淺灰色、灰色等淺色時，對于銅礦的形成是非常有利的。

（4）銅礦體形成與構造作用有很大關系。印支期造山作用使本區強烈抬升褶皺，區內出現大型的背斜和向斜，區內礦體又受到多條斷裂帶的控制，為礦體的形成提供了理想的控礦構造，斷裂帶受擠壓形成的裂隙和片理化帶為本區銅礦體形成和賦存提供了空間和通道。

（5）以變質作用為基礎而形成的銅礦，在礦床形成過程中，變質作用對于礦體富集具有明顯的改造作用。

參考文獻

[1]王之田，秦克章，張守林.大型銅礦地質與找礦[M].北京：冶金工業出版社，1994：1-162.

[2]陶炳坤.甘肅省銅礦床主要類型及其找礦類型分析[J].甘肅地質學報，1995：4-2.

[3]景煜臻，謝洪春.甘肅省康縣杜壩銅礦地質特征及找礦前景[M].甘肅：冶金出版社，2006.