王洪慶 魏吉虎 李瑞 范政強 唐慶軍
(西部礦業集團公司新疆瑞倫礦業有限責任公司 哈密 839200)
青海賽什塘銅礦位于青海省海南藏族自治州興海縣境內,是目前青海省采選能力最大的銅礦。隨著多年的開采及資源量負變較大的影響,賽什塘銅礦目前面臨資源缺乏的危機,繼續尋找新的資源量已迫在眉睫。在近年的深部勘探過程中,陸續在位于主礦體底板的變質粉砂巖中發現了一定規模的細脈狀礦體(為了與矽卡巖型礦體相區別,在后文中將該類礦體統稱為深部礦體)。本文通過對深部礦體的地質特征進行了詳細的分析,并據此重點探討了該類礦體的控礦因素,認為在賽什塘深部探求該類型礦體潛力巨大。
賽什塘銅礦區大地構造位于柴達木準地臺東南緣晚古生代弧形褶皺的東南段,東南側與西秦嶺印支褶皺帶相毗鄰。其成礦區劃屬鄂拉山多金屬成礦帶(Ⅲ級)的賽什塘~日龍溝亞礦帶(Ⅳ級),由于礦區處于不同構造帶的交接部,并且自海西運動之后又經歷了印支運動及喜山運動等構造變動改造及影響,所以構造格局較為復雜。

圖1 賽什塘銅礦床地質簡圖
區內主要出露地層為下二疊統、第三系貴德群與第四系(圖1)。下二疊統地層巖性主要為細粒長石石英砂巖、灰黑色條帶狀絹云母千枚巖夾大理巖。主要含礦地層為下二疊統a 巖組第七巖性段(P1a7)為泥質巖、碳酸鹽巖組合。區內侵入巖較發育,由中深成-淺成相的中酸性小巖體和超淺層相的中-酸性巖枝、巖脈群組成,侵入于下二疊統地層中。礦區巖體主要為印支期中酸性及酸性巖體,主要巖石為石英閃長巖。礦區斷裂構造和層間破碎帶發育,主要為北西向和北北西向,褶皺構造主要有雪青溝復式背斜和孤峰向斜,總體軸向北西。
賽什塘銅礦主礦體礦床成因自1983年初期勘探以來,有多家科研單位來礦區進行礦床成因、成礦條件及控礦因素等多項專項研究,對本礦床成因的觀點較多:主要有沉積變質改造層控礦床[1]、斑巖型疊加的復合銅礦床[2]、熱水噴流沉積加巖漿弱改造型銅礦床[3]以及三者三位一體的成礦模式[4]四種認識,最新的研究報告認為是矽卡巖型銅礦床[5]。
深部礦體是在近年進行的補充地質勘探過程中所發現的,從宏觀上看,礦體群亦具有明顯的似層狀分布,層位穩定,礦體群整體就位于下二疊統a 巖組第七巖性段(P1a7)的第一巖性層附近(圖2),灰黑色變質粉砂巖是其主要的賦礦巖石;礦體群明顯受賦礦巖石的層間滑動構造和層間斷裂構造所控制,幾乎很少見到矽卡巖礦物,且圍巖的蝕變均不明顯,僅發育少量的絹云母化;礦體絕大多數分布在3400m標高以下至石英閃長巖巖體之間的區段內;礦石以似層狀、透鏡狀、脈狀、細脈狀、浸染狀黃銅礦磁黃鐵礦礦石為主,局部可見磁黃鐵礦礦石、黃銅礦礦石等,除磁黃鐵礦礦石、黃銅礦礦石外,金屬礦物還有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦等。

圖2 礦區14勘探線剖面圖
與上部矽卡巖型礦體相比,磁黃鐵礦的含量明顯增多,同時脈狀、細脈狀的礦石顯著增加,銅金屬平均品位從1.0%-1.8%下降至0.5%-0.8%,鐵金屬平均品位明顯變高,金、銀的品位伴隨鐵金屬的品位而升高。
深部礦體的礦石主要類型為黃銅磁黃鐵礦石、磁黃鐵礦礦石、黃銅礦礦石,多呈脈狀、細脈狀,局部團塊狀產出。主要礦石礦物除磁黃鐵礦、黃銅礦外,還有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦(圖3)。
磁黃鐵礦是研究區內礦石中含量最多的礦石礦物,分布較廣。磁黃鐵礦常呈他形粒狀結構,集合體呈現團塊狀或不規則狀。粒徑一般在0.094-0.47 mm,最大粒徑為1.0 mm,最小粒徑為0.009 mm。常與黃銅礦、黃鐵礦共生。其在磁黃鐵黃銅礦石中含量最高,高達40%-70%。從東部到西部、從淺部到深部,磁黃鐵礦在礦石中含量有變高的趨勢;黃銅礦石是研究區內礦石最主要的礦石礦物,為區內最主要的含銅礦物之一。常呈半自形-它形粒狀結構、填隙結構存在,集合體多以塊狀、條帶狀、脈狀、細脈浸染狀產出。黃銅礦單體粒度變化較大,一般為0.09-0.47 mm,最大粒徑0.80 mm,最小粒徑為0.05 mm。黃銅礦多與磁黃鐵礦、黃鐵礦等共生。

圖3 細脈狀磁黃鐵黃銅礦礦石
從深部礦體的形態與空間分布來看,礦化的富集受多種因素的控制,主要可歸納為構造、巖漿巖及圍巖三大因素,而三大因素又是相互關聯。
礦區揭露的地層主要為下二疊統a巖性組,也是礦區的賦礦地層。a巖性組為一套碎屑巖、泥質巖夾碳酸鹽沉積,該組巖石普遍遭受區域變質作用,為淺變質巖系,主要由黑云母千枚巖、變質粉砂巖、大理巖等組成。其中第五巖性段、第六巖性段、第七巖性段均為賦礦的地層層位,特別是第七巖性段第二巖性層發育的厚大銅礦體,以其規模大、分布穩定為特征,使其成為礦區主礦體的賦存層位,深部礦體則主要分布在第七巖性層第一巖性層中,由此可見,深部礦體與地層的關系十分的密切,礦體明顯受地層層位的控制。
從巖性上看,深部礦體容礦巖石—灰黑色變質粉砂巖因空隙與滲透率較大,在構造應力的作用下,又容易產生裂隙等原因,這為含礦熱液的運移提供了通道、為含礦熱液的富集提供了空間。
賽什塘礦區第3 期侵入巖(以石英閃長巖為主)內部可見浸染狀磁黃鐵礦和黃銅礦,是賽什塘銅礦床最主要的成礦地質體,主要的成礦元素Cu、Fe 就來自于其中;在空間形態上,礦化與石英閃長巖巖體的形態密切相關。礦體絕大多數分布在石英閃長巖巖體與變質粉砂巖的接觸帶的凸出部位的變質粉砂巖的一側,而凹陷部位與平直部位礦化較差。
北西向的雪青溝復式背斜以及位于其南西翼的賽什塘背斜、近東西向的孤峰向斜基本控制了礦區的地層的展布,同時賽什塘背斜控制了與成礦密切相關的石英閃長巖的產出,同時由于巖漿活動引起的背斜兩翼層間剝離和層間滑動構造,以及各種裂隙構造為含礦熱液的運移、儲存提供了通道和賦礦空間。所以上述構造是賽什塘礦區主要的控巖、控礦構造。
在背斜褶皺形成的過程中,由于地層巖性的差異,形成了地層層間剝離及層間滑動構造,這為后期含礦熱液的運移、儲存創造了良好的空間條件,同時也控制著礦體的產出形態、產狀。在深部礦體中表現的較為明顯,礦體整體位于下二疊統a巖組第七巖性段(P1a7)的第一巖性層附近,灰黑色變質粉砂巖是其主要的賦礦巖石,礦體群明顯受賦礦巖石的層間滑動構造和層間斷裂構造所控制,幾乎很少見到矽卡巖,且圍巖的蝕變均不太明顯,僅發育少量的絹云母化,礦體絕大多數分布在3400 m 標高以下至石英閃長巖巖體之間的區段內;礦石以似層狀、透鏡狀脈狀、細脈狀、浸染狀黃銅磁黃鐵礦為主。
綜上所述,巖漿巖為含礦熱液提供主要的含礦物質,構造作用為含礦熱液提供運移的通道,圍巖中的變質粉砂巖為含礦熱液的富集成礦提供空間,矽卡巖主礦體則起到了阻止含礦熱液向上運移的可能,使其在變質粉砂巖的層間滑動拆離構造與裂隙中富集成礦或使主礦體進一步富集。根據以上論述,認為深部變質粉砂巖容礦的脈狀、細脈狀礦體應屬于脈狀、細脈狀熱液充填成因。
礦區近年進行的深部找礦工作,主要的找礦方向為大理巖與巖脈、巖枝接觸帶的矽卡巖中,而隨著逐步往深部的進行,小型的巖脈、巖枝順層往下延伸變得困難,所以找礦效果不太理想。而隨著深度的加深,主巖體往深部與地層的接觸部位變得更加平緩,而且含礦熱液的溫度、壓力也隨深度的增加而增大,更加有利于含礦熱液往變質粉砂巖空隙中的運移。所以,變質粉砂巖容礦的脈狀、細脈狀熱液型充填礦體在深部的找礦潛力是巨大的。