甘肃省肃北县跃进山南铜钨多金属矿地质特征分析

张跃珂，陶迎冬

(甘肃省有色地质调查院，兰州730000)

研究区位于甘肃省马鬃山镇北，直距约30 km，行政区划隶属甘肃省酒泉市肃北蒙古族自治县马鬃山镇管辖。测区内自有便道通行，交通条件便利。区内无居民定居，无农业生产，有少数游牧民，居民集中居住在马鬃山镇。周围矿山企业有公婆泉铜矿、霍勒扎德盖金矿、白山泉铁矿区、狼娃山铁矿区等，还有许多县办、民办采金小矿山。前期不同学者、单位对北山地区大地构造背景、成矿条件、矿床成因等方面均有不同程度研究。本文根据甘肃省有色地质调查院在跃进山地区实施1:50000矿调工作成果撰写，为在北山北带探寻矽卡岩型铜钨矿床提供了基础资料。

1 区域地质背景

跃进山南铜钨多金属矿位于北山北带，处于塔里木板块与哈萨克斯坦板块的交汇部位南侧的塔里木板块北缘，地层区划归塔里木—南疆地层大区之中、南天山—北天山地层区[1-5]。

研究区区域上出露地层主要有古元古代敦煌岩群(ArPtD)、石炭系下统白山组(C1bs)、侏罗系中下统水西沟群(J1-2S)、白垩系下统赤金堡组(K1c)、新近系上新统苦泉组(N2k)、第四系上更新统冲洪积砂砾石(Qp3apl)和全新统松散冲洪积砂砾石(Qhapl)。区域上与矿产关系密切的地层主要为白山组和敦煌岩群[6-7]。

火山岩仅在白山组地层中可以见到，其多被晚古生代岩浆侵入分割，呈形态各异、大小不等的残留体、捕虏体状产出，总体空间形态呈东西向带状分布，主要见于狼娃山—跃进山一带。岩石类型复杂多样，以喷溢相的酸、中性火山岩(英安岩、安山岩)，中、酸性火山碎屑岩为主。区域岩浆作用强烈，中、酸性侵入岩极为发育，岩石类型复杂，常见有闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩等，一般均呈较大规模的复式岩基产出。

图1 北山地区构造单元划分简图Fig.1 Division of tectonic units in beishan areaⅠ—康古尔塔格—红石山板块缝合带；Ⅱ—哈萨克斯坦板块：Ⅱ1—哈萨克斯坦板块南缘加里东—华力西早期岛弧带；Ⅱ2—哈萨克斯坦板块南缘早二叠世裂陷槽；Ⅲ—塔里木板块：Ⅲ1—塔里木板块北缘基底单元；Ⅲ2—塔里木板块晚古生代活动陆缘

区域上不同时期、不同性质及规模的断裂构造较为发育，纵横交错，主期断裂为近东西向，绝大多数断裂形成于华力西期构造运动[5,8]，断裂复杂多样，性质各异，控制着区域的构造格局。而后期断裂为北西或北西西向，往往归并至东西向断裂上。

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿区内出露地层主要为下石炭统白山组二岩段。岩性主要有晶屑凝灰岩、流纹岩、英安岩、安山岩、石英岩、大理岩/灰岩、矽卡岩、绿泥石片岩。其中，矽卡岩为白钨矿的含矿地质体。矽卡岩整体围绕晚石炭纪正长花岗岩分布，单个矽卡岩体平面上呈不规则状、面积多在0.05 km2左右，最大0.12 km2。矽卡岩主要类型有石榴子石矽卡岩、硅化绿帘矽卡岩等。

2.2 构造

矿区内近东西向、北西向断裂构造发育，主断裂及次生构造为该区岩浆热液及含矿流体侵位提供运移通道及容矿构造，其主要表现形式为：沿断裂侵位的岩体与白山组地层接触交代形成矽卡岩型白钨矿床，矿体的规模及产状严格受岩体与地层接触形态控制，晚期含矿热液沿次级断裂构造侵位、运移，在一定的物化条件下富集成矿，如勘查区铜、铅锌矿、绿帘石英脉型(碎裂岩型)白钨矿。

2.3 岩浆岩

该区岩浆活动较频繁，岩石类型主要有辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、浅色花岗岩、似斑状正长花岗岩。其中，晚石炭世正长花岗岩是该区域含矿热液的重要载体。与地层接触带局部形成矽卡岩。1∶10000土壤测量圈出W、Sn、Bi等异常多分布于该次侵入岩次的外接触带，Mo、Cu异常多分布于其内接触带。经查证，在其外接触带异常内已发现矽卡岩型钨矿体、碎裂岩型(热液充填型)钨矿体、矽卡岩型铜矿体多条；内接触带异常区发现含钨石英脉、含钼石英脉、含铜(孔雀石化)石英脉多处。

矿区脉岩较发育，主要有辉绿岩脉与石英脉，局部较发育闪长岩脉、花岗岩脉和石英二长闪长玢岩脉。脉体均较窄，多沿裂隙发育，走向不一，无明显规律。

区内岩浆活动、构造、变质均较发育，含矿层主要为白山组二岩段的矽卡岩，在矽卡岩中多见绿帘石化、孔雀石化，局部有褐铁矿化、硅化等。岩浆沿断裂构造上涌，携带有含矿热液，从岩浆中分离的矿液沿各次级构造贯入，并在一定的地、物化条件下聚集沉淀而成矿。

2.4 矿体特征

矿区圈出Ⅰ、Ⅱ号两个铜、钨矿带。Ⅰ号矿带主要分布在晚石炭世正长花岗岩体北接触带，整体走向呈东西向87°～93°，矿带延伸约2 km，矿带西段初步圈定1条铜矿化体(Cu-Ⅰ)，10条钨矿体(W-Ⅰ-1～ W-Ⅰ-10)；东段矿带初步圈定4条铜矿化体(Cu-Ⅱ、Cu-Ⅲ、Cu-Ⅳ、Cu-Ⅴ)，10条钨矿体(W-Ⅰ-11～ W-Ⅰ-20)。Ⅱ号矿带主要分布在晚石炭世正长花岗岩体南接触带，整体走向呈北东向49°～53°，矿带延伸约1.6 km，矿带西南段初步圈定2条铜矿化体(Cu-Ⅵ、Cu-Ⅶ)，6条钨矿体(W-Ⅱ-1～W-Ⅱ-6)；矿带东北段初步圈定6条钨矿体(W-Ⅱ-7～ W-Ⅱ-12)。各矿体特征统计见表1。

2.5 矿石特征

在地表采集的铜矿石主要以矽卡岩中孔雀石化为特征，局部为石英脉中见孔雀石化，局部探槽中可见黑铜矿，除个别石英脉出现少量黄铜矿以外，勘查区未见原生铜矿石。

钨矿石在勘查区主要赋存于矽卡岩和(绿帘石)石英(细)脉中，其中矽卡岩中白钨矿呈它形不规则粒状或半自形板状、星散状分布在矽卡岩中，主要与方解石脉连生，其次与石榴石、透闪石、石英连生，明显可见后期形成的白钨矿、方解石、透闪石和石英等呈团块状或脉状不均匀分布，并交代早期形成的石榴子石，白钨矿粒径0.06～0.65 mm，正极高突起，一级紫红干涉色。

图2 研究区矽卡岩中孔雀石化、黑铜矿化现象Fig.2 The malachite and black copper mineralization of skarn in the study area

石英脉型白钨矿呈不规则粒状或半自形板状(图3)，岩石主要由石英组成，其次还有少量的绿帘石、绢云母和白钨矿。绿帘石、绢云母和白钨矿主要沿岩石裂隙分布。白钨矿粒径0.04～0.12 mm，正极高突起，一级紫红或橙黄干涉色。含白钨矿石英脉分为两类，一类为TC06探槽附近含绿帘石石英脉，脉宽变化较大，最宽达0.5 m左右，产于花岗质碎裂岩中；另一类为TC18附近呈含钨石英细(网)脉，产于花岗岩中。

表1 跃进山南铜钨多金属矿床矿体特征统计表

图3 矽卡岩中白钨矿宏观照片及薄片鉴定照片Fig.3 Macroscopic photos of scheelite in skarn and thin section identification photos

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

该区内矿床成矿与地层、构造、岩浆活动关系密切。矿区白钨矿床基本分为两类，一类为矽卡岩型，另一类为石英脉型。通过野外大量的观察、总结，认为跃进山铜钨矿床的成矿物质可能主要来源于晚古生代红石山洋向南俯冲过程中形成的花岗岩[8-10]，一方面，含矿岩浆与白山组地层接触交代形成含钨矽卡岩，另一方面，岩浆演化到后期阶段的含矿流体沿断裂构造上升，在一定的物化条件下，沿岩石裂隙沉淀、充填，形成石英脉型白钨矿体。矿床的成因类型可能属于壳源花岗岩相关的矽卡岩型矿床+石英脉热液型矿床，结合该区钨矿体的产出状态及地质条件判断认为其为同一成矿系统下形成。

3.2 找矿标志

1)地层及石英脉标志

白山组中段大理岩(灰岩)与岩体接触带形成的矽卡岩是区内铜、钨矿直接找矿标志，同时需重视区内石英脉。

2)构造标志

区主体呈北西向的主断裂构造控制的岩体及次级的断裂控制的石英脉及辉绿岩脉，是本区铜钨矿的直接控矿和成矿构造。矿体的规模及产状严格受断裂破碎带控制。

3)矿化蚀变标志

孔雀石化、黑铜矿化是该区地表寻找铜矿体的主要找矿标志。区内岩体与地层接触部位形成的矽卡岩、区内中部绿帘石英脉(对围岩无选择)、区内东北部石英细脉(围岩为正长花岗岩)是寻找钨矿床的直接找矿标志。

4)地球化学标志

区内异常元素复杂，主要以W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn、Cu、Au等异常元素为主，其中部分异常经查证，圈定多条铜钨矿(化)体，区内异常元素富集区带与白山组地层对应，并在局部有明显异常高值，浓集中心多位于白山组地层与岩体接触带的矽卡岩、白山组火山岩、石英脉中。综合分析，勘查区具有较好的地球化学成矿条件，元素浓集中心地带可作为间接找矿标志。

4 结论

1)跃进山南铜钨矿床赋矿地层为下石炭统白山组二岩段与花岗岩接触带形成的矽卡岩，明显受构造-岩浆控矿。

2)区内初步圈定铜矿(化)体7条，钨矿(化)体32条，结合研究区所处成矿背景、矿区地质条件、矿体特征和类型等表明，其成矿潜力大，具备良好的找矿前景。

3)该矿床为跃进山地区矿调项目新发现的矿床，对今后北山北带寻找矽卡岩型铜钨矿床有重要的借鉴意义。