甘肃青海一带斑岩型铜矿的分布及找矿标志

赵振东，康维良

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

随人们生活质量的提高，对生活中物质的质量要求也逐渐提高尤其体现在对金属的需求上，为此专业人士加大了对甘肃青海一带矿山的开采力度，其中对斑岩型铜矿即为所需求开发矿体的一种。斑岩铜矿床通常是指与具有斑状结构的花岗岩类侵入体共生的浸染状、细脉浸染状和细脉状铜和钼—铜组分的富集体[1]。甘肃青海一带斑岩型的矿物主要包含金属矿物例如黄铜矿、黄铁矿、辉铜矿、磁铁矿，在有些矿床中为斑铜矿、硫砷铜矿、挥铜矿和与其共生的非金属矿物例如黑云母、石英、钾长石、绢云母、高岭石类矿物等成分，在结构上相对稳定。这类矿石中铜的平均含量在原生矿石中比较低，而在氧化矿石中明显较高，在这种情况下，矿石中铜与钼的比值变化很大，形成一系列重要的铜、铜-金和铜-钼矿床；铜矿化与以中性成分为主的斑岩侵入体像花岗闪长斑岩，以及少数偏酸性花岗斑岩和偏基性的侵入体具有着空间上的联系；斑岩铜矿床大多形成在地槽褶皱区的不同发育阶段．既能够随着地槽的岩浆作用在褶皱主期之前形成，也可以在其后与造山阶段和活化阶段的斑岩侵入体和火山岩有关。在进行甘肃青海一带斑岩型铜矿开采工作之前需要对该类铜矿的分布情况和找矿标志进行研究分析，为日后的勘探工作做好基础工作。

1 斑岩型铜矿的成矿原因及分布情况

甘肃青海一带斑岩铜矿在时间分布上主要集中于新生代时期，大约占59%，其次为中生代大约占35%，中生代之前的超大型斑岩铜矿分布局限于中亚-蒙古的古生代造山带和某些前寒武纪的克拉通造山带。在空间上甘肃青海一带大约有40%的超大型斑岩铜矿集中，特别是边缘地带，甘肃青海一带矿区内在空间构造上发育极为健全，主要为断裂构造。依据走向可将断裂构造分为北东向断裂和北西向断裂，矿区内的矿石岩性大多为碎裂岩，矿石矿物主要为方铅矿、黄铜矿、孔雀石、黄铁矿等，脉石矿物主要为石英、绿泥石、斜长石、钾长石、黑云母等。矿石结构主要为半自形一他形粒状结构，碎裂结构。矿石构造主要为角砾状构造，细脉状构造和浸染状构造。此类矿石中的有益成分以铜元素为主，局部伴生Pb，Zn等金属元素。斑岩型铜矿床的成矿动力学背景较为复杂，往往各个小地区的斑岩型铜矿床的形成动力学都有其自身的特点。在甘肃青海一带地区，斑岩型铜矿床可以被划分为多个带。根据形成时的气候条件等因素的干预，形成过程中也会出现岛弧、碰撞叠加、俯冲等因素现象，这些因素会推动斑岩型铜矿床的形成发展。若在形成过程中出现岩浆活动，会使得该附近地区形成复合岛弧。岛弧的周边为矿床的形成提供了充分的地质资源条件，是形成了斑岩型铜矿床的重要地带。另外，部分矿床会因为韧性带形成的面积较大，其中深部层次承受的压力随之变大，尤其是来自于地下岩浆和地下水的挤压和腐蚀，会导致很多金属离子经过氧化作用而被析出来，使得岩浆岩和火山岩中的铜离子和其他金属离子能够伴随其它矿物质被林滤出来形成矿流体，再经过后期的岩石风化以及岩浆移动作用由强压力区转向到弱压力区，最后使得矿化产物得以从地下慢慢析出到地表层，矿化产物中的成矿元素因子分布分析如图1所示。

斑岩型铜矿床的含矿岩浆主要是慢源岩浆。通过调查研究总结出来的数据发现，甘肃青海一带斑岩型铜矿床的形成与岩浆活动中产生的含矿岩浆有关[2]。斑岩型铜矿床形成的含矿岩浆主要定位于几种地质构造，分别是背斜、向斜和断裂构造，斑岩型铜矿床的形成集中成为此类构造，分析出甘肃青海一带斑岩型铜矿的分布情况和特点为找矿提供了较为明显的标志。

图1 成矿元素R型聚类分析谱图

2 斑岩型铜矿的找矿方向和找矿标志

大概了解了甘肃青海一带斑岩型铜矿的成矿原因和分布情况后既可以初步进行找矿工作，在工作过程中需要对找矿中的一些标志物进行标记，方便找矿工作的顺利进行，除了找矿标志外还需要利用到一些找矿方法确定找矿方向，保证找矿工作有质量的进行和开展。

2.1 找矿方向

甘肃青海一带矿体受岩浆岩与地层接触带的控制，矿体附近常有可见的褐黄色岩条带出露，是找矿的重要标志。对该区域铜矿远景进行分析，首先需要依据其是否存在满足成矿的地质需要的有利条件，其次是要分析是是否存在与成矿相关的地质变化趋势，例如物探异常、地质异常等，最后还要考虑到地质工作程度和难度并结合到该矿区内的成矿规律进行工作的开展。矿区区域内部分布有成矿相关的小斑岩体和花岗岩体，而岩浆岩分异程度与剥蚀程度比较高。区域内部存在长期活跃的断裂层及破碎带，同时也存在化学与物理异常对成矿元素结构上造成影响。将理论与实际经验相结合并应用到实际工作中，在区域内寻找数量不等的矿靶区，区域内需要具备一些特征：分布有花岗绿岩带分布，并且其类型为成矿提供了有利的条件[3]。而化学异常通常是围绕花岗岩分布的，也是找矿的另一种重要的方向，矿体通常赋存于断裂构造带引张部位，寻矿时可以从此部位优先考虑。与成矿相关，蚀变主要是黄铁矿化、钾化、茧石化，以及其它的金属硫化物蚀变，在寻找斑岩型铜矿矿床时可优先从这些方面着手。找矿时需要特别对地表颜色不同的地区加强关注，甘肃青海一带矿区内火山岩可以为铜矿床提供成矿物质。大型断裂带附近引张部位是成矿的有利地带，现有的有价值矿床基本都产自此位置，在实际工作中要重点关注。

2.2 找矿标志

通过对甘肃青海一带斑岩型铜矿的综合研究，发现矿区内铜矿的成矿与断裂和岩浆活动密切相关，依据该区控矿因素、矿化类型结合区域和矿区地质特征，总结找矿标志发现斑岩型铜矿深部找矿中断裂构造及组间界面、基底界面复合、热液酸碱蚀变叠合、晚期脉岩发育。认为碱性蚀变、晚期脉岩为该区构造带深部铜矿预测定位的重要标志。对于斑岩型铜矿的已知矿床与断裂构造、火山机构空间关系的研究表明，背斜断裂构造带与组间界面、基底界面复合控矿，背斜断裂构造带与组间界面、基底界面交叉部位是斑岩型铜矿最有利的存储位置[4]。一般来说，在构造蚀变带部分大多会产生碱性蚀变，碱性蚀变铜矿化规模较大，但质量不高，酸碱蚀变铜矿化质量相对较高。所以下部为碱性、酸性蚀变叠合能够形成铜含量较高的斑岩型铜矿体，上部碱性构造蚀变带发育是深部铜矿预测定位的重要标志。花岗斑岩与铜矿体关系密切，脉岩多沿基底界面侵位，为深部铜矿预测定位的重要标志。其中地层及岩性标志火山口与铜矿床的形成有重要的联系，所以火山口附近一般会有大量的矿床分布，即为找矿的一种地质标志。在构造上北西方向断裂构造带是成矿带内重要的控矿构造。东西方向韧性剪切构造带为重要的早期控矿构造，北东一南北方向断裂构造是矿区内主要的控矿、容矿构造，所以矿区内北西方向、北东方向、南北方向构造的交汇的部位就是重要的构造找矿标志。地表化学标志面积大，浓度高，明显的矿物元素会在地表呈现不同的颜色，甘肃青海一带斑岩型铜矿的成矿浓度系数数据如图2所示。

图2 成矿元素浓度系数图

由图可知矿物化学元素的浓度导致的地表颜色变化是斑岩型铜矿的直接地表化学找矿标志。向斜构造破碎带发育绿泥石化、硅化、高岭土化等蚀变现象，是寻找铜的间接标志。在构造破碎带上发现黄铁矿化、孔雀石化、方铅矿化、黄铜矿化时，是寻找铜矿的直接标志。深断裂构造的构造膨大部位，该类矿物在地表出露部位较难生长大的乔木，植被不发育，也可以作为明显的地表特征标志。

3 结语

通过长期对甘肃青海一带斑岩型铜矿的找矿研究，逐渐对该类型的铜矿成矿规律的认识，通过对已有资料和实地勘探经验，寻找出多个有利的找矿区域，总结了甘肃青海一带铜矿的成矿规律及成因类型，随着相关技术的发展与找矿工作力度不断加大，结合到以往找矿与开采工作总结的工作经验，未来将会发现更多的甘肃青海一带斑岩型铜矿矿床，从而在现有的基础上实现进一步突破，满足有色金属事业发展的需要。