甘肃沙沟西地区铜多金属地质特征与找矿标志

（甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院（甘肃水文地质工程地质勘察院），甘肃 兰州 730020）

研究区位于塔里木-华北板块红柳园-白山堂晚古生代陆内裂谷带，属塔里木板块敦煌地块北缘铁、金稀有金属成矿带、新金厂-金庙井金、铁、稀有金属成矿带，具有很好的成矿地质条件。

1 地质特征

1.1 地层

研究区内出露的地层简单，主要下二叠统金塔组（P1j）及小面积第四系。

1.1.1 下二叠统金塔组（P1j）

在研究区大面积分布，面积约6.0km2，占总面积75%以上。整体以灰黑色-灰绿色厚层块状安山岩为主，该组火山岩中普遍有绿泥石化、绿帘石化、硅化、褐铁矿化，局部尚有钠黝帘石化，碳酸盐化也较为普遍，地表常见白色方解石细脉和灰褐色碧玉条带或扁豆体[1]。

岩石由斑晶斜长石和基质等组成。斜长石斑晶，宽板状、少数板状，局部隐约可见聚片双晶，有较多细小次生物碳酸盐集合体、少量隐晶质帘石集合体、微量细小粒状绿帘石、粘土等不均匀分布，斑晶成分以中长石为主[2]。基质中隐晶质强脱玻化形成混杂、较致密大量细小纤维状集合体的绿泥石、少数细小碳酸盐集合体、少量细小粒状帘石、针状阳起石、细小铁矿物。

1.1.2 全新统冲洪积物（Qhalp）

分布在该地区的主要大的沟谷中，由砾石和砂土组成，质地松软。砾石的砾径大小差别很大，一般2cm～10cm比较多，形状为棱角-次棱角。

1.2 构造

研究区位于沙沟西山-黑山口北推覆构造北部，沙沟西山—黑山口北推覆构造总体呈北东东-近东西向展布，该推覆构造体内次级断裂发育，主要以北东向断裂为主，北西、近东西向断裂次之。北东向断裂在走向近于平行，发育3条长短不等的断裂，断裂长0.8km～1.6km，倾角40°左右，北部两条为正断层，南部一条为逆断层，所产生的挤压破碎带约5m。北西向、近东西向断裂较短，长不到1km，断层性质为正断层，错断于北西向断裂之上，为后期构造。

1.3 岩浆岩

研究区内侵入岩较为发育，为晚二叠世橄榄辉长岩（νP3），分布在中部，展布方向与区域性构造线方向基本一致，整体呈北北东-近东西向展布。长2.5km，宽400m，侵入于下二叠统金塔组之中。岩体外倾，接触面变化较大50°～70°，接触界线弯曲，呈港湾状。外接触带见有大量岩枝、岩脉穿入围岩，见有绿泥石化、绿帘石化蚀变，暗色矿物集中，颜色变深，成分不均匀等现象。烘烤现象不明显。内接触带见有冷凝边，岩石颗粒细小，略显隐晶质结构，尙见围岩残留体[3]。岩性为橄榄辉长岩，呈灰绿色，辉长结构，块状构造。由橄榄石(±18%)、斜长石(±59%)、辉石(±23%)组成，含少量磁铁矿。

2 地球化学特征

2.1 地质体地球化学特征

通过1:1万土壤测量，研究区内地质体地球化学特征如下。

第四系沉积物（Qhalp）；各元素分异均较弱，Cu、Zn、Ag、Sb、As元素富集（Kk＞1.1）。

下二叠统金塔组安山岩（P1j（α））：分异强（Cv≥1.0）的元素有Au、As、Sb、Pb，成矿可能性较大，Cu、W元素分异较强（Cv=0.5～1.0），具有一定的成矿可能，其它元素分异较差；Ag、As、Sb、Cu、Zn元素富集（Kk＞1.1）；Au、As、Sb、W、Pb元素具有极强后生迭加作用（D≥2.0），成矿可能性较大，Cu、Zn、Bi元素具有强迭加作用（D=1.2～2.0），具有一定的成矿能力。

下二叠统金塔组玄武岩（P1j（β））：分异强（Cv≥1.0）的元素有Au成矿可能性较大，Pb、Sb、Sn元素分异较强（Cv=0.5～1.0），具有一定的成矿可能，其它元素分异较差；Ag、As、Sb、Cu、Zn元素富集（Kk＞1.1）。

晚二叠世辉长岩（νP3）：分异强（Cv≥1.0）的元素有As、W、Pb，成矿可能性较大，Au、Ag、Sb元素分异较强（Cv=0.5～1.0），具有一定的成矿可能，其它元素分异较差；Ag、As、Sb、Zn元素富集（Kk＞1.1）。

总体特征可以看出，在下二叠统金塔组安山岩中寻找Cu、As、Sb、Au矿的可能性较大；下二叠统金塔组玄武岩中对寻找Au、Pb、Ag矿具有一定的意义。而晚二叠世辉长岩中W、Ag具有一定的成矿富集现象。

2.2 主要异常特征

圈定综合异常10个（编号AP-1～AP-10），其中Cu、Pb、Zn类异常5个，Au、As、Sb、Ag类异常6个，W、Sn、Bi、Mo类异常5个，对各异常进行分类，乙2类异常1处，乙3类异常4处，丙类异常5处，以AP-3、AP-4、AP-8尤为突出。

2.2.1 AP-3

异常面积0.1km2，出露的地层主要为安山岩，北西部有少量辉长岩侵入。孔雀石化、褐铁矿化、黄铜矿化、硅化较为发育，异常内有一条性质不明的断层，走向约176°。刻槽样分析结果显示铜品位：0.29%～1.62%。异常以Cu、W元素为主，伴有Au、Ag、As、Sb异常。异常元素齐全，套合较好，浓集中心明显，呈现北西向展布。其中Cu、W、Sb、As异常强度高，规模较大，Cu高值达765×10-6，Sb高值达7.31×10-6，W高值达14×10-6。已发现的铜矿（化）体赋存于安山岩中，与异常高值相对应，因此推断铜矿体的成因与基性火山岩有关。

2.2.2 AP-4

异常面积0.034km2，出露的地层主要为安山岩，岩石较为破碎，矿化蚀变以孔雀石化、褐铁矿化、硅化较为发育。异常呈椭圆形，以Cu、Au元素为主，伴有As、Sb、Bi异常。各元素套合较好，浓集中心明显，呈现北西向展布。其中Cu、Au异常强度高，Cu高值达417×10-6，Au高值达4.82×10-9，具有寻找铜、金矿的潜力。

2.2.3 AP-8

异常面积0.071km2，出露的地层主要为安山岩，岩石较为破碎，矿化蚀变以褐铁矿化、硅化较为发育。异常呈椭圆形，北西向展布。以Cu元素为主，伴有W、As、Sb、Bi异常。各元素套合较好，浓集中心明显，其中Cu异常强度高，Cu高值达395×10-6。该异常出现Cu-Bi元素套和，与已发现的Cu1号矿体具有相似的成矿信息，因此该区具有寻找铜、矿的潜力。

3 围岩蚀变

广泛的围岩蚀变是本矿床的一个重要地质特征。矿区围岩发生了不同程度的蚀变，并伴有矿化作用。围岩岩性与矿体岩性一致，都是玄武岩。蚀变主要有硅化、绿泥石化、绿帘石化、黄铜矿化、孔雀石化、褐铁矿化等。

黄铜矿化：出现于构造裂隙内，以块状和细脉状最为发育。

孔雀石化：出现于破碎带、玄武岩节理面处，呈绿、深绿色，为黄铜矿氧化产物。

褐铁矿化：产于断裂破碎带和两侧蚀变带中，地表及近地表最为发育，是黄铁矿次生氧化的产物。

黄铁矿化：产于断裂破碎带及两侧蚀变带中，多呈细脉状或沿围岩节理裂隙浸染，少部分形成团块状集合体，在地表附近被氧化成褐铁矿，原始岩石的颜色变成黄褐色。

硅化：蚀变主要发生在断裂带内，表现为断裂带及围岩中硅含量增加，即面状硅化。

绿泥石化：产于玄武岩中，主要是玄武岩中辉石蜕变的产物。多呈条带状分布，其规律性与断裂构造走向一致。

绿帘石化：近出现于部分断裂边部，以浅绿色为主，受构造作用影响而致。

矿体夹石：矿体中的夹石一般比较薄，岩性与矿体赋矿岩性相同。只有通过分析和测试才能确定边界。

4 矿床成因与找矿标志

4.1 矿床成因

研究区的断裂、裂隙和节理比较发育，赋矿岩层受构造应力强烈挤压变形，形成各种裂隙构造，断裂为深部热液提供了良好的运移通道。华力西期侵入岩分布于其周围，成为各种含矿热液活动的母体和热源。矿区北北东向断裂和近东西向断裂带为矿床的形成提供了有利的导矿和容矿空间。断裂早期形成了软弱构造带，中晚期在构造重力作用下形成张性裂隙。深部侵入岩提供的含矿物气的热液流体沿张性裂隙上升、运移并与围岩发生交代、充填、置换作用。在有利的空间场所位置富集成矿，伴随硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化等蚀变，黄铁矿、黄铜矿、孔雀石分呈细脉状，浸染状于各种赋矿岩石的裂隙中。由此可见，铜矿体形成于岩浆期后阶段，为火山岩型铜矿床。

4.2 找矿标志

（1）地层标志：矿区成矿作用受金塔组地层层位控制，赋矿地层为下二叠统金塔组块状安山岩，矿床严格受层位控制。

（2）构造标志：断裂破碎带是本区比较明显的找矿标志。目前已经发现的矿（化）体都与断裂破碎带有关，矿（化）体严格的受到断裂破碎带的控制。

（3）地球化学标志：Cu-Sb组合具有一定的找矿指示，Cu-Sb具有共同浓集中心且分带明显，可作为寻找铜矿的直接标志。

（4）蚀变标志：硅化、孔雀石化、绿泥石化、绿帘石化和褐铁矿化蚀变的组合是地表的宏观识别标志。