甘肃红柳泉北山铜多金属矿床构造控矿机制及深部找矿启示

孔琳琳

（甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730020）

甘肃红柳泉北山地区位于造山带南缘，当今红柳泉北山已发现多处铜金属矿点。由于勘察工作缺乏理论研究，导致目前为止勘察程度较低，难以突破找矿难度。构造对矿床的形成具有重要作用，是控制成矿的动力来源。在成矿的过程中影响矿体的生成形态，而后决定是否改造以及保存矿体状况。早在八十年代，就有学者对构造型式展开了研究工作。得出该区域为低温热液型矿床，在该矿床的研究中广泛分类方法为低硫型和高硫型两类。

1 甘肃红柳泉北山铜多金属矿床构造控矿机制

1.1 甘肃红柳泉北山地质特征

甘肃红柳泉以北山区出露地层主要为中原元古代长城系古铜井，该地区为单层结构发达，呈西北向分布，次要断裂向东北向分布，深大断裂主导地质分布、岩浆定位、矿物分布。该区岩浆活动频繁，主要为晚瓦里世二长花岗岩，以及黑云母花岗岩，分布稳定且规模大，岩石中发育微晶脉和酸性细粒花岗岩斑岩脉，走向近SN向。一些学者通过对该区分析研究，认为成矿元素的岩浆活动与构造运动密切相关。对成矿热液的断裂带均为断裂控矿构造型式的组成部分，甘肃红柳泉北山具体矿床矿体形态，如下表1所示。

表1 矿床矿体形态统计表

上表1中围岩大致可分为玄武安山岩与安山岩。一些学者依据产出将矿体分为两个矿带，分别是上矿带与下矿带，两者的围岩相比，下矿带的玄武岩山岩较为致密坚硬。如若两矿带同时受到同等构造应力，下矿带更不容易发生破裂，因此下矿带围岩稳定性优于上矿带[1]。

1.2 铜多金属矿床成矿物质来源

甘肃红柳泉北山地区矿体形态上，表现出舒缓波状的特点，在一般情况下，矿体赋存断裂扩张的位置，向深部延伸逐渐尖灭。针对一些倾斜角有变化的断裂，进行逆断层运动，会导致陡倾斜位置紧闭，并且滑脱扩容，导致这一问题的原因是陡倾斜受到压性作用。矿体在走向变化处厚度增大，沿东北呈现波状弯曲形态，表示含矿断裂具有扭性的特点。扭性无矿化石脉体不含围岩夹石，则推断为早期热液充填导致。如果石英脉体宽厚，并含蚀变围岩角砾，则推断为成矿区热液涌入围岩形成。构造蚀变岩型金矿床中对为典型的矿床是红庄矿床，其矿体特征是东西走向，以透镜状产出，延伸偏转对矿体的形态改变很明显。矿集中区内的石英脉型金矿床，主要以石英脉形式产出，在围岩靠近矿体处多发育蚀变。从中发现边界平直的含矿石英脉，具有剪切形态，以东向为主要走向。侵入接触带对矿床的矿化具有重要作用，典型矿区的构造特征，如下表2所示。

表2 侵入接触带控矿构造特征

综合矿集区几个典型矿床的矿化特征情况，发现主要控矿构造型式为侵入接触带构造，但是不同矿床的地质特征不同，因此发育的侵入接触带控矿造型也有差异性[2]。

2 甘肃红柳泉北山铜多金属矿床深部找矿启示

2.1 强化物质组成研究工作

晚古生界石炭系红柳园组是该地区地层与岩性的标志，变质长石、石英砂岩和花岗岩斑岩是含有该地区矿石的岩石。我国金属矿产的特点有矿床少、综合利用价值大、与其他矿物共生的特点，这些特征决定了稀有金属矿物组成的复杂性。因此，有必要对金属矿床物质展开研究，确定矿床可利用性，加快矿藏开发利用。1950年代和1960年代，我国开始开发利用稀有金属矿床。但我国选材加工技术落后，无法与国际竞争，受到金属矿产价格的影响，大部分矿山一直处于亏损状态，甚至少部分矿山已经被迫关闭。综合利用是指对金属矿山的造岩物进行经济评价。目前，我国在选治方法、设备以及工艺方面逐渐取得了进步，并且工艺技术条件在不停优化着，已经攻克了很多金属矿的资源难利用的问题。准确评价矿藏与制定行业指标，是综合利用的结果，也是判断开发效益的一般依据。金矿化以看不见的金的形式出现在毒砂中，也有少部分以自然金形式存在。

2.2 设计综合勘查方案

如上所述，我国稀有金属矿床大多为共伴生型矿床，大部分矿床也是可利用的，包括石英、电气石等非金属矿。甘肃红柳泉北山地区断裂构造发育，明显出现遥感蚀变信息，下坝地区是寻找铜金属矿的有利地段，该区域具有准找大型多金属矿床的找矿潜力。根据文中研究的甘肃红柳泉北山地质特征，以及甘肃红柳泉北山地区矿体形态与物质来源，设计出符合甘肃红柳泉北山地区的综合勘查方案。蚀变矿化信息与矿化密切相关，具有带状分布的特点。提取矿化蚀变信息，对寻找矿床具有重要意义。区域内目前发现的最新发现的矿化类型为造山型，主要产于韧性剪切带两侧的北东次级断裂构造中，碳酸盐化、硅化物是主要的蚀变，黄铁矿是主要的金属硫化物，黄铜矿和天然金是次要的金属硫化物。综上所述甘肃红柳泉北山地区，已发现数个金属矿，以及众多的小型矿点，表明了该区域的地质环境具有优越性，存在着寻找大型铜多金属矿的找矿潜力[3]。

2.3 结合断裂现象定位矿床位置

多金属硫化物阶段是主要的矿化阶段，在矿床的形成中，而成矿晚期的热液活动会导致碳酸盐矿物的形成，通过发育弯曲纹层可以得知，成矿主阶段经历了构造活动，并且推理前河矿床具有控矿构造型式，断裂控制了矿体的整体分布，使东西矿体不连续，对其进行深部找矿发现断裂现象，如下图1所示。

图1 深部找矿发现断裂现象

观察上图1发现，甘肃红柳泉北山地区控矿标志是NWW向断裂构造，控制着该区域岩浆侵蚀位于地层展布。结合NWW断裂现象定位矿床位置。蚀变岩性型矿床甘肃红柳泉北山矿区内重要的矿床类型，其成矿物质的富集受矿断裂方向的制约，主要发育形式为断裂控矿构造。证据权重法根据正权重、负权重为主要的参考指标，该方法根据不同证据进行深部找矿预测。

3 结语

甘肃红柳泉北山地区内金属矿床众多，本文通过对该区域的研究发现，该地区地质条件复杂，矿床的赋存与构造密切联系，并且构造控矿特征显著。发育形式为断裂式发育，针对矿床的分布有较强的控制作用，其中主要的控矿构造型式为侵入接触带构造。