，

(1.甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000；2.長安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710064)

北祁連奧陶系陰溝群作為祁連成礦帶一套重要的含礦地層，廣泛展布于北祁連加里東造山帶，為典型北祁連火山巖型礦床的賦礦地層(楊國慶，2009)，同時(shí)也為該地區(qū)礦產(chǎn)資源的探索提供了重要線索。長期以來受到不少人士的關(guān)注，早期張招崇等對北祁連奧陶系陰溝群火山巖的構(gòu)造背景作了一定的研究，認(rèn)為其總體形成于島弧環(huán)境(張招崇等，1997)，金霞等對北祁連奧陶系陰溝群地質(zhì)特征做了詳細(xì)分析(金霞等，2004)。近年來隨著找礦勘查工作的不斷深入，以北祁連陰溝群為核心，發(fā)現(xiàn)了眾多金、銅、鐵等金屬礦床，同時(shí)也對各金屬礦床地質(zhì)特征及成因做了許多工作(竇全成，2006；楊銀成，2007；李生棟，2011；賈時(shí)茂，2015；張素云；2015；保廣普，2016)。筆者在總結(jié)歸納前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合詳實(shí)的區(qū)域勘探工作野外資料，通過對蒲花溝一帶陰溝群地質(zhì)特征及礦化帶及礦石礦體特征等的研究分析，從礦床角度闡釋了蒲花溝銅礦成礦類型及礦床成因。這對深化蒲花溝銅礦床特征及成因的認(rèn)識(shí)，指導(dǎo)后期開發(fā)、生產(chǎn)工作具有關(guān)鍵性的理論和現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)對進(jìn)一步認(rèn)識(shí)北祁連加里東造山帶奧陶系陰溝群特征及成礦作用，總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律，開展成礦預(yù)測及勘查找礦工作都具有一定的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景概述

1.1 大地構(gòu)造位置

蒲華溝地區(qū)地處祁連山脈—北祁連中段，北鄰阿拉善地塊，南接中祁連地塊，屬于北祁連加里東褶皺帶的組成部分，其大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要受限于北祁連造山帶的構(gòu)造演化，總體構(gòu)造線呈北西—南東向展布。區(qū)域內(nèi)地層出露情況良好，從古生代至新生代均有不同程度出露，但較為零星，巖漿作用及活動(dòng)較強(qiáng)，地質(zhì)構(gòu)造也比較發(fā)育。

1.2 地層

浦花溝地區(qū)地層屬于祁連地層區(qū)-北祁連分區(qū)-肅南小區(qū)，位于雙岔-白泉掌向形核部，地層展布及出露較為完整，其主要展布出露地層為古生界，中生界和新生界發(fā)育相對較少(圖1)。自下而上為寒武系黑茨溝組(C-h)、奧陶系陰溝群(Oy)3巖組、志留系骯臟溝組(Sa)、泥盆系老君山組(Dl)和沙流水組(Ds)、石炭系臭牛溝組(Cc)和羊虎溝組(Cy)、二疊系大黃溝組(Pd)和紅泉組(Phq)、三疊系南營兒組(Tn)、第三系疏勒河組(Ns)、第四系(Q)。其中古生代地層發(fā)育最完整，初期可見低級(jí)變質(zhì)巖(變礫巖和板巖)及火山巖侵入體(玄武巖為主)，其中奧陶系陰溝群集中分布于研究區(qū)中部，是一套以中性凝灰?guī)r為主的地層。

1.3 構(gòu)造

蒲華溝地區(qū)地處加里東褶皺帶，區(qū)內(nèi)褶皺主要為雙岔-白泉掌向形，整體呈北西—南東向延伸，長約10km，樞紐走向約120°，為近水平或呈舒緩波狀，北翼產(chǎn)狀218°～227°∠45°～53°，南翼產(chǎn)狀8°～19°∠47°～60°，受逆沖推覆運(yùn)動(dòng)沿兩翼發(fā)育有同期雙岔-白泉掌對沖型逆沖斷裂，另外還發(fā)育科博溝腦-黃草溝逆沖斷裂帶，總體呈北西—南東向展布，構(gòu)成了區(qū)域上的主控構(gòu)造系。

1.4 巖漿巖

區(qū)內(nèi)侵入巖較發(fā)育，總體呈北西向帶狀展布。可分為2類：超基性巖和花崗巖類。

超基性巖體多構(gòu)成花崗巖類侵入巖的包體或殘留頂蓋，因此其形成早于花崗巖體。地表多呈凸鏡狀、不規(guī)則狀或條帶狀，與花崗巖體的接觸面產(chǎn)狀以傾向南東和南西2個(gè)方向?yàn)橹?，傾角為45°～65°。巖石類型有純橄欖巖、斜輝橄欖巖、單輝橄欖巖、角閃巖、蛇紋巖等。

花崗巖類侵入巖可分為2個(gè)超單元：①頭道溝超單元分為黃草溝(S3H石英閃長巖)、立山溝(S3L英云閃長巖)和羊毛溝(S3Y花崗閃長巖)3個(gè)單元，主要產(chǎn)出時(shí)代為晚志留世。②松木溝超單元分為二道溝(DE細(xì)粒含斑二長花崗巖)、麥龍掌(γ 細(xì)?；◢弾r)2個(gè)單元，產(chǎn)出時(shí)代為泥盆紀(jì)。脈巖與各期侵入巖相伴生的各種脈巖相當(dāng)發(fā)育，種類繁多，活動(dòng)頻繁。分別有輝長巖脈、輝綠玢巖脈、閃長巖脈、閃長玢巖脈、鉀長花崗巖脈、斜長花崗巖脈、云斜煌斑巖脈等。

1.第四系；2.第三系疏勒河組；3.三疊系南營兒組；4.二疊系紅泉組；5.二疊系大黃溝組；6.石炭系羊虎溝組；7.石炭系臭牛溝組；8.泥盆系沙流水組；9.泥盆系老君山組；10.志留系骯臟溝組；11.奧陶系陰溝群上組上段；12.奧陶系陰溝群上組下段；13.奧陶系陰溝群中組；14.奧陶系陰溝群下組；15.寒武紀(jì)黑茨溝組；16.細(xì)?；◢弾r；17.細(xì)粒含斑二長花崗巖；18.花崗閃長巖；19.立山溝英云閃長巖；20.黃草溝英云閃長巖；21.輝長(雜)巖；22.蛇紋巖；23.閃長巖脈；24.斜長花崗巖脈；25.地層產(chǎn)狀；26.實(shí)測逆沖斷層；27.性質(zhì)不明斷層；28.推測斷層；29.銅礦點(diǎn)；30.礦區(qū)范圍圖1 區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological schematic map of region

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

蒲化溝銅礦位于北祁連中段，屬于祁連成礦帶。區(qū)內(nèi)地層屬祁連-北祁連地層分區(qū)-肅南小區(qū)，以奧陶系和泥盆系展布為主，缺失志留系；巖漿活動(dòng)較發(fā)育，巖漿巖出露明顯；構(gòu)造運(yùn)動(dòng)復(fù)雜豐富(圖2)。地層整體走向呈北西向，厚度較大，但第四系殘余坡積堆積物覆蓋較厚。

2.1 含礦地層

蒲花溝銅礦區(qū)地層依次展布有奧陶系陰溝群中巖組(Oy2)、泥盆系沙流水組(Ds)、石炭系羊虎溝組(Cy)，其中含礦地層主要是奧陶系陰溝群中巖組(Oy2)。該套地層分布于羊毛溝—黃草溝—立山溝—蒲花溝一帶，地層總體產(chǎn)狀205°～270°∠45°～75°，厚度約達(dá)110m，主要由碎斑化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、強(qiáng)綠簾綠泥石化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、孔雀石化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r組成。原巖主要是英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，由于熱液和構(gòu)造改變，巖石大多發(fā)生了破碎和蝕變，局部發(fā)生了重結(jié)晶，形成了形態(tài)復(fù)雜、界線模糊的巖石類型。

碎斑化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r：灰-灰綠色，凝灰結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀-似層狀構(gòu)造，局部具糜棱構(gòu)造。巖石主要由火山碎屑物(80±0.3)%和膠結(jié)物(20±0.3)%組成。火山碎屑物主要由英安質(zhì)巖屑、晶屑、波屑組成，碎屑物粒度變化大，為0.05～2mm，巖屑呈棱角狀，局部見拉長的特點(diǎn)，晶屑主要為石英和斜長石，一般呈不規(guī)則狀，局部石英發(fā)生了重結(jié)晶，粒徑可達(dá)(1±0.2)mm；膠結(jié)物主要以英安質(zhì)火山灰為主，火山灰發(fā)生了綠簾石化、綠泥石化。巖石整體上發(fā)生了破碎，后期在熱液的改變下又發(fā)生了重結(jié)晶。

1.第四系全新統(tǒng)(殘坡積砂土礫石層)；2.石炭系羊虎溝組；3.泥盆系沙流水組；4.上志留統(tǒng)；5.奧陶系陰溝群中巖組；6.含碳長英質(zhì)粗粉砂巖；7.碎裂化硅質(zhì)巖；8.紫紅色長英質(zhì)粗粉砂巖；9.長石巖屑砂巖；10.碎斑化花崗質(zhì)中細(xì)礫巖；11.碎斑化花崗質(zhì)細(xì)礫巖；12.碎裂化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r；13.強(qiáng)綠簾綠泥石化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r；14.孔雀石化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r；15.弱磁鐵礦化強(qiáng)綠簾綠泥石化英安質(zhì)凝灰?guī)r；16.細(xì)粒二長花崗巖；17.褐鐵礦化細(xì)粒二長花崗巖；18.褐鐵礦化碳酸鹽脈；19.碎裂碳酸鹽化石英脈；20.實(shí)測斷層；21.銅礦化帶；22.銅礦體及編號(hào)；23.地層產(chǎn)狀圖2 肅南浦花溝地區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological schematic map of Sunan Puhua ditch area

綠簾綠泥石化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r：灰綠-淺綠色，晶屑凝灰結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由火山碎屑物(75±0.3)%、膠結(jié)物(15±0.3)%，以及后期蝕變礦物(10±0.3)%組成。火山碎屑物主要由英安質(zhì)巖屑、晶屑、波屑組成，碎屑物粒度變化大，在0.05～2mm，巖屑呈棱角狀，局部被拉長的特點(diǎn)，晶屑主要為斜長石和石英，呈不規(guī)則狀，局部石英發(fā)生了重結(jié)晶，粒度可達(dá)(1±0.2)mm，波屑大多蝕變成綠簾石、綠泥石等；膠結(jié)物以英安質(zhì)火山灰為主，火山灰大多發(fā)生了蝕變，蝕變礦物以綠泥石、綠簾石為主，呈淺綠色的薄膜分布在碎屑物表面和孔隙。巖石整體受劈理和節(jié)理的改造，裂隙較為發(fā)育，沿裂隙可見少量的孔雀石化、滑石化、褐鐵礦化。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)主要位于雙岔-白泉掌向形內(nèi)，構(gòu)成了研究區(qū)主控構(gòu)造單元，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育程度較復(fù)雜，受該向形構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，伴隨發(fā)育有斷層(斷裂帶)、節(jié)理和劈理。

2.2.1褶皺

研究區(qū)內(nèi)各時(shí)代地層整體傾向呈南西向，傾角變化在45°～75°，整體構(gòu)成了雙岔-白泉掌向形的南西翼。在位于研究區(qū)西北角發(fā)育的花崗巖體與奧陶系陰溝群中巖組(Oy2)地層組成的接觸帶內(nèi)，發(fā)育有可觀察的小型層內(nèi)小褶皺，褶皺的軸面和侵入接觸帶呈小角度相交，并伴隨構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，發(fā)育有較多劈理和片理。

2.2.2斷層

研究區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，斷層走向與區(qū)內(nèi)構(gòu)造線的方向大體一致，主要分布在各時(shí)代地層的接觸部位和奧陶系陰溝群中巖組內(nèi)部，在雙岔-白泉掌向形北翼發(fā)育有一條科博溝腦-黃草溝逆沖斷裂帶，構(gòu)成了研究區(qū)銅礦形成的重要控制因素。

F1：位于研究區(qū)中西部奧陶系陰溝群中巖組(Oy2)和花崗巖體接觸帶上，斷層走向350°，長約400m，研究區(qū)內(nèi)沿接觸帶延伸，但因第四系覆蓋而無法追索，在區(qū)域上表現(xiàn)為沿接觸帶延伸，最后尖滅于奧陶系中。因此，該斷層的形成因晚于巖體的侵入。

F2：發(fā)育于陰溝群中巖組內(nèi)部，在地表走向180°～185°，可觀察到的延伸長度約110m，形成了一寬3～15m的破碎帶。破碎帶內(nèi)巖石裂隙較發(fā)育，巖石蝕變、礦化較強(qiáng)烈。主要的礦化有孔雀石化、藍(lán)銅礦化、褐鐵礦化；蝕變有綠簾石化、綠泥石化、硅化、碳酸鹽化。該斷裂是礦區(qū)銅礦體的主要的控礦和容礦構(gòu)造，對礦體的形成起了主導(dǎo)作用。

F3：位于研究區(qū)東部奧陶系陰溝群中巖組(Oy2)和泥盆系沙流水組(Ds)接觸帶，斷層走向330°，長約300m，但由于第四系覆蓋而無法追索。

2.3 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)比較發(fā)育，主要為志留紀(jì)末期形成的呈北西走向的酸性侵入巖體，其他的侵入巖有小石英脈、長英質(zhì)脈、碳酸巖脈等。侵入巖主要為二長花崗巖，分布在研究區(qū)西南側(cè)，規(guī)模較大，總體呈北西走向延伸且穿越巖漿區(qū)。巖體主要由細(xì)粒二長花崗巖和褐鐵礦化細(xì)粒二長花崗巖組成，在空間上呈過渡漸變的關(guān)系。

細(xì)粒二長花崗巖呈灰-灰白色，細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由斜長石(40%)，微斜條紋長石(28%)，石英(26%)，黑云母(5%)以及少量的副礦物(1%)組成。斜長石呈寬板狀，自形程度相對高，晶面上可見少量的黏土、絹云母等覆蓋；微斜條紋長石呈他形粒狀，自形程度較斜長石低，表面具弱的高嶺土化；石英呈他形粒狀、短柱狀，自形程度最低；黑云母呈片狀零星分布，局部被纖維狀綠泥石、綠簾石等交代。主要礦物的粒度在0.2～1mm。副礦物主要有磁鐵礦、磷灰石等，磁鐵礦局部已氧化成褐鐵礦；褐鐵礦呈薄膜狀分布在晶隙、裂隙，具后期形成填充的特點(diǎn);副礦物主要為磷灰石、磁鐵礦等。該巖石和奧陶系陰溝群呈侵入接觸，是整個(gè)巖體的邊緣帶，侵入后和冷的圍巖接觸而結(jié)晶較快，表現(xiàn)出局部有似斑狀結(jié)構(gòu)。該套花崗巖在區(qū)域上屬于松木溝超單元二道溝單元，具S型花崗巖的特征。

研究區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育較多，主要為受造山期構(gòu)造及巖漿運(yùn)動(dòng)產(chǎn)出裂隙后，進(jìn)而礦物流體沿裂隙貫入形成的小脈體，多呈透鏡狀，脈體的分布方向和區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向大體一致。石英脈呈白-乳白色，隱晶質(zhì)-微晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石幾乎由隱晶質(zhì)硅質(zhì)組成，局部有少量的微晶石英。巖石較致密堅(jiān)硬，局部見褐鐵礦化。長英質(zhì)脈呈白色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，微粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由斜長石和石英組成。巖石較致密，局部可見褐鐵礦化。碳酸巖脈呈灰白-灰色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由方解石和白云石組成，遇稀鹽酸劇烈起泡。巖石風(fēng)化較強(qiáng)，局部見褐鐵礦化。脈體規(guī)模一般較小，寬2～10m，長50～80m，由于第四系覆蓋厚，其延伸和規(guī)模普遍較難觀察。

2.4 銅礦化蝕變帶特征

蒲花溝銅礦區(qū)銅礦化帶從整體看，集中分布在研究區(qū)中部一帶。地表礦化帶總體沿5°～185°方向展布，絕大部分呈南西傾向，傾角在35°～78°。礦化帶斷續(xù)長約0.11km，寬約15.00m(圖3)。該礦化帶主要由孔雀石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、含黃鐵礦綠簾綠泥石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和蝕變破碎帶組成(圖4)。

孔雀石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r：灰黑色，凝灰結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石中孔雀石呈翠綠色，集合體呈薄膜狀、放射狀，在巖石中普遍分布。局部見有少量的藍(lán)銅礦，深藍(lán)色，集合體呈浸染狀，致密塊狀，不均勻分布。巖石整體破碎，裂隙發(fā)育。為研究區(qū)主要賦礦巖石。

1.第四系全新統(tǒng)殘坡積堆積物；2.泥盆系沙流水組；3.上志留統(tǒng)；4.奧陶系陰溝群中巖組；5.碎斑化花崗質(zhì)細(xì)礫巖；6.碎裂化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r；7.強(qiáng)綠簾綠泥石化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r；8.孔雀石化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r；9.褐鐵礦化細(xì)粒二長花崗巖；10.褐鐵礦化碳酸鹽脈；11.褐鐵礦化長英質(zhì)巖脈；12.破碎帶；13.銅礦體；14.基線、基點(diǎn)位置及編號(hào)；15.裂隙產(chǎn)狀；16.地層巖性界線；17.斷層圖3 蒲華溝銅礦化帶地質(zhì)簡圖Fig.3 Geological schematic map of Puhua ditch copper mineralization zone

1.第四系殘坡積堆積物;2.孔雀石化碎斑化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r;3.綠簾石化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r;4.碎裂化英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r;5.褐鐵礦化長英質(zhì)巖脈;6.蝕變破碎帶;7.銅礦體;8.平硐;9.探槽;10.化學(xué)樣位置;11.巖層產(chǎn)狀圖4 蒲華溝銅礦化帶地質(zhì)剖面簡圖Fig.4 Geological profile schematic map of Puhua ditch copper mineralization zone

含黃鐵礦綠簾綠泥石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r：巖石新鮮面深灰-灰黑色，凝灰結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石局部黃鐵礦和少量的黃銅礦相互伴生，在地表巖石中絕大部分呈細(xì)粒狀、浸染狀零星分布，局部呈團(tuán)塊狀，細(xì)脈狀分布。巖石整體較破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育。

蝕變破碎帶：巖石破碎，蝕變強(qiáng)烈，常見有滑石化、黃鉀鐵礬化、碳酸鹽化、黏土化等，局部蝕變破碎帶內(nèi)見有少量的孔雀石。含礦巖石分布于蝕變破碎帶兩側(cè)邊部。

同時(shí)由于構(gòu)造活動(dòng)和巖漿作用伴隨著大量熱液形成，在圍巖中形成了各種指示意義較好的蝕變。

(1)硅化:主要分布于含礦巖石及其圍巖中，在礦帶內(nèi)形成大小不等的石英脈、長英質(zhì)巖脈等，并使圍巖石英含量增加、巖石硬度增高；形成的脈體內(nèi)有孔雀石、褐鐵礦等礦物，是礦區(qū)內(nèi)一種重要的蝕變作用，對礦化有很強(qiáng)的指示作用。

(2)碳酸鹽化:碳酸鹽化是礦區(qū)一種重要的熱液蝕變，方解石呈細(xì)脈狀填充在脈巖裂隙中，并使脈巖中的鐵、鎂礦物受到碳酸鹽的交代作用，使巖石硬度變低、顏色變淺。該類蝕變是尋找銅礦的一個(gè)重要線索。

(3)滑石化:滑石化主要分布在研究區(qū)奧陶系陰溝群中巖組(Oy2)銅礦化帶中，滑石呈片狀集合體分布在巖石裂隙中，具滑感?；c銅礦化有密切關(guān)系。

(4)綠泥石化:綠泥石化主要分布在奧陶系陰溝群中巖組(Oy2)與花崗巖接觸帶附近，綠泥石呈細(xì)小鱗片集合體分布，由熱液帶來的鎂、鐵交代硅酸鹽而成；同時(shí)伴隨著綠簾石化。

2.5 銅礦體特征

2.5.1礦體形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀

蒲花溝銅礦區(qū)共圈定銅礦體2條，均為工業(yè)礦體，礦體總體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，大部分礦體與頂、底板圍巖略呈小角度相交，接觸面略具凹凸不平。其銅礦體特征見表1。

表1 礦體特征表Tab.1 List of ore body characteristics

Cu1號(hào)礦體長度28.0 m，厚度1.03 m，平均品位為0.76%，為高品位礦體。礦體產(chǎn)于孔雀石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r中。礦體形態(tài)簡單，并且總體沿3°～183°方向延伸，向北西傾斜，地表傾角70°左右。礦體呈透鏡狀產(chǎn)出。

Cu2號(hào)礦體長度34.0 m，平均厚度1.15 m，厚度變化系數(shù)為48%，礦體厚度較穩(wěn)定；平均品位為1.11%，品位變化系數(shù)為43%，礦體品位穩(wěn)定程度均勻。

該礦體產(chǎn)于孔雀石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，平面形態(tài)有彎曲，總體沿0°～180°方向延伸，總體向南西傾斜，地表傾角50°～55°，總體呈透鏡狀產(chǎn)出。根據(jù)對礦石自然類型的分類，本礦區(qū)礦體的頂?shù)装鍑鷰r主要為綠簾綠泥石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，且在Cu2礦體的底板局部偶見一條赤褐鐵礦化長英質(zhì)巖脈(見于TC0004)，規(guī)模較小，寬2.4 m左右；頂板局部由于受到構(gòu)造作用的改造，蝕變破碎強(qiáng)烈，形成規(guī)模較小的蝕變破碎帶。

2.5.2 礦石特征

為進(jìn)一步研究蒲花溝銅礦各類礦石特征，筆者主要采用槽探工程和硐探工程2種方法對礦區(qū)礦石進(jìn)行了不同程度的揭露觀察和鑒定，通過樣品分析，主要針對礦石化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物質(zhì)組成及礦石自然類型展開系列研究工作。

(1)礦石化學(xué)成分:根據(jù)2種工程方法所揭露的礦石物相分析結(jié)果(表2)顯示，本礦區(qū)大部分礦石為氧化礦石。其中槽探工程主要揭露的是地表淺層次的礦石，各類礦石樣品(1號(hào)樣)中氧化物中Cu含量占樣品中Cu總含量的百分比(即氧化率)為90%，根據(jù)礦石全分析結(jié)果(表2)，礦石中主要有用組分為Cu元素，品位集中在0.02%～1.32%，極個(gè)別高達(dá)2.23%，主要來自于孔雀石和少量的黃銅礦。另硐探工程主要揭露地下深層次礦石，各類礦石樣品(3號(hào)樣)中氧化物中Cu含量占樣品中Cu總含量的的百分比為69%，根據(jù)礦石全分析結(jié)果(表3)和組合分析結(jié)果(表4)，本礦區(qū)銅礦石中除Cu外，其深部還賦存有一些Au和Ag有用組分，其平均含量(百分比)分別為：0.10×10-6、4.43×10-6，這2種礦物在近年的工作中未做系統(tǒng)分析，賦存特征、規(guī)模等難以確定，在以后的工作中將予以重視；影響銅精礦質(zhì)量的雜質(zhì)主要有As，其平均含量為0.22%；而Bi、Pb、Zn等均未超標(biāo)，其平均含量在規(guī)范中銅精礦雜質(zhì)含量最高限量之內(nèi)。

(2)礦石結(jié)構(gòu):據(jù)槽探工程和硐探工程2種方法揭露狀況，該礦床銅礦石主要表現(xiàn)有晶屑凝灰結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)以及他形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)。

晶屑凝灰結(jié)構(gòu)：為礦石中常見的結(jié)構(gòu)。礦石大部分由晶屑石英、斜長石等火山碎屑和火山灰膠結(jié)物組成。其中石英、斜長石晶屑分選性差，且二者鑲嵌無規(guī)律分布，其空隙被細(xì)小火山灰填充膠結(jié)，顯示晶屑凝灰結(jié)構(gòu)特征。

表2 物相分析結(jié)果表Tab.2 Phase analysis result table

表3 礦石全分析結(jié)果表Tab.3 Complete analysis tableof ore

表4 組合樣分析結(jié)果表Tab.4 Results table of the combination analysis

碎裂結(jié)構(gòu)：礦石較破碎，石英絕大部分破碎并有不同程度的重結(jié)晶現(xiàn)象，呈不規(guī)則狀、他形晶粒狀；斜長石呈殘缺寬板狀，且表面微裂紋較發(fā)育。

他形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)在礦石內(nèi)部的金屬礦物中。細(xì)粒狀黃鐵礦和少量的黃銅礦均呈他形-半自形晶，粒徑在0.02～1.0 mm。二者粒度細(xì)小者呈他形晶粒狀，個(gè)別偏大者呈半自形晶。

(3)礦石構(gòu)造:工程揭露顯示，銅礦石構(gòu)造主要表現(xiàn)有浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。

浸染狀構(gòu)造：此為最主要的礦石構(gòu)造，包括星散浸染狀、稀疏浸染狀及稠密浸染狀，由孔雀石及少量藍(lán)銅礦等礦物的集合體呈浸染狀、薄膜狀分布于脈石礦物中而構(gòu)成。

細(xì)脈狀構(gòu)造：主要由孔雀石、黃銅礦、黃鐵礦集合體沿劈理、裂隙充填，呈細(xì)脈狀產(chǎn)出。脈寬較集中在0.5～2.0 cm。

塊狀構(gòu)造：此為常見的礦石構(gòu)造，除礦石宏觀特征具有這種構(gòu)造外，而在礦石內(nèi)部的金屬礦物也具有這種構(gòu)造，礦石局部范圍可見黃鐵礦分布較均勻，也形成塊狀構(gòu)造。

(4)物質(zhì)組成:該礦床礦石主要有孔雀石、黃鐵礦，另可見少量的黃銅礦、藍(lán)銅礦、磁鐵礦等?？兹甘憩F(xiàn)翠綠色，單晶體呈放射狀、集合體呈薄膜狀、皮殼狀、不均勻分布于巖石表面；黃鐵礦呈黃色，多數(shù)呈半自形-他形晶粒狀，個(gè)別呈自形晶，粒度在0.02～1.00 mm，一般以致密塊狀集合體出現(xiàn)在裂隙的密集區(qū)及裂隙附近，局部呈星散浸染狀不均勻分布；黃銅礦呈黃銅色，呈半自形-他形晶粒狀，粒徑0.02～1.00 mm，集合體呈細(xì)脈浸染狀分布在脈石礦物裂隙中，周圍可見黃銅礦沿黃鐵礦邊緣進(jìn)行交代現(xiàn)象；藍(lán)銅礦呈靛藍(lán)色，細(xì)粒狀、放射狀，集合體呈塊狀，與孔雀石伴生不均勻分布于巖石節(jié)理、裂隙中；磁鐵礦呈鐵黑-鋼灰色，礦石含量較少，半自形-他形晶粒狀，單晶粒徑為0.02～0.30 mm，晶面發(fā)育較完好，多見不規(guī)則粒狀;脈石礦物主要有石英、斜長石。石英絕大部分隨破碎有不同程度的重結(jié)晶，不規(guī)則狀到偏向透鏡狀、他形晶粒狀，表面微裂紋發(fā)育，是原巖晶屑和破裂隙共同作用的結(jié)果。粒徑在0.02～1.50 mm；斜長石呈殘缺寬板狀，粒徑在0.02～1.50 mm，且局部被石英集合體半包裹，分布不均勻。同時(shí)還可以見到其蝕變產(chǎn)物黏土及碳酸鹽、絹云母等。

(5)礦石自然類型:根據(jù)礦區(qū)工程揭露礦石中礦石礦物和脈石礦物及其結(jié)構(gòu)特征將礦區(qū)礦石定為孔雀石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r型銅礦石。

孔雀石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r型銅礦石：礦石新鮮面深灰-灰黑色，碎裂結(jié)構(gòu)、晶屑凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石中石英、斜長石晶屑大小為0.02～1.50 mm。石英具有重結(jié)晶現(xiàn)象，呈不規(guī)則狀、他形晶粒狀；斜長石呈殘缺寬板狀，局部蝕變?yōu)榧?xì)小次生物絹云母、滑石、黏土等。二者破裂、破碎，表面見有微裂紋，其碎屑空隙間填充顯微隱晶質(zhì)-隱晶質(zhì)綠簾石、綠泥石及火山灰膠結(jié)物等。礦石中孔雀石呈翠綠色，單晶體呈放射狀、集合體呈浸染狀、皮殼狀、細(xì)脈狀等，且普遍分布。黃銅礦和黃鐵礦呈星散浸染狀、偶見致密塊狀、細(xì)脈狀局部分布在礦石中。藍(lán)銅礦少見，呈靛藍(lán)色，浸染狀、偶見皮殼狀，分布極少。

3 礦床類型及成因分析

3.1 礦床類型

根據(jù)前述的蒲花溝銅礦礦體特征判斷，蒲花溝銅礦類型為破碎帶蝕變巖型銅礦，金屬礦物形成于熱液作用階段，以黃鐵礦-黃銅礦組合為標(biāo)志，主要容礦圍巖為孔雀石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，明顯受構(gòu)造破碎蝕變帶控制，為奧陶系陰溝群有關(guān)的后生成礦系列；工程揭露的地表氧化礦僅是這種硫化物銅礦經(jīng)長期風(fēng)化的結(jié)果，為奧陶系陰溝群有關(guān)的表生風(fēng)化成礦系列。

3.2 礦床成因

(1)礦質(zhì)來源:本礦區(qū)圈定的銅礦體(Cu1、Cu2)賦存于奧陶紀(jì)陰溝群中巖組中，其主要容礦圍巖為孔雀石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r。通過對礦區(qū)地層及礦化帶南西側(cè)侵入巖體的光譜結(jié)果統(tǒng)計(jì)(表5、表6)，明顯得出奧陶系陰溝群中巖組中Cu元素平均含量約415.2×10-6，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于礦區(qū)內(nèi)其他地層(包括南西側(cè)侵入巖體)中Cu元素平均含量，且目前在礦區(qū)南西側(cè)基巖中也未發(fā)現(xiàn)礦化，因此說明奧陶系陰溝群中巖組為蒲花溝銅礦體的主要成礦物質(zhì)來源，同時(shí)為銅礦的形成提供了良好的成礦背景。

表5 礦區(qū)地層Cu元素平均含量統(tǒng)計(jì)表Tab.5 Average content statistics table of Cu element in stratum of Mining area

表6 礦區(qū)巖體Cu元素平均含量統(tǒng)計(jì)表Tab.6 Average content statistics table of Cu element in rock of Mining area

(2)控礦構(gòu)造:蒲花溝銅礦化帶位于F2斷裂帶內(nèi)部，由于礦化帶內(nèi)蝕變破碎帶及斷層比較發(fā)育，且所有礦體均位于蝕變破碎帶或斷層的旁側(cè)，因此說明F2斷裂帶與銅礦體的形成有著密切聯(lián)系，為蒲花溝銅礦床的主要導(dǎo)礦構(gòu)造。斷裂帶內(nèi)及圍巖中裂隙比較發(fā)育，為成礦熱液(物質(zhì))從地殼深部向上運(yùn)移提供了良好的通道(林國芳，2003)，同時(shí)也形成了后期礦質(zhì)富集就位到最終成礦的有利場所，再者F2斷裂帶也是蒲花溝銅礦床的容礦構(gòu)造，控制了銅礦體的分布、規(guī)模及產(chǎn)狀。

(3)熱動(dòng)力來源:蒲花溝銅礦地處北祁連加里東造山帶，受祁連造山帶的影響，祁連洋在加里東運(yùn)動(dòng)階段(早古生代)持續(xù)向南俯沖，使柴達(dá)木盆地南緣—中祁連板塊北緣一帶發(fā)生廣泛的巖漿活動(dòng)(林國芳，2003)，形成了島弧型巖體(張旗等，1997)，位于島弧向陸一側(cè)相繼開始擴(kuò)張(夏林圻等，1998)，巖漿逐漸上涌，直到加里東運(yùn)動(dòng)末期(晚志留世)南北古陸碰撞，中祁連地塊與北祁連島弧碰撞結(jié)束，洋盆完全閉合。整個(gè)北祁連-走廊帶進(jìn)入磨拉石前陸盆地階段(徐亞軍，2010)，伴隨局部巖漿活動(dòng)，在蒲花溝一帶出現(xiàn)花崗巖類侵入體。研究表明，上述地質(zhì)構(gòu)造演化及巖漿活動(dòng)發(fā)育正構(gòu)成了蒲花溝銅礦形成的主要熱源。

4 結(jié)論

筆者在詳實(shí)的野外地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，對北祁連奧陶系陰溝群中蒲花溝銅礦進(jìn)行了分析研究，取得如下主要認(rèn)識(shí)。

(1)北祁連蒲華溝銅礦成礦類型為破碎帶蝕變巖型銅礦。

(2)北祁連蒲華溝銅礦賦礦層位為奧陶系陰溝群中巖組(Oy2)，也是該銅礦的主要礦質(zhì)來源，其主要容礦圍巖為孔雀石化碎裂英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r。

(3)北祁連蒲華溝銅礦礦化帶主要受斷層F2的影響，為主要的導(dǎo)礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造，控制礦體分布、規(guī)模及產(chǎn)狀。

(4)北祁連加里東造山帶在加里東運(yùn)動(dòng)末期(晚志留世)受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，發(fā)育局部巖漿活動(dòng)作用，相繼在蒲花溝一帶形成酸性侵入體(花崗巖類)，構(gòu)成了北祁連蒲花溝銅礦形成的主要熱動(dòng)力來源。

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