青海赛什塘铜矿区矿床成因

丁天柱

(青海赛什塘铜业有限责任公司)

青海赛什塘铜矿区矿床成因

丁天柱

(青海赛什塘铜业有限责任公司)

通过对赛什塘铜矿体的赋存空间、产出形态、矿物组构等特征进行分析，并结合矿床Pb、S、C、O同位素及流体包裹体等数据讨论了矿床成因，认为赛什塘铜矿床形成作用与岩浆热液密切相关，成矿物质主要来源于印支期中—酸性侵入岩，矿床成因属矽卡岩型，对于区内找矿工作具有一定的参考价值。

赋存空间 产出形态 矿物组构 地球化学特征 矿床成因

赛什塘铜矿床位于东昆仑、西秦岭造山带衔接转换区的鄂拉山构造东南部，成矿区位属于赛什塘—日龙沟矿田，是一座以铜为主的多金属中型矿床。该矿床自20世纪60年代被发现以来，对其成因的认识便存有矽卡岩型、沉积-改造型、喷流沉积-斑岩叠加复合型等分歧。为此，为了进一步指导区内找矿工作，有必要对区内矿床成因进行分析。

1 成矿地质背景

赛什塘铜矿床地处西秦岭印支地槽西端海南三叠纪次级沉降盆地西缘，是一NNW向的构造-岩浆活动带。上二叠统为区内主要赋矿层位，沉积有巨厚砂岩、板岩组成的类复理石滑塌堆积和外来灰岩块。NNW向雪青沟复式背斜构成区域主体构造，控制着矿体的产出和赋存空间。岩浆岩以印支期中—酸性侵入岩为主，多呈岩株、岩枝、岩墙及岩脉等形态侵位于上二叠统不同层位中。赛什塘—日龙沟矿田带上的日龙沟锡矿、铜峪沟铜矿、赛什塘铜矿等矿床的成矿物质主要来源于深部岩浆，各矿床在空间上、时间上和成因上存在着联系，受同生断裂控制，不同部位的矿床出露标高不同，表现出各具特色的矿床特征。

2 矿区地质特征

3 矿床地球化学特征

3.1 Pb同位素组成

矿区磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等Pb同位素测试结果见表1[3]。由表1可知：硫化物Pb同位素呈集中分布，变化幅度较小，具单阶段演化特点，为岩浆来源；其同位素年龄与石英闪长岩侵位年龄基本一致，与岩体成因相关；赛什塘铜矿方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿与东昆化印支期花岗岩Pb同位素特点近于一致，显示造山带Pb同位素组成特征，具有地幔来源信息，暗示成矿物质与东昆仑花岗岩的亲缘性。

3.2 S同位素组成

赛什塘铜矿金属矿物主要以硫化物形式存在，矿区黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿S同位素测试结果见表2[3]。由表2可知，不同矿物的S同位素组成大体相当，塔式效应明显，分布集中，δ34S值为0‰～1‰，显示硫化物矿物形成大体受同一地质作用或地质过程影响。参阅前人分析的黄铁矿δ34S分析成果，其变化范围为-4.2‰～+5.41 ‰，极差为9.6‰，平均+1‰，多数为+0.5‰～+1‰，说明硫来源于岩浆。多种迹象表明，主要成矿物质和硫与岩体是同源的。

表1 赛什塘铜矿床Pb同位素分析结果

表2 赛什塘铜矿硫化物矿物S同位素组成

3.3 C、O同位素组成

矿区各类赋矿围岩C、O同位素测试数据表明：岩体δ13CV-PDB值为-3.2‰～-9‰，符合地幔和岩浆的深源碳值变化范围标准(-5‰～-2‰和 -9‰～-3‰)，δ18OSMOW值为-16.6‰～ -26.8‰；变质粉砂岩δ13CV-PDB值为-5.7‰～ -9.1‰，由于伴随矽卡岩化，部分δ13CV-PDB值接近于花岗岩δ13CV-PDB值的变化范围，δ18OSMOW值为9.9‰～13.7‰。大理岩δ13CV-PDB值为-5.7‰～5.7‰，接近海相碳酸盐岩δ13CV-PDB值的变化范围(-4‰～4‰)。

3.4 成矿物理化学条件

赛什塘铜矿床不同成矿阶段中流体包裹体类型、均一温度、盐度等具有一定的差异，反应了成矿流体的演化特征[3]。包裹体类型以气液型为主，早期矽卡岩阶段，均一温度为436～562 ℃，盐度为34%～45%，代表了高温、高盐度岩浆流体，石榴子石中常见的含黑色金属子晶包裹体，显示了矽卡岩早期流体富含金属物质。退变质阶段，均一温度为322～419 ℃，盐度为15%～39%；硫化物均一温度为235～366 ℃，盐度为5%～36%。包裹体气相成分以CH4、H2S、CO2、H2O为主，成矿流体属于中—高温、高盐度NaCl-H2O-CO2-CH4体系，期间发生的流体沸腾作用，导致大量的金属硫化物沉淀，成矿流体的沸腾作用是导致铜矿形成的重要因素。根据成矿压力、成矿温度及包裹体盐度三者之间相关经验公式计算，石英硫化物成矿压力为20.53～60.88 MPa，成矿深度为0.68～3.28 km。

4 矿床成因

赛什塘铜矿床矿体主要赋存于矽卡岩接触带及其附近，形态复杂多变，受大理岩和接触带控制作用明显。矿区发育的透辉石和钙铁榴石钙矽卡岩矿物组合是有利于形成矽卡岩铜矿的主要因素。矿床地球化学特征表明，矿区矽卡岩、硫及成矿物质来源与岩浆关系密切，成矿作用发生于裂谷闭合之后印支中—晚期的造山阶段。成矿流体高盐度、高温、沸腾现象明显，流体包裹体测温数据分析和矿物组合及生成特点显示赛什塘铜矿床矽卡岩阶段、退变-氧化物阶段、硫化物阶段等生成期次与典型矽卡岩矿物变化阶段高度吻合。据此可认为，赛什塘铜矿床成矿作用与中—酸性侵入岩关系密切，矿床成因属矽卡岩型。

5 结 语

在对赛什塘铜矿床地球化学特征分析的基础上，认为该矿床成因类型为矽卡岩型，矿体主要赋存于石英闪长岩与大理岩接触带及其附近，受层间拆离断层及其两侧次级层间滑动断层和接触带构造控制作用明显，成矿物质主要来源于岩浆，矿体与矽卡岩的产出位置和石英闪长岩的空间分布关系密切。

[1] 程细音，祝新友，丁天柱，等.青海赛什塘铜矿与典型矽卡岩型铜床成矿机制对比研究[J].矿物学报，2013(S)：751-752.

[2] 张忠义，丁天柱，何 鹏.青海赛什塘矿区叠加褶皱特征及其构造意义——叠加褶皱区的构造研究[J].西北地质，2014，47(2)：1-10．

[3] 毛 寅.青海省赛什塘铜多金属矿床稳定同位素、流体包裹体及成矿作用研究[D].长沙：中南大学，2012.

2015-05-25)

丁天柱(1969—)，男，工程师，810000 青海省西宁市祁连路333号。