宁夏中卫市镇罗镇大铜沟铜矿地质特征及矿床成因分析

杨克成

宁夏回族自治区地质博物

宁夏中卫市镇罗镇大铜沟铜矿地质特征及矿床成因分析

杨克成

宁夏回族自治区地质博物

大铜沟铜矿位于宁夏中部卫宁盆地的边缘卫宁北山地区，该区域内分布有较多铜、金、铅、铁矿(床)点及铜、金化探异常，具有较好的找矿前景和潜力，对大铜沟铜矿矿床成因的研究，对指导今后找矿有重要的意义。

宁夏中卫市；大铜沟铜矿；地质特征；矿床成因分

1.概述

1.1 地理位置

矿区位于宁夏中部中卫市镇罗镇北27km的卫宁北山地区，距离照壁山铁矿西约2km，行政区划属中卫市镇罗镇管辖。地理坐标：东经105°18′00″—105°21′00″；北纬37°40′30″—37°42′00″(见交通位置图)。

1.2 区域地质背景

本区域大地构造位置处于北祁连褶皱系—走廊过渡带东端的卫宁盆地的北侧。位于卫宁区域东西向构造带的北带—卫宁北山复向斜内，区域内东西向褶皱和断裂是区内的主体构造，控制了古生代地层及山体分布；南北向构造不发育，仅见色井沟南北向断裂。

地层区划属祁连地层区，河西走廊—六盘山分区，武威—中宁小区。出露地层主要为古生界泥盆系，石炭系；中生界白垩系及新生界第三系，第四系。

区域内岩浆岩不发育，以脉岩为主，主要分布于苦井沟南及新井沟南一带。侵入于上泥盆统老君山组第三段及中石炭统土坡组第一段中，岩性为蚀变闪长玢岩(δμ)。其时代推测为华里西晚期。

2.矿区地质特征

2.1 地层

矿区内仅出露古生界及新生界部分地层，其中古生界地层有泥盆系上统老君山组，石炭系下统前黑山组，臭牛沟组和石炭系中统土坡组，新生界地层为第四系全新统。

2.2 构造

矿区内构造简单，主要以轴向近东西向的褶皱为骨架，伴随侧翼形成了近NW—SE，NE—SW为主的两组断裂及近南北，东西向断裂，均与成矿无关。仅NNE—SSW向断裂控制铜矿(化)体的形成。

3.矿床地质特征

3.1 矿体(层)形态特征

大铜沟铜(金)矿分布于大铜沟倾伏背斜转折端及南北两翼，共有3个矿体，即Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号矿体。矿体形态、展布、规模、厚度及产状变化情况各矿体分述如下：

1.Ⅰ号铜(金)矿体：位于大铜沟倾伏背斜南翼，总体走向呈东(偏北)—西(偏南)向展布，于勘查线4—16线之间，呈似层状产出。长320.00m，真厚度1.27m，产状：倾向135°、倾角66°西段地层倒转，矿体产状呈350°∠65°。

2.Ⅱ号铜(金)矿体：位于大铜沟倾伏背斜南翼转折端，0号勘查线东南段，沿F3逆断层呈NE—SW向展布并受其断层破碎带控制，矿体长80.00m，真厚度2.00，产状：倾向300°—310°、倾角50°—70°。呈脉状、透镜状产出，主要石英脉型铜矿(化)较发育。

3.Ⅲ号铜(金)矿体：位于大铜沟倾伏背斜北翼及转折端(由Ⅲ-1、Ⅲ-2，2个块段组成)。于3-8勘查线之间，呈似层状产出。长540m，真厚度3.13。倾向10°—130°，倾角73°—80°。

3.2 矿体矿化特征

均赋存于中石炭统土坡组下段第一岩性层，含矿岩石主要为灰白色石英岩状砂岩及灰绿、灰色粉砂质页岩(或粉砂质泥岩，局部为粉砂质板岩)。矿(化)体以氧化矿为主，常见的矿石矿物为孔雀石、兰铜矿，偶见辉铜矿及黄铜矿。多呈浸染状、被膜状、斑点状沿层间裂隙、层面、岩石节理面、石英、方解石脉边缘分布(局部见有斑点状、粒状在岩石内矿物颗粒间镶嵌)。

3.3 矿石特征

大铜沟铜矿石含矿岩性主要由含铜矿(化)石英岩状砂岩(或孔雀石化含泥细粒石英砂岩)和孔雀石化粉砂质板岩(或含铜矿化粉砂质页岩)组成，均属氧化矿石，不同含矿岩性、矿石矿物成分不同：

1.含铜矿化石英岩状砂岩：细—中粗粒变余砂状结构，块状构造，再生式胶结。矿物成份主要为石英，硅质岩屑，80—98%；胶结物以水云母为主及方解石、高岭石(玉髓)含量2—15%。重矿物：磁铁矿、锆石、电气石、榍石、金红石含量1%；矿石矿物以孔雀石为主及兰铜矿、针铁矿，含量0.3—5%；光片中见黄铁矿、斑铜矿、针铁矿和黄铜矿，总量＜1%。

2.孔雀石化含泥质细粒石英砂岩：细粒砂状结构，部分变质作用，呈变余砂状结构，块状构造，再生—孔隙式胶结，矿物成份主要为石英，少量白云母(绢云母)碎片。胶结物主要为水云母、少量方解石。重矿物：锆石、电气石、榍石。矿石矿物以孔雀石为主，局部见兰铜矿，针铁矿，光片中偶见黄铁矿，黄铜矿。

3.孔雀石化粉砂质泥岩，部分变质作用呈孔雀石化粉砂质板岩：粉砂泥质结构或粉砂变余泥质结构，中—薄层状构造。脉石矿物水云母等粘土矿物58—73%；石英、长石粉砂含量25—40%。重矿物：磁铁矿、赤铁矿、榍石、金红石、电气石＜1%；碳质含量＜1%；矿石矿物为孔雀石，针铁矿，含量1%。

水云母等粘土矿物绝大部分重结晶，呈显微鳞片状变晶，具定向分布。石英粉砂粒度小于0.1mm，多数为细粉砂级。碳质呈粉沫状、细条纹状或斑点状分布。

孔雀石呈薄膜状沿裂隙及层理面分布，针铁矿在光片中呈它形粒状，粒度0.003—0.03mm，分布较均匀。

4.矿床成因讨论

4.1 矿(化)体严格受地层岩性控制，石炭系中统土坡组下段(C2t1-1)为主要控矿岩性层，具有明显的层控矿床特征。含矿岩系原岩为石英砂岩与粉砂质、泥质页岩。从沉积建造，岩相古地理看，含矿层位主要为上石炭统土坡组下部层位。在早石炭世后期区域内经历了短暂的剥蚀，上、下石炭统之间出现了沉积间断。晚石炭世时海水再次侵入，区内沉积了滨海及滨海沼泽相碎屑岩，有较高铜元素的丰度值。因此，铜矿物质来源于矿床围岩。

4.2 矿(化)体呈脉状、似层状赋存于构造倾伏背斜的转折端和两翼倒转部位的断裂，层间裂隙中，矿化多呈浸染状、被膜状、斑点状沿层间裂隙、层面、岩石节理面、石英、方解石脉边缘分布(局部见有斑点状、粒状在岩石内矿物颗粒间镶嵌)，具有典型的热液成矿特征。

4.3 矿石以氧化矿为主，常见的矿石矿物为孔雀石、兰铜矿，偶见辉铜矿及黄铜矿。表明矿体遭受表生淋滤—氧化改造作用。

4.4 大铜沟含矿岩系主要为砂质、粉砂质沉积岩类，有不同程度轻微变质。石英砂岩致密坚硬，变为石英岩状砂岩，粉砂质页岩或粉砂岩局部变质为粉砂质、泥质板岩，有形成变质热液的条件。经流体包裹体测定“成矿流体为高盐度盆地热卤水—变质热液成因，未见岩浆热液叠加，变质热液温度在250—300℃”。

综上所述，宁夏中卫市大铜沟铜矿为一具有层控特征的热液富集作用—表生氧化再(改)造型矿床。