青海省德尔尼铜矿床矿石特征及成因意义

贾 伟

（成都理工大学，四川 成都 610059）

1 地质背景

研究区地层属巴颜喀拉-羌北地层区，包括阿尼玛卿山分区和巴颜喀拉山分区。以沉积岩为主，区内地层主要有上石炭统（C3）、二叠系（P）、中下侏罗统（J1-2）、白垩系（K）、第三系（R)和第四系(Q)[1]。区内岩浆活动频繁，侵入岩发育。

2 矿石特征研究

2.1 矿物组成及组分

德尔尼主矿体的矿石类型主要可分为含铜黄铁矿矿石，互层状黄铁矿与磁铁矿矿石，黄铁矿与磁黄铁矿矿矿石及少量伴生闪锌矿与方铅矿的矿石[2]。矿石中的主要组分是：铜、锌、钴、硫。这四种组分在矿体中分布均匀程度不一致，但均可单独圈出矿体。矿石中含有多种伴生组分，其中较重要者为：金、银、硒、镉、镓、铟等。

2.2 矿石组构

德尔尼铜矿矿体中I矿体的大规模露天开采为观察矿石构造提供了极大的便利，I矿体矿石构造类型较多，主要为块状构造，其次为条带状、角砾状等（图1A、图1B）。

德尔尼矿区主矿体的各类原生矿石中，I主矿体见到矿石结构类型最多，其中以半自形-自形-它形粒状结构为主，其次为压碎结构、充填和溶蚀结构等[3]。压碎结构：黄铁矿和磁铁矿受力破碎，呈碎屑状；斑状变晶结构：黄铁矿重结晶，形成大小相差悬殊的集合体；矿石的充填（图1C），溶蚀和交代结构被认为是热液成因的标志；乳滴状结构：在矿石中微细粒黄铜矿，不均匀分散在闪锌矿中；环状结构：微细粒黄铁矿围绕在大颗粒黄铁矿周围呈环带状（图1D）；变余草莓结构[3]：该结构为典型的沉积作用而形成的一类矿石结构，其成因现在多认为与生物作用有关。草莓状结构在德尔尼矿区的块状黄铁矿中普遍存在，另在白银厂折腰山、小铁山、祁连郭密寺和成县邓家山等与海相喷流(热水/火山)有关的典型矿床中都有出现，对比研究，可能属海底热液喷流沉积而成。

图1 部分矿石组构照片

3 成因分析

陈杰指出，德尔尼铜矿床成矿作用和火山沉积作用无关，主要是地幔岩重熔硫化矿浆贯入上地幔裂隙系统而形成原始矿体，随裂谷复杂演化发生变质变形，后经多次热液叠加以及表生改造，是一种新类型铜多金属硫化物矿床[4]。章午生认为德尔尼铜矿床形成于上地幔，再就位于地壳浅部，是块状硫化物矿床中的一个特殊类型，可划为“德尔尼型”，其成因类型属深部熔离-构造侵位矿床。结合其他资料综合研究认为德尔尼矿床的成矿经历了海底喷流沉积—热液叠加的过程[5]。董富权认为德尔尼铜矿床属于海底热液矿床，与典型塞浦路斯型海底热液块状硫化物矿床的矿石矿物组合相近；认为该矿床的成矿作用过程分为内生成矿期（超基性岩蛇纹石化阶段、海底热液喷流阶段和叠加阶段）和表生期（褐铁矿一孔雀石一蓝铜矿形成阶段）；通过矿体主要矿物闪锌矿中分子的百分含量计算,显示成矿的最高温度不大于400℃,最低可能低于100℃；认为成矿物质来源于深部，海水提供部分成矿物质；德尔尼矿区的块状矿石中黄铁矿普遍存在草莓状结构矿物组合表明为中低温成矿，及同位素的数据等资料，表明该矿床为海底热液喷流沉积成因[6，7]。焦洪林根据电子探针数据，得出德尔尼铜矿床矿体中黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等主要矿物产生于中低温热液环境下[8]。苏现辉初步探讨了矿床成因，认为该矿属与构造有关的热液矿床[9]。结合本文研究结果，认为德尔尼矿床与热液活动有密切关系，成矿温度为100℃～400℃之间，成矿时代为晚石炭世，成矿物质来源可能源于地幔，为中低温海底热液喷流沉积矿床。

4 结论

德尔尼铜矿床四个主矿体均以层状、似层状或透镜状产出，矿石构造主要为块状构造，其次为条带状、角砾状、网脉状、脉状构造、浸染状构造、斑杂状构造。矿石结构以半自形-自形-它形粒状结构为主，其次为压碎结构、斑状变晶结构、充填和溶蚀结构、交代结构、草莓结构等。结合前人研究成果，认为德尔尼矿床与热液活动有密切关系，成矿温度为100℃～400℃之间，成矿时代为晚石炭世，成矿物质来源可能源于地幔，为中低温海底热液喷流沉积矿床。