柴达木北缘二旦沟金铜矿成矿特征及找矿标志

思积勇，郑 辉，孙婷婷

(青海省第五地质勘查院，青海 西宁 810099)

二旦沟金铜矿位于欧龙布鲁克陆块的丁字口—阿木尼克—牦牛山岩浆弧带[1-3]。岩浆弧带受宗务隆山南缘断裂、丁字口—乌兰断裂和柴北缘断裂3条深大断裂及超基性、基性、中性岩侵入的影响[4]。北西—南东向构造为岩浆、矿质提供了有利的侵入通道和赋存矿物质的空间，其特殊的地质背景为矿区成矿提供了良好的地质条件。该矿床自2014年发现以来至今，矿产勘查工作取得了较大突破，由于受自然地理条件所限，总体研究程度较低。笔者将从二旦沟金铜矿成矿地质背景、矿床特征入手，初步总结该矿床的成矿规律，进而指出二旦沟地区金矿勘查的找矿方向。

1 区域地质背景

二旦沟金铜矿位于赛什腾山—阿尔茨托山加里东期、印支期铅、锌、金、钨锡(铜、钴、稀土)成矿带[5-6]。该成矿带已发现45处以金、铜、铅、锌矿种为主的矿床(点)，其中19处金矿床(点)，26处铜多金属类矿床(点)，成矿类型为喷流沉积型铅锌矿与构造蚀变岩型金。区内地层为元古界、上奥陶统，少量出露上泥盆统和下石炭统，山边及凹陷区均为第四系[7]。在丁字口—乌兰断裂、柴北缘断裂两大断裂系的影响下，该区构造线总体方向为NW-SE向，断层以NW向为主，次为NE向、SN向。断裂构造不仅控制着区内的沉积组合和岩浆活动，也控制着内生金属矿产的形成和分布。岩浆活动时期为加里东期、华力西期，其形式分为侵入和喷发两种，对本区的金成矿作用过程具意义重大。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露地层较为单一(见图1)，主要为寒武—奥陶系滩间山群滩间山群b岩组变质安山岩段[8]，岩性以强片理化安山岩为主，该岩石具有很高的Au、Cu、Cr、Ni、Co等地球化学背景。滩间山群地层分为片岩灰岩组、安山岩凝灰岩组地层，均呈北西—南东向展布，组与组间均为连续沉积。与中元古界万洞沟群地层呈断层接触关系。片岩灰岩组分为2个岩性段，即变砂岩段和绿片岩段，变砂岩段岩性为变质长石石英砂岩夹粉砂质板岩。安山岩凝灰岩组分为2个岩性段，即变质安山岩段和凝灰岩段，变质安山岩段岩性为片理化变质安山岩、蚀变玄武安山岩，夹有长英质糜棱岩以及少量杏仁体安山玢岩；凝灰岩段岩性为晶屑岩屑凝岩。

2.2 构造

二旦沟地区断裂构造以NW-SE向为主，而呈SN向、NE-SW向较少, 该区发育断裂构造13条，各断裂构造之间有分支复合现象，其切穿火山岩地层。与金铜矿体有关的构造主要有F2、F6、F10、F13断裂(见图1和表1)。

1 第四系；2 滩间山群b岩组变质安山岩段；3 碎裂花岗闪长斑岩；4 超基性岩；5 长英质糜棱岩；6 石英脉；7 实测逆断层及编号；8 蚀变破碎带及编号；9 金矿体；10 铜矿体；11 铅矿体；12 镜铁矿体

2.3 岩浆岩

区内岩浆活动频繁且强烈，明显受NW-SE向断裂构造控制。加里东期侵入岩为辉长岩；华力西期侵入岩为红柳沟斜长花岗岩、团鱼山花岗闪长岩、碎裂花岗闪长斑岩、闪长玢岩和少量超基性岩，多呈岩脉、岩株。火山活动为海相喷发，出露岩性有英安岩、安山质凝灰熔岩、玄武岩。脉岩以石英脉为主，煌斑岩脉次之，其中石英脉较发育，宽度2 mm～1.5 m，褐铁矿化石英脉往往形成高品位金矿体。与金铜矿体有关的断裂构造附近均有花岗闪长斑岩侵入[9]。

表1 二旦沟地区构造特征

3 成矿类型特征

3.1 矿带特征

SBⅠ矿带：长约1 km，宽约20～50 m，走向150(°)，具有分支复合现象。围岩为强片理化变质安山岩、绿泥片岩，带内岩性有构造角砾岩、石英脉以及断层泥。蚀变为绿泥石化、高岭土化、硅化，矿化为褐铁矿化、辉铜矿，带内多见孔雀石化，辉铜矿呈稀疏浸染状分布。该带上盘片理化变安山岩裂隙中孔雀石化发育，呈浸染状、被膜状，沿破碎带有超基性岩株产出，圈定了铜矿体1条。

SBⅡ矿带：长约2 km，宽约10～70 m，走向140(°)，带内岩性有强片理化变质安山岩、构造角砾岩、绿泥片岩、蚀变花岗闪长斑岩及石英脉；花岗闪长斑岩和石英脉受后期构造影响，岩石破碎，侵入岩体内部次级断裂发育。矿体受控于构造和蚀变花岗闪长斑岩，蚀变花岗闪长斑岩与围岩接触部位出现退色蚀变现象。蚀变为绿泥石化、高岭土化、硅化等；矿化为黄铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化等，圈定金矿体1条、铜矿体1条。

SBⅢ矿带：长约2.2 km，宽约10～90 m，走向150(°)，带内岩性为长英质糜棱岩、片理化变质化安山岩，蚀变为绿泥石化、绢云母化、高岭土化、云英岩化、弱黄铁绢英岩化、硅化、绿帘石化，矿化为黄铁矿化、褐铁矿化、孔雀石化、黄铜矿化。带中显示出土壤异常Au为151×10-9，形成石英脉侵入的含金构造蚀变破碎带，圈定铜矿体1条，镜铁矿体1条。

SBⅣ矿带：长约0.9 km，宽约10～65 m，走向170(°)，带内岩性为变质安山岩、碎裂化花岗闪长斑岩、碎裂化花岗闪长斑岩、糜棱岩化石英闪长岩以及石英脉，蚀变为硅化、高岭土化、碳酸盐化、钾化、片理化，矿化为黄铁矿化、方铅矿化、孔雀石化、蓝铜矿化等，圈定金矿体1条，铅矿体1条。

3.2 矿体特征

通过2014-2016年的勘查成果，共圈定出矿体7条，其中金矿体2条，铜矿体3条，铅矿体1条，镜铁矿体1条。

SBⅠ-M1铜矿体：矿体长160 m，厚度2.35 m，呈条带状，产状为140(°)∠75(°)，铜平均品位0.67×10-2，赋矿岩性为安山岩，矿化为孔雀石化、褐铁矿化、辉铜矿化，孔雀石呈被膜状，辉铜矿呈团块状。

SBⅡ-M1铜矿体：矿体长320 m，厚度1.61 m，呈透镜状、条带状，产状为47(°)∠84(°)，铜平均品位0.26×10-2，赋矿岩性为蚀变花岗闪长斑岩，矿化为黄铁矿化、孔雀石化、褐铁矿化、偶见黄铜矿化及结核，蚀变为硅化、高岭土化、绿泥石化、绢云母化、碎裂岩化、糜棱岩化。

SBⅡ-M2金矿体：矿体长146 m，厚度1.28 m，呈透镜状、条带状，产状为65(°)∠74(°)，金平均品位1.09×10-6，赋矿岩性为蚀变花岗闪长斑岩，矿化为黄铁矿化、孔雀石化、强褐铁矿化、黄铜矿化及结核，蚀变为硅化、高岭土化、绿泥石化、绢云母化、碎裂岩化、糜棱岩化。金矿体产于蚀变花岗闪长斑岩较直立的裂隙构造中。

SBⅢ-M1铜矿体：矿体长195 m，厚度1.22 m，呈脉状、条带状，产状为98(°)∠89(°)，铜平均品位0.30×10-2，赋矿岩性为孔雀石化片理化安山岩，矿化为黄铁矿化、孔雀石化、黄铜矿化等，蚀变为褐铁矿化、绢云母化、高岭土化、糜棱岩化、硅化。

SBⅢ-M2镜铁矿体：矿体长935 m，厚度3.16 m，呈脉状、条带状，产状为255(°)∠72(°)，铁平均品位40.83×10-2，赋矿岩性为含镜铁矿硅质岩，呈似层状—层状，岩石局部见有碧玉岩，呈暗朱红色，物理性质表现为坚硬和脆性，具似贝壳状断口，与围岩片理化变质安山岩接触界线清楚，带中见高岭土化、黄钾铁矾化、硅化蚀变现象。

SBⅣ-M1铅矿体：矿体长105 m，厚度1.12 m，呈脉状、条带状，产状为62(°)∠55(°)，铅平均品位0.81×10-2，赋矿岩性为石英脉，顶板岩性为糜棱岩化石英闪长岩，底板岩性为变质安山岩，赋矿岩性为石英脉；蚀变为高岭土化、绿泥石化、绢云母化、硅化，矿化为黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化、孔雀石化、蓝铜矿化。

SBⅣ-M2金矿体：矿体长95 m，厚度1.06 m，呈脉状、条带状，产状为115(°)∠73(°)，金平均品位1.74×10-6，赋矿岩性为浅肉红色碎裂化花岗闪长斑岩，蚀变为褐铁矿化、绢云母化、高岭土化、糜棱岩化、硅化，矿化为黄铁矿化、孔雀石化、褐铁矿化、黄铜矿化。

3.3 矿石特征

矿石中主要有Cu、Pb、Au等有用组分。矿石矿物主要以原生硫化物形式出现，即方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿，次生硫化物矿石见少量铜蓝以及氧化矿物孔雀石、褐铁矿等。

黄铜矿：呈它形粒状、不规则粒状，粒径为0.05～1.5 mm，边缘常被交代。在斑铜矿(粒径0.1～0.2 mm)中呈固溶体分离的叶片状；部分黄铜矿被交代保留残余；少量黄铜矿交代零星的磁铁矿(粒径0.2mm)呈它形粒状伴生存在。

方铅矿：它形粒状的方铅矿，粒径一般0.2～0.5 mm，零星散布。

黄铁矿：呈半自形—它形粒状，粒径一般0.05～0.8 mm，部分颗粒边缘和中心氧化成褐铁矿，保留部分残留结构，被褐铁矿交代后呈它形粒状或半自形假象晶形散布。黄铁矿与它形粒状的黄铜矿伴生，也常与绿帘石伴生。

磁铁矿：呈隐晶—它形粒状集合体、它形粒状、碎粒状，针铁矿呈小板柱状(粒径为0.05～0.2 mm)分布于深色条带状中。

褐铁矿：呈隐晶—它形粒状集合体填充于岩石网脉状裂隙边缘，或呈尘点状渲染。

孔雀石：呈半自形—它形柱粒状集合体、粒状，个别呈小柱状，粒径0.1～0.05 mm，与磁铁矿伴生充填于岩石裂隙边缘。

3.4 矿石类型

矿石类型按含矿岩性主要有石英脉型铅矿石、石英脉型铜矿石、石英脉型金矿石、碎裂化闪长玢岩铜矿石、蚀变破碎安山岩铜矿石、硅质岩镜铁矿矿石以及氧化矿石。方铅矿、黄铜矿呈星点状分布；镜铁矿呈针状—放射状集合体的形式分布。

3.5 围岩蚀变

矿体围岩蚀变基本围绕侵入岩体(脉)与围岩接触带分布，其矿化的强弱与围岩内裂隙的发育程度有关，热液蚀变较明显，接近于热液成矿类型的边缘带的Cu、Au、Pb矿物组合特征。蚀变类型主要有绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、硅化、糜棱岩化、高岭土化、钾长石化、碳酸盐化、青盘岩化，其中硅化、糜棱岩化与金矿化关系密切[10-11]。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

二旦沟金铜矿的控矿因素主要为构造因素、岩浆岩因素，区内北西—南东向构造因素又起着主导全区的作用。区内金、铜、铅、镜铁矿体的形成与岩浆岩入侵构造有直接关系。

区内矿体产于裂隙构造、侵入体及围岩接触带，小型断裂—裂隙构造系统是重要的控矿因素，为含矿热液运移、沉淀提供了活动空间，为矿化蚀变提供了发育条件。区内发育有剪性和张性两类小构造，主要在张性裂隙中充填有硫化物、石英、绢云母、方解石，形成后期脉体，因此可以确定张性裂隙构造系统是控制矿体的主要因素。岩浆岩活动受构造控制明显，其不仅为成矿作用提供了热能，而且还为区内的硫化物成矿提供了一定的物质来源，使岩石中硫化物进一步活化、迁移、富集，在含矿热液向上运移作用下富集成矿。

4.2 找矿标志

1)激电中梯剖面的“中低阻中高极化异常段”以及“剖面间异常连续性较好的异常段”与构造、矿体基本吻合，是寻找矿产的重要标志。

2)土壤异常中Cu、Au两元素套合较好，浓集中心明显，分带较清晰，土壤异常、岩石地球化学异常段与矿带吻合部位是寻找矿产的有利地段。

3)已发现的金、铜矿体主要赋存于断层蚀变破碎带及其次级构造内，是最好的找矿标志。

4)蚀变破碎带与中酸性岩脉的复合部位(裂隙)以及入侵的小岩脉中具有黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化、孔雀石化现象，是寻找热液型矿产的重要标志。

5)断层蚀变破碎带(或侵入体)中的黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、孔雀石、蓝铜矿、镜铁矿物的出现，是最直接的找矿标志；存在镜铁矿、碧玉岩的标志层多是基性火山岩多金属矿的顶板层位。

6)蚀变现象的水平和垂向分带性不明显，矿化与糜棱岩化、硅化有关，是寻找金矿体的间接标志。

5 结 论

1)二旦沟金铜矿体与华力西期侵入体的裂隙构造有密切关系，是岩浆期后含矿热液沿岩体与围岩及断裂、裂隙带充填交代的最终产物。

2)二旦沟地区矿石类型为石英脉型和构造破碎蚀变岩型，铜金矿体受控于蚀变花岗闪长斑岩(早期或上部)的裂隙构造(形成的裂隙组或群，产状近于直立)或石英脉，硫化物表现以Cu元素最强，Au元素次之，并同生有铅、锌矿物，矿体中可见褐铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿矿物以及孔雀石、蓝铜矿次生矿物，形成了石英+Pb、Cu早期的矿物组合或外带，说明该区具有浅成低温热液成矿特征。

3)找矿方向上应拓展思路，以浅成低温热液充填成矿类型为线索，寻找构造破碎蚀变岩型金矿、斑岩型金(铜)多金属矿以及基性火山岩多金属矿。