崔宏偉

（甘肅省自然資源信息中心，甘肅 蘭州 730000）

祁連山北部地槽區(qū)火山活動開始受到NW 70的影響。為了控制主構(gòu)造帶，大部分構(gòu)造帶沿主構(gòu)造帶呈線性噴流。巖性為細(xì)綠松石混合細(xì)生物巖及相應(yīng)凝灰?guī)r，分布范圍廣(1000多公里長)。局部地區(qū)如北祁連加里東向地槽由西北70”至西北45”。兩組斷層控制著噴發(fā)中心的形成，一般分布在小范圍內(nèi)，往往形成火山復(fù)雜區(qū)域，甚至火山口，往往受兩組以上次生古斷層控制。

1 區(qū)域概況

礦區(qū)從上到下(從北到南)有三種巖層：基性巖層—綠泥巖、凝灰?guī)r和鈣質(zhì)凝灰?guī)r；中酸性巖層-角斑巖、石英角斑巖和石英角斑巖凝灰?guī)r熔巖以及含有團(tuán)聚角礫巖的凝灰?guī)r；中基性巖層-細(xì)小的凝灰?guī)r和凝灰?guī)r。礦區(qū)火山巖的年代是寒武系還是奧陶紀(jì)一直存在爭議。礦區(qū)火山巖雜巖分布范圍由北向南為3km寬，由東向西為6km長。在這個范圍內(nèi)大約有八個火山口。由于火山作用時間長，多次噴發(fā)，噴發(fā)不均勻，熔巖、凝灰?guī)r和含角礫巖的凝灰?guī)r交替形成。正常的海相沉積巖是間隔形成的。一般先形成含角礫凝灰?guī)r熔巖，然后逐漸過渡到凝灰?guī)r。較為罕見(如圖1)，噴發(fā)形式為從線性噴流到中心噴流，再從中心噴流到線性噴流。

礦區(qū)是一個復(fù)雜的背斜，由于斷層破壞而向南反轉(zhuǎn)。北部基性巖蓋過酸性巖(F:斷層)；南部中基性巖與酸性巖不同。在西部，酸性凝灰?guī)r被凝灰?guī)r、硅質(zhì)凝灰?guī)r、鐵錳質(zhì)凝灰?guī)r所覆蓋。葉蠟石表面褶皺發(fā)育，等斜褶皺明顯。東部被晚凝灰?guī)r所覆蓋，在這個火山復(fù)合體中形成了牛眼狀凸輪軸結(jié)構(gòu)(火山穹丘)。所有巖層都有走向斷層。

圖1 白銀廠礦區(qū)地質(zhì)示意圖

2 礦床地質(zhì)特征

（1）礦體特征。該礦床礦化帶主要位于上巖段的上部巖性層中，礦化帶主要受韌性剪切帶的控制，賦礦巖石包括絹云母石英千糜巖、二云母石英千糜巖、千枚巖及碳質(zhì)片巖等。礦化帶總體呈東西向，向南傾，傾角35°～50°，南北寬約90m～150m，礦化帶延伸達(dá)10km以上。礦區(qū)圈定黃鐵礦體多達(dá)20個，其中工業(yè)礦體有10個，主要分布于礦化帶東部。礦體產(chǎn)狀較陡，主要礦體長120m～421m，厚度1.1m～1.9m,延深110m～438m。

（2）礦石特征。礦石類型主要分為兩類：一類為千枚巖型，第二類為石英脈-千枚巖型。礦石中銅的結(jié)構(gòu)主要包括他形和自形一半自形粒狀、交代殘余、膠狀、碎裂、填隙、糜棱、碎斑等結(jié)構(gòu)，構(gòu)造形態(tài)包括細(xì)脈-浸染狀、浸染狀、千糜狀、斑點(diǎn)狀等。礦石主要礦物成分為黃鐵礦，其次為閃鋅礦、黃銅礦、毒砂和天然銅。脈石礦物成分主要包括石英、鐵白云石、絹云母、綠泥石、方解石等。銅礦物大多為自然銅，產(chǎn)于礦物的微裂隙中或礦物粒之間，并呈渾圓、他形粒狀、細(xì)脈狀等，大部分自然銅粒度在0.005mm～0.03mm之間。大部分千枚巖型銅礦石并未發(fā)現(xiàn)銅礦物，可能是由于銅礦物呈超顯微銅狀態(tài)被吸附或是賦存在其他物質(zhì)中所造成的。

（3）圍巖蝕變。礦體的圍巖蝕變主要包括：絹云母化、硅化、綠泥石化以及碳酸鹽化等蝕變作用，與銅礦化關(guān)系最為密切為硅化和絹云母化。

3 黃鐵礦的標(biāo)型特征

（1）黃鐵礦的微量元素特征。對礦區(qū)所采黃鐵礦部分樣品進(jìn)行探針分析，分析結(jié)果見表1。

表1 該礦床中黃鐵礦的化學(xué)成分（%）

黃鐵礦的微量元素含量特征如下：①對所取八個樣中的八種元素進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)Se、Co與Fe、S組合為一個大群，說明Co、Se與Fe呈類質(zhì)同象置換，而Ag、Au作為獨(dú)立成分混入黃鐵礦中，當(dāng)Ag、Au含量增多時，F(xiàn)e、S的含量反而減少。②標(biāo)準(zhǔn)黃鐵礦含F(xiàn)e為46.55%，S為53.45%，S/Fe比值為1.99，近似為2。但礦體中黃鐵礦的含量與標(biāo)準(zhǔn)值稍有偏差，S/Fe比值大于2的稱為鐵虧損型；而比值小于2的稱為硫虧損型。從表1中可以看出，含銅黃鐵礦S/Fe比值比較低，一般小于2，即多為鐵虧損型。

（2）黃鐵礦晶形特征。黃鐵礦的晶形特征如下：①黃鐵礦粒度與銅含量高低的變化規(guī)律是，由微細(xì)―細(xì)到粗，含銅量漸低。成巖―變質(zhì)期中，黃鐵礦晶體以立方體居多，粒徑在0.01～0.05之間，銅含量較低。

熱液改造期中，黃鐵礦I期晶體以五角十二面體，立方體為主，粒徑在0.03～0.05之間，銅含量中等；II期晶體以立方體及其聚晶和五角十二面體為主，粒徑在0.03～0.05之間，銅含量最高；III期晶體主要以八面體、五角十二面體、立方體及其聚晶為主，粒徑在0.004～0.07之間，銅含量偏高；Ⅳ期晶體復(fù)雜，晶體為全自形晶，不含銅。②在Ⅱ、Ⅲ階段，黃鐵礦的晶體形態(tài)主要是以聚形晶為主，銅含量最大。

（3）黃鐵礦的導(dǎo)電類型。國內(nèi)外眾多研究者指出，隨著礦體埋深不同，黃鐵礦的導(dǎo)電類型隨之變化，下部多為N型導(dǎo)電（電子導(dǎo)電），上部多為P型導(dǎo)電（空穴導(dǎo)電），中部常常出現(xiàn)N、P混合型導(dǎo)電，所以可以利用黃鐵礦的導(dǎo)電類型來判斷礦床的前景。雖然黃鐵礦的導(dǎo)電類型與含銅量高低的關(guān)系還不太清晰，但P型導(dǎo)電的黃鐵礦含Au、As較多，含Co、Ni較多的黃鐵礦基本均為N型導(dǎo)電，而Ni、Co含量往往與銅成負(fù)相關(guān)。

4 塊狀黃鐵礦礦體中富銅礦分布規(guī)律

大型含銅黃鐵礦礦體中銅和鋅的品位不同。結(jié)果表明，晚期含銅、含鋅礦物流體活動與構(gòu)造活動密切相關(guān)。

網(wǎng)狀脈狀含銅黃鐵礦分布于塊狀含銅黃鐵礦與塊狀含銅黃鐵礦之間，上壁硅化絹云母凝灰?guī)r交代，形成脈狀浸染的含銅黃鐵礦帶，與圍巖呈逐漸過渡關(guān)系。

在1811m～1823m的水平剖面上，可以看到大量的銅脈。在垂直方向上，銅脈也連續(xù)存在，主要分布在塊狀礦體的上壁與細(xì)脈的浸染礦體之間，以分支或指狀的形式穿透塊狀礦體和浸染礦體。角礫巖常出現(xiàn)在地表蝕變帶，銅、鋅元素含量顯著增加。這說明兩個問題:①當(dāng)塊狀黃鐵礦噴溢沉積成巖之后,地殼又有新的活動,使塊狀黃鐵礦礦體及圍巖重遭破碎；②由于構(gòu)造變動含銅礦液又從深部上升,沿礦筒及其附近的破碎帶交代形成富礦帶。

5 次火山作用與富礦的聯(lián)系

亞火山作用對含銅黃鐵礦中銅的富集起著重要作用。礦體周圍石英鈉斑巖發(fā)育較好。一號石英石結(jié)節(jié)礦體的南面,有堤壩上墻的礦體中部和東部,中部礦體為巖管東側(cè)的礦體,石英鈉斑巖堤壩可以看到東礦體表面北,此外,還有隱藏的石英鈉斑巖巖石中間和西區(qū)礦體的北方。含角礫巖的石英角斑巖凝灰?guī)r中細(xì)粒黃鐵礦的脈叢是由青山包火山噴發(fā)分化富集的晚期石英-角斑巖巖漿，沿火山口附近的裂隙帶遷移，侵入石英角斑巖熔巖中形成的。礦體實(shí)際上是在層控條件下熱液噴射坳陷中大量黃鐵礦體堆積而成的復(fù)雜礦床，受晚期構(gòu)造破壞，沿構(gòu)造帶被與次火山有關(guān)的含礦流體充填。從圖1中可以看出，在火山作用過程中，液分離活動通常為黃鐵礦液在前，因此塊狀黃鐵礦沿黃銅礦斷裂帶充滿交代作用。

6 礦體的成因分析

該區(qū)黃鐵礦的成因主要有以下幾種看法：同生沉積、火山熱液沉積、熱液交代、沉積變質(zhì)熱液富集等。