趙 蕾

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊(duì)，甘肅 天水 741000）

1 含礦圍巖條件

本區(qū)銅砷礦床含礦圍巖包括地層和巖體兩部分。

由該區(qū)東部向西，依次分布著上泥盆-下石炭統(tǒng)、下二疊統(tǒng)及下三疊統(tǒng)地層，巖性為砂巖、板巖夾石灰?guī)r等，屬淺-濱海相沉積。近接觸帶地層，普遍角巖化、矽卡巖化。據(jù)以往資料判斷，該區(qū)地層內(nèi)由于其巖性組合有利于接觸交代作用地發(fā)育；局部地層內(nèi)含銅砷豐度很高為成礦提供了必要的礦質(zhì)來源[1]。據(jù)沉積巖中銅砷元素平均含量統(tǒng)計(jì)，砷含量在砂巖中1ppm、頁(yè)巖中13ppm、碳酸鹽巖中1ppm，砷含量在硫化物相10ppm，金屬相9ppm～12ppm。該區(qū)部分地層巖性經(jīng)測(cè)定，銅砷含量高出該類巖石平均含量的數(shù)十至100余倍。例如，夏河縣年木耳地區(qū)砂巖、板巖內(nèi)As豐度達(dá)100ppm～150ppm，高于該類巖石平均含量的100倍；并且Cu、Pb、Zn、Sh、W、Au、Ag的豐度普遍較高。因此，為銅砷及其他金屬成礦作用提供了良好的地球化學(xué)條件和圍巖條件。

由各類巖體構(gòu)成銅砷礦化圍巖的情形，亦有與地層圍巖相似的特點(diǎn)。主要表現(xiàn)在以下幾方面：該區(qū)主要成礦巖體含Cu、As的豐度很高，是平均含量的65倍～165倍。由于巖體中Cu、As及其他成礦元素含量高，這就為各種類型銅砷礦床形成創(chuàng)造并奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。該區(qū)內(nèi)一般的斑巖型（包括隱爆角礫巖筒型）銅砷礦床即形成于中酸性侵入體和淺成侵入體內(nèi)：龍得崗為石英閃長(zhǎng)巖；阿芒沙吉為石英閃長(zhǎng)巖及花崗閃長(zhǎng)斑巖；尼克江為各類玢（斑）巖及蝕變閃長(zhǎng)巖，由此可以認(rèn)為成礦母巖含銅、砷等成礦元索高是形成區(qū)內(nèi)斑巖型銅砷礦床的最重要的因素之一。其次由于該區(qū)巖體中Cu、As及其他成礦元素豐度高，在巖漿期后熱液及交代作用過程中，能將Cu、As等元素從侵入體內(nèi)帶出，產(chǎn)生再分配，使之在巖體與地層接觸帶沉淀、富集、形成矽卡巖型、矽卡巖～熱液型、熱液型銅砷礦化。接觸帶、外接觸帶圍巖及其內(nèi)接觸帶捕虜體中。其中，矽卡巖型銅砷礦化集中于德烏魯巖體周圍，向兩側(cè)礦化減弱，形成兩個(gè)中型銅砷礦[2]。除毒砂外，尚伴隨磁鐵礦、黃銅礦、斑銅礦等礦化。銅砷礦體多產(chǎn)在以透輝石為主的矽卡巖帶中。這個(gè)類型礦化的圍巖在不少礦區(qū)以不純灰?guī)r、砂質(zhì)灰?guī)r居多，其地球化學(xué)性質(zhì)活潑，易于交代成礦。熱液型銅砷礦床產(chǎn)出的圍巖種類繁多，總的以各時(shí)代砂巖、板巖、灰?guī)r及其蝕變巖石居多，巖體里雖有所見及，但數(shù)量較少。礦（化）體以毒砂石英脈、含毒砂電氣石石英脈、含毒砂金屬硫化物石英脈及毒砂黃鐵礦脈幾種形式出現(xiàn)。

眾所周知，含礦圍巖乃是礦液活動(dòng)、沉淀的場(chǎng)所，成礦的所謂三要素與其密切相關(guān)。該區(qū)圍巖由砂板巖與不純灰?guī)r相間組合的特點(diǎn)，在一定情況下有利于交代作用進(jìn)行；另一情況下則因有頁(yè)巖作隔擋層而不致使礦質(zhì)溶液逸散。因此總體上對(duì)礦化形成是有利的。

2 巖漿活動(dòng)條件

中生代中期巖漿活動(dòng)是形成該區(qū)銅砷等礦化的主導(dǎo)因素，且以巖石為中酸性成分和多期活動(dòng)為其特點(diǎn)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，與成礦關(guān)系最密切的巖體為花崗閃長(zhǎng)巖（11處）、石英閃長(zhǎng)巖（8處），其次為二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖和閃長(zhǎng)巖。

以往工作中多將石英閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖及花崗閃長(zhǎng)巖時(shí)代歸于印支期，次英安巖（龍得崗）和花崗閃長(zhǎng)斑巖（阿芒沙吉）等時(shí)代歸于燕山早期?，F(xiàn)據(jù)《甘肅省地質(zhì)志》意見，均將其對(duì)比為燕山早期，即相當(dāng)中生代中期。從相互侵位次序?qū)Ρ?，主要成礦巖體屬成生較晚的時(shí)期。如龍得崗次英安巖及阿芒沙吉花崗閃長(zhǎng)斑巖等。

各主要成礦巖體的礦質(zhì)賦存及蝕交特征等可簡(jiǎn)要概括為：龍得崗賦礦次英安巖等，成礦元素Cu、Pb、Sn、Ag豐度很高，其中以Cu、As元素豐度最高，最高可達(dá)400ppm，高于平均值200余倍，為巖漿后期熱液活動(dòng)提供了豐富的礦源，即為成礦母巖。其隱爆角礫巖筒具有分帶性，隱爆角礫巖不但Cu、As、Pb、Ag等成礦元索特別高外，而且Na2O和K2O亦高，尤其K2O明顯高于成礦母巖，這充分說明了隱爆角礫巖中的銅、砷成礦作用是由鉀交代的鉀長(zhǎng)石化、石英絹云母化等圍巖蝕變，致使巖體中的Cu、As、Ag、Pb、Sn活化富集，穩(wěn)爆角礫巖中的礦化富集與鉀長(zhǎng)石化呈正相關(guān)關(guān)系。

阿芒沙吉礦化花崗閃長(zhǎng)斑巖具明顯的面型蝕變特征。除青盤巖化帶外，斑巖各蝕變帶硅、堿質(zhì)含量適量偏高，礦化劑亦相應(yīng)亦較高。巖體里鉀化帶的氧化系數(shù)（Fe2O3/FeO）為5.29，屬氧化程度很強(qiáng)的相當(dāng)開放的條件；鉀化與硅化-絹云母化疊加地帶氧化系數(shù)較低為0.39，屬氧化程度不高的半開放條件；硅化-絹云母化至青盤巖化帶的氧化系數(shù)很低為0.06～0.14，說明蝕變環(huán)境屬于相對(duì)封閉的還原條件。該巖體中H2O+普遍高，說明整個(gè)蝕變過程中水熱作用很強(qiáng)，對(duì)礦化物質(zhì)密集運(yùn)移起著重要作用。As在花崗斑巖中豐度達(dá)1070ppm，相當(dāng)該類礦體平均含量500倍；花崗閃長(zhǎng)巖豐度達(dá)540pprn，相當(dāng)于平均含量250倍；Cu、Pb、Ag等元素在花崗閃長(zhǎng)巖、花崗斑巖中相對(duì)較高，其余巖石中則較低，前者約是后者的l倍左右。主要賦礦巖石中的礦質(zhì)，除來源于巖漿自身外，估計(jì)受后期熱液蝕變因素富集。

與上述情況相類似的一些特點(diǎn)（如礦化元索的富集等），于該區(qū)其余產(chǎn)地里亦多見及。例如卡加沙格石英閃長(zhǎng)巖等，一般含砷100ppm～300ppm，高達(dá)1000ppm，銅l00ppm～300ppm，鈷10ppm～30ppm，部分達(dá)70ppm。

3 構(gòu)造控制條件

此成礦區(qū)處于秦嶺緯向體系與祁呂系前弧西翼的復(fù)合地帶，其Ⅲ級(jí)構(gòu)造屬美武新寺～大草灘復(fù)背斜帶西段，背斜帶由美武新寺向西，至夏河縣甘加漸趨傾沒。斷裂多發(fā)育在復(fù)背斜帶兩側(cè)，延伸長(zhǎng)度數(shù)十～百余公里不等，一般傾角50°～70°，屬壓或壓扭性，具多期活動(dòng)特征?？偟臉?gòu)造線作北西向及北西西向，西段受北西向及北東向構(gòu)造影響和改造。其成生定型時(shí)代約在晚古生代～中生代早期。上述構(gòu)造乃控制此區(qū)巖漿及礦化活動(dòng)的基礎(chǔ)。

有資料據(jù)衛(wèi)片目視解釋，認(rèn)為在雙明西～合作一帶見有少許環(huán)形構(gòu)造、火山構(gòu)造及幾組方向的斷裂構(gòu)造（北東向、北西向和北西西向），且在甘加盆地兩側(cè)，分布特征有些差異，現(xiàn)均已證實(shí)有隱爆角礫巖筒（龍得崗）和爆發(fā)角礫巖等。

分析該區(qū)構(gòu)造情況尚不難看出，與銅砷等礦產(chǎn)有關(guān)的一些巖體，除受兩個(gè)體系（如前述）復(fù)活控制外，尚有區(qū)域上呈北西向展布、分段集中的特點(diǎn)，個(gè)別巖體（如德烏魯、阿姨山）則受兩組方向斷裂制約。

4 成礦物質(zhì)來源及成礦溫度

根據(jù)部分硫同位素結(jié)果，其重硫（δS34）分布散離度小于10。該地年木耳區(qū)龍得崗、阿芒沙吉等斑巖型銅砷礦，δS34在-5‰附近呈塔形分布，在正值+0.7‰～+6‰?yún)^(qū)間較為分散。說明硫源接近于隕石硫，但有較為明顯的混合作用，即有混合硫參加。此區(qū)熱液型、接觸交代型礦δS34變化具同樣特點(diǎn)。根據(jù)熱液礦床元素分帶模式（邵躍1975），本區(qū)毒砂形成于中～高溫階段（即200℃～350℃）；個(gè)別礦區(qū)有高溫～氣化階段的礦物，如龍得崗（375℃）、阿芒沙吉（310℃～360℃）。且斑巖型毒砂生成溫度高于矽卡巖型和熱液型。

（1）成礦時(shí)代。甘肅省銅砷礦床產(chǎn)出的地層時(shí)代較多，主要有薊縣紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)和三疊紀(jì)。最重要的成礦時(shí)期以侏羅紀(jì)為主。在不同的成礦時(shí)代中，甘肅省的銅砷礦床形成的數(shù)量是不同的（表1），其中薊縣紀(jì)成型礦床1處（小型）；志留紀(jì)成型礦床1處（屬中型）；二疊紀(jì)成型礦床1處（屬中型）；三疊紀(jì)成型礦床2處（屬中型、小型）；侏羅紀(jì)成型礦床7處（中型3處、小型4處）。

表1 甘肅銅砷礦床按時(shí)代統(tǒng)計(jì)排序表

對(duì)礦床進(jìn)行概略綜合對(duì)比分析，最重要的成礦時(shí)期以侏羅紀(jì)為主，占57.41%，次為三疊紀(jì)，占16.67%，志留紀(jì)、二疊紀(jì)，分別占9.26%，而薊縣紀(jì)僅占7.41%。侏羅紀(jì)查明資源儲(chǔ)量占甘肅總儲(chǔ)量的50.27%。

（2）空間分布。從甘肅Ⅲ級(jí)大地構(gòu)造單元位置上看，甘肅省銅砷礦床主要分布于中秦嶺裂陷大陸邊緣（4處）、南秦嶺裂陷大陸邊緣（4處）、次為敦煌地塊（1處）、北祁連弧盆系（2處）、中祁連巖漿?。?處）5個(gè)單元，其他構(gòu)造單元未發(fā)現(xiàn)銅砷礦產(chǎn)地。從礦床類型看，薊縣紀(jì)、志留紀(jì)（Pt2、Pz1）礦床類型為淺成中-低溫?zé)嵋盒?，分布于中祁連巖漿弧、北祁連弧盆系、南秦嶺裂陷大陸邊緣。二疊紀(jì)（Pz2）為接觸交代型（矽卡巖型），分布于敦煌地塊。三疊紀(jì)（Mz）為淺成中-低溫?zé)嵋盒停植加谥星貛X裂陷大陸邊緣。侏羅紀(jì)（Mz）為斑巖型、淺成中-低溫?zé)嵋盒?、接觸交代型（矽卡巖型）三種，分布于中秦嶺裂陷大陸邊緣、南秦嶺裂陷大陸邊緣。

從IV級(jí)礦帶看，甘肅省境內(nèi)包含了43個(gè)IV級(jí)礦帶，其中有6個(gè)成礦帶有銅砷礦顯示，其各成礦帶銅砷礦的分布數(shù)量不同，其中Ⅳ-28③夏河-兩當(dāng)金-銻-汞-銀-鉛-鋅-銅-鐵-鉬-鎢-錫-鐵成礦亞帶（Mz）、Ⅳ-28④碌曲-舟曲-廣金壩金-鐵-錳-銅-銻-汞-砷-硒-磷-硫鐵礦成礦亞帶（Mz；Cz）的查明資源儲(chǔ)量及探獲資源儲(chǔ)量均位居一、二，探獲資源儲(chǔ)量的排序說明具有巨大的資源潛力。