羅云偉

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730000）

甘肅紅柳泉北山礦區(qū)基性巖體接近地表，受地形限制，對該地區(qū)的地質(zhì)勘探工作較少，對礦床了解相對模糊。該地區(qū)地殼活動頻繁，巖漿對成礦十分有利。多年以來各個(gè)地質(zhì)專家學(xué)者相繼在該地區(qū)展開地質(zhì)勘探工作，但資源量與該礦區(qū)的估計(jì)的巨大礦藏相差較大。經(jīng)各個(gè)科研機(jī)構(gòu)的調(diào)研，勘測后發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)仍有較大的礦藏，但對礦化富集規(guī)律和找礦方向的研究不夠全面，所以本文對該地區(qū)地質(zhì)概況，礦床地質(zhì)特征闡述，分三組介紹了該地區(qū)地質(zhì)特征，通過成礦地質(zhì)特征分析，考察礦體空間分布規(guī)律，走向變化規(guī)律和礦體側(cè)伏規(guī)律，以求對該地區(qū)礦床分布的了解和今后找礦方向提供借鑒意義[1]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況與礦區(qū)成礦地質(zhì)特征

該地區(qū)處于多個(gè)地質(zhì)板塊交匯部位，經(jīng)各個(gè)時(shí)期的多期地殼變遷，受板塊斷裂擠壓的復(fù)雜影響，形成復(fù)雜的造山帶。晚元古代至早古生帶時(shí)期的裂谷作用下，含銅的基性巖石斷層向上遷移，出現(xiàn)大量火山巖。晚元古宙早期的拉張?jiān)斐晒_克斯坦與天山板塊不斷向下運(yùn)動。奧陶紀(jì)時(shí)期裂谷南側(cè)出現(xiàn)火山，北側(cè)則未見火山痕跡。早古生代出現(xiàn)雙峰式山群，造成裂谷皺褶。皺褶主要出現(xiàn)在呼勒哈德一馬鬃山，底層倒轉(zhuǎn)后，傾向北40°，紅柳泉核部底層主要為奧陶紀(jì)羅雅楚山組，兩側(cè)為寒武紀(jì)雙鷹山組。斷層主要由破城山斷裂帶，玉石山斷裂帶構(gòu)成，傾向南55°。具破碎帶、角礫巖、三角面標(biāo)志，局部有糜棱巖出現(xiàn)。區(qū)域內(nèi)出露地層為早古生界一套厚度巨大的海相火山沉積巖系二郎坪群，與成礦關(guān)系密切，是重要的有色金屬及貴金屬成礦地質(zhì)單元。斷裂帶東西兩端向東北向交匯，對巖漿入侵有所阻隔作用，決定了基性-超基性巖體的形成部位，因此該斷裂帶是尋找銅多金屬礦的有利部位。元古代地層以蓋層出現(xiàn)，歷經(jīng)多期運(yùn)動，已褶皺的地層受后期構(gòu)造運(yùn)動的強(qiáng)烈影響，導(dǎo)致了區(qū)內(nèi)褶皺重復(fù)，斷裂交織，形成十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)自下而上分為小寨組、火神廟組和大廟組，各組均呈斷層，互無接觸關(guān)系。

小寨組：為一套炭質(zhì)陸緣碎屑沉積而成的巖石，主要富含炭質(zhì)絹云母片巖，絹云母石英片巖和黑云母英巖，變粒巖和石英砂巖，與火神廟組互為斷層，無接觸。

火神廟組：為一套海中火山噴發(fā)而成的板巖，分異較完全，覆蓋于小寨組之上，直接接觸，為本地區(qū)重要富礦巖層。

大廟組：為一套變質(zhì)碳酸鹽細(xì)，有變質(zhì)碎屑巖堆積而成，主要巖性為大理石，砂礫巖，條紋巖，閃片巖，云英，硅化巖和角斑巖，與火神廟組互為斷層，無整合[2,3]。

2 礦化富集規(guī)律

礦石成分主要有金屬礦物，非金屬礦物，次生礦物和表生礦物。金屬礦物主要砷鎳礦、黃銅礦、黃鐵礦、自然銅。金屬氧化物有磁鐵礦。非金屬礦物有橄欖石、角閃石、方輝石、紫蘇石、黑云母。次生礦物有葡萄石、綠泥石，表生礦物有孔雀石、褐鐵礦。一般富Cu、Ni的礦石中Co的含量也高。

礦石中結(jié)構(gòu)一般有半月形結(jié)構(gòu)，交代殘余結(jié)構(gòu)，侵蝕結(jié)構(gòu)。金屬礦物一般呈半月形結(jié)構(gòu)或粒狀分布，金屬礦物顆粒間距不等，常夾雜其他金屬礦物而呈現(xiàn)蜂窩狀構(gòu)造，礦物顆粒粒徑約為0.05smm～2smm.

紅柳泉礦區(qū)1號巖體中礦床與普通巖層分解不是很明顯，肉眼無法直接分辨，對巖層取樣，通過儀器分析樣品成分確定大概分界線。銅礦主要產(chǎn)于橄欖巖，礁灰?guī)r中雖也有產(chǎn)出，但規(guī)模較小。經(jīng)探測及樣品分析結(jié)果為巖體的側(cè)伏情緒提供理論依據(jù)，從已知礦體來看，在9～13線有兩個(gè)礦體，一是產(chǎn)自巖體內(nèi)部的懸浮礦體，二是產(chǎn)自巖體底部的接觸礦體，且礦體走向表現(xiàn)為上部陡峭下部平緩。目前已知的紅柳泉礦區(qū)的銅多金屬礦主要由3個(gè)，3個(gè)礦體平面上為層狀分布，上層為帶狀，中間為透鏡狀，下層為不規(guī)整褲腿狀。礦體規(guī)模大小不一，長度不等。根據(jù)先前各研究機(jī)構(gòu)探礦成果，可以了解礦體的規(guī)模，分布和摻量。礦區(qū)品位等值線如圖所示

圖1 礦區(qū)品位等值線

礦區(qū)上隱伏巖體環(huán)狀分布的礦床（點(diǎn)）眾多，根據(jù)巖體控制分布特點(diǎn)，和地質(zhì)構(gòu)造單元條件限制，礦床分布上以巖體為中心呈環(huán)繞式放射分布。以1:2.5萬溝系次生暈測量圖，探測異常出大多與發(fā)現(xiàn)的礦脈位置吻合。所以可以通過探測異常結(jié)果整理研究，確定礦床大概分布，自南北向向東西向以此劃分2個(gè)異常帶，異常帶1位于蘆家坪至油葫蘆溝的西北方向，呈帶狀分布，長約2800m，寬約1000m，發(fā)現(xiàn)礦脈1，主要以銅礦為主，伴隨金，銀及鉛。礦脈2位于半截洼東南方向，長約2300m，寬約500m，主要以銅礦為主，伴隨金，鋅。

2.1 礦體走向變化規(guī)律

礦脈3規(guī)模較大，且控制程度較高，其構(gòu)造與地層特點(diǎn)與礦脈2 幾乎相同，具有一定典型特征，對其走向厚度分析，品位變化，總結(jié)礦脈走向變化規(guī)律。礦脈3的走向變化為厚度40.5～1，水平方向厚度變化不大，局部地段厚度變化明顯，礦體呈脈狀，透鏡狀分布。垂直方向上品位30X20-6～1680X10-6，變化范圍較大，反映出礦脈變化特異性，礦化以銅礦為主，主要富集于6～12，20～29線，厚度與品位反向正相關(guān)[4]。

2.2 礦體側(cè)伏規(guī)律

礦脈3圈出礦體3個(gè)，分別位于23～30，15～21， 5～15線，且礦體自80m至890m傾斜，一號礦體以21線為中心，向下延伸，并向西230度方向側(cè)伏。2號礦體為盲礦，自735m至879m傾斜，呈透鏡狀向下延伸，向西北230度方向側(cè)伏。3號礦體自869m至765m延伸，無側(cè)伏規(guī)律，且礦段出現(xiàn)斷續(xù)，呈褲腿狀分布。礦體3無明顯邊界，其縱深下礦體分布較為豐富，找礦前景巨大。礦體走向如下圖2所示：

圖2 礦體走向

3 找礦標(biāo)志及找礦方向

地殼運(yùn)動的過渡層屬于大陸邊界環(huán)境，基性一超基性巖體多形成于該邊緣。原因是受板塊下沉作用影響，地表巖石經(jīng)火山巖漿熔融形成玄武巖，富含鎂鐵的巖漿發(fā)生結(jié)晶分異，被板塊持續(xù)擠壓抬升形成初始巖漿層。由于兩種巖漿熔融液互不相容，從而形成超鎂鐵巖體和鈣堿性巖體。巖石中橄欖石含量高達(dá)6%，巖漿層不斷向上遷移，并進(jìn)行液態(tài)分離，溫度不斷降低，壓力減弱，上侵入后形成超鎂鐵巖層，此時(shí)的巖層溫度還未完全褪去，也未硬質(zhì)化，具有液態(tài)流動性，經(jīng)過早古生代的擠壓，將去擠壓在山群的大理巖和寒武系硅質(zhì)板巖中進(jìn)而形成礦層。位于紅柳泉礦區(qū)附近的巖體富礦，銅鎳含量較高，比例系數(shù)為0.93：0.85，且隨海拔降低銅鎳元素富集程度越高，與目前國內(nèi)的銅鎳礦成礦規(guī)律，估計(jì)地表深處的富礦程度更高，銅礦容量更大。紅柳泉礦區(qū)含礦巖體中銅鎳元素含量隨氧化鎂的含量降低而升高，這說明鎳元素含量與鎂元素含量呈正相關(guān)，銅和鎳伴生，且同一巖體銅含量大于鎳含量，所以礦區(qū)富含鎂元素的褐鐵礦和富含鎳元素的孔雀石可以作為尋找銅多金屬礦的直接依據(jù)。對巖體成分分析，可以快速判斷是否含礦及礦床分布規(guī)模。以下幾點(diǎn)可以為找礦方向提供依據(jù)：

（1）根據(jù)成礦特點(diǎn)，考慮礦體東西兩端都有沉積現(xiàn)象，被認(rèn)為有較大可能形成厚度較大的早期鐵礦。受板塊斷裂影響，巖體呈現(xiàn)鐵礦分布不均，東段礦床富集度更高，西段更低，所以可以判斷礦體向西側(cè)伏要短，向東側(cè)伏較長。

（2）礦體向東西兩側(cè)延伸，處于火神廟組與大廟組的互不接觸面，且上層褶皺多于下層，推測兩者在構(gòu)造過程中存在運(yùn)動差異，東側(cè)褶皺程度會大于西側(cè)褶皺程度

（3）根據(jù)礦床溫度可以判斷金屬元素成礦分布具有差異性，礦體在東西兩側(cè)都有找礦潛力，但東側(cè)潛力較西側(cè)潛力更大。

4 結(jié)語

本文介紹了甘肅紅柳泉地區(qū)的地質(zhì)概況，由多期板塊拼裂而成的塔里木板分布著復(fù)雜造山帶，富集基性-超基性巖體，有利于形成銅多金屬礦。對礦化地質(zhì)特征分析，對小寨組，大廟組，火神廟組的地質(zhì)狀況總結(jié)。通過礦化富集規(guī)律，礦體走向變化規(guī)律和礦體側(cè)伏規(guī)律三方面分析，對礦化成因和礦化富集規(guī)律做了初步的討論，總結(jié)成礦帶的成礦機(jī)制和成礦規(guī)律，為找礦的方向做進(jìn)一步探討。