甘肃省夏河县龙得岗铜砷矿床类型及成矿模式

赵 蕾，刘学祥

（中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队，甘肃 天水 741000）

年木耳地区变质作用类型较多，表现有区域浅变质形成的变砂岩、板岩，在岩体周围接触变质形成的角岩、角岩化砂板岩以及局部碳酸盐夹层形成的矽卡岩等。期后热液交代作用不甚强烈，主要有石英辉长岩的次闪石化；花岗闪长岩中的石英绢云母化、钾化；二长花岗岩的石英电气石化等。绿泥石化、碳酸盐化、硅化等一般均与上述主要蚀变相伴出现，主要呈线状，裂隙较密集的地段出现带状或似面状分布，但范围都很小[1]。热液交代变质作用是本区主要成矿蚀变。

1 矿区地质特征

矿区出露地层为下三叠统和分布局限的第四系。三叠系下统见三个岩组，由上而下分别为结晶灰岩变砂岩板岩组；变砂岩、板岩组；变砂岩夹板岩组（图1）。

图1 夏河县龙得岗铜砷矿地质略图

（1）结晶灰岩变砂岩板岩组（T1b-7）：分布于矿区西南缘，由深灰色中-巨厚层结晶灰岩、变砂岩、板岩互层组成，沉积韵律变化频繁，一个完整的韵律层厚仅几毫米至几厘米，由上述岩性递变形成十分发育的水平层理、微型斜层理、波状层理等。该岩组与下伏地层呈断层接触；

（2）变砂岩、板岩组（T1b-6）：分布于矿区西南部，由深灰、灰色中厚层变砂岩、泥质板岩互层夹厚层变粉砂岩组成。该岩组与下伏地层连续沉积；

（3）变砂岩夹板岩组（T1b-5）：分布于矿区南部，由深灰色厚-巨厚层变石英长石细-中粒砂岩、变粉砂岩夹泥板岩组成，岩性特征基本同上覆岩组，与石英闪长岩侵入接触。

矿区位于加吾力吉背斜西南翼，构造形迹主要为祁吕系的低序低级成份。主体构造为一呈北西走向的单斜，层间褶皱及压扭性断裂、与其伴生的近南北向扭张性断裂十分发育；近东西向扭压型断裂偶见；北东向张扭性型断裂地表呈隐蔽状态，仅见于深部，已为闪长玢岩脉充填。河西系主要为北北西向压扭性断裂，发育较好，并表现对祁吕系构造成分有（轻微的）归并的特点。

祁吕系构造为控岩控矿构造，其中控岩构造表现为杂岩体早期的石英闪长岩沿祁吕系较高序次结构面，即北西向区域挤压带方向侵入。岩浆活动中晚期，构造岩浆作用反复交替，控岩构造继续发展，在应力集中的脆弱地段有二长花岗岩和次英安岩侵入。控岩构造的特点同时也表明矿区处于活跃的构造地带，构造因素对成矿十分有利。控矿褶皱构造表现在矿区主体构造为一走向呈北西向的单斜，倾向南西。

控矿断裂构造主要有北西向压扭性斜冲断裂、北北西或近南北向扭张性断裂、近东西向扭压性断裂三组。北西向压扭性斜冲断裂主要出现在石英闪长岩体及接触带附近，走向310°～330°，倾向南西，倾角35°～60°，有多期含矿脉体充填，旁侧岩石发生碎裂和蚀变。北北西或近南北向扭张性断裂主要发生在石英闪长岩体和下三叠统，走向走向350°～360°，多倾向东，倾角60°～80°，有多期含矿脉体充填，脉体局部不稳定，常见膨胀和收缩现象，旁侧岩石发生碎裂岩和蚀变。近东西向扭压性断裂分布局限，仅见于矿区东部石英闪长岩体中，断面平直略呈弧形弯曲，有多期含矿脉体充填，旁侧岩石发生蚀变[2]。

矿区内出露的侵入岩有石英闪长岩、二长花岗岩、次英安岩及闪长玢岩脉等，均是年木耳杂岩体的组成部分。石英闪长岩分布于矿区中部，主要呈北西走向，西北部急剧转折呈北东向，岩体侵入于下三叠统②和③岩组中，形成宽约数十米的热接触变质带；岩体多具枝状穿插，并在早期控矿构造交汇部位有侵入—崩塌角砾岩生成，具被动侵位特征。二长花岗岩分布于矿区东北部，总体呈近东西向展布，侵入时代为印支期石英闪长岩侵入之后，即印支晚期。次英安岩分布于Ⅷ号激电异常范围内生角砾岩中，平面上近椭圆状，垂向上呈北西陡倾不规则的筒状，倾向北北西，与围岩—石英闪长岩呈侵入接触，界面多枝状穿插，岩石中普遍见不均匀的绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化，并伴有浸染状、细脉状金属硫化物，局部富集构成较小的铜砷矿体。区内脉岩主要有闪长玢岩脉和花岗岩脉两种，期后热液脉体有电气石石英脉、方解石脉。

矿区中的内生角砾岩，是铜砷矿体的主要赋矿围岩，总体出露于Ⅷ号激电异常区310～305线之间，呈不规侧的椭圆状，大体沿北北西向展布，长约500m，宽约200m～300m。内生角砾岩岩石种类比较复杂，按胶结物成分可归并为由石英闪长岩熔浆胶结的角砾岩类；岩屑—晶屑岩（统称碎屑）胶结的角砾岩类；次英安岩熔浆胶结的角砾岩类；电气石胶结的角砾岩类四种类型。

2 矿体特征

矿区共发现矿体51个，其中地表矿体6个，其余均为盲矿体，且多为单工程控制。按矿石类型划分有铜矿体29个，含砷铜矿体9个，铜砷矿体4个，砷矿体2个，锡矿体5个，铋矿体1个，钨矿体1个。其中7、28、30和43号矿体是区内主要矿体，它们占全区铜储量的82.9%。矿体形态复杂，规模小，多呈透镜状、不规则饼状、脉状、囊状、串珠状，一般厚度2m～5m，最厚20m；矿体沿倾向及走向一般十几米至几十米，埋深在100m～300m之间，个别大于300m。矿体产状多倾向北东或北东东，倾角25°～45°间。矿体围岩主要为内生角砾岩，次为石英闪长岩和次英安岩，个别矿体产于石英脉中。其中与砷有关矿体15个，包括含砷铜矿体9个，铜砷矿体4个，砷矿体2个。矿体呈脉状，透镜状、囊状和不规则饼状。多数矿体倾向北东，倾角缓至中等。

3 围岩蚀变

围岩蚀变主要有热接触变质、热液蚀变两种。热接触变质发生在石英闪长岩体接触带，下三叠统区域浅变质岩石经岩浆热力影响，在原浅变质的背景上叠加产生，形成角岩和角岩化岩石。热液蚀变以绢云母化、绿泥石化、钾化较明显，碳酸盐化、泥化、硅化弱。绢云母化主要发生在石英闪长岩、次英安岩和内生角砾岩中，常与绿泥石化、碳酸盐化相伴出现，一般具中度蚀变；绢云母化岩石中均有不同程度的矿化，是矿区的主要成矿蚀变。绿泥石化主要发生在石英闪长岩、次英安岩中，有时与绢云母化、碳酸盐化相伴出现；绿泥石化岩石普遍具矿化，是矿区成矿蚀变之一。钾化出现在电气石角砾岩范围内，或断裂带旁。另偶见高岭土化、泥化等蚀变。

4 矿石特征

矿石金属矿物成分主要为黄铁矿、毒砂、黄铜矿，次为磁黄铁矿、黄锡矿、辉铋矿、自然铋、闪锌矿、白铁矿、褐铁矿、孔雀石，少见黝铜矿、辉铜矿等。脉石矿物主要为石英、长石、黑云母、角闪石、电气石等，次为绢云母、绿泥石、方解石、高岭石等。矿石结构有粒状结构、交代结构、乳滴状结构、碎裂结构。矿石构造有斑点-浸染状构造、细脉-浸染状构造、脉状构造、蜂窝状构造。矿石类型有斑点浸染状黄铁矿、黄铜矿铜矿石；斑点、细脉浸染状黄铁矿、黄铜矿、含砷铜矿石、铜砷矿石；细脉浸染状黄铁矿、毒砂砷矿石；石英脉型铜矿石、锡矿石。矿石品位Cu0.41%～0.77%，最高1.23%；As 3.00%～4.00%，最高10.19%；Sn 0.26%～0.83%；Bi 0.73%。

5 矿床类型

年木耳铜砷矿床产于控矿断裂发育的三叠系下统地层中，主要矿体均充填于控矿断裂中，并与富钙岩石发生交代，形成热液充填交代型的铜砷矿床。在岩体接触带附近主要形成矽卡岩型以铜、砷为主的矿化。与构造岩浆活动有成因联系的内生金属成矿作用，是年木耳地区铜砷矿产形成的地质背景。

龙得岗式铜砷矿床的成因类型，应属岩浆后期与次英安岩有关的爆破角砾岩型的高-中温热液充填交代型铜砷矿床。按主容矿岩石和工业类型，应属斑岩型铜砷矿床。

6 成矿机理和成矿模式

龙得岗铜砷矿床的形成主要与年木耳杂岩体的侵位、矿化密切相关。与构造岩浆活动有成因联系的内生金属成矿作用，是年木耳地区铜砷矿产形成的地质背景。岩体在上侵过程中从地壳带来了大量的铜、砷元素，形成了以热液充填型成因为主、热液交代型为辅的复合型矿床。内生角砾岩中的网状裂隙是矿区的主要微型容矿构造，内生角砾岩是区内主要的容矿围岩，区内热液铜砷矿床明显具有受构造、岩浆岩和内生角砾岩控制的特征。