1、宁夏海原县窝宝沟铜矿床地质特征及成因研究摘 要通过深入研究宁夏海原县窝宝沟铜矿床的地质特征和围岩蚀变，认为浅海时期沉积的大量含有机质沉积地层为该铜矿的矿源层，后期的构造-岩浆活动对初始矿源层进行叠加富集形成了脉状矿体，最后在地表水长期的淋滤作用下产生了次生富集，从而形成了窝宝沟铜矿床，提出了该矿床成矿模式为“次生淋滤富集成矿”的认识.并且认为含石墨白云母石英片岩与构造蚀变带是该矿床最主要的找矿标志。 关键词铜矿床 地质特征 矿床成因 窝宝沟 宁夏海原 中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0301-02 Study on Geological Char
2、acteristics and Metallogenesis of Wobaogou Copper Deposit in Haiyuan County， Ningxia Province Zhang Haibo， Yang Guozhong，Zheng Lu （Institute of Mingning Development and Exploration of Ningxia， Yinchuan Ningxia， 750021） Abstract By means of going into the geological characteristics and wall rock alte
3、ration of Wobaogou Copper Deposit in Haiyuan County， Ningxia Province， we think the sedimentary formation containing a large number of organic material formed in shallow marine period is its source bed. Later， tectonic-magmatic activity formed vein ore-bodies by superposition and enrichmen for initi
4、al source bedr. Finally the Wobaogou Copper Deposit formed by the secondary enrichment under a long-term surface water leaching. And then the metallogenic model-secondary leaching enrichment type of this deposit is proposed. We hold the opinion that graphite muscovite quartz schist and structural al
5、teration zone are the most important prospecting criteria of Wobaogou Copper deposit. Key wordsCopper deposit； Geological characteristic； Metallogenesis； Wobaogou； Haiyuan County， Ningxia Province 引言 窝宝沟铜矿床位于宁夏海原县西安镇境内，先后有地质、石油等地质部门以及有关院校、科研单位对本地区进行了不同范围、不同程度的基础地质专题研究及地质找矿工作，但均未找到具有经济价值的矿床。近年来，为配合宁夏
6、回族自治区矿产资源总体规划 （2008-2015）任务的实施，对窝宝沟铜矿开展了新一轮的地质调查工作。笔者通过近年来在该地区进行的实地野外调研和收集、分析相关资料，对窝宝沟铜矿床矿床地质特征、矿床成因及找矿标志进行更深入的研究。并在此工作基础上，总结了窝宝沟铜矿床地质特征及成因，对本区今后的找矿工作提供依据。 1 区域地质背景 窝宝沟铜矿床大地构造位置位于北祁连沟弧盆地（岛弧-海沟系）走廊南山早古生代岛弧东端，宁南弧形推覆构造的顶弧内侧，南华山、西华山六盘山推覆体的前缘，西与甘肃黄家洼山相连。中元古代主要以裂谷-裂陷地质背景为主，至早古生代晚期结束。中元古代时期主要以基性火山岩、火山碎屑岩与碳
7、酸盐岩建造为主，厚度巨大，均已变质为绿片岩相变质岩系（绿片岩、云母钠长石英片岩、大理岩等） 。内部发育多期复式褶皱、韧性剪切带和多期多方向的断裂。早古生代晚期演化为汇聚型陆-陆碰撞构造环境，伴随有中-酸性岩浆岩侵入，花岗闪长岩岩株及花岗细晶岩、长英质和煌斑岩脉发育。晚古生代发育少量上叠盆地型的陆缘拗陷型海陆交互相碎屑沉积岩。现仅见零星的泥盆系、石炭系沉积盖层。中新生代以逆冲推覆-走滑为主1。 其中中元古代形成的蓟县系火山沉积岩系为同生铜矿体的矿源层，特别在浅海时期沉积了大量的含有机质的沉积层，层内含有同生铜矿的矿源物质。在中元古代时期火山沉积或浅海沉积为后期的铜金矿提供了成矿物质。早古生代晚期
8、碰撞构造环境及中酸性岩浆岩的侵入，构造-岩浆活动使先前的矿源层再次迁移重结晶富集形成了后生铜矿脉。 2 矿区地质 2.1 地层 矿区出露地层主要为蓟县系园河群簸箕掌组、马场组，其中为第四系（图 1） 。 （1）簸箕掌组（Jxb）：在矿区大面积出露，按岩性组合特征自下而上划分为 4 个岩性段，主要岩性为灰、灰白色中-厚层状含硅质白云石大理岩、硅质条带细粒白云石大理岩、细粒白云石大理岩、细粒方解石大理岩、含石墨方解石大理岩。夹少量-大量浅灰色白云母钠长石英片岩、二云钠长石英片岩、白云母（石墨）石英片岩，含磁铁白云母钙质片岩、石英岩。在西华山常夹少许灰绿色钠长绿帘阳起片岩、钠长阳起绿泥片岩、斜长角闪
9、片岩。其中矿体主要出露于第三岩段下部大理岩，含石墨大理岩及石墨片岩中，在节理裂隙或层间剥离呈网脉、复脉状密集发育。该组与上覆马场组为整合接触，厚度 519.8619.0m。 （2）马场组（Jxm）：主要出露矿区西部，岩性以浅灰色（绿泥）白云母片岩、（石榴）白云母石英片岩、含石榴二云钠长石英片岩为主，夹少量-较多灰白、黄灰色厚-薄层状细-中粒方解石大理岩、含白云母硅质方解石大理岩、含砂质方解石大理岩、细粒白云石大理岩，中、下部时夹少许灰绿、深灰绿色绿帘钠长阳起片岩、绿泥钠长阳起片岩、绿泥黑云钠长片岩、钠长绿帘角闪片岩。窝宝沟一带下部夹少量灰色中-薄层状石英岩、含白云母石英岩。该组与下浮簸箕掌组为
10、整合接触，厚度923.8971.3m2。 （3）第四系（Q）：出露于矿区东南部，主要为黄土、冲积、洪积、坡积以及化学沉积物组成。 2.2 构造 区内断裂构造较发育，构成以近南北向断裂为主干、北北东和北北西向两组断裂同时发育的基本格局。北北东和北北西向断裂，分别呈顺时向和反时向扭错，彼此构成共轭系统。热液活动强烈，石英脉、方解石石英脉广泛发育，成矿作用以铜为主，其次是银、铅、金。 2.3 岩浆岩 在矿区南部分布有绿泥绿帘钠长石英片岩，原岩主要为中元古代基性喷出岩及脉岩，经区域变质、变形作用形成。此外，尚有较多的煌斑岩脉、石英脉及少量钠长石脉。其中钠长石脉和石英脉与铜矿化关系比较密切。 图 1 宁
11、夏海原县窝宝沟铜矿床地质简图 3 矿床地质特征 3.1 矿体特征 铜矿化带分布于簸箕掌组第三层下部大理岩、含石墨大理岩和石墨片岩当中，常有土状、蜂窝状、脉状褐铁矿呈带状产出。矿体总体倾向345？，倾角 32？，宽度 0.2-10 米不等，长度大于 100 米，主要含铜矿物为孔雀石、蓝铜矿，其次是黄铜矿，矿石呈浸染状，一般品位在0.122.2510-2 之间，平均品位为 0.9010-2，伴生有金，含量平均0.2310-6。矿体与围岩呈渐变关系，分界不清，下盘硅化强烈。石墨云母片岩下部大理岩中常见石英方解石脉呈网脉状穿插，也常不同程度的铜矿化，但含铜矿物以黄铜矿和斑铜矿为主。此外，褐铁矿带含铜背
12、景偏高，也见有含铜矿物呈细脉穿插，形似铁帽3。 3.2 矿石类型 窝宝沟铜矿的矿石类型主要有以下五种： （1）含石墨云母石英片岩铜矿石：主要分布在窝宝沟的含石墨云母石英片岩地层中，原岩为沉积砂岩，经区域变质而来，为该矿床的主要矿石类型。矿石呈发育变晶结构、粒状结构、交代结构及片状构造、浸染构造。脉石矿物主要有白云母、石英、石墨等，金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、铜蓝、钛铁矿、赤铁矿等。其中黄铜矿呈不规则粒状产出，边缘常被铜蓝交代，黄铜矿呈残晶状被包裹于铜蓝之中，有时可见铜蓝外围包裹黄铁矿。 （2）含铜钠长云母石英片岩：主要分布在含石墨云母石英片岩上层，宽度约为 6 米，岩石主要由石英、钠
13、长石及白云母组成，主要矿物有孔雀石、褐铁矿等。变晶结构，片状构造。 （3）含铜碎裂石英脉：主要分布在含铜钠长云母石英片岩边缘，构造裂隙中，宽度一般在 20 厘米左右。岩石主要由石英、碳酸盐组成，矿物主要有黄铜矿、褐铁矿、孔雀石、铜蓝、碳酸盐矿物等。矿石组构有碎裂结构、块状构造。黄铜矿呈大小不等的压碎粒状，粒径 0.05-2 毫米，沿破碎裂隙分布，在裂隙中褐铁矿及少量不规则粒状石英、碳酸盐矿物集合体呈网状充填。 （4）铜矿化钠长岩：主要分布在簸箕掌东的钠长岩脉中，距含石墨铜矿石地层的东 300 米左右，岩石主要由钠长石和少量白云母等矿物组成。矿石组构有碎裂结构、它形粒状结构、斑晶结构及块状构造。
14、在与围岩接触部位有不均匀的孔雀石化。 （5）铜矿化花岗闪长岩脉：分布在簸箕掌以西 500 米左右，出露在些仅见一条，长约 30 米，宽约有 30 厘米左右。岩石由石英、钾长石、斜长石等组成。局部有铜矿化，以孔雀石为主要矿化。 五种矿石类型以第一种的含石墨云母石英片岩铜矿石最为广泛，延续性非常好，其地层出露也比较稳定。其次为含铜钠长云母石英片岩，在见矿处可见，附近均为第四系覆盖。 4 矿床成因探讨及找矿标志 4.1 成因探讨 研究区中元古代主要以裂谷-裂陷构造背景为主，裂谷-裂陷阶段形成的蓟县系火山沉积岩系为同生铜矿的矿源层，特别在浅海时期沉积了大量的含有机质的沉积层，层内含有同生铜矿的矿源物质
15、。在中元古阶段火山沉积或浅海沉积为后期的铜金矿提供了很好的矿源层。早古生代晚期汇聚碰撞构造环境及中酸性岩浆岩侵入，构造和热液作用使原有的矿源层再次迁移重结晶富集形成了后生铜金矿脉。窝宝沟铜矿分为三期形成： 第一期基性火山岩形成了含铜丰度值较高的矿源层，也就是与绿片岩、石墨片岩等有关系，该期不会形成大的矿体； 第二期为构造加热液活动，以及硅质热液的活动，对矿源层铜产生了再次富集，致使局部品位高达 21.22%； 第三期则是后期地表水的淋滤作用，对铜矿起到了叠加，即有可能形成厚度较大的铜矿体，如 LD15 的铜矿。 最后，初步确定窝宝沟铜矿成矿模式为“次生淋滤富集型” 。 4.2 找矿标志 综合分
16、析研究窝宝沟式沉积-改造型铜矿的成矿规律，提取其预测和找矿标志为：（1）具有含石墨白云母石英片岩及含石墨大理岩层；（2）加里东晚期（隐伏）岩体或岩脉（煌斑岩脉、钠长岩脉、石英脉） ；（3）褶皱及断裂构造发育地段；（4）铜及多金属元素的地球化学组合异常发育地段；（5）存在铜矿物自然重砂异常的地段；（6）具有良好的激电异常的地段；（7）有硅化、绢云母化、褐（黄）矿化和碳酸盐化等饰变的地段。 5 结论 窝宝沟铜矿赋存于中元古界蓟县系园河群簸箕掌组地层中，含矿岩石主要为石墨大理岩和石墨片岩，主要含铜矿物为孔雀石、蓝铜矿，其次是黄铜矿，矿石呈浸染状、薄膜状分布。矿床成因类型为“次生淋滤富集型” ，主要找矿标志为含石墨白云母石英片岩和构造蚀变带。 参考文献 1 孟方，李天斌，尹秉喜等. 宁夏回族自治区区域地质志M .2009-2012. 内部资料：10-11. 2 顾其昌.宁夏回族自治区岩石地层M.武汉：中国地质大学出版社，1996：4-5. 3 邹武建，靳宁.西华山簸箕掌地区铜金矿成矿地质条件及找矿前景浅析J.中国科技信息，2012（21）：40，41，47.
