甘肅白銀銅廠溝物探異常地質(zhì)成因和找礦潛力

豆冬春，覃 旭

（四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊，四川 德陽 618000）

白銀區(qū)內(nèi)目前擁有大中型加工企業(yè)20多家，白銀有色金屬公司生產(chǎn)銅、鋁、鉛、鋅等各種有色金屬每年生產(chǎn)能，力30多萬噸，約等于占當(dāng)年全省生產(chǎn)總量的一半。銀光化學(xué)工業(yè)股份有限公司簡介銀光化學(xué)是一家我國目前最大的原油生產(chǎn)商，每年生產(chǎn)可以同時容納2萬噸級的出口原油。甘肅稀土公司每天約3000噸生產(chǎn)每年出產(chǎn)量超過1萬噸噸的氯化稀土，位于世界亞洲第一。

1 甘肅銅礦發(fā)展及現(xiàn)狀

白銀廠區(qū)銅鐵采礦產(chǎn)業(yè)化基地：位于甘肅白銀廠區(qū)該地區(qū)曾經(jīng)號稱是目前為止我國最大的白銀銅礦豐富生產(chǎn)區(qū)域之一，由一座折腰白銀山上的火焰山、銅廠銅鐵溝、小山銅鐵山、四個類似鐵環(huán)形的銅圓圈等多種不同礦床類型構(gòu)成。

為了長期開發(fā)上海白銀廠的有色銅礦山該資源于1954年3月成立了當(dāng)時中國上海白銀有色金屬公司，并將該公司礦山長期開采白銀選冶冶金工程建設(shè)重點項目成功列入了當(dāng)時國家第-一個五年建設(shè)行動計劃的五個重點企業(yè)建設(shè)工程重點項目之一，揭開了當(dāng)時我國50年代在整個中國大陸建設(shè)大型有色銅銅礦企業(yè)的嶄新歷史序幕。經(jīng)過1957至1959年三年的大型中規(guī)模選礦工程建設(shè)，折腰山、火焰山兩個大型露天礦和一個選礦廠、冶煉品加工廠等高標(biāo)準(zhǔn)速度、高質(zhì)量地全部竣工建成。原公司設(shè)計生產(chǎn)能力每年可生產(chǎn)冶煉銅3萬t，后經(jīng)過新技術(shù)改造產(chǎn)量達(dá)到5萬t，江西銅業(yè)集團(tuán)公司是目前成為全國專業(yè)生產(chǎn)冶煉銅最多的大型銅礦采選冶煉銅聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)。1996年后可產(chǎn)生精煉銅6萬噸。

2 地質(zhì)概況

白銀礦田的礦床位于祁連加里東部地區(qū)的褶皺帶東段祁、秦、賀三聯(lián)裂谷系三聯(lián)點上是聞名國秦、賀三聯(lián)裂谷系三聯(lián)點上是聞名國內(nèi)外的銅多金屬礦產(chǎn)地。礦田地層以古生代的地層為主，巖性主要為海底火山噴發(fā)沉積和海相碎屑沉積巖，賦礦層為一套由基性到酸性分異明顯的寒武紀(jì)火山巖系。

北部地區(qū)祁連以東段的渤海地層主要形成是因為受到了與渤海相關(guān)的沉積物和構(gòu)筑物早期建造的活動影響。該礦產(chǎn)地區(qū)的主要出產(chǎn)裸露熔巖地層體系是中寒武世一套分異比較完善的由熔巖基性向變質(zhì)酸性地層過渡的體系包括變質(zhì)火山巖的熔巖和變質(zhì)凝灰石等的海底變質(zhì)火山巖的雜巖地層體系和火山沉積物的碎屑巖地層體系。凝灰?guī)r的海底火山雜巖系和沉積碎屑巖系。

圖1 白銀礦田的地質(zhì)概況圖

在本區(qū)域內(nèi)存在有兩種變質(zhì)程度特別不相同的變質(zhì)巖系，一種是變質(zhì)很深的巖石，包括花崗片麻巖、角閃石片巖及混合巖等，過去稱之為皋蘭系；另一種系變質(zhì)僅達(dá)綠色巖相的，包括千枚巖、硬砂巖、石英巖及變質(zhì)火山暑等，過去稱之為南山系。對此隔種巖系的時代向來有不同看法，大多認(rèn)為皋蘭系屬震旦紀(jì)前，南山系屬志留泥盈紀(jì)，而另一部分人則認(rèn)為皋蘭系亦屬下部古生代，乃是南山系的深度變質(zhì)產(chǎn)物。其變質(zhì)程度的不同，系因為區(qū)域變質(zhì)作用及花崗巖漿侵入的影響所致。

3 異常地質(zhì)成因

3.1 成礦條件

3.1.1 物質(zhì)來源

火山作用帶來的地殼深部物質(zhì)。

3.1.2 能量

地殼深部熱動力。

3.1.3 介質(zhì)

復(fù)合熱鹵水。

3.1.4 運(yùn)礦通道

生長區(qū)域性火山斷裂機(jī)構(gòu)系統(tǒng)、古納拉火山斷裂機(jī)構(gòu)共同作用控制了兩個區(qū)域性火山成礦，北西西及東南北東向兩組地層斷裂系統(tǒng)控制了地層巖漿上

侵和水的噴發(fā)，構(gòu)成了一個據(jù)信是酸性物質(zhì)內(nèi)核的大型火山口和穹窿狀的結(jié)構(gòu)。火山口、破碎性火山口、火山口和穹窿的地質(zhì)邊界連續(xù)斷裂均發(fā)現(xiàn)給成礦
過程中的大量熱水氣體噴發(fā)回流與氧氣貯藏過程提供了一個通道及就位的儲存空間。

3.1.5 容礦空間

礦體賦存在偏堿質(zhì)鈣堿性火山巖建造中，其中噴氣-熱液、充填交代型礦體賦存在構(gòu)造裂隙中。后期的表生風(fēng)化淋濾作用，處在高溫干旱，降雨短暫集中的環(huán)境。

3.2 原因

（1）有關(guān)關(guān)于火焰巖礦山-日月折腰火焰山后期銅礦熱量礦床的變質(zhì)形成及其原理分析及其應(yīng)用認(rèn)識，觀點很多，有用于巖漿后期中溫?zé)嵋簾崴练e熱量礦床.中溫噴發(fā)一次高度熱液熱水沉積熱量礦床和用于巖漿后期銅礦變質(zhì)中溫噴發(fā)一次熱液沉積熱量礦床三種。

成礦的火山作用主要過程可以大致分為以下幾個主要階段：①火山作用這就是為了使位于地殼的深層淺部的礦物質(zhì)資源能夠迅速得以向其他的淺部物質(zhì)進(jìn)行快速遷移，形成一個準(zhǔn)的地質(zhì)礦源形成層，不同的歷史時代和發(fā)展階段下所準(zhǔn)備的礦源沉積層都可能是經(jīng)過多次熱水光合作用后后才得以重新進(jìn)行遷移和分解富集物并形成新的硫化物再進(jìn)行沉積的。②高點位于深部分熱水在動力學(xué)的驅(qū)動下，海水層的下滲和侵蝕淋濾了中部火山變質(zhì)巖層海水中的含鈣礦質(zhì)而逐漸形成了中部較淺部分的富含鈣質(zhì)礦物的火山鹵水。③在局部生長性向上斷裂的斷層穿越切割下，從熔巖基底的大量火山熔體沉積到熔巖體系的體系中迅速產(chǎn)生了一個深入底部的大量含鹽鹽礦熱水和鹵水，并迅速地通過噴流輻射到整個大洋和地球海底的邊境區(qū)域表面。④詞語差別的由來源熱帶的鹵水將少量的火山堿性物質(zhì)火山衍生物質(zhì)直接堆積排擠于集中于火地帶中部及其附近的一個海底次級火山盆地中，將其與其他海水相互作用混合，使之直接形成一個礦床狀的流體群并入侵于海洋。一步匯聚并得以沉淀。

（2）圍巖蝕變：該區(qū)域范圍內(nèi)的地層巖蝕變在局部不顯著，僅出現(xiàn)在局部地區(qū)；而石灰石的深處卻普遍存在，且它們都和礦體之間有著緊密的聯(lián)系。主所需蝕性應(yīng)變的石化方法主要有各種綠色復(fù)合水泥石化，重力結(jié)晶石化，硅化，絹化和云母石化。綠泥石化在變質(zhì)礦區(qū)中比較容易生長發(fā)育，與附近塊狀礦體黃鐵礦、黃鐵和銅礦的變質(zhì)關(guān)系最為密切。

（3）床具有特征的分帶：小鐵山礦床由下-，當(dāng)從上盤依次向下排列時會出現(xiàn)一塊塊呈浸染態(tài)狀的銅礦石-石其塊狀則是含有少量青色黃銅鉛鐵礦的銅-石而塊狀則是含有少量青色黃鐵鉛鋅的大型銅礦石。在整個礦體與礦床上覆硅質(zhì)巖層的底部邊界處仍然存在著一層斷續(xù)的硅質(zhì)高錳層，同樣也是它標(biāo)志著從具有還原性的巖層氧化發(fā)展至高錳氧化的一個重要發(fā)展過程，沿著整個礦床的傾斜運(yùn)動線和走向，礦床底部呈現(xiàn)出一種傾伏傾斜運(yùn)動的發(fā)展趨勢；在含有塊狀硅質(zhì)礦石的巖層下盤，沿著礦床傾斜的部位方向和運(yùn)動走向以及延伸的各個部位均已經(jīng)是因為處于浸染狀態(tài)的礦石而逐漸形成的這一特點，礦床的這種單一對稱性和部分帶狀的特點直接性地反映了該區(qū)域礦床在大約20萬年前就已經(jīng)開始形成于整個中國古代西部海底的淺淺洼地內(nèi)，現(xiàn)在表明該區(qū)域礦床的地質(zhì)生長屬于產(chǎn)狀，其中的礦床傾斜運(yùn)動方向、走向以及延伸的部位方向均已經(jīng)是幾乎相當(dāng)于整個中國古代淺海洼地的底部外緣。

4 找礦潛力

根據(jù)區(qū)內(nèi)火山巖地球化學(xué)特征顯示，礦田內(nèi)火山巖均屬于鈣堿系列。其中，折腰山細(xì)碧巖稀土配分曲線右傾，LILE(Rb、Sr.Ba.Th.U、K)和LREE相對富集，HFSE(Nb.ta、ti)和hree相對于虧損，地球化學(xué)屬性與群島弧形中的玄武巖相近；銅廠"溝火山巖中的稀土金屬元素配分的曲線相對來說是比較平坦，類似于babb玄武巖的地球化學(xué)物理特點。區(qū)內(nèi)火山巖的地球化學(xué)成分顯示出逐漸變化的特征，具有類似BABB和OIB玄武巖的雙重地球化學(xué)特征，其構(gòu)造環(huán)境具有從島弧環(huán)境向弧后盆地環(huán)境過渡的特點。結(jié)合研究成果及區(qū)域地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上，將區(qū)內(nèi)火山巖漿作用分為兩個階段：島弧型巖漿作用階段和弧后盆地型火山巖漿作用階段。在島弧型巖漿作用階段形成了礦田西部的島弧型火山巖組合，隨著大洋擴(kuò)張的加速，弧后拉張變寬，弧后盆地之下底辟上隆的軟流圈地幔在絕熱降壓和消減帶流體作用的雙重效應(yīng)下發(fā)生部分重熔上升的地幔熔融物質(zhì)和上地殼組分發(fā)生混染，形成了礦田東部的弧后盆地型火山巖組合。

4.1 變質(zhì)半基性火山巖

深綠色，暗色的巖石礦物質(zhì)元素含量相對較高，礦物質(zhì)已經(jīng)陸續(xù)發(fā)生了大量小規(guī)模的深色綠泥石灰?guī)r石化、綠窗式石化，其中還可以能清晰看到未定期發(fā)生地質(zhì)改性和風(fēng)化蝕變的淺綠黑色或者深綠角閃石狀石質(zhì)顆粒。

4.2 變質(zhì)流紋英安巖

白色，片狀的流紋構(gòu)造，發(fā)生了白色高嶺土化，可以明顯看出白色高嶺土的流紋片狀構(gòu)造，主要由于組成土質(zhì)部位為白色高嶺土，還包括一些含有少量優(yōu)質(zhì)石英和小麥的顆粒。按照其晶體表面的這種風(fēng)化腐蝕現(xiàn)象，可以通過推測它們可能是在一種被人們稱為酸性氧化化學(xué)物質(zhì)的酸性環(huán)境中。

4.3 塊狀含銅黃鐵礦

采用一種青銅色，塊形箱體構(gòu)造，表面上涂覆有一層高強(qiáng)抗腐蝕的活性氧化玻璃薄膜?？梢娮厣S銅.白鐵礦與棕色黃鐵礦相互作用共生，部分偏遠(yuǎn)地區(qū)仍然可以清晰看到這種孔狀物的結(jié)構(gòu)，為一種易容性強(qiáng)的礦物并經(jīng)進(jìn)行氧化淋濾后而形成，表面局部出現(xiàn)了一層可以清晰看到被礦物氧化后變?yōu)榧t色的棕色黃銅白鐵礦和少量白色石灰黏土礦等類型的礦物，還同時局部分布了少量細(xì)小的、顆粒性的白色孔雀石。

4.4 輝銅礦

灰色，土狀且有光澤，質(zhì)地疏松易碎，可以清晰看到細(xì)小而具有顆粒性的黃金和鐵礦，再次在高倍放大鏡下觀察即可清晰看到較好的天然自形塊狀結(jié)晶物的表面。

4.5 鐵帽

它本身呈淺灰黑色，致密狀，表面被陽光氧化后逐漸變成了淡紅褐色，主要是富含鐵和銅礦物。塊狀地質(zhì)結(jié)構(gòu)，其中也至少可以清晰看到雄黃等礦質(zhì)地均勻性的分布于高山鐵帽中，局部地區(qū)則仍然可以清晰看到當(dāng)?shù)乇桓邘X土化的大量長條巖石質(zhì)塊狀礦物和小顆粒。

4.6 孔雀石千枚巖

紅色和棕色，千枚狀的地層構(gòu)造，其中紅色和棕色的小點是被礦物氧化而后形成的含鐵性鐵質(zhì)礦物，在地層板理間明顯地面上可以清晰看到它是發(fā)生了在地層內(nèi)部區(qū)域性的土壤變質(zhì)和地層腐蝕性的作用時所氧化形成的地層呈現(xiàn)出白色纖維狀的酸性礦物，孔雀石的地層表面被大量礦物氧化，在地層巖石間的斷裂面上也同樣可以清晰看到呈灰白色的一個小點，為一種易于被水溶解的酸性礦物通過淋濾液的作用而氧化形成的。

5 結(jié)論

通過本文，我們可以得到物探地質(zhì)異常的原因有很多，例如物質(zhì)來源，能量和一些礦床的的變質(zhì)還有原理的原因讓地質(zhì)發(fā)生了異常的變化，找礦潛力結(jié)合研究成果及區(qū)域地質(zhì)背景上，我們可以發(fā)現(xiàn)我們有各種各樣的的找礦潛力，還有我國礦產(chǎn)資源豐富，但是也不可以過度的去開發(fā)去利用，我們要合理利用我們的資源。