西北海相火山岩型铜矿时空分布

海相火山岩型铜矿类型~

我国西北地区的海相火山岩型铜矿床基本上属于块状硫化物矿床。关于这种矿床类型的分类，有不同的划分标准和观点；从目前来看，基本上有3种划分观点：①按构造环境划分：如划分为板块会聚环境的黑矿型矿床、板块扩张部位的塞浦路斯型矿床和弧前或弧沟的别子型矿床三种类型的块状硫化物矿床；②按成矿元素共生组合划分：如划分为Zn-Cu、Pb-Zn-Cu和Cu型3种；③按与矿床共生的火山岩系来划分：如划分为分异和未分异火山岩系中的矿床两种。
由于对矿床的构造环境存在着不同的认识，如著名的白银厂黄铁矿型铜矿就有岛弧、裂谷、弧后盆地等构造环境上的认识差异，故本书认为这种分类的理论意义较大，而实际意义却存在着一定的不足。按成矿元素共生组合来划分，亦存在着类似问题。我们通过综合考虑，特别是从成矿预测和普查找矿的实用性考虑，本书主要按海相火山岩型铜矿床的赋矿火山岩岩石类型来划分海相火山岩型铜矿类型，这种划分既可以反映形成矿床大家公认的构造环境和矿床成因特征，又有利于预测和找矿。
按与海相火山岩型铜矿共生的火山岩和赋矿火山岩岩石类型特点，我国西北地区海相火山岩型铜矿可以划分为3种类型。
（一）海相酸性火山岩中的铜矿
以甘肃白银厂（折腰山和火焰山）铜矿最为典型，为黄铁矿型铜矿。矿区为一复式背斜构造，经历了多期构造变形，岩层走向北西—南东，倾角约70°。背斜轴部由石英角斑凝灰岩的含矿层组成。矿体主要产在石英角斑岩类岩石中，沿走向成带状分布。主矿体呈巨大的透镜状，次要矿体为小扁豆状、脉状、瘤状等。矿体规模大小悬殊，单个矿体长n×10m～1000余m，厚1～50m。延深一般为脉体长度的一半。矿床与矿体位于应变相对强烈地段和过渡地段。在平面上和横剖面上，矿体多作平行排列和雁行排列。与成矿有关的围岩蚀变为绿泥石化、绢云母化、硅化、碳酸盐化、重晶石化等。矿石类型主要为黄铁矿（占60%～80%）、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿，少量方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、毒砂、硫砷铜矿等。脉石矿物主要为石英、绿泥石、绢云母等。矿石中主要有用元素为Cu、Pb、Zn、S，伴生元素有Au、Ag、Cd、Ge、In等贵金属及分散元素。本矿床成因类型为变质的海相火山喷发沉积-火山热液型铜矿床。但其亦具有多因复成成矿作用，因为矿区除了层状铜矿体之外，还见有一种穿插于这种层状矿体的含铜石英脉，这种脉有使铜发生富化、提高品位的作用。
海相酸性火山岩中的铜矿，在祁连山构造成矿带中分布较多，如四个圈、小铁山、铜厂沟、石青硐、陈家庙、郭米寺、扎麻什克东沟等铜矿均属这种。在新疆，比较典型的这类矿床是可可乃克和阿勒泰两个铜矿，它们的含铜黄铁矿矿床均产在石英角斑岩中。
（二）海相基性火山岩中的铜矿
以青海红沟最为典型，该铜矿为产于细碧岩中的黄铁矿型铜矿床。含矿细碧岩主要产于火山第一喷发旋回中。矿区为一复式褶皱构造，中部为倒转背斜，南、北两侧各为一倒转向斜。背斜轴部为细碧岩，铜矿床赋存于背斜南翼的细碧岩中。整个铜矿由7个矿体群组成，它们沿北西西向断续分布，长达3km。矿体产状与围岩基本一致，走向270°～320°，倾向南西，倾角约60°。每个矿体群由一组矿体构成，整体上呈平行或侧幕状排列，分布于细碧岩中的走向断裂、层间裂隙和断裂附近的片理化带中，故矿体多为平行复脉状、脉状，亦有透镜状、囊状、小扁豆状和不规则状。矿体长4～455m，厚0.4～35m，延深60～150m。矿石以原生块状矿石为主，其金属矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿，亦有少量赤铁矿、毒砂、方铅矿和闪锌矿等。矿石中能综合利用的伴生有益组分有Au、Ag、Se、Te、Fe和S。Cu品位高，平均含量为3.36%，最高可达33.12%。伴生Au储量达小型规模，伴生元素Se很富，为一般铜矿床所罕见。围岩蚀变主要为绿泥石化、硅化、绿帘石化、碳酸盐化和黄铁矿化。红沟铜矿床中黄铜矿和黄铁矿的硫同位素δ34S皆为正值，一般在1‰～9‰。总体来看，成矿作用主要与火山活动有关，为火山喷发沉积-火山热液成因类型。
在西北地区，海相基性火山岩中的铜矿在祁连构造成矿带和东秦岭构造成矿带内比较发育，前者有银洞沟铜矿、错沟铜矿、九个泉铜矿和东山峰铜矿等，后者有铜峪铜矿、大茅坪铜矿和西骆峪铜矿等。在新疆地区的孔雀山等地，亦发现了本类型铜矿床，即孔雀山铜矿床，其容矿岩石为细碧岩（富钠玄武岩）。
（三）中基性和/或中酸性火山岩中的铜矿床
以青海祁连山下柳沟-弯阳河-下沟矿田比较典型。该矿田产于一个紧密同斜褶皱构造上，受控于裂隙式火山穹窿构造，矿体赋存在中寒武统变质中基性和中酸性火山岩系中。
本矿田蚀变带属大柳沟至白柳沟蚀变带群，规模大。在20km长的范围内，分布着南、中、北三条平行相邻的蚀变带。其中以南蚀变带含矿最好，下柳沟、弯阳河与下沟3个铜多金属矿床和大柳沟与西山梁两个铜矿点均分布在该带中。蚀变带中主要为硅化、黄铁矿化、绢云母化。蚀变带原岩有流纹质凝灰岩、玄武质凝灰岩、沉凝灰岩和凝灰质沉积岩等。
下柳沟、弯阳河和下沟3个铜多金属矿床共见大小矿体38个。矿体与围岩一般界线分明，少数成渐变关系，矿体与围岩产状一致，倾向以北东向为主，倾角一般大于70°。原生矿石类型主要为块状，其次为稠密浸染状和条带状。矿石主要金属矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿等。主要成矿元素为Cu、Pb、Zn、S，伴生有益组分Au、Ag、Ga、Cd、Se和Sb含量较高，已达到或接近综合利用指标，且均达到小型储量规模以上。
本矿床成矿类型与火山喷气作用有关，受层位和岩性控制，成矿物质来源于火山作用，之后经历了一定的变质作用改造。
近年来在新疆北部，勘查出来的阿舍勒大型铜矿床应属于本类型铜矿，它产于阿舍勒组的流纹质-英安质-安山质-玄武质连续分异的火山岩系列的岩石中。主要含矿层位为阿舍勒组第二岩性段，其主要岩性为英安质-流纹质集块岩、角砾岩、凝灰岩和英安岩等。主要为陡倾斜矿体，它产于玄武玢岩下部及上、下盘；边坡矿体位于英安斑岩上盘。
本类型铜矿在祁连山构造成矿带和天山构造成矿带中分布较多，前者如阴凹槽铜锌矿床和直河铜矿床；后者为雅满苏、沙泉子、胜利等矿床。阿舍勒矿床的发现，则预示着在阿尔泰（南）-（北）准噶尔地区此种类型铜矿有较好的成矿远景。
总的来看，海相酸性火山岩中的铜矿与海相基性火山岩中的铜矿基本上与优地槽的海相细碧-角斑岩建造有关，主要分布于祁连山构造成矿带和秦岭构造成矿带，且与拉张裂解构造环境有关；而海相中基性和/或中酸性火山岩中的铜矿则主要与流纹质-安山质-玄武质火山岩建造有关，多分布于新疆天山、额尔齐斯构造成矿带，且与挤压隆起构造环境有关。

1.海相火山岩黄铁矿型铜矿床。产于下古生代石英角斑岩和细碧岩中。呈透镜状﹑似层状。矿石矿物以黄铜矿﹑黄铁矿为主。铜品位一般大于 1%。如中国甘肃白银厂﹑青海红沟等矿床。2.超基性岩中的熔离型铜镍硫化物矿床。产于下古生代纯橄岩﹑辉橄岩﹑橄辉岩岩体的中﹑下部。呈似层状﹑透镜状。矿石矿物以黄铜矿﹑镍黄铁矿为主。铜品位一般小于 1%。如中国甘肃金川﹑新疆喀拉通克等矿。3.变质岩层状铜矿床。产于中元古代白云岩﹑大理岩﹑片岩片麻岩中﹐沿层产出。矿体呈层状﹑似层状﹑透镜状。矿石矿物以黄铜矿﹑斑铜矿为主。铜品位一般大于1%。如云南东川汤丹﹑山西中条山胡家峪等矿。4.夕卡岩型铜矿床。产于中酸性侵入岩体和碳酸盐岩的接触带内外。矿体以似层状﹑透镜状﹑扁豆状为主。矿石矿物主要为黄铜矿﹑黄铁矿。铜品位一般大于1%。如安徽铜官山﹑江西城门山等矿。5.斑岩铜矿床。产于中生代﹑新生代花岗闪长斑岩﹑二长斑岩﹑闪长斑岩等及其围岩中。矿体呈似层状﹑透镜状。矿石矿物以黄铜矿为主。铜品位一般小于 1%。矿床常为大﹑中型。如江西铜厂﹑黑龙江多宝山﹑西藏玉龙、驱龙等矿。6.砂岩型铜矿床。产于中生代陆相砂岩与砂页岩中。矿体呈似层状﹑透镜状。矿石矿物以辉铜矿为主﹐其次为斑铜矿﹑黄铜矿等。铜品位多大于1%。如云南郝家河﹑四川大铜厂等矿。

我国西北地区随着其地质构造体制演化历史进程，出现有多期和不同成矿特征的海相火山岩型铜矿，显示出时间分布特征；又由于各个地区的边界条件和地质历史发展的差异，因而在海相火山岩型铜矿的配置、类型和规模等方面存在着差异，故又显示出空间的分区分带特征。

（一）时代分布

西北地区的海相火山岩型铜矿在时代上均分布于前中生代，并受到多期次区域变质作用，严格来说，应属于变质海相火山岩型铜矿。具体分布时代和层位如下。

1.元古宙海相火山岩型铜矿

古元古代的海相火山岩型铜矿床仅见于甘肃陈家庙，赋存于牛头河群中的陈家庙铁铜矿床：中元古代的海相火山岩型铜矿床分布较多，如赋存于长城系中的陕西杜坝铜矿、大茅坪铜矿和甘肃阳坝铜矿等；赋存于蓟县系中的甘肃桦树沟铁铜矿和新疆西天山的喇嘛萨依铜矿等。中元古代的海相火山岩型铜矿床多与细碧角斑岩系有关。

2.早古生代海相火山岩型铜矿

这个时代的铜矿床，特别发育于加里东地槽造山带中。在我国主要分布于祁连山地区（见后），其中特别要提及的是在南祁连南部赛什腾山坳陷中产出有晚奥陶世的青龙滩海相火山岩型铜多金属矿床。

新疆亦分布有早古生代海相火山岩型铜矿，如赋存于奥陶系石英角斑岩中的可可乃克含铜黄铁矿床。

3.晚古生代的海相火山岩型铜矿

其发育于地槽型海西造山带中，在西北地区主要分布于新疆天山构造成矿带中。早泥盆世的海相火山岩型铜矿有产于石英角斑岩中的阿勒泰铜矿；中泥盆世的海相火山岩型铜矿有与中酸性火山岩关系密切的哈密雅满苏铁铜矿床、沙泉子铜铁矿床和吐鲁番小泉子铜矿等；中石炭世的海相火山岩型铜矿有天山西段的赋存于海相细碧岩中的孔雀山火山热液型铜矿等。

由以上所述，西北地区海相火山岩型铜矿床在时代上的分布情况，可见有如下特点。

（1）中元古代、中寒武世、晚奥陶世和泥盆纪是西北地区海相火山岩型铜矿的重要成矿时代。

（2）元古宙和早古生代海相火山岩型铜矿床与细碧角斑岩系关系密切；晚古生代的海相火山岩型铜矿床多与中酸性火山岩建造关系密切。

（3）在主要成矿元素共生组合上，元古宙海相火山岩型铜矿以Cu-Fe元素组合为特色；早古生代的海相火山岩型铜矿以Cu-Pb-Zn元素组合为特征；晚古生代的海相火山岩型铜矿的成矿元素组合则多种多样。

（4）均遭受了区域变质作用，严格来说，应为变质海相火山岩型铜矿。

（二）空间分布

按海相火山岩型铜矿地质特征及时代分布，西北地区海相火山岩型铜矿主要集中分布于以下4个大的区带。

1.阿尔泰（南）—（北）准噶尔海相火山岩型铜矿集中区

本区以晚古生代中泥盆世形成的海相火山岩型铜矿最为发育，这些矿床的形成与中酸性和中基性海相火山岩建造有关，前者如阿舍勒铜矿；后者如乔夏哈拉铜铁矿、索尔库都克铜（钼）矿等。

本铜矿集中区海西期优地槽发育，其海相火山岩浆活动广泛，因此成矿条件好。“八五”期间勘查出的阿舍勒大型铜矿即为例证。该矿为特富矿，铜品位高，其远景储量有达白银厂铜矿规模的可能。

2.天山海相火山岩型铜矿集中构造带

天山构造带内的海相火山岩型铜矿分布范围广，从西至东均有分布，如西部伊宁地区与石炭纪海相中酸性岩有关的胜利铜矿；中部乌鲁木齐地区的铜沟、孔雀山铜矿；东部哈密地区的雅满苏铁铜矿以及天山构造带东端北山地区的海相火山岩型铜矿。

在成矿时代上，以石炭纪海相火山岩型铜矿为主，如阔拉萨依黄铁矿型铜多金属矿，以及下石炭统中的小泉子铜矿、雅满苏铁铜矿、预须开普台铁铜矿，中石炭统内的孔雀山铜矿等。此外还有赋存于中元古界蓟县系的喇嘛萨依铜矿、奥陶系中的可可乃克含铜黄铁矿床和上泥盆统的豹子沟铜矿等。

直接赋矿围岩的海相火山岩岩石类型种类较多，如赋存于石英角斑岩中的可可乃克铜矿；赋存于细碧岩中的孔雀山铜矿；赋存于中基性火山岩中的雅满苏铁铜矿；赋存于凝灰粉砂岩中的豹子沟铜矿等。

由以上可见，天山构造成矿带海相火山岩型铜矿具有多层位、多时代、多岩石类型和多矿床类型的特点，因此成矿远景十分良好，在本区继续寻找（超）大型铜矿床是有希望的。

3.祁连海相火山岩型铜矿集中构造带

祁连构造带是我国重要的铜成矿带，带内海相火山岩型铜矿分布广、类型多、规模大，而且多时代、多层位，故成矿远景好，找矿前景大（见后）。今后特别要注意中祁连和祁连西段元古宙海相火山岩型铜矿的找矿工作，以及南祁连的青龙滩—阿尔金山一带的找铜工作。

4.昆仑-秦岭海相火山岩型铜矿（化）带

根据昆仑-秦岭构造成矿带内海相火山岩型铜矿的分布状况和地质特征，划分出以下4个小的区段。

（1）昆仑段　由于昆仑构造带自然环境极其艰苦，因此，原来只见有产在下—中志留统绢云母石英片岩中规模不大的、可能与海相火山岩有关的上其汗含铜黄铜矿型铜矿，以及另外在慕士山以东震旦系玄武岩中分布有较富的黄铜矿化。90年代以来，铜矿找矿有新进展，在西昆仑地区发现了石炭纪海相火山岩型块状含铜黄铁矿型矿床。

（2）西秦岭段　尽管西秦岭在地质历史进程中一直处于活动性状态，元古宙和古生代的海相火山岩活动亦较强烈，但十分遗憾，至今仍未发现一个成型的具工业价值的海相火山岩型铜矿，因此，摆在该区的任务之一是要加强海相火山岩型铜矿的找矿工作。

（3）勉略宁海相火山岩型铜矿集中区　本区处于东、西秦岭之间，和六盘山构造带、龙门山构造带之间的过渡带，也是昆仑-秦岭东西构造带和贺兰山-六盘山-龙门山-康滇南北构造带的交会地带。

本区发育与元古宙碧口群海相火山岩有关的铜矿，如赋存与长城系阳坝组变质基性火山岩中的铜矿坡铜矿；赋存于碧口群中部的杜坝火山热液型铜矿以及赋存于海相基性凝灰岩中的大茅坪黄铁矿型铜矿。

勉略宁地区海相火山岩型成矿尚佳，最近又勘查出中新元古代碧口群中的筏子坝富铜矿床。

（4）东秦岭段（陕西境内）

东秦岭段海相火山岩型铜矿强于西秦岭，本段分布有赋存于中元古代长城系宽坪群中的受改造的变质火山喷发沉积型铜峪铜矿床和皇台铁铜矿床，以及赋存于新元古代秦岭群中的变质火山喷发沉积型的西骆峪铜（锌）矿床、东流水矿床和杏树梁铜矿床。

由上可见，西北地区海相火山岩型铜矿主要集中的4个区带，以祁连带和阿尔泰（南）—（北）准噶尔区铜成矿较好，应深入工作；天山构造带的海相火山岩型铜矿成矿显示良好，应进一步开展研究和找矿工作，找出较佳的海相火山岩型铜矿；昆仑带的海相火山岩型铜矿成矿尽管目前矿化情况不好，但极具找矿远景。

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