青海省兴海县赛什塘铜矿床

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一、大地构造单元

矿床位于西倾山中间地块和东昆仑南坡断隆交接部位，也是EW向构造线向NW向构造偏转的转折端。

二、矿区地质

（一）地层

赛什塘矿区（图2-173）的含矿地层属于下二叠统a岩组（ ）中上部，为一套由砂质、泥质和碳酸盐岩所组成的滨海—浅海相沉积建造，变质程度达千枚岩相。岩性及厚度多变，各种岩性的岩石频繁地尖灭再现。由于大面积被第四系和第三系所掩盖，仅在沟谷及山脊可见含矿的下二叠统a岩组，未见顶与底，其组成岩石表现出6个稍大的沉积韵律，依此划分出6个岩性段（ ）。由下往上表现为碎屑岩的粒度渐次变细、碳酸盐岩夹层渐次增多和加厚，显示海侵序列的特点。

（二）构造

图2-173　赛什塘铜矿区基岩地质示意图　Fig.2-173　Geological sketch map of Saishitang copper deposit

—千枚岩、变质砂岩、大理岩； —千枚岩夹大理岩及砂岩； —千枚岩、变质砂岩；δo—石英闪长岩；δμ—闪长玢岩；δομ—石英闪长玢岩；γδ—花岗闪长岩；γδπ—花岗闪长斑岩；γοπ—斜长花岗斑岩；Qπ—石英斑岩；SK—夕卡岩；M—矿体；1—推测隐伏断层及编号；2—勘探线及编号]]

1.褶皱构造

矿区内褶皱构造主要为雪青沟复式背斜，其南西翼次级的赛什塘背斜与矿体关系更为密切。

雪青沟复背斜位于赛什塘矿区东南部，向NW延伸，轴向3150左右，长约10km。背斜向NW倾伏。赛什塘背斜是雪青沟复式背斜南西翼上的一个次级褶皱。背斜呈NW向，轴线长约4km，背斜西北段轴向3350，轴面倾向SW 80°左右。沿轴部有石英闪长岩体侵入。另外，其上的次级褶皱较发育，背斜西北段被F84断层切割。赛什塘矿区则赋存在背斜南西翼及北西倾伏端。

2.断裂构造

矿区发育有NW向、NNE向、NEE向、EW向和SN向断层数十条，规模大小不一，但总的规模都比较小，断层多为成矿后断裂。

（三）岩浆岩

矿区内印支中晚期侵入岩较为发育，以中-中酸性石英闪长岩体为主，其次为中-酸性岩脉。岩浆活动大致可以分为四次侵入活动，其中以第二次侵入活动规模最大，形成了赛什塘复合岩体的主体——石英闪长岩体及其分支岩脉；其次为闪长玢岩、斜长花岗斑岩、石英斑岩、花岗斑岩、花岗岩等岩脉。

（1）石英闪长岩体：石英闪长岩体沿赛什塘背斜核部侵入，受NW向隐伏断裂控制，长7.5km，宽0.35～0.8km，面积约4km2。岩体中可见透辉石夕卡岩角砾，说明该岩体明显晚于夕卡岩的形成时间。矿床则赋存于岩体北端舌状倾没部位的两侧围岩中。

（2）脉岩：矿区内脉岩种类和数量较多，以中性-中酸性的闪长玢岩脉、石英闪长玢岩脉较为发育。酸性的斜长花岗斑岩脉、石英斑岩脉、花岗斑岩脉、花岗岩脉等数量较少。各种脉岩主要分布在矿区的中部和南部，多顺围岩层理侵入或沿石英闪长岩体的原生节理贯入。脉岩侵入的时间顺序具有先中性后酸性的演化特点。

（四）铜矿床地质

1.矿体特征

矿体较集中地分布于控矿背斜的南西翼和倾没端，南西翼的矿化地段垂向厚度为150～250m。矿体产状与地层产状基本一致，并同步褶皱。

图2-174　赛什塘铜矿0勘探线示意剖面图　Fig.2-174　Sketch section of exploratory line 0 in Saishitang Copper Deposit

Q—第四系砂砾岩；R—第三系红色砂砾岩夹泥岩； —千枚岩及大理岩； —黑云母千枚岩； —变质粉砂岩、黑云母千枚岩夹变质砂岩； —石英闪长岩；M1—矿体及编号

矿体多达162个，其中，M1—M111为铜矿体或铜硫矿体，M112—M137为硫矿体，M138—M160为铅锌矿体，为M161—M162为铁矿体。除M1和M2、M4等矿体在丁科沟中局部出露外，其余矿体均为隐伏矿体（图2-174）。在控矿背斜的南西翼上，诸矿体构成以规模最大的M2矿体为主体的矿体群，M2矿体之上有50个矿体，M2矿体之下有88个矿体，其次为M1和M4这三个矿体的铜储量占矿区总储量的90%。M2矿体长2250m，倾向延伸160～405m，最大达960m。一般厚度在5～15m，最大厚度为39m。铜品位0.36%～3.63%，平均品位1.07%。M1矿体长2175m，倾向延伸58～490m，厚1～10m，最大厚度达12.40m，铜平均品位1.27%。M4矿体长475m，最大达215m，厚1～14m，最大厚度达51.49m，铜平均品位0.78%。

各矿体的顶底板围岩主要为大理岩、条纹（带）状变质粉（细）砂岩、石榴子石钙铁辉石夕卡岩、黑云母千枚岩。在与岩体的接触带附近，顶、底板围岩还有石英闪长岩。顶、底板围岩为石榴子石钙铁辉石夕卡岩和条纹（带）状变质粉（细）砂岩的矿体边界是渐变的，需用化学分析样品才能圈定。而顶、底板围岩为大理岩、黑云母千枚岩的矿体，与围岩多呈突变关系。如主矿体M2，一般以大理岩、变质粉砂岩（已夕卡岩化）或石榴子石钙铁辉石夕卡岩为直接顶板，直接底板则为变质粉（细）砂岩、云母千枚岩，在岩体接触带附近，构成M2顶底板围岩还有石英闪长岩。M1矿体，顶、底板围岩多为大理岩，局部是夕卡岩、变质粉（细）砂岩及少量黑云母千枚岩。M4矿体，顶底板围岩为变质粉砂岩、或黑云母千枚岩。其余各矿体顶底板围岩亦多是条纹（带）状变质粉（细）砂岩、黑云母千枚岩，少量夕卡岩及石英闪长玢岩。规模较大的矿体在不同地段其围岩岩性略有变化。

2.矿石矿物成分

矿石的矿物成分比较复杂。金属矿物主要有黄铜矿、磁黄铁矿、磁铁矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、少量胶黄铁矿、斑铜矿、方黄铜矿、毒砂、白铁矿、白钨矿、黝锡矿、锡石。据青海地矿局地质三队1983年资料，矿石中偶见辉铜矿、辉钼矿、墨铜矿、自然铋、硫铋铜矿、银黝铜矿、淡红银矿、深红银矿、辉铜银矿、硫铋镍矿、硫镍钴矿等。次生矿物为褐铁矿、孔雀石，少量铜蓝。

脉石矿物主要有单斜辉石（透辉石-钙铁辉石系列）、石榴子石（钙铁榴石系列）、石英、方解石、次为斜长石、绿帘石、阳起石、绿泥石、铁白云石、菱铁矿、绢云母，少量方柱石、黝帘石、橄榄石、透闪石、黑云母、钾长石、符山石及粘土矿物等。

从主要矿石类型组合分析结果可以看出，铜硫矿石中有用元素主要为Cu、S，少量Zn、Se、Cd、Ag、Au、Ga；铁铜矿石中有用元素主要为Cu，少量S、Se、Ga；铅锌矿石中有用元素主要为Zn、Pb，少量Ag、S、Cd。各种矿石中除Cu、S、Zn、Pb外，还有Ag、Au、Se、Cd、Ga、W、Sn、Bi、Mo等有益组分及As、F、Mg等有害组分。

Cu主要以黄铜矿产出，少量以斑铜矿、方黄铜矿、偶尔以辉铜矿、墨铜矿、孔雀石、铜蓝等矿物产出。S主要以磁黄铁矿、黄铁矿产出，主要分布在M1、M2的局部及M112—M137中。Zn、Pb、Fe、Mo分别以闪锌矿、方铅矿、磁铁矿、辉钼矿产出。在伴生有益组分中，Ag含量一般为（2.7～44.13）×10-6。银的赋存状态有两种：一种是以银和含银的单矿物出现，如自然银、淡红银矿、深红银矿、硫铋银矿等；其二是以类质同象或显微包裹体产出。银多赋存在方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿中。Ag含量一般为（0.14～0.48）×10-6。目前尚未发现金的独立矿物，金与黄铜矿关系最为密切。W以白钨矿产出，与磁铁矿关系密切，WO3含量一般为0.005%～0.032%。Sn含量一般为0.01%～0.09%，主要以黝锡矿产出，与闪锌矿共生或在其中呈乳滴状固溶体分解物。Bi以硫铋铜矿、自然铋产出，呈微细粒嵌裹在黄铜矿、磁黄铁矿中。Se、Cd、Ga均以分散状态存在，其中Cd明显分散于闪锌矿中，Cd含量为（5～50）×10-6。

有害元素As主要呈毒砂产于方铅矿-闪锌矿-黄铁矿-石英脉中。含量很低，一般为0.007%～0.065%。

3.矿石结构构造

矿石结构有他形—自形粒状结构、共结边结构、交代熔蚀结构、交代残余结构、镶边结构、定向变晶结构、碎裂结构、乳浊状和包含结构。

主要构造有浸染状、稠密浸染状、块状、脉状及细脉浸染状构造。

4.矿石类型

赛什塘矿床矿石类型比较简单。原生矿石以硫化矿石为主，占总储量的99.53%。少量混合矿石。氧化矿石主要分布在主矿体M2、M1、M4的浅部。

工业类型主要为铜矿石、铜硫矿石，其次为铁铜矿石、铁硫铜矿石、铅锌矿石和铁矿石。

按围岩类型矿石主要有夕卡岩黄铜矿石、夕卡岩磁黄黄铜矿石，并有少量变质粉砂岩黄铜矿石、石英闪长岩黄铁黄铜矿石、闪长玢岩黄铁黄铜矿石。

5.矿床化探异常

与矿体（床）对应的土壤化探异常有Cu、Sn、Ag、Pb、Zn，异常元素含量高，衬度大，有明显的浓集中心，并以Cu、Sn为核心，Ag、Pb、Zn在其外围，最外有Mn、F、As、Cd、B等。

三、成矿条件

（一）稳定同位素

（1）硫同位素：矿石硫同位素组成δ34S为—7.47‰～5.57‰，极差13.04‰，平均为—0.27‰，较陨石略富集32S。矿石硫δ34S变化范围较宽，有较大的离散程度，显示出沉积硫的特点；多数样品的δ34S在—0.27‰附近，接近于塔式分布，表明矿石硫经过了较为强烈的混合、改造与均一化，主体反映了参加改造物质的组成和来自地壳的特征。

（2）碳同位素：赛什塘矿区围岩大理岩中方解石δ13C为2.6‰～5.2‰，平均值为4.2‰，石英脉状铅锌矿石中方解石δ13C为—5.2‰～8.4‰，平均值为—6.8‰。围岩大理岩中方解石的δ13C组成与海相碳酸盐岩的数值（δ13C＝—2‰～5‰）相吻合。

（3）硅同位素：赛什塘矿区黑云母千枚岩中顺层石英脉的硅同位素组成δ30Si为—0.3‰，晚期矿化石英脉的δ30Si为—0.2‰，两者δ30Si组成相同，显示出两者具有同源的特点，即夕卡岩中的硅与地层沉积中的硅具有一致性。

（4）铅同位素：铅同位素测定结果，可将正常铅H、H模式年龄大致可分为两组：233～259Ma、345～448Ma，两组年龄值反映了铅的两组直接来源。年龄值345～448Ma的铅形成时期早于本区地层的时代，它可以来自沉积源区的地质体，也可以来自深部地质体。

年龄值233～259Ma的铅形成时代与含矿地层时代相同，它主要来自含矿地层或含矿地层沉积时由海底热水活动带来的深源铅（矿坯层中的铅）。

由此可见赛什塘矿区铅的直接来源为深部地质体和沉积源区地质体。

（5）氢氧同位素：将本矿区矿体的围岩中的3组δ18OH2O、δ18DH2O值投绘到氢氧同位素组成图上，可以看出，千枚岩中顺层石英脉的样品落在变质水的范围内，说明千枚岩中石英脉是变质作用的产物；夕卡岩中石英样品落在变质水范围内，但靠近岩浆水区，说明形成夕卡岩的热液主要为变质水。

（二）成矿阶段

成矿作用分为热水喷溢沉积阶段（浅海陆源裂陷槽）；成矿-变质作用阶段，形成夕卡岩和矿化体；造山改造期阶段，印支中晚期，大规模造山运动，大型推覆体的运移和石英闪长岩体的侵入形成各类矿体；表生作用阶段，在剥蚀、风化和淋滤作用下，使浅部铜矿体品位下降，同时形成少量的氧化矿物。

（三）矿床成因

据上所述，矿床成因属接触交代型矿床。由于对本矿床的基础地质研究不够深入，存在较大分歧而影响了对矿床的探讨和归属的共识。例如李福东等认为赋矿围岩属下三叠统，从而影响到成矿时代的定位。另一种意见认为本矿床为“沉积-变质热液及岩浆弱改造型层控铜矿床”。也有人定为沉积变质改造型层控矿床等。但无论哪种认识，夕卡岩（类）的存在和伴随有矿化是共同肯定的事实，将其划归为“接触交代型矿床”与矿床的实际是吻合的。

（四）找矿标志

（1）下二叠统a岩组不仅是主要赋矿层位，同时也是层控夕卡岩形成的层位，两者的耦合提供了找矿的层位空间；

（2）背斜构造是矿床有利的储矿构造，对找矿提供了有利的地质依据；

（3）类夕卡岩及相应的透闪石化、阳起石化、电气石化及碳酸盐化；

（4）地球化学异常，矿前晕为Cu、Ag、Sn、F，在平面上呈长条状。矿体晕为Cu、Sn、Ag、Pb、Zn、Cd、F、B，各元素相互扣合。土壤化探异常Cu、Sn、Ag、Pb、Zn峰值高，相互叠合，中心为Cu、Sn，外缘为Ag、Pb、Zn，它指示了矿体的存在；

（5）地球物理异常，与矿体对应的是低缓的磁异常。

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