郑亮英，周树明

（甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

工作区位于甘肃省肃北蒙古族自治县境内。由肃北县城沿简易便道行程约11km可至矿区，交通便利。区内出露地层属北祁连地层小区。区内地质构造复杂，岩浆活动频繁。1969年～1973年甘肃省地质局第二区域测量队进行了1∶20万别盖幅（10-46-6）区域地质矿产调查，建立了该区地层、岩浆岩、构造格架，并对该区矿产进行了较为系统的总结，是目前本区较为全面的基础地质资料[1]。1994年～1996年6月甘肃省地质矿产局物探队六分队，开展了别盖幅（J-46-Ⅵ）的1∶20万区域化探测量工作，对以后地质找矿提供了丰富的化探资料。

1996年甘肃地勘局物探队完成了甘肃省及邻区1∶100万重力编图及综合解释报告，为该区物探工作的基础资料。完成进行了1∶100万甘肃省祁连山西段地球学图编图说明书。为该区建立了物探工作的基础资料。2011年～2016年，甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院在豹子沟一带断续开展了普查工作。2016年普查工作对矿区开展了大比例尺地质填图、岩屑测量、激电中梯剖面测量及槽、钻探施工等工作。圈定铜矿体21条，其中铜矿体18个，铜金矿体1个，金矿（化）体2个。主矿体Cu4长565m，平均厚度3.10m，平均品位1.07%。矿体在延深方向有收缩、膨大现象，品位变化较大。矿石类型主要为蚀变安山岩型铜矿石。估算333＋334（？）级别Cu资源量1.61万吨。

1 成矿地质背景

工作区大地构造位于秦祁昆造山系，中～南祁连弧盆系中祁连岩浆弧（Ⅲ）。成矿区带属于中祁连加里东铁、铜、钨、铬、金成矿带（Ⅲ）。区内地质构造复杂，岩浆活动频繁。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

工作区位于豹子沟—三个泉一带，区内地层受阿尔金走滑断裂之次级断裂控制，总体走向呈北东～南西向。矿区出露地层简单，以寒武系黑茨沟组（∈h）为主，其次为沿沟谷分布的少量第四系[2，3]。断裂构造发育，主构造线展布方向与地层展布方向一致。

黑茨沟组在工作区分布广范，分布面积占全区总面积五分之三以上。该组地层主要为一套火山碎屑岩、中基性火山熔岩、夹细碎屑岩及碳酸盐岩的地层序列，其总厚度大于500m。该组为铜矿体含矿层位，走向北东向，倾向南东，倾角60°～75°。

岩性主要为安山岩、安山质晶屑岩屑凝灰岩、安粗岩、含凝灰砂岩、英安岩、绿帘石化安山岩。各岩层之间整合接触，并多见相变现象。

其中安山岩为主要的赋矿岩性，铜矿主要赋存于志留纪石英闪长岩、石英二长闪长岩体外接触带的碎裂化绿帘石化安山岩中。岩石呈灰绿～灰黑色，蚀变残余粒状结构，原岩为细粒粒状结构，块状构造。岩石主要由斜长石（17%～19%）、纤闪石（15%～18%）、绿帘石（40%～45%）、绿泥石（20%～23%）、磁铁矿（1%～2%）组成。斜长石大多蚀变为绿帘石，在局部偶见残余的斜长石晶形，呈岛湾状、月牙状，细脉状；角闪石蚀变为纤闪石、绿泥石，岩石片理化较强，片状矿物具定向排列；岩石中含少量的磁铁矿，局部具弱磁性。岩石具绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化。

由于蚀变影响，岩石的结构构造发生了较大变化，不易辨认。岩石全分析SiO2含量为42.48%～52.48%。平均52.20%；K2O含量为0.07%～4.72%，平均1.65%；Na2O含 量 为0.16%～6.69%， 平 均3.07%；CaO含量 为2.38%～19.96%， 平 均7.97%；MgO为 含 量2.86%～10.48%，平均7.02%。

矿区内侵入岩较为发育，大多呈岩株、岩脉状分布，主要有志留纪的石英闪长岩、石英二长闪长岩体和二叠纪的石英正长岩体[4]。矿区位于阿尔金断裂的南侧、北祁连与中祁连接合部位，构造运动强烈，断层、节理发育。

2.2 矿体地质

铜矿（化）体赋存于黑茨沟组与志留纪石英闪长岩、石英二长闪长岩体接触带的碎裂化绿帘石化安山岩中，其顶底板均为碎裂化绿帘石化安山岩[5]。根据矿化的分布的空间位置特征，将其分为南矿带和北矿带两个矿化带，矿化带整体受岩体接触带与构造控制。北矿带位于矿区北侧03’线～20’线之间、断层F4、F5形成的碎裂化绿帘石化安山岩中，呈近东西向展布，长约1km，南北宽约50m～100m，走向80°～85°，倾向350°，倾角80°～85°。经地表槽探工程及钻探工程控制，共圈定铜矿体5条（Cu7、Cu8、Cu9、Cu9-1、Cu9-2），其中工业矿体4条，低品位矿体1条（Cu8）。

矿体主要产于F4、F5断层所形成的碎裂化绿帘石化安山岩中，仅Cu7矿体位于石英二长闪长岩中的石英脉中。矿化类型主要见有碎裂化绿帘石化安山岩型，石英脉型。蚀变主要见有绿帘石化、硅化、褐铁矿化、碳酸盐化等。南矿带位于矿区南侧43线～18线之间，矿体主要产于F7、F8两条断层所形成的碎裂化绿帘石化安山岩中，呈近东西向展布，东西长约2.3km，南北宽约20m～100m，走向95°～112°，倾向185°～202°，倾角60°～85°之间，经地表槽探工程控制、浅井及深部钻探工程控制，共圈定矿体10条（Cu1、Cu2、Cu2-1、Cu3、Cu4、Cu5、Cu6、Cu10、Cu11、Cu12），其中工业矿体6条（Cu2、Cu2-1、Cu3、Cu4、Cu5、Cu6）、低品位矿体4条（Cu1、、Cu10、Cu11、Cu12），Cu10、Cu11、Cu12为隐伏矿体。矿化主要类型为碎裂化绿帘石化安山岩型。蚀变主要见有绿帘石化、硅化、碳酸盐化、钾化等[6]。

2.3 矿石特征

矿石结构主要为它形晶粒状结构、半自形～它形晶粒状结构碎裂结构等，构造为浸染状构造、微脉状构造、微脉浸染状构造和枝脉状构造，块状构造等。

矿石的矿物组分由金属矿物和脉石矿物组成。金属矿物种类较多，在矿石中所占比例一般在5%±，局部较集中部位可达10%±。主要以孔雀石、黄铜矿、黄铁矿为主，铜蓝、褐铁矿次之，偶见有方铅矿、自然铜、辉铜矿、赤铁矿等。其中以铜的氧化物为主，铜的硫化物次之。脉石矿物在矿石中含量较高，约90%～95%，主要为石英（35%～45%）、斜长石（5%±）及泥质胶结物，其次为绢云母（25%～35%）、绿泥石（15%～25%）、绿帘石（3%～5%±），另含少量黑云母、钙质及铁质等。其中绝大部分为变质重结晶的产物，次为原生沉积碎屑物、胶结物以及热液蚀变矿物。变质矿物绢云母、绿泥石由泥质蚀变而来，两者混杂、不均匀分布，总体蚀变较弱。热液蚀变矿物石英沿裂隙呈细脉状或网脉状分布。

矿石的工业类型为浸染状、星散浸染状铜矿石。矿石自然类型按氧化程度不同可分为氧化矿石和硫化矿石。

2.4 矿体围岩和夹石

矿区所有矿体均赋存于志留纪石英闪长岩、石英二长闪长岩与黑刺沟组安山岩外接触带的碎裂化绿帘石化安山岩中，其围岩和夹石与其赋矿岩石成分相同，主要为绿帘石化安山岩，其矿物成分由石英、斜长石、角闪石等组成，含少量黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿；围岩和夹石中有用成分含量低，主要为黄铁矿化、赤铁矿化，偶见黄铜矿化，但普遍具硅化、绿帘石化、绿泥石化。

3 矿床成因

3.1 地质特征

3.1.1 地层

豹子沟铜矿体赋存于碎裂化绿帘石化安山岩中。矿体多呈似层状不规则产出，产状与围岩界线不平整，围岩常具微层理。

含矿岩石主要为孔雀石化碎裂化绿帘石化安山岩，矿（化）体均分布于绿帘石化安山岩与石英闪长岩体的接触带及构造发育部位，具明显的热液交代及充填现象。

3.1.2 构造

矿化带岩石整体比较破碎，裂隙极其发育、节理纵横交错。这些次生构造为含矿热液提供了导矿通道和容矿空间，含矿热液经充填沉淀作用形成了矿体。

3.1.3 矿体

豹子沟铜矿共圈定铜矿体18条，矿体长度在15m～600m，南矿带矿体南倾，北矿带矿体北倾，受构造影响，矿体倾角变化较大。矿体厚度在1.0m～4.76m之间，平均品位在0.21%～2.12%之间。矿石类型为浸染状、星散浸染状铜矿石。矿体顶底板岩性为碎裂化绿帘石化安山岩。

3.1.4 赋矿岩石

豹子沟铜矿主要赋矿岩石为志留纪石英闪长岩、石英二长闪长岩与黑刺沟组安山岩外接触带的碎裂化绿帘石化安山岩，赋矿岩石岩性较为单一。

3.1.5 矿石结构构造

豹子沟铜矿矿石结构主要为它形晶粒状结构、半自形—它形晶粒状结构碎裂结构等，构造为浸染状构造、微脉状构造、微脉浸染状构造和枝脉状构造，块状构造等。

3.2 矿床成因

根据矿区矿体赋存状态、矿化特征、矿物分布及组合特征分析，初步认为该矿床为受构造控制的岩浆热液矿床，主要依据有：

（1）矿体赋存于志留纪石英闪长岩、石英二长闪长岩与黑刺沟组安山岩外接触带，铜元素的迁移富集与热液流体的活动密切相关。流体基本成分有K、Na、Ca、Mg等离子、F，Cl，B等挥发性；金属元素Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等。

（2）矿床受构造控制明显(断层、节理、裂隙)。构造既是含矿流体运移的通道，也是矿质富集沉淀的主要场所，成矿方式主要是通过充填或交代作用。

（3）铜矿石中常量元素含量除Cu、S外，Si、Fe、Mn等含量较高，Al、Ti、P、K、Na等含量较低。反映了热液作用的特点，说明矿床成因与岩浆活动有关。

（4）矿区已圈定的矿化体中交代蚀变现象明显，各种细脉穿插普遍。矿床成矿时代应在志留纪晚期，远远晚于寒武纪。

3.3 成矿规律

根据该矿床普查工作所取得的成果，初步总结了矿床成矿规律。

（1）石英闪长岩、石英二长闪长岩体的外接触带的碎裂化绿帘石化安山岩是间接的找矿标志。

（2）孔雀石化、蓝铜矿化为其最明显、最直接的找矿标志。

（3）碳酸盐化、硅化、褐铁矿化等蚀变现象是非常有效的间接的找矿标志。

（4）根据自然重砂中含铜矿物的分布进行追踪是快速而有效的找矿方法，其异常区和异高点就是找矿标志。

（5）断层附近、微构造发育部位是较直接的找矿方向。

4 结论

（1）豹子沟铜矿体成矿物质来源与富含量铜元素的海底火山岩有关，受后期岩浆侵入活化运移在有利部位富集成矿。矿床成因类型初步确定为受构造控制的岩浆热液矿床。

（2）铜矿石具有较好的找矿标志，赋存于寒武系黑茨沟组碎裂化绿帘石化安山岩中，矿体呈似层状展布，延伸较大。铜矿化在地表形成孔雀石、蓝铜矿肉眼下较好识别。

（3）豹子沟铜矿处于阿尔金断裂的南东、北祁连与中祁连接合部位，属中祁连加里东铁、铜、钨、铬、金成矿带。矿区附近发育多处金、铜、铅矿（化）点，并且有钨的高化探异常。矿区附近有老湾子铜矿点、尕秀铜矿点、康沟铜矿点、三个泉铅矿点、黄洞子沟脑铜矿点，处于成矿有利地段，成矿远景较好，具有较好的找矿潜力。