矿床矿物学和硫同位素特征范文

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《矿床地质杂志》2016年第一期

摘要

桦树沟铜矿床位于北祁连加里东造山带西段。铜矿体赋存于镜铁山BIF型铁矿床桦树沟矿区FeⅤ矿体下盘，矿体受断裂构造控制，矿化岩石主要为铁碧玉岩、石英绢云母千枚岩和碳质千枚岩，围岩蚀变可见硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化。文章对块状铜矿石(富铜矿体)和脉状铜矿石(千枚岩型铜矿体)进行了野外地质特征、矿物学和硫同位素对比研究。富铜矿体与地层产状基本一致，块状矿石矿物组合为黄铜矿+少量黄铁矿+石英+碳酸盐矿物+重晶石，黄铜矿低S、Cu，高Fe。脉状矿石主要表现为石英-碳酸盐-硫化物脉沿千枚理或裂隙产出，矿石矿物组合为黄铜矿+黄铁矿+黝铜矿+镜铁矿+石英+碳酸盐矿物+绢云母+绿泥石，黄铜矿低S高Fe。块状铜矿石中黄铜矿的δ34S变化范围为15.6‰～17.4‰，暗示硫主要来自同期海水。脉状矿石中硫化物的δ34S值低于块状矿石中黄铜矿的δ34S值，黄铜矿、黄铁矿的δ34S值变化范围分别为13.2‰～16.2‰和9.3‰～13.4‰，暗示硫可能主要来自受还原的硫化物和硫酸盐矿物。以上研究表明块状铜矿石和脉状铜矿石可能为不同热事件的产物，结合前人研究成果，笔者认为桦树沟铜矿床为海底喷流沉积叠加后期热液改造成因。绿泥石温度计指示后期热液成矿温度为222℃左右。

关键词

地质学;矿物化学;硫同位素;铜矿床;桦树沟;北祁连

北祁连造山带是中国典型的加里东造山带，同时也是备受关注的铁铜金成矿带(毛景文，2003)，产出有著名的镜铁山式铁矿床、白银厂式和石居里式铜矿床。20世纪80年代后期，冶金工业部西北地质勘查局第五地质队在镜铁山铁矿床桦树沟矿区FeⅤ铁矿体之下发现了铜矿体，引起矿山与地学界的高度重视，已探明铜金属储量达20万吨，平均品位1.82%(毛景文等，1997;Sunetal．，1998;夏林圻等，1999)。前人对桦树沟铁矿进行了大量的研究(杨化洲等，1991;周涛发等，1997;刘华山等，1998;薛春纪等，1997;Sunetal．，1998;毛景文等，2003)，铁矿石具有明显的条带状构造，主要由碧玉、镜铁矿(赤铁矿)、菱铁矿和重晶石组成，矿石具有明显的Eu正异常，大多数学者认为桦树沟铁矿为海底喷气成因的条带状铁建造(BIF)(Zhangetal．，2014;Lietal．，2014;Yangetal．，2015)。但是对于桦树沟铜矿的成因还存在争议，有层控同生热液改造型(杨化洲等，1991)、海底热水沉积(变质)-后期热液改造型(黄永平等，1992;周涛发等;1997)、喷流沉积型(Sedex)(薛春纪等，1997;刘华山等，1998;Sunetal．，1998)、加里东岩浆热液型(赵东宏等，2002;2003;毛景文等，2003;张兰英等，2008)等。但归纳起来，主要是同生海底喷流成矿和后生热液成矿两种争议。前人研究表明，与条带状铁建造(BIF)有关的铜矿床与BIF可能为同期形成，例如巴西Carajás省IgarapéBahiaCu-Au矿床(Dreheretal．，2008)，也可能为后期热液成因，例如中国海南石禄BIF中的铜钴矿(许德如等，2012)。最新工作表明，北祁连西段镜铁山式铁矿床的下盘普遍发育铜矿化，可能具有较大的找铜矿潜力。因此深入研究桦树沟铜矿床，对理解北祁连该类型铜矿床成因及矿产勘查至关重要。桦树沟地区铜矿石类型较多，不同铜矿石类型可能代表了不同的成因信息。本次研究在桦树沟铜矿床发现一层富铜矿体(块状)，显示与其他铜矿体不同的野外地质特征。结合以往研究资料以及最新发现的野外地质现象，本文补充分析了不同类型铜矿石中硫化物的成分和硫同位素数据，结合蚀变矿物的成分特征，为重新探讨矿床成因及成矿过程提供更多依据。

1区域和矿区地质特征

北祁连造山带是一个典型的加里东造山带。该区自元古宙以来经历了大陆裂谷、板块作用(俯冲和闭合作用)和陆内造山3种构造体制(夏林圻等，2003;Songetal．，2013)，主要出露元古宙到新生代地层(杨化洲等，1991)。桦树沟铜矿床位于镜铁山铁矿桦树沟矿区西段。矿区出露地层主要为中元古界镜铁山群下岩组，地层由新到古依次是杂色千枚岩、石英岩、石英绢云母千枚岩、碳质千枚岩、钙质千枚岩、灰绿色千枚岩、铁矿床和黑灰色千枚岩，变质程度为低绿片岩相(图1)。铜矿床位于镜铁山矿桦树沟矿区西部的Ⅴ号铁矿体下盘(图2a和图3a～e)，矿化岩石或赋矿围岩由上而下依次是铁碧玉岩、灰绿色石英绢云母千枚岩和黑色碳质千枚岩(图2)。区内主要构造为加里东期NW向紧密向斜褶皱和逆冲断层，局部发育NNW向剪切断裂。桦树沟铁铜矿床中F10断裂是最主要的控矿断裂，位于Ⅴ号铁矿体的底板，断层走向与岩层走向基本一致，倾角75～80°(毛景文等，2003)。铜矿体赋存于FeⅤ矿体下部和底板围岩中，矿体受多层地层控制，主要包括铁碧玉岩、灰绿色千枚岩层和碳质千枚岩层(图2b)，产状基本与地层产状一致，矿体主要由CuⅠ和CuⅡ和6个小矿体组成。CuⅠ主要为铁碧玉岩容矿铜矿体，长1010m，厚0.94～34.49m，延伸200～470m，呈似层状和透镜状，矿体倾向210～230°，倾角60～85°，平均品位2.97%。CuⅡ矿体分布于矿体下部的蚀变千枚岩中，矿体呈层状或透镜体状，最大延长大于600m，厚度1～23.1m，平均厚6.17m。

矿体倾向210°，倾角60～75°，平均品位2.77%(毛景文等，2003)。其余铜矿体多呈透镜状产出。矿石自然类型主要有铁碧玉岩型(图3a、3e)和千枚岩型(图3c、3d)。本次发现的富铜矿体主要位于铁碧玉岩型铜矿底板，属于CuⅠ矿体。矿石组构比较复杂，主要有脉状构造、块状构造、角砾状构造、浸染状构造，少见条带状构造，半自形-他形粒状结构、交代结构、包含结构。矿石矿物主要为黄铜矿和黄铁矿，少量的斑铜矿、黝铜矿、镜铁矿、菱铁矿和孔雀石等，脉石矿物主要为石英、碳酸盐矿物(铁白云石和白云石)、重晶石、绢云母和绿泥石等。条带状矿石多分布在矿体上部或中上部(该类矿石目前大多已被采完，前人研究认为这类矿石可能为原始喷流沉积成因，黄永平等，1992)，块状矿石多分布于矿体的中部(富矿铜石主要为块状构造)，脉状构造的矿石多分布于矿体的中部或下部;角砾状矿石主要分布于铁碧玉岩内，浸染状矿石多分布于矿体的边部(黄崇轲等，2001)。铜矿体围岩蚀变主要为中低温热液蚀变，可见硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化，以前3种蚀变为主。蚀变分带清晰，其中内带主要为硅化和绢云母化，外带为绿泥石化。矿区内侵入岩主要为辉绿岩和加里东期石英闪长玢岩(图3f)，沿矿区内断裂带分布，其中石英闪长玢岩在空间上与铜矿化关系密切。

2样品描述和分析测试

桦树沟铜矿石类型较多，本次研究发现一层富铜矿体沿黑色碳质千枚岩边部产出，其上盘岩石为碧玉岩，矿层厚约2～4m，产状与黑色碳质千枚岩基本一致，局部为断层接触，属于CuⅠ矿体(图3b)。铜矿石主要呈块状构造，矿石矿物主要为黄铜矿，含量较高，高达75%，黄铜矿呈他形，颗粒较粗。其次可见少量黄铁矿，黄铁矿呈浑圆状，可见溶蚀现象。脉石矿物为石英、重晶石和碳酸盐矿物(图3g)，这类铜矿石显示出明显不同于千枚岩型铜矿的特征。千枚岩型铜矿中石英-碳酸盐-硫化物脉主要沿千枚理和千枚岩中的裂隙分布，其黄铜矿含量变化较大，金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、黝铜矿和镜铁矿等，脉石矿物主要为石英、碳酸盐矿物、绢云母和绿泥石等(图3h、3i)。其中黄铜矿为细粒他形，通常交代黄铁矿，黄铁矿自形-半自形，常伴随有碎裂结构。本次研究将上述块状矿石(富铜矿体)与脉状矿石(千枚岩型铜矿)两类铜矿石进行了系统的矿物学和硫同位素对比研究。块状矿石采自桦树沟CuⅡ矿体2860水平黑色碳质千枚岩边部，矿石品位较高，可达20%以上(图3b)。脉状矿石采自桦树沟CuⅡ矿体2760水平处，为千枚岩型铜矿石，矿石品位较低(图3d)。矿物电子探针分析测试在中国地质科学院矿产资源研究所JEOLJXA8230型电子探针完成，加速电压20kV，电流20nA，束斑直径5μm。前人对桦树沟铜矿床已做了大量的硫同位素研究，但是缺少不同类型铜矿石的对比分析，本文补充测试了上述两类铜矿石中硫同位素组成。矿石样品主要采自桦树沟矿区井下，样品新鲜，未见风化蚀变。硫同位素测试在核工业北京地质研究院测试研究中心仪器型号为FinniganMAT-251型质谱仪上完成，以Cu2O做氧化剂制备测试样品，测试结果采用国际标准CDT表达，分析精度优于±0.2‰。

3测试结果

3．1电子探针测试结果

3．1．1黄铁矿用于电子探针测试的黄铁矿均为脉状矿石(石英-硫化物脉)中的黄铁矿，黄铁矿半自形-自形，可见明显的碎裂结构，被黄铜矿交代。黄铁矿的w(Fe)46.35%～47.54%，平均46.86%;w(S)51.87%～53.59%，平均52.98%，S/Fe比值为1.90～2.01，平均1.97(表1)。与黄铁矿理论值(Fe46.55%，S53.45%)相比，铁含量较高，硫含量较低。Co和Ni含量都很低，w(Co)＞w(Ni)。

3．1．2黄铜矿本文测试对象为块状铜矿石和脉状铜矿石中的黄铜矿。脉状矿石中黄铜矿含w(S)33.87%～34.85%，平均34.51%;w(Fe)30.41%～31.49%，平均30.68%;w(Cu)34.43%～34.73%，平均34.58，其次含少量的Pb(0～0.16%，平均为0.07%)，Co和Ni含量都很低，w(Co)＞w(Ni)(表1)。块状矿石中黄铜矿含量较高，可高达75%，w(S)33.67%～34.90%，平均34.18%;w(Fe)30.39%～31.44%，平均30.97%;w(Cu)33.96～34.75，平均34.38%，Pb含量很低(0～0.05%，平均0.02%)，Co和Ni含量都很低，Co＞Ni(表1)。与标准黄铜矿理论值(S34.92%，Fe30.52%，Cu34.56%)相比，脉状铜矿石中黄铜矿S含量明显较低，Fe含量较高，铜含量接近理论值;块状矿石黄铜矿S明显低于脉状矿石，Fe含量明显较高，Cu含量明显低于理论值。

3.1．3黝铜矿黝铜矿主要产于脉状铜矿石中，在铜矿体上部略多，呈他形粒状集合体、细脉状嵌布在黄铜矿石英脉中，也有与黄铜矿连生嵌布于石英晶隙中。w(S)为25.13%～25.71%，平均25.52%，w(Sb)为24.57%～25.64%，平均25.07%;w(Cu)为41.57%～42.19%，平均42.00%;w()为2.67%～3.20%，平均3.00%;w(Fe)为3.78%～3.97%，平均3.91%，w(Zn)为0.74%～1.25%，平均1.09%(表1)。与理论值(S25%，Sb29%，Cu46%)相比，S含量略高，Sb和Cu含量略低，这是由于Sb和Cu被、Fe、Zn替代。

3．1．4绢云母绢云母主要赋存在脉状铜矿石中，是千枚岩中常见的变质/蚀变矿物组分。本区绢云母均有不同程度的绿泥石化，以致大多绢云母电子探针数据获得的是混合信息，3个未见绿泥石化的数据见表2:w(SiO2)46.43%～48.02%，w(Al2O3)35.08%～37.02%，w(K2O)9.06%～9.77%，其他氧化物含量较低，w(Cl)为0.01%～0.02%，F含量很低。3．1．5绿泥石绿泥石化呈不规则状或细脉状，主要为交代绢云母形成(图3i)，部分绿泥石也混有绢云母的信息(K2O含量较高)，本次测试的绿泥石均为脉状铜矿石中的绿泥石，五个有效点测试数据结果见表2，w(SiO2)变化范围为25.60%～26.55%，w(FeO)为23.00%～24.84%，w(Al2O3)18.81%～19.49%，w(MgO)为15.16%～17.11%，其他元素含量较低，w(Cl)为0～0.02%，基本不含F。在绿泥石分类图解中(赵杏媛等，1990)投影，全为镁铁绿泥石。Fe2+/Fe2++Mg2+比值为0.43～0.48(平均0.46)。根据公式d001=14.339(0.1155AlⅣ(0.0201Fe2+，t(℃)=(14.379－d001)/0.001(基于14个氧原子数，Nieto，1997;Battaglia，1999)，获得绿泥的石形成温度为216.67～227.72℃，平均222℃。

3．2硫同位素本次测试的黄铁矿和黄铜矿硫同位素值变化范围相对较小，不同于前人所得的硫同位素值(具有较大的变化范围，例如薛春纪等，1997;刘华山等，1998;毛景文等，2003)，这可能是由于本次测试的铜矿石类型比较单一(块状矿石和脉状矿石)。硫同位素测试结果见表3和图4，块状矿石中黄铜矿δ34S值变化范围为15.6‰～17.4‰，平均为16.7‰;脉状矿石中黄铜矿低于块状矿石中黄铜矿δ34S值，变化范围为13.2‰～16.2‰，平均为15.1‰，脉状矿石中黄铁矿δ34S相对较低，变化范围为9.3‰～13.4‰，平均值为11.2‰。

4讨论

4．1铜矿成因前人对桦树沟铜矿床成因争论的焦点主要集中于是同生海底喷流成矿还是后期热液成矿。结合前人研究成果，本次研究表明，桦树沟铜矿床块状铜矿石和脉状铜矿石在野外地质特征、矿物组合、矿物化学和同位素等方面具有明显的差异性:①块状矿石主要产出于富铜矿体中，其产状与地层基本一致，而本次研究的脉状矿石(千枚岩型)，主要呈脉状赋存于千枚岩中，显示后期热液成矿的特点;②块状矿石矿物组合为黄铜矿+少量黄铁矿+石英+碳酸盐矿物+重晶石，脉状矿石矿物组合为黄铜矿+黄铁矿+黝铜矿+镜铁矿+石英+碳酸盐矿物+绢云母+绿泥石。脉状矿石中含有大量的黄铁矿、黝铜矿以及绢云母、绿泥石等蚀变矿物，而块状矿石中未见到这几种矿物;③块状矿石中黄铜矿低S、Cu而高Fe，而脉状矿石中黄铜矿低S高Fe。与块状矿石相比，脉状矿石中黄铜矿更接近理论值;④本次测试结果表明脉状矿石中黄铜矿硫同位素值(13.2‰～16.2‰，平均为15.1‰)高于黄铁矿硫同位素值(9.3‰～13.4‰，平均值为11.2‰)，上述二者硫同位素值均低于块状矿石中黄铜矿硫同位素值(15.6‰～17.4‰，平均为16.7‰);⑤毛景文等(2003)和周涛发等(1997)对黄铜矿中的铅同位素研究发现，异常富集放射成因的206Pb、207Pb和208Pb，而黄永平等(1992)研究则表明黄铜矿中的铅同位素含放射成因Pb低，属正常Pb。这可能是由于前人所测铜矿石类型不同，不同类型矿石显示不同铅同位素特征。上述差异性表明块状矿石和脉状矿石可能是不同时期热事件的产物，或者是经历了不同的热液改造过程。

本次研究的块状矿石硫同位素值变化范围为15.6‰～17.4‰，与中元古代海水硫同位素值比较一致(17‰±3‰，Strauss，1993)，暗示硫主要来自海水。其次，块状矿石黄铜矿颗粒较粗，发生了明显的变质重结晶现象(图3g)，表明其形成于变质作用之前。薛春纪等(1997)对于网脉状矿石研究认为其显示Sedex矿床的特征，也表明铜矿具有海底喷流沉积的特征。块状矿石品位较高，主要产于黑色碳质千枚岩和铁碧玉岩的过渡部位，矿物成分比较简单，主要为黄铜矿，其次含少量的黄铁矿、石英、碳酸盐矿物和重晶石，与其他VMS型矿床矿石矿物组成比较相似(Zaccarinietal．，2008)。因此，笔者认为块状铜矿石主要为海底喷流沉积成因。脉状矿石主要呈石英-硫化物脉沿千枚理灌入或充填在千枚岩裂隙中，黄铜矿大多细粒、他形，未见变质重结晶现象，大多显示交代结构，且矿(岩)石发生了明显的硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化，表明其形成时代晚于千枚岩，为后期热液成因。同时，脉状矿石中硫化物硫同位素具有较大的正值(9.3‰～16.2‰)，低于块状矿石，表明脉状矿石中硫同位素受到了后期热液的改造发生了明显的分馏作用。同时，黄永平等(1992)通过对条带状、浸染状千枚岩型铜矿石和(网)脉状千枚岩型铜矿石黄铜矿硫同位素对比研究，表明前者为同生沉积成因，而后者为后生热液成因。在Zartman等(1981)全球铅构造模式演化线中，高放射性铅端员位于上地壳铅演化线之上，显示典型的壳源铅性质，而低放射性铅端员(后者)位于地幔与造山带之间，表现为幔源铅同位素组成特征。前者测试对象主要是脉状矿石，为后期热液成因，在热液改造过程中有大量放射成因铅加入，而后者可能显示海底喷流沉积Pb同位素特征。同时，脉状矿石黄铜矿Pb含量(平均为0.072%)高于块状矿石Pb含量(平均0.016%)，也可能是由于脉状矿石黄铜矿有放射成因铅加入造成的。上述表明，桦树沟铜矿同时存在有海底喷流沉积铜矿石和后期热液改造铜矿石。徐卫东(2006)对CuⅠ和CuⅡ矿体地球化学研究表明，这两类铜矿体受后期热液改造作用明显不同，也认为桦树沟铜矿属海底喷流沉积叠加后期热液改造成因。前人研究表明沉积岩容矿层状铜矿可以形成于成岩作用的早期、成岩作用晚期或成岩作用之后(Chartrandetal．，1985)。桦树沟铜矿主要赋存于BIF型铁矿底板，产状与地层一致(Sunetal．，1998;毛景文等，2003)，与BIF有关的铜矿床，铜和BIF成矿物质都来源于海底热液系统，部分铜矿床与BIF同期形成，例如巴西CarajásProvinc地区BIF中Cu-Au矿床(Dreheretal．，2008)，而部分铜需要后期热液活化才能成矿，例如中国海南石禄BIF中的铜钴矿(许德如等，2008)。桦树沟铜矿床具有明显的层控的特点(Sunetal．，1998)。本次研究结果表明海底热液喷流沉积时期已有一定规模铜矿形成(例如块状铜矿石)，而更大规模的铜矿体(例如千枚岩中脉状铜矿石)主要为受后期热液改造形成，为海底喷流沉积叠加后期热液改造成因。

4．2铜成矿过程研究区内块状矿石黄铜矿低S和Cu而高Fe，表明其可能形成于硫逸度相对较低、富铁的环境中，与BIF形成环境比较一致(Bekkeretal．，2010)。本次研究表明桦树沟铜矿床更大规模的矿化作用主要发生于后期热液改造阶段，未矿化的BIF中w(Cu)高达897×10－6(Yangetal．，2015)，未矿化的千枚岩中w(Cu)高达1876×10－6(Sunetal．，1998)，这些矿源层在有利的地段受后其热液活化形成具有工业品位的铜矿体。对于后期改造阶段热液性质有不同认识，杨化洲等(1991)和黄崇轲等(2001)根据铁矿体内石英脉中包裹体化学成分及氢同位素测定结果，认为是具有热卤水性质的地下水热液Sun等(1998)根据部分铜矿体普遍经历了变质作用及片理化，认为其主要是变质作用引起的后期热液活化;赵东宏等(2002;2003)、毛景文等(2003)和张兰英等(2008)根据铜矿化与石英闪长玢岩脉关系密切且围岩蚀变发育，认为热液主要为岩浆热液。前人发现一个脉状矿石的硫同位素值为－1.9‰(毛景文等，2003)，显示岩浆硫的特征(郑永飞等，2000)，表明硫同位素受到了岩浆热液的还原作用。本次野外观察表明，脉状铜矿石赋矿围岩(千枚岩)主要发生硅化、碳酸岩化、绢云母化和绿泥石化，表明热液流体主要为酸性热液。艾永富等(1998)认为在绿泥石成分中，若Fe取代Mg，表明其形成于相对酸性环境，反之，Mg取代Fe，则表明相对碱性环境。本区绿泥石主要为镁铁绿泥石(表2)，表明其形成于酸性环境。

薛春纪等(1997)获得黄铜矿包裹体水pH=4.87，但是黄铜矿铅同位素特征(富集高放射性成因铅，毛景文等，2003;周涛发等，1997)明显不同于石英闪长玢岩铅同位素特征(张兰英等，2008)，暗示其形成还可能与地层中高放射性成因铅的加入有关。由于数据有限，还需要进一步研究。本区绿泥石主要为镁铁绿泥石，主要为交代绢云母形成，F、Cl含量也与绢云母比较相似，因此主要为继承绢云母中的F、Cl。在绿泥石交代绢云母的过程中还涉及MgO和FeO带入，K2O带出过程。这可能是由于绢云母与碳酸盐矿物(主要是白云石和菱铁矿)反应而成，即绢云母+白云石(或菱铁矿)+水→绿泥石+CO2。前人对黄铁矿和黄铜矿中的包裹体水研究表明，其阳离子主要为Ca2+，Mg2+，Na+，K+(张连昌等，1997)，其中Ca2+和Mg2+可能主要来自碳酸盐，K+主要来自绿泥石化过程从绢云母中带出的K+，阴离子主要为Cl－，与绿泥石和绢云母中含有相对较高的Cl－一致，而F含量很低，表明铜主要以氯化物的形式搬运，例如与酸性侵入体有关斑岩铜矿以及IOCG矿床，富Cl硅酸盐是常见的矿物。脉状铜矿石中与黄铜矿共生的石英流体包裹体均一温度为115～260℃(毛景文等，2003)，与利用绿泥石获得的温度216.67～227.72℃(平均222℃)比较一致，这可能表明在岩浆热液演化早期阶段Cu主要以氯化物形式搬运，当岩浆热液演化到晚期，温度降低，有利于铜在有利部位卸载而形成热液铜矿。综上所述，前人研究认为后期热液改造作用可能与区内中酸性岩脉有关(图1)，矿区内石英闪长玢岩脉主要为加里东造山作用的产物(赵东宏等，2003;毛景文等，2003;张兰英等，2008)，加里东期北祁连西段洋盆收缩，洋壳向陆块下俯冲，华北板块与柴达木、中祁连板块发生碰撞，桦树沟铜矿床以及浅成侵入相闪长玢岩岩脉形成(张兰英等，2008)。本次研究推测，可能是后期热液通过水-岩交换反应，萃取了镜铁山群中的Cu，Cu主要以氯化物形式搬运，同时使围岩发生硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化，当热液演化到晚期，由于温度降低，成矿物质在有利地段卸载，形成后期热液铜矿，同时海底喷流沉积期形成的铜矿石可能也受到后期热液的影响使其品位升高。

5结论

(1)北祁连山西段桦树沟铜矿赋存于铁矿体底板，产于碎屑岩-碳酸盐岩建造之中，矿体具有明显的层控特点。铜矿石类型较多，对新发现的富铜矿体的块状矿石和千枚岩容矿的脉状矿石进行了对比分析，认为它们可能为不同热事件的产物。(2)硫同位素表明块状铜矿石硫主要来自同期海水，后期热液铜矿石硫可能主要来自受还原的硫化物和硫酸盐矿物。(3)铜矿体围岩可见硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化，蚀变矿物(绢云母和绿泥石)矿物学特征，暗示后期热液可能与区内中酸性热液活动有关(有待进一步研究)，绿泥石温度计指示后期热液成矿温度为222℃左右。(4)北祁连西段镜铁山式铁矿下盘普遍发育铜矿化，综合研究表明，桦树沟铜矿床为海底喷流沉积叠加热液改造型铜矿床。

作者：杨秀清 张作衡 段士刚 赵辛敏 田宏海 杨作华 单位：北京大学地球与空间科学学院 中国地质科学院矿产资源研究所 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室 中国地质科学院