鄒小虎
青海格爾木開木棋拉仁-長梁山地區(qū)銅多金屬礦地質(zhì)特征與成礦規(guī)律簡析
鄒小虎
(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物探隊,成都 610072)
研究區(qū)位于柴達木準地臺之南緣,大地構(gòu)造位置屬秦祁昆造山系之東昆侖弧盆系,區(qū)內(nèi)出露地層較少,斷層與褶皺均較為發(fā)育,根據(jù)區(qū)內(nèi)銅礦化特征,銅礦主要發(fā)現(xiàn)在黑色泥板巖和細砂質(zhì)千枚巖、細粒變砂巖中,兩者銅礦(化)都具有明顯層控特征,符合火山沉積型銅礦的成礦模式。本文對青海格爾木開木棋拉仁-長梁山地區(qū)銅多金屬礦地層、構(gòu)造特征與地區(qū)成礦規(guī)律進行系統(tǒng)分析,主要地球化學數(shù)據(jù)異常包含W、Sn、Mo、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Hg等,異常分布受成礦地質(zhì)條件控制,且具有典型空間分布特征,其主要礦物為自然銅和表生氧化產(chǎn)物黑銅礦、赤銅礦及孔雀石,故認為該銅礦成礦類型為變質(zhì)砂巖型。根據(jù)火山沉積型銅礦的成礦模型,該類型銅礦往往形成規(guī)模較大的中大型銅礦床,區(qū)域內(nèi)具有較好的銅找礦潛力。
格爾木;銅多金屬;成礦規(guī)律
研究區(qū)位于青海省海西蒙古族藏族自治州格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)以南,格爾木市正西方向直距約160km處,地處青藏高原腹地,昆侖山西麓,博卡雷克塔格山脈橫貫全區(qū),山勢陡峻,溝谷縱橫,其間多為連綿不斷險峻山峰,少有河谷盆地。海拔在3 900~5 802m之間,最高山峰為雪鞍山。
開木棋拉仁地區(qū)位于祁漫塔格北坡—夏日哈巖漿弧,區(qū)內(nèi)僅在西部有少量古元古代金水口群白沙河巖組(Ptjn),其余主要為巖漿巖出露;長梁山地區(qū)以昆中大斷裂為界,北部屬柴達木地層區(qū),南跨祁漫塔格蛇綠混雜巖帶屬巴顏喀拉-秦嶺地層區(qū)。
區(qū)內(nèi)出露地層較為簡單,主要出露下元古界金水口群白沙河巖組(Pt1jn)、上元古界萬保溝群(Pt3),本文側(cè)重兩組地層進行簡述,按地層分區(qū)從老至新順序敘述如下:
圖1 長梁山中部白沙河組(Pt1jnb)
(上)眼球狀混合巖(中)黑云角閃片麻巖;(下)白云質(zhì)大理巖(蛇紋石化)
位于昆中斷裂北部,該地層區(qū)在本區(qū)內(nèi)主要出露地層有:下元古界金水口群白沙河巖組(Pt1jn)和上元古界萬保溝群(Pt3)。
1)下元古界金水口群白沙河巖組(Pt1jn)
呈北西向厚條帶狀出露于祁漫塔格北坡—夏日哈巖漿弧構(gòu)造單元北部,多被后期花崗巖體、支解破壞、斷層所侵蝕,呈斷塊狀或侵入巖中的殘留體北西—南東向展布,是區(qū)內(nèi)出露面積最大的構(gòu)造—巖石地層單位。
2)上元古界萬保溝群(Pt3)
萬保溝群呈北西向條帶狀出露于祁漫塔格北坡—夏日哈巖漿弧構(gòu)造單元南北兩側(cè),其巖性為蝕變基性火山巖夾綠簾陽起片巖、結(jié)晶灰?guī)r及大理巖;結(jié)晶灰?guī)r、大理巖夾陽起片巖、角閃片巖及角閃巖。
研究區(qū)內(nèi)斷層、褶皺均較發(fā)育。各個地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展階段特征在時間上較為不同,早期強烈的褶皺作用伴隨在拉伸與沉降期,形成一系列緊密線狀褶曲,主要表現(xiàn)為基底褶皺,次之為斷裂;中期在受擠壓—抬升期活動后,形成一系列寬展型褶皺,主要以蓋層褶皺為主;晚期以強烈的陸內(nèi)斷塊活動為主,形成一系列規(guī)模不等的斷陷,褶皺微弱。
在金水口群白沙河巖組地層中多見褶皺構(gòu)造,形成區(qū)內(nèi)基底褶皺,樞紐呈波狀起伏,形態(tài)為復式向斜,總體北西端揚起。褶皺軸受斷層切割,總體呈北西西向展布,同時受酸性巖體侵入及平移斷層交切,構(gòu)造形跡顯得支離破碎。
區(qū)域斷裂以近東西向、北西—南東向和北西西向斷裂最為發(fā)育,北東向、近南北向和北北西向斷裂次之,總體上看,前者多被后者交切,北東向與近南北向、北北西向斷裂局部交切呈“X”型,近東西向、北西西向和北西-南東向斷裂是區(qū)域性斷裂,控制區(qū)內(nèi)地層、層間構(gòu)造及巖漿侵入活動與演化[8]。
研究區(qū)位于祁漫塔格侵入巖帶,巖漿活動頻繁,始于中元古代,止于晚中生代,從基性巖—酸性巖均有產(chǎn)出。侵入巖以中酸性為主,噴出巖以中基性為主??臻g上侵入巖分布受構(gòu)造控制明顯,巖相分帶性較明顯,其長軸方向為東西向或北西—南東向,與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。
長梁山地區(qū)分為早、晚兩期次巖漿侵入,早期(中元古代、晚泥盆世、早石炭世和早二疊世)以中酸性巖為主,被晚期侵入巖體分解支離成南北兩部分;晚期(晚三疊世和早白堊世)以酸性侵入體為主,分布在中部,侵入于早期巖體之中。
異常主要是W、Sn、Mo、Ti、Cr、Ni、Cu、Au、Ag、Hg等,異常分布嚴格受成礦地質(zhì)條件控制,有著典型空間分布特征。W、Sn、Mo異常主要分布于花崗巖與圍巖結(jié)合部位,Cu、Cr、Ni、Hg異常主要分布于斷裂構(gòu)造兩側(cè)或巖體內(nèi)外接觸帶,表明異常區(qū)內(nèi)可能產(chǎn)出構(gòu)造-熱液型或接觸交代型銅多金屬礦。Ag、Au、Hg異常主要分布于古元古代地層區(qū),區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)背景為變質(zhì)巖系,斷裂發(fā)育,后期熱液活動強烈,很有可能存在變質(zhì)巖型、石英脈型或構(gòu)造蝕變巖型金多金屬礦化。
該異常位于長梁山研究區(qū)西南角,綜合異常面積約115km2,是一個以Au為主的多元素異常,異常元素有Au、Zn、Cr、Ni、Sn、Th、Co、La、V等22個,主成礦元素是Au,為大致南北向的橢圓形,具內(nèi)中外三級濃度分帶。次成礦元素是Zn、Sn,為向西未封閉的半圓形;伴生元素有Cu、Ag等。指示性元素有兩類,一類是以Ni、Cr、Co等親基性巖元素,另一類是Y、La、Th等親酸性巖元素。
該異常元素眾多,組合極為復雜,套合緊密。Ni、Cr、Co、V、Ti、Mn、Cu等元素異常反應了該區(qū)玄武巖的親基性元素的高地層背景或有基性侵入巖產(chǎn)出,Au、Zn、F、Ag、Cu、B元素異常反應了構(gòu)造活動強烈,W、Sn、Y、La、U、Th反應了酸性巖漿活動。
異常位于長梁山工作區(qū)東北角,綜合異常面積約70km2,主成礦元素為W,次成礦元素有Sn、Mo,伴生元素為Ag,指示性元素有Li、Be、B、Bi,元素組合較復雜,W主成礦元素異常呈大型馬蹄狀,面積大,峰值達8.96×10-6,平均值3.62×10-6,具南北兩個三級濃集中心,濃集分帶不明顯。W、Sn、Mo異常連續(xù)成片,元素間套合良好,Li、Be、B、Bi異常分散,元素間也有套合。
該異常規(guī)模大,元素套合較好,異常區(qū)出露大面積的元古代金水口群白沙河組(Ar3Pt1b),巖性為灰色黑云斜長片麻巖、變粒巖、混合巖、混合片麻巖。
雪鞍山東區(qū)塊共發(fā)現(xiàn)2處Cu礦體,Cu01礦體地表氧化礦石類型主要為孔雀石,偶見藍銅礦,礦體呈帶狀S形沿山脊展布,受控制長度180m,礦體厚0.36~0.66m,平均品位1.23%,礦體產(chǎn)狀158°~161°∠50°~52°。礦體賦礦層位主要為納赤臺群上段(O2-3Nb)中泥板巖內(nèi)以及上部細粒鈣質(zhì)變砂、鈣質(zhì)粉砂巖,巖層不均勻礦化。礦體橫向礦化穩(wěn)定,受其北側(cè)構(gòu)造破壞及后期剝蝕,北端未見其出露。礦體賦礦層位主要為納赤臺群上段(O2-3Nb)中泥板巖內(nèi)以及上部細粒鈣質(zhì)變砂、鈣質(zhì)粉砂巖,巖層不均勻礦化。
圖2 雪鞍山東Cu01銅礦化特征
(a)泥巖中Cu礦化;(b)石英脈黃銅、黃鐵礦化;(c)黑色泥巖中孔雀石
Cu02礦體地表氧化礦石類型主要為孔雀石,礦體賦存層位為納赤臺群上段(O2-3Nb)中灰綠色含凝灰質(zhì)鈣質(zhì)千枚巖內(nèi),礦體頂板為變質(zhì)巖屑石英砂巖。礦體呈團塊狀不均勻礦化特征明顯,礦化沿板理面常形成大量孔雀石,致密巖石斷面上常見斑塊狀半自形-自形黃銅礦、輝銅礦,控制礦體長度100m,礦體產(chǎn)狀218°~273°∠32°~48°,礦體厚度1.12~2.3m,Cu含量平均值為0.216%,最大值為0.856%。
圖3 雪鞍山東Cu02銅礦化特征
(a)鈣質(zhì)千枚巖中層面上銅綠;(b)砂質(zhì)千枚巖中大量孔雀石發(fā)育;(c)鈣質(zhì)變質(zhì)粉砂巖中黃銅礦、紫銅礦
雪鞍山東區(qū)塊位于昆中斷裂南側(cè),構(gòu)造區(qū)位屬于東昆侖造山帶,祁漫塔格-都蘭造山亞帶,祁漫塔格蛇綠巖縫合帶上,據(jù)許長坤等劃分為東昆侖南帶(雪峰山-布爾汗布達成礦帶)。從區(qū)域成礦時間演化規(guī)律來說,東昆侖成礦帶有著多期次的復雜的構(gòu)造成礦背景。
加里東期和印支期是東昆侖地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化的兩個最重要時期,加里東期構(gòu)造活動基本奠定了東昆侖地區(qū)由北向南三分的構(gòu)造格局[10]。印支期東昆侖南側(cè)的巴顏喀拉洋封閉,整個東昆侖及其以南地區(qū)轉(zhuǎn)入陸內(nèi)演化階段,邊緣造山作用結(jié)束。印支晚期,巴顏喀拉洋封閉后,該區(qū)發(fā)生了強烈的殼-幔相互作用,巖石圈拆沉、地幔巖漿底侵作用明顯,構(gòu)造體制從擠壓體制向伸展體制轉(zhuǎn)化,這些特點,均奠定了印支期是東昆侖地區(qū)另一期重要的構(gòu)造活動期,大量幔源物質(zhì)、能量參與構(gòu)造巖漿活動和成礦作用,使印支期成為東昆侖地區(qū)最重要的熱液礦床形成期[10]。
區(qū)內(nèi)主要賦礦地層為奧陶系納赤臺群(O2-3),巖性組合主要為淺灰綠色泥鈣質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)粉砂巖、硅質(zhì)板巖、千枚巖、石英砂巖等碎屑巖夾薄層狀云質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)巖等,地層中中基性火山巖、層凝灰?guī)r、火山角礫凝灰?guī)r,火山角礫熔結(jié)凝灰?guī)r等火山機構(gòu)巖石豐富,巖石強片理化,礦化蝕變有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化。納赤臺群為典型的俯沖增生雜巖帶,其中不同類型的火山巖呈構(gòu)造透鏡分布,有具洋殼碎片特征的枕狀玄武巖組合、弧火山巖特征的安山巖-英安巖組合以及碰撞火山巖特征的火山角礫巖-中酸性凝灰?guī)r組合,納赤臺群巖石類型復雜,有大量幔源金屬物質(zhì)溢流帶入,使該地層成為區(qū)域成礦帶上重要的礦源層和含礦層。因此評價區(qū)納赤臺群從成礦動力、成礦物質(zhì)條件等方面來講都具有較好的成礦潛力。
圖4 努克圖南金多金屬異常剖析圖
根據(jù)研究區(qū)Cu礦化特征,Cu礦主要發(fā)現(xiàn)在黑色泥板巖和細砂質(zhì)千枚巖、細粒變砂巖中。兩者銅礦(化)都具有明顯層控特征,較為符合火山沉積型銅礦的成礦模式,因此納赤臺群(O2-3)群中黑色泥巖、泥板巖是最好的找礦標志。納赤臺群內(nèi)富銅的溢流玄武巖是銅礦的主巖,盆地鹵水和大氣降水受加熱形成對流循環(huán)系統(tǒng),通過水巖反應從玄武巖中萃取成礦物質(zhì)形成含礦流體,成礦流體與有機流體及無機流體的混合,使成礦流體中Cu以自然銅形式沉淀成礦。主要礦物為自然銅和表生氧化產(chǎn)物黑銅礦、赤銅礦及孔雀石,故認為該銅礦成礦類型為變質(zhì)砂巖型。根據(jù)火山沉積型銅礦的成礦模型,該類銅礦往往形成品位低,規(guī)模大的中大型銅礦床,因此在區(qū)域上納赤臺群(O2-3)具有較好的銅找礦潛力。
[1] 青海省地質(zhì)礦產(chǎn)局.青海區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1991.
[2] 黃華,張長青,劉博,等.云南省保山市金廠河鉛鋅銅多金屬礦床礦物學特征及其地質(zhì)意義[C]/全國礦床會議,2012.
[3] 莫延強.青海省格爾木市黑海南銅金礦地質(zhì)特征及成礦遠景分析[J].地球,2016(1).
[4] 辛天貴,趙少卿.青海南部尕龍格瑪銅多金屬礦床地質(zhì)特征及找礦潛力評價[J].地質(zhì)科技情報,2014(3):27-31.
[5] 谷超,李海賓,李杰,祁發(fā)龍.青海東昆侖拉陵灶火礦區(qū)地質(zhì)特征及找礦遠景[J].世界有色金屬,2017(08):292-293.
[6] 李根軍,馬小紅,巨生成.青海拉陵灶火地區(qū)夕卡巖型礦床遙感地質(zhì)特征及找礦預測[J].礦產(chǎn)勘查,2016,7(06):1005-1011.
[7] 祁昌煒,王佳音,劉世寶,談艷,李海賓.青海拉陵灶火中游地區(qū)水系沉積物元素地球化學特征[J].現(xiàn)代礦業(yè),2016,32(10):116-117+120.
[8] 張林.青海拉陵灶火地區(qū)成礦地質(zhì)特征及找礦遠景分析[D].中國地質(zhì)大學(北京),2013.
[9] 戴梅芳,王樹林.青海格爾木拉陵灶火地區(qū)成礦背景及找礦遠景分析[J].青??萍迹?011,18(04):11-15.
[10] 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物探隊.青海省格爾木市開木棋拉仁-長梁山地區(qū)銅多金屬礦產(chǎn)資源調(diào)查評價報告[R],成都:四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物探隊,2016.
[11] 沈洪江,楊林,覃爽,等. 昆侖山野牛溝蛇綠巖地質(zhì)特征及形成時代[J]. 四川地質(zhì)學報,2018,38(1):179-181.
Simple Analysis of Geological Features and Metallogenetic Regularities of Cu-Polymetallic Deposits in the Kaimuqilaren-Changliangshan Region, Golmud, Qinghai
ZOU Xiao-hu
(Geophysical Exploration Team, SBGEEMR, Chengdu 610072)
The Kaimuqilaren-Changliangshan Region in Golmud lies in the east Kunlun lake-basin system of the Qinqikun orogenic system on the southern margin of the Qaidam metaplatform. Cu mineralization in this region occurs in black argillite, fine sandy phyllite and fine-grained metamorphic sandstone. W, Sn, Mo, Ti, Cr, Ni, Au, Ag and Hg geochemical anomalies are delineated in this region. Main Cu-bearing minerals are native copper, tenorite, cuprite and malachite. This Cu deposit belongs to metamorphic sandstone type one. This region is of good perspective for searching for copper deposit.
Golmud; Cu-polymetallic; deposit; metallogeny
2018-11-20
鄒小虎(1964-),男,江西省臨川縣人,水工環(huán)高級工程師,從事水工環(huán)及基礎(chǔ)地質(zhì)工作
P618.41
A
1006-0995(2019)03-0427-05
10.3969/j.issn.1006-0995.2019.03.016