青海省茫崖大通溝南山一帶巖體侵位機制與礦床關(guān)系研究

楊青

青海省茫崖大通溝南山一帶巖體侵位機制與礦床關(guān)系研究

楊青

（四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，成都 610052）

青海省茫崖大通溝南山一帶多發(fā)育中酸性巖體，巖體與圍巖接觸交代作用強烈，蝕變現(xiàn)象極發(fā)育，受阿爾金山大斷裂影響，巖漿侵位機制多樣，分別具有不同的侵位機制及制約其成礦專屬性。大通溝南山西部-斑紅山一帶，巖體屬被動就位機制，巖性為閃長巖、花崗巖，其內(nèi)部產(chǎn)有捕虜體狀的金、黃鐵礦（化）體。大通溝南山北部多為主動就位，巖性為閃長巖，其中產(chǎn)有銅鎳礦（化）體，主要產(chǎn)于輝長輝綠巖脈與圍巖接觸帶處，少量形成于達肯大坂巖群碳酸鹽巖和泥盆紀(jì)閃長巖體圍巖中。不同的侵位機制、形成環(huán)境及對礦物的運移、富集有不盡相同的影響與約束；所以，研究巖體的侵位機制及成礦作用對本區(qū)的礦產(chǎn)種類及產(chǎn)出空間有重要的預(yù)測及指導(dǎo)找礦意義。

中酸性巖體；侵位機制；接觸帶

對與巖漿作用有關(guān)的礦床而言，成礦作用本身往往就是巖漿作用的一部分，巖漿演化的不同必將導(dǎo)致成礦作用的差異。而不同侵位機制具有不同熱動力學(xué)條件，產(chǎn)生不同的巖漿演化特征，從而制約成礦作用（馮佐海等，2009）。研究區(qū)多發(fā)育中酸性巖體，巖體與圍巖接觸交代作用極發(fā)育，受阿爾金山大斷裂作用，巖體較為破碎，侵位機制多樣；該處巖體分別具有不同的侵位機制并對相關(guān)類型礦體產(chǎn)生制約。本文擬以青海大通溝一帶侵入體為例，探討巖體侵位機制與礦床類型成因關(guān)系。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于青藏高原的北部邊緣，阿爾金山東段，以阿爾金南緣斷裂為界，北部位于塔里木-南疆地層大區(qū)塔里木地層區(qū)塔南地層分區(qū)（Ⅳ23）的阿爾金地層小區(qū)（Ⅳ23-2），南部位于華北地層大區(qū)秦祁昆地層區(qū)東昆侖-中秦嶺地層分區(qū)（V11）的柴達木地層小區(qū)（圖1）。

圖1 地層區(qū)劃簡圖（據(jù)張二朋，1998）

研究區(qū)地處阿爾金山東段，為青藏高原北端的阿中地塊、柴達木地塊與阿爾金山構(gòu)造帶結(jié)合部位，構(gòu)造位置非常重要。從古元古代以來，該區(qū)經(jīng)歷了長時間、多階段、多樣式和不同變形機制及不同構(gòu)造層次的構(gòu)造變形，不同性質(zhì)、不同時期斷裂的相互交織，形成了極其復(fù)雜的構(gòu)造形跡；特別是新近紀(jì)以來，青藏高原隆升，阿爾金斷裂的持續(xù)脈沖式的活動以及阿爾金山的隆升，造成了現(xiàn)今的構(gòu)造地貌格局。

該區(qū)隸屬柴北緣貴金屬、多金屬、石棉、錳、稀土成礦帶，位于東昆侖成礦省之俄博梁華力西期（鎢、鉍、稀土）Ⅲ級成礦帶上。本成礦帶位于阿爾金山東段，西與阿卡騰能山成礦帶（Ⅲ6）毗鄰，東與賽什騰山成礦亞帶（Ⅳ9）相接。該區(qū)內(nèi)北西向及北東向控巖、控礦斷裂發(fā)育，巖漿活動強烈，特別是泥盆紀(jì)侵入巖極為發(fā)育。

區(qū)內(nèi)古老基底為古元古代達肯大坂（巖）群，與上覆地層為斷層接觸關(guān)系，巖性主要為（綠泥石化）（黑云母）斜長變粒巖、二長淺粒巖、深灰色微晶塊狀大理巖、條帶狀大理巖、灰褐色黑云母石英片巖、灰黑色細粒石英巖等。沉積蓋層寒武-奧陶紀(jì)灘間山群臺地邊緣斜坡-深海沉積相碎屑巖、火山巖及碳酸鹽巖和早-中侏羅世大煤溝組、中侏羅世采石嶺組、古-新近紀(jì)碎屑巖、第四系濱淺海相與陸相交互碎屑巖（圖2）。

圖2 大通溝一帶區(qū)域地質(zhì)略圖

古元古代達肯大坂（巖）群碳酸鹽巖組為一套海相碳酸鹽巖地層，巖性主要為大理巖，為該區(qū)主要銅鎳礦床的賦礦巖性。

2 巖漿巖特征及礦產(chǎn)

該區(qū)巖漿活動主要發(fā)生于晚加里東-印支海西期。侵入巖大多呈巖株、巖枝狀產(chǎn)出。巖體規(guī)模不大，空間上受阿爾金深大斷裂影響呈北東-南西向、近東西向展布。

圖3 斑紅山一帶巖體分布圖

3 巖體侵位機制分析

巖體的侵位機制主要分為兩種類型：主動侵位（又稱強力就位，包括隆拱作用、底辟作用、氣球膨脹作用、巖漿頂蝕作用）和被動就位（包括頂蝕、破火山口沉陷和斷裂擴張）。 “主動”侵位巖體多成于封閉-半封閉環(huán)境，不利于巖體間的物質(zhì)和能量交換以及礦床的形成；“被動”侵位的巖體則形成于開放環(huán)境下，有利于形成諸如接觸交代和其他巖漿熱液礦床（馮佐海等，2009）。

研究區(qū)斑紅山一帶主要為“被動”侵位，大通溝南山北一帶，主體屬于“主動”侵位，對于接觸交代礦床而言，巖體的侵位機制對成礦作用與成礦過程有著十分密切的關(guān)系。

3.1 斑紅山巖體

3.1.1 侵位機制

斑紅山巖體規(guī)模較大，面積約150km2。主要侵入于古元古界達肯大坂巖群碳酸鹽巖組、片巖巖組，按照侵位時間先后順序主要巖性依次為：黑云母閃長巖、二長閃長巖（鋯石U-Pb同位素測年395.6±1.1Ma）、黑云母斜長花崗巖、二長花崗巖（鋯石U-Pb同位素測年270.3±1.3Ma）等，不同侵入體之間為脈動式侵入接觸關(guān)系。

斑紅山巖體以巖株形式產(chǎn)出，平面上呈不規(guī)則狀、長條狀，近東西向展布。侵入體空間群居較好，巖體內(nèi)部定向組構(gòu)不甚發(fā)育。巖體中節(jié)理發(fā)育，脈巖不甚發(fā)育，主要為輝長巖脈，均沿裂隙貫入，該時代巖石明顯受阿爾金山斷裂的影響，巖株走向與斷裂一致，巖體內(nèi)不同性質(zhì)的斷層較為發(fā)育。在斷裂帶內(nèi)巖石呈碎裂巖化、糜棱巖化等特征，與圍巖侵入界限清楚，常見巖枝穿插于圍巖中，接觸帶圍巖棱角狀捕擄體發(fā)育，巖石內(nèi)見有較多規(guī)模不等的圍巖頂垂體。巖體中見大量圍巖捕虜體，成分為各種石英片巖、石英巖、絹云母化石英千枚巖以及碳酸鹽巖等。捕虜體呈不規(guī)則的橢圓狀、棱角狀及長條狀，規(guī)模大小不等，小者十余厘米，大者數(shù)百米（圖3）。巖石結(jié)構(gòu)以細?；蛑屑毩＝Y(jié)構(gòu)為特征，顯然具有起源深、定位較淺的特點。同時，根據(jù)稀土元素數(shù)值特征及球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線Eu負異常不明顯，表明巖漿沒有或有極少的斜長石的分離結(jié)晶（表1、表2、圖4），暗示巖漿從源區(qū)分離到定位的過程中基本上沒有中途滯留（羅照華等，1999）。這需要通暢的巖漿通道和拉伸的構(gòu)造環(huán)境。結(jié)合上述巖體侵位構(gòu)造，可以判斷斑紅山巖體是在張性環(huán)境下被動侵位的巖漿產(chǎn)物，具有頂蝕就位的特征。

綜上所述，泥盆紀(jì)斑紅山侵入巖兼有被動就位條件下以巖墻擴張和頂蝕方式侵位的雙重特征，其中阿爾金山斷裂提供了良好的巖漿上升就位的特征。

表2 稀土元素特征參數(shù)值

3.1.2 成礦作用及控礦因素

在被動就位機制的構(gòu)造背景下，大量的圍巖碎塊被巖體在就位過程中捕獲，形成捕虜體。在捕虜體中賦存有金、黃鐵礦（化）體，賦礦巖石及圍巖均為灰綠玢巖，斑紅山金礦（化）點的幾個重要礦體均與捕虜體構(gòu)造有關(guān)，礦體產(chǎn)于侵入巖與其中碳酸鹽巖捕虜體接觸處。此種類型的金礦（化）可以遠離巖體與圍巖接觸帶，深入到巖體內(nèi)部達數(shù)百米。因此，在與被動就位機制巖體有關(guān)的矽卡巖型礦床成礦區(qū)，要注意挖掘巖體內(nèi)部成礦潛力。

3.2 大通溝南山北巖體

3.2.1 侵位機制

大通溝南山北巖體規(guī)模較大，面積約200km2。主要侵入于古元古界達肯大坂巖群碳酸鹽巖組、片巖巖組，按照侵位時間順序主要巖性依次為：閃長巖（鋯石U-Pb同位素測年395.6±1.1 Ma）、石英閃長巖、二長閃長巖、黑云母斜長花崗巖（鋯石U-Pb同位素測年398.1±7.4 Ma）、二長花崗巖等。不同期次侵入體之間為涌動或脈動型侵入接觸關(guān)系。

圖5 大通溝南山北巖體分布圖

大通溝南山北巖體一般剝蝕程度較淺，巖體頂部常見碳酸鹽巖殘留頂蓋，但在大通溝南山北東石墨礦（化）點一帶，仍可見到不同期次的侵入體呈環(huán)狀分布，近巖體碳酸鹽圍巖由于受巖體就位時膨脹擠壓，形成背斜、向斜相間的褶皺構(gòu)造，同樣呈環(huán)狀分布（圖5、圖6）。

圖6 圍巖受巖體就位時膨脹擠壓形成背斜、褶皺構(gòu)造

另外，其中的包體雖然含量較少，但不同于斑紅山巖體那樣比較均勻地分布在整個巖體中，而是集中在巖體邊部和巖體內(nèi)部不同期次侵入體接觸帶附近，且經(jīng)常呈脈狀集中產(chǎn)出，定向特征明顯。同時可見侵入體與圍巖侵入接觸關(guān)系明顯，圍巖熱接觸變質(zhì)條帶發(fā)育，局部侵入體邊部具冷凝邊（圖7），顯示定向組構(gòu)并大致平行于接觸面。該侵入體侵入深度屬中等。據(jù)此可以判斷，礦山巖體應(yīng)屬主動侵位機制，具隆拱式的特征。

3.2.2成礦作用及控礦因素

由于主動就位機制下形成的巖體中很少見圍巖捕虜體，因此，在大通溝南山北巖體中罕見呈捕虜體樣式的銅鎳礦（化）體，巖體內(nèi)部的找礦潛力不大，銅鎳礦（化）體主要呈層狀或透鏡狀產(chǎn)于巖體與圍巖的接觸帶附近，并且多形成規(guī)?；牡V床，如牛鼻子梁銅鎳礦普查區(qū)內(nèi)的礦化賦存于基性-超基性巖體群中，為硫化物型銅鎳礦（劉會文等，2012）。金屬礦產(chǎn)的形成與復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造、頻繁的巖漿及熱液活動和沉積地層的巖石性質(zhì)有著密不可分的關(guān)系，構(gòu)造格架和巖漿活動對區(qū)內(nèi)金屬礦產(chǎn)的成礦起著重要的主導(dǎo)作用，因此巖漿巖、構(gòu)造、巖性及地層等條件是成礦的重要控制條件（鄭建民等，2007）；大通溝南山北巖體的主動侵位機制在圍巖中產(chǎn)生了諸多的褶皺構(gòu)造，大量的調(diào)查資料表明，背斜褶皺核部是本區(qū)重要的控礦構(gòu)造，其中具代表性的如大通溝南山北東10km處銅鎳礦（化）體即為褶皺控礦構(gòu)造。

圖7 巖體與圍巖接觸帶形成冷凝邊

4 找礦方向及成礦預(yù)測

研究區(qū)隸屬柴北緣貴金屬、多金屬、石棉、錳、稀土成礦帶，位于東昆侖成礦省之俄博梁華力西期（鎢、鉍、稀土）Ⅱ級成礦帶上。成礦條件優(yōu)越，區(qū)內(nèi)主要產(chǎn)出接觸交代型金、黃鐵礦（化）、硫化物型銅鎳礦。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在本區(qū)斑紅山南西部主要為主動侵位，圍巖可見形成褶皺；同時在大通溝南山東部發(fā)育大量基性-超基性巖體，該區(qū)域有找尋硫化物型銅鎳礦的潛力。

在其他地段多為被動侵位，巖體內(nèi)部捕虜體發(fā)育，在該地段巖體與圍巖接觸帶及深部有尋找捕虜體樣式的金、黃鐵礦（化）體的可能。

5 結(jié)論

大通溝南山地區(qū)與接觸交代成因礦（化）體有關(guān)的兩個古生代巖體具不同的侵位機制，大通溝南山北東巖體屬主動侵位機制，具隆拱式特征；斑紅山一帶巖體屬被動侵位機制，具頂蝕就位、斷裂擴張的特征。主動侵位機制下圍巖形成的背斜褶皺是該地區(qū)銅鎳礦床重要的容礦構(gòu)造。被動侵位機制下巖體內(nèi)部往往形成捕虜體樣式的金、黃鐵礦（化）體，因此，巖體內(nèi)部或遠離巖體與圍巖接觸帶深部仍具有成礦的可能，而主動侵位的巖體則一般很少具備巖體內(nèi)部找礦潛力。

據(jù)上述資料可以看出，該處不同時代的侵入體具有不同的侵位機制，不同的侵位機制形成環(huán)境及對礦物的運移、富集有不盡相同的影響與約束；所以，研究巖體的侵位機制對成礦作用與成礦過程有著十分密切的關(guān)系。

由于接觸交代礦床的特點，加強花崗巖體侵位機制的研究，對于成礦作用有及找礦實踐，也具有重要的實際意義。

致謝：本文依托中國地質(zhì)調(diào)查局項目/重要礦產(chǎn)資源調(diào)查計劃/祁連成礦帶地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項目，感謝各級領(lǐng)導(dǎo)、專家在項目實施中提出的寶貴意見及建議，感謝康亞龍總工程師、徐爭強高級工程師、葉征宇高級工程師在論文編寫過程中給予的指導(dǎo)與幫助！

青海省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1991．青海省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京：地質(zhì)出版社.

孫崇仁. 1997．青海省巖石地層[M]. 武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社.

蔡士賜. 1999．新疆維吾爾自治區(qū)巖石地層[M]. 武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社.

西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，2013．茫崖鎮(zhèn)幅1:25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[R].

新疆地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊十一分隊，1981．索爾庫里幅1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[R].

陳洪冶，李立志，李雪梅，2007．礦床學(xué)[M]. 北京：地質(zhì)出版社.

青海省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊五分隊，1982．青海省茫崖工作委員會1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查[R].

青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘察院，2012．青海茫崖-采石嶺地區(qū)四幅1∶5萬地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查[R].

張?zhí)煊?，樊雙虎，白金鶴，彭小華，王鯤鵬，楊先彬，袁偉，2012．花崗巖體侵位機制及成礦作用研究進展[J]. 西北地質(zhì), 45(z1)：147-150.

江磊，王若梅，李智明，2012．矽卡巖型礦床特征概述[J]. 西北地質(zhì)，45(z1)：167-169.

楊坤光，劉強，2002．花崗巖構(gòu)造與侵位機制研究進展[J]. 地球科學(xué)進展，17(4) ：546-550.

孫成旺，楊青，周曉龍，張進成，王磊，王茜，毛雙喜，李南昌，王朝錦，朱盼，2016．青海省茫崖行委大通溝南山地區(qū)三幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查[R] .

馮佐海，王春增, 王葆華．2009．花崗巖侵位機制與成礦作用[J]. 桂林工學(xué)院學(xué)報，29(2)：183-194.

劉會文，邵繼，李福祥，徐子鵬，何虎虎，李忠業(yè)，逯積明，傅星，孫紅慶，胡強，張定勝，王曉飛，權(quán)開珠，劉玉芳，田芳蓮，王雪萍．2012．青海省茫崖行委牛鼻子梁地區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查[R]. 184.

鄭建民，謝桂青，陳懋弘，王三民，班長勇，杜金利．2007. 巖體侵位機制對矽卡巖型礦床的制約-以邯邢地區(qū)矽卡巖鐵礦為例[J]. 礦床地質(zhì)， 26(4)：481-486.

Emplacement Mechanism of the Intermediate-Acid Intrusive in the Datong Valley-South Mountain Belt, Mangnai, Qinghai and Its Relation with Mineralization

YANG Qing

(Sichuan Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610052)

Some intermediate-acid rockbodies are exposed in the Datong Valley-South Mountain belt, Mangnai, Qinghai. These rockbodies are characterized by intense wallrock alteration, different emplacement mechanism and metallogenetic specialization. Intrusive rocks in the west of the Datong Valley-South Mountain belt are diorite and granite of passive emplacement characterized by Au and pyrite mineralization, while intrusive rocks in the south of the Datong Valley-South Mountain belt is dominated by diorite of active emplacement and characterized by Cu-Ni mineralization in contact with gabbro-diabase dykes. This influence of different emplacement mechanisms on migration and enrichment of ore material is of importance to prospecting in the study area.

intermediate-acid rockbody; contact; Datong Valley-South Mountain belt

2020-03-20

楊青（1988－），男，甘肅慶陽人，工程師，研究方向：地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查

P581

A

1006-0995（2021）01-0003-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.01.001