劉永勝
(甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741020)
北祁連地區(qū)賦存一條狹長(zhǎng)的有色金屬成礦帶,其長(zhǎng)度約為一千二百千米,經(jīng)過(guò)于蘭州、青海、寧夏、甘肅各個(gè)區(qū)域,有色金屬成礦帶呈現(xiàn)出良好的地質(zhì)條件為后續(xù)礦產(chǎn)資源開(kāi)采奠定了基礎(chǔ)。對(duì)北祁連成礦帶進(jìn)行深入地質(zhì)勘查,合理進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)是地質(zhì)勘查人員工作的出發(fā)點(diǎn)[1]。
區(qū)域主要出露下元古界托萊巖群(Pt1)、中寒武統(tǒng)(∈2)、奧陶系陰溝群(O1)、石炭系(C)、二疊系(P)、三疊系(T)、侏羅系(J3)、白堊系(K)、第三系(N)及第四系(Q)。
祁連造山帶位于青藏高原東北緣,地跨甘、青兩省,夾持于塔里木板塊、華北板塊和柴達(dá)木陸塊之間,空間上由北至南劃分為北祁連、中祁連、南祁連三個(gè)構(gòu)造帶。評(píng)價(jià)區(qū)位于造山帶西段,地跨北祁連構(gòu)造帶和中祁連陸塊,中祁連北緣斷裂(托萊河-達(dá)坂山斷裂)從南部通過(guò),空間上“一帶、一塊”的構(gòu)造格局明顯,晚古生代—中、新生代上疊盆地疊加其上。據(jù)現(xiàn)有的研究程度及近年的新認(rèn)識(shí)和構(gòu)造觀,對(duì)本區(qū)構(gòu)造單元進(jìn)行初步劃分(圖1)。
圖1 構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/p>
斷裂構(gòu)造主要有北西西向斷裂,黑河斷裂帶、北祁連南緣斷裂帶。
(1)北西西向斷裂:此類型的斷裂經(jīng)過(guò)深入研究發(fā)現(xiàn)在銅礦區(qū)內(nèi)發(fā)育良好,斷裂發(fā)育方向大致為由北向西280°~300°內(nèi),銅礦區(qū)的主構(gòu)造線和斷裂構(gòu)造線方向較為相近。北西西向斷裂出現(xiàn)規(guī)模交到、形跡清晰、延伸范圍大,通過(guò)使用衛(wèi)星影像進(jìn)行查看,發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造傾角傾斜范圍控制在60°左右,研究區(qū)域內(nèi)的蛇綠混雜型巖體對(duì)斷裂帶起到一定控制作用,其形成早于近南北向、北東向斷裂。由北而南可分為三個(gè)斷裂帶:走廊南山北緣斷裂帶、黑河斷裂帶、北祁連南緣斷裂帶,各斷裂帶平行分布,相間2km~10km不等,均由若干次級(jí)斷裂組成。
(2)黑河斷裂帶:是北祁連斷裂帶的主要斷裂,由2~3條近平行的斷裂組成。主斷裂西起甘青邊界,向東經(jīng)野牛溝—扎麻什—仙米,東延入甘肅,省內(nèi)長(zhǎng)400km,走向北西,傾角南傾,傾角65°,南側(cè)早古生代地層逆沖于中新生代地層之上,沿帶基性巖、超基性巖屢見(jiàn)不鮮,野牛溝—扎麻什一帶有榴輝石及成帶的藍(lán)片巖分布。斷裂形成于早古生代,中新生代再次復(fù)活,控制了黑河谷地的展布。沿帶地球物理場(chǎng)特征明顯,航磁異常呈帶發(fā)育,重力梯度呈北高南低梯級(jí)帶,早期為巖石圈斷裂,后期轉(zhuǎn)化為殼型斷裂。
(3)北祁連南緣斷裂帶:為北祁連晚元古代—早古生代縫合帶的主邊斷裂,主斷裂西始托萊河谷,東經(jīng)托萊南山、達(dá)坂山呈北西—北北西向延展,斷面北東傾,兩端延入甘肅境內(nèi),省內(nèi)長(zhǎng)450km,地表構(gòu)成中祁連中間隆起帶和北祁連槽地的分界線。斷裂特征明顯,破碎帶發(fā)育,水系及谷地呈線性分布。斷裂帶形成于早古生代早期,中新生代再次復(fù)活,控制了托萊河谷、大通河谷地的形成和演化。據(jù)大地電磁測(cè)深資料,深部產(chǎn)狀陡有轉(zhuǎn)向南傾之勢(shì);沿?cái)嗔褞Ш酱女惓3时蔽髯呦虍惓?,重力梯?jí)帶明顯。北側(cè)蛇綠混雜巖在空間上的分布極不對(duì)稱,西段較東段發(fā)育,表明斷裂的始發(fā)及強(qiáng)度有西早東晚、西強(qiáng)東弱之特點(diǎn)。斷裂帶地震多發(fā),為一條規(guī)模較大的巖石圈或超巖石圈斷裂[2]。
古元古代火山巖:出露于托萊山以南一帶,呈不穩(wěn)定的夾層賦存于托萊(巖)群中,巖性為斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖,常與大理巖、絹云石英片巖等副變質(zhì)巖相伴產(chǎn)出,原巖為基性火山巖。
中元古代長(zhǎng)城紀(jì)火山巖:主要分布于瓦烏斯一帶,呈不穩(wěn)定夾層或透鏡狀賦存于湟中群磨石溝組中,巖性為灰綠色斜長(zhǎng)角閃片巖,原巖恢復(fù)可能為基性火山巖。該火山巖在變質(zhì)巖系中呈不穩(wěn)定的夾層多次出現(xiàn),反映具有多期間歇性活動(dòng)的特點(diǎn)。
晚元古代青白口紀(jì)火山巖:晚元古代青白口紀(jì)火山巖分布于北祁連早古生代縫合帶。在區(qū)內(nèi)主要分布于托萊牧場(chǎng)至熱水溝一帶,以?shī)A層狀透鏡體或構(gòu)造巖塊近東西向賦存于晚元古代青白口紀(jì)托勒片巖中,巖石類型單一,為玄武巖。巖石受后期構(gòu)造作用影響,變質(zhì)變形較強(qiáng),韌性剪切帶發(fā)育,巖石多為靡棱質(zhì)巖石,部分玄武巖以變質(zhì)為綠泥鈉長(zhǎng)片巖或斜長(zhǎng)角閃巖,其火山韻律特征已無(wú)法恢復(fù)。
脈巖:區(qū)內(nèi)脈巖不甚發(fā)育,但種類較多,從基性到酸性均有產(chǎn)出,并且在空間上具有發(fā)育程度的不平衡性,區(qū)域性脈巖主要分布在中一新元古代青白口紀(jì)托賴片巖中,在養(yǎng)鹿場(chǎng)有少量分布,巖性為輝綠巖;專屬性脈巖不甚發(fā)育,但種類較多,多與大規(guī)模出露的不同時(shí)代侵入巖相伴,按巖性特征分為:中性巖脈(閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖、石英閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖等〕、酸性巖脈(花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖、花崗細(xì)晶巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英斑巖及石英脈)及花崗偉晶巖脈三類。
區(qū)內(nèi)古元古宙的地層巖石,歷經(jīng)多期造山活動(dòng)疊加,其變質(zhì)程度達(dá)角閃巖相。,中基性火山巖變質(zhì)為角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖;碎屑巖、碳酸鹽巖則變質(zhì)為片巖、大理巖局部地段發(fā)生混合巖化。寒武紀(jì)地層巖石的變質(zhì)相為綠片巖相。主要變質(zhì)巖石為:絹云綠泥鈉長(zhǎng)片巖、綠泥陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖、變質(zhì)流紋巖、變質(zhì)細(xì)碧巖、變質(zhì)火角礫巖、變質(zhì)玄武巖、變安山巖、千枚狀石英角斑巖、片理化英安凝灰?guī)r、千枚狀流紋凝灰?guī)r、石英巖、赤鐵-磁鐵石英巖、磁鐵菱鐵巖等。晚古生代及其以后的地層巖石變質(zhì)微弱或未發(fā)生區(qū)域變質(zhì)。寧期存在非常緊密的聯(lián)系。區(qū)內(nèi)多期活動(dòng)的斷裂發(fā)育,斷裂帶中分布有碎裂巖、斷層角礫巖、糜棱巖等動(dòng)力變質(zhì)巖。在野牛溝-盤坡-仙米斷裂帶的清水溝段,有藍(lán)閃石片巖、含藍(lán)閃石硅質(zhì)巖、藍(lán)閃石榴輝巖等動(dòng)力變質(zhì)巖產(chǎn)出,顯示該地帶為“典型高壓低溫變質(zhì)帶”。 區(qū)內(nèi)侵入巖較發(fā)育,巖體接觸帶的圍巖熱變質(zhì)明顯。巖體(脈)接觸帶常見(jiàn)灰?guī)r發(fā)生大理巖化,泥質(zhì)巖、碎屑巖、火山巖等發(fā)生角巖化,形成大理巖和各種角巖。
研究區(qū)域地層中奧陶系、寒武系的可開(kāi)采礦物占比較大。地層中碳酸鹽巖、碎屑礦物、火山巖大量沉積后,大量的鐵、錳物質(zhì)聚集成礦;火山巖發(fā)育良好區(qū)域大量成礦物質(zhì)富集在此,銅多金屬礦在雙模式組合作用下更易形成。
青海省紅埡豁銅礦區(qū)地層經(jīng)歷了造山期后,在三疊統(tǒng)、石炭系均發(fā)現(xiàn)了地質(zhì)礦物出露,而其他構(gòu)造期地層含礦特性不良。
經(jīng)過(guò)裂谷型槽地演化形成一個(gè)完整的造山帶,北祁連造山亞帶初期形成受地層沉降作用影響較大,小洋盆出露明顯,經(jīng)歷過(guò)地殼演變后,出現(xiàn)了基性和超基性巖體,成礦帶內(nèi)多種礦物儲(chǔ)量豐富,地層活動(dòng)頻繁。銅礦帶地質(zhì)構(gòu)造頻繁變化導(dǎo)致槽地出現(xiàn)褶皺地帶,因凸起變?yōu)閿D壓的北祁連造山亞帶與仰沖、俯沖造山帶有本質(zhì)區(qū)別,同時(shí)表現(xiàn)出的成礦活動(dòng)不明顯??碧絽^(qū)域內(nèi)造山帶形成時(shí)期和形成后期地質(zhì)礦物的變化較小,其它巖體出露對(duì)成礦也產(chǎn)生一定影響作用。
在侵入巖的作用下北祁連成礦帶地質(zhì)活動(dòng)強(qiáng)烈,中-酸性、基性、超基性的巖漿頻繁活動(dòng)嚴(yán)重影響銅礦形成,加里東期成礦帶受地質(zhì)構(gòu)造控制明顯,巖體主要形成于早古生代[3]。
綜合認(rèn)為,該區(qū)的找礦前景優(yōu)越,尤其區(qū)內(nèi)鐵、多金屬礦主要賦存于火山巖—沉積巖系中,其形成與上述兩時(shí)期火山活動(dòng)有密切的關(guān)系,構(gòu)造較發(fā)育,有中酸性巖體出露,巖體中蝕變作用明顯,顯示出地層、構(gòu)造控礦的雙重特征性,具備尋找后期熱液改造型銅礦的地質(zhì)條件。