青海賽什塘礦區(qū)變質(zhì)巖特征及其形成構(gòu)造環(huán)境

毛 寅，賴健清，王雄軍，安江華

(1. 中南大學(xué) 有色金屬成礦預(yù)測教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長沙 410083;2. 中南大學(xué) 地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長沙 410083)

青海賽什塘礦區(qū)變質(zhì)巖特征及其形成構(gòu)造環(huán)境

毛 寅1,2，賴健清1,2，王雄軍1,2，安江華1,2

(1. 中南大學(xué) 有色金屬成礦預(yù)測教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長沙 410083;2. 中南大學(xué) 地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長沙 410083)

賽什塘礦區(qū)地層為一套濱?淺海相碎屑巖、泥質(zhì)巖夾碳酸鹽巖，普遍遭受淺變質(zhì)作用，各類巖石稀土元素配分曲線相似，均為輕稀土富集型，具中等銪負(fù)異常，具有一致性。巖相學(xué)及La/Yb—∑REE圖解判別表明：礦區(qū)變質(zhì)巖原巖屬沉積巖類，以砂巖和雜砂巖為主，未顯示與火山成因有關(guān)；前人所述“硅質(zhì)巖”并不具備典型硅質(zhì)巖的特征，其原巖應(yīng)為石英砂巖類，礦區(qū)未見明顯的熱水沉積作用。應(yīng)用 w(Th)—w(Co)—w(Zr)構(gòu)造背景判別圖解以及與雜砂巖稀土元素特征值和典型構(gòu)造背景砂巖配分模式對比等方法進(jìn)行礦區(qū)構(gòu)造環(huán)境分析，認(rèn)為礦區(qū)形成環(huán)境同時具有活動大陸邊緣型和大陸島弧型的特點(diǎn)，推斷其形成于三疊紀(jì)古特提斯洋陸緣的島弧?弧后盆地環(huán)境。

變質(zhì)巖；原巖恢復(fù)；稀土元素；構(gòu)造環(huán)境；賽什塘

1955年以來，研究工作者對青海賽什塘銅多金屬礦區(qū)先后開展了大量基礎(chǔ)性地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)地質(zhì)及科研工作，積累了豐富的成果資料，但研究工作大多集中在巖漿巖及礦床成因方面[1?6]，對于淺變質(zhì)地層的研究甚少。前人對于礦區(qū)地層時代一直存在爭議，早期曾一度認(rèn)為歸屬早二疊世[7]，然后結(jié)合化石特征普遍認(rèn)為屬早?中三疊世[8?10]；巖性方面前人觀點(diǎn)較為一致，但其原巖特征說法不一。林德經(jīng)[2]認(rèn)為多為泥質(zhì)巖石沉積變質(zhì)而成；李福東等[8]提出鄰區(qū)銅峪溝礦床為熱水沉積型礦床后，許多學(xué)者認(rèn)為賽什塘變質(zhì)地層也具有熱水沉積特征；吳庭祥[6]通過氧同位素研究認(rèn)為礦區(qū)千枚巖中層狀石英為熱水沉積活動產(chǎn)物。本文作者擬通過對礦區(qū)變質(zhì)巖的巖石組成和稀土元素特征的研究，探討變質(zhì)巖的原巖性質(zhì)與形成構(gòu)造環(huán)境，為礦床成因研究提供依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

賽什塘銅多金屬礦區(qū)位于巴彥喀拉地洼區(qū)，印支期為地槽褶皺帶[11](見圖1)，其成礦區(qū)屬鄂拉山多金屬成礦帶(Ⅲ級)的賽什塘—日龍溝亞礦帶(Ⅳ級)，目前在該成礦帶上發(fā)現(xiàn)的中、大型礦床已有賽什塘銅多金屬礦床、銅峪溝銅礦床和日龍溝銅礦床等[12]。礦區(qū)主要含礦地層為中?下三疊統(tǒng)，主要賦礦層位為絹云母千枚巖或條帶(紋)狀黑云母千枚巖夾大理巖、變質(zhì)細(xì)砂巖和變質(zhì)粉砂巖。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育，褶皺主要有雪青溝復(fù)式背斜和賽什塘背斜等，賽什塘背斜基本控制了礦區(qū)地層展布、巖體及礦體的空間分布，是礦區(qū)礦體賦存的主要區(qū)段。斷裂構(gòu)造以北西向?qū)娱g滑動及層間剝離構(gòu)造為主，控制了礦體的形成與就位。

圖1 青海省賽什塘一帶地質(zhì)簡圖[5]：1—第四系上更新統(tǒng)沖洪積物；2—第四系中更新統(tǒng)冰磧物；3—新近系貴德群紅色砂礫巖、泥巖；4—上三疊統(tǒng)鄂拉山組陸相火山巖；5—下?中三疊統(tǒng)千枚巖和灰?guī)r夾火山巖；6—下?中三疊統(tǒng)隆務(wù)河群；7—石炭系?中二疊統(tǒng)甘家組；8—古元古界金水口巖群；9—晚三疊世花崗閃長巖；10—晚三疊世英云閃長巖；11—晚三疊世石英閃長巖；12—早泥盆世花崗閃長巖；13—中酸性脈巖類：γπ—花崗斑巖，ηγ—二長花崗巖，γδ—花崗閃長巖，δο—石英閃長巖，δ—閃長巖；14—基性脈巖：ν—輝長巖脈，βμ—輝綠玢巖；15—斷裂；16—.賽什塘礦床位置；右上方的示意圖例：ZQD—宗務(wù)隆—青海湖南山斷裂，DWD—丁字口—烏蘭斷裂，WHD—哇洪山—溫泉斷裂，KZD—東昆中斷裂，KND—東昆南斷裂；圖框?yàn)檠芯糠秶鶩ig. 1 Geological map of Saishitang, Qinghai Province, China[5]: 1—Quaternary upper Pleistocene alluvial; 2—Quaternarymiddle Pleistocenemoraine; 3—Neogene Guide Group sandy conglomerate, mudstone; 4—Upper Triassic continental volcanic of Elashan Formation; 5—Low-mid Triassic phyllite and limestone with volcanic rocks; 6—Upper-mid Triassic Longwuhe Group; 7—Carboniferous—Middle Permain Ganjia Formation; 8—Paleoproterozoic Jinshuikou Group; 9—Upper-Triassic granodiorite; 10—Upper-Triassic tonalite; 11—Upper-Triassic quartz diorite; 12—Low-Devonian granodiorite; 13—Intermediate and acidic dykes:γπ—Granite porphyry, ηγ—Adamellite, γδ—Granodiorite, δο—Quartz diorite, δ—Diorite; 14—Basic dikes: ν—Gabbro dikes, βμ—Diabase-prophyrites; 15—Fault; 16—Saishitang deposit sites; ZQD—Zongwulong—Qinghaihu—Nashan Fault; DWD—Dingzikou—Wulan Fault; WHD—Wahongshan—Wenquan Fault; KZD—East Central Kunlun Fault; KND—East North Kunlun Fault

礦區(qū)侵入巖較發(fā)育，以中?中酸性石英閃長巖體為主，其次為中?酸性巖脈。按巖石性質(zhì)、相互穿插關(guān)系，區(qū)內(nèi)巖漿活動大致可分為4次侵入活動，以第二次侵入活動規(guī)模最大，形成了賽什塘復(fù)合巖體的主體——石英閃長巖體及其分支巖脈。

礦床以銅為主，共(伴)生鉛、鋅、金、銀、錫、鐵和硫等有益組分。賽什塘銅礦床存在 2種成因、3種礦化類型的礦體：一是矽卡巖型成礦作用，包括兩種成礦類型(產(chǎn)于下三疊統(tǒng)千枚巖、淺變質(zhì)砂巖和大理巖中的似層狀硫化物礦體和產(chǎn)于石英閃長玢巖與大理巖接觸帶的硫化物礦體)；二是產(chǎn)于石英閃長玢巖及與其有關(guān)的隱爆角礫巖中的細(xì)脈浸染狀銅礦。礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦，產(chǎn)出多為致密塊狀、稠密浸染狀、細(xì)脈狀。

2 樣品采集及分析結(jié)果

在礦區(qū)范圍內(nèi)實(shí)測了8條地質(zhì)地球化學(xué)剖面，對探礦工程進(jìn)行了綜合調(diào)查，對23件變質(zhì)地層樣品系統(tǒng)開展了顯微鏡巖石學(xué)鑒定，進(jìn)行了稀土元素和微量元素分析。樣品由澳實(shí)分析檢測集團(tuán)廣州礦物實(shí)驗(yàn)室采用LiBO2熔融，質(zhì)譜儀定量分析，分析結(jié)果及參數(shù)見表1和2。

表1 賽什塘變質(zhì)巖稀土元素含量Table 1 REE contents of metamorphic rocks in Saishitang

表2 賽什塘變質(zhì)巖參數(shù)及微量元素含量Table 2 Parameters and trace element abundances of metamorphic rocks in Saishitang

2.1 巖石學(xué)特征

通過野外觀測及室內(nèi)顯微鏡巖石學(xué)鑒定，礦區(qū)變質(zhì)巖巖性主要為千枚巖類、變質(zhì)砂巖類、大理巖、石英巖和長石石英板巖等，它們總體呈層狀產(chǎn)出，千枚巖、變質(zhì)砂巖與大理巖?；閵A層。千枚巖、變質(zhì)(粉)砂巖和長石石英板巖主要礦物為石英、長石、絹云母和綠泥石，常見條帶狀構(gòu)造(見圖2(a))，千枚巖中或有揉皺現(xiàn)象，鏡下均可見變余砂狀(見圖 2(b))、粉砂狀結(jié)構(gòu)，變余砂粒成分為石英和長石，顆粒磨圓度較高，長石部分蝕變?yōu)榻佋颇福稁r中偶見條帶狀硅化現(xiàn)象(見圖2(c))；石英巖主要為地層中的燧石條帶和燧石結(jié)核，為變質(zhì)砂巖的夾層，石英含量高，顆粒細(xì)，發(fā)育層紋狀構(gòu)造，曾認(rèn)為是硅質(zhì)巖[8]，顯微鏡下可見變余層紋狀構(gòu)造(見圖 2(d))和變余粉砂狀結(jié)構(gòu)，長石碎屑變質(zhì)成為絹云母，但保留碎屑的外形，基質(zhì)含量較高，已變質(zhì)形成絹云母；大理巖多呈層狀分布，有 2種類型：厚層狀－塊狀大理巖主要礦物為方解石，可見極少量的白云母、石英粉砂和細(xì)砂；薄層狀－條帶狀大理巖常表現(xiàn)出較強(qiáng)烈的褶皺形態(tài)或強(qiáng)烈變形成斷續(xù)條帶。

圖2 賽什塘變質(zhì)巖的特征: (a) 條帶狀變質(zhì)砂巖；(b) 變質(zhì)砂巖中變余砂狀結(jié)構(gòu)；(c) 千枚巖中順層出現(xiàn)硅化條帶；(d) 石英巖中變余層紋狀結(jié)構(gòu)；Pl—斜長石；Qtz—石英；Srt—絹云母Fig. 2 Characteristics of metamorphic rocks of Saishitang: (a) Banding metamorphic sandstones; (b) Blasto-lamellar structure of quartzite; (c) Blastopsammitic structure of metamorphic sandstones; (d) Silicified bands in phyllites; Pl—Plagioclase; Qtz—Quartz;Srt—Sericite

2.2 稀土及微量元素地球化學(xué)特征

由樣品稀土元素分析結(jié)果(見表1和2)可知，賽什塘礦區(qū)千枚巖稀土總量高，為 94.95×10?6～244.19×10?6，平均值為 198.39×10?6，具 Eu 負(fù)異常，δ(Eu)的平均值為 0.67，LREE/HREE 為 2.46～5.45，(La/Yb)N、(La/Sm)N和(Gd/Yb)N分別介于 7.14～13.51、3.28～4.63和 0.99～1.95之間。5件變質(zhì)砂巖樣品稀土總量集中在 65.21×10?6～174.3×10?6之間，LREE/HREE 為 2.61～3.57，多數(shù)樣品的 δ(Eu)介于 0.50～0.69之間，僅樣品Ⅴ-15-2的δ(Eu)值為1.26。1件長石石英板巖樣品稀土總量為 276.10×10?6，δ(Eu)值為0.64，LREE/HREE為 4.43。3件石英巖稀土總量在113.12×10?6～187.39×10?6之間，δ(Eu)介于 0.44～0.69之間，LREE/ HREE為2.95～5.19。5件大理巖稀土總量偏低，且變化范圍較大，介于 22.72×10?6～187.45×10?6之間，δ(Eu)值在 0.47～0.72 間變化，LREE/HREE 為 2.55～ 4.02。

各類巖石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后的稀土分布模式如圖3所示?？傮w來看，各類巖石稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化曲線相類似，均為輕稀土富集型，曲線右傾，重稀土段曲線平坦，除變質(zhì)砂巖樣品Ⅴ-15-2外，均具有中等負(fù)Eu異常，僅在稀土總量上有差異。

樣品微量元素分析結(jié)果(見表2)表明，各類巖石之間豐度差別較小，總體來看，Th平均含量為11.77×10?6，Hf元素平均含量為 4.4×10?6，Co 元素平均含量為 9.5×10?6，Zr平均含量為 152.57×10?6。Th和Zr元素含量相對較高，而其他微量元素含量則相對較低。

3 討論

3.1 變質(zhì)巖原巖恢復(fù)

圖3 賽什塘變質(zhì)巖稀土元素配分模式圖：(a) 千枚巖；(b) 變質(zhì)砂巖；(c) 長石石英板巖；(d) 石英巖；(e) 大理巖Fig. 3 Chondrite-normalized REE patterns of metamorphic rocks of Saishitang: (a) Phyllites;(b) Metamorphic sandstones; (c) Feldspar quartz slates, (d) Quartzites; (e) Marbles

礦區(qū)變質(zhì)巖變質(zhì)程度淺，顯微鏡下多可見變余砂狀和粉砂狀結(jié)構(gòu)，巖石亦多呈條帶狀構(gòu)造，原巖結(jié)構(gòu)清晰可見，表明其原巖應(yīng)為正常沉積巖，以砂質(zhì)或砂泥質(zhì)沉積巖為主；La/Yb—∑REE圖解(見圖 4)判別表明，賽什塘礦區(qū)變質(zhì)巖原巖屬沉積巖類，樣品基本均落在砂質(zhì)巖和雜砂巖區(qū)，大理巖和少部分千枚巖落在頁巖和黏土巖區(qū)；各類巖石稀土元素含量(見表1和2)均有輕重稀土分餾明顯、輕稀土元素富集而重稀土相對較低等特征，稀土配分模式分布曲線(見圖3)總體向右傾斜，La—Sm段曲線略陡，Dy—Y段曲線較平緩，且Eu為低谷，具有明顯的Eu負(fù)異常，這些特點(diǎn)反映了典型沉積巖的稀土配分特點(diǎn)[13]，其一致性也反映了各類巖石之間原成分的相似性；從稀土總量來看，長石石英板巖的平均值最高，其次為千枚巖類及石英巖，大理巖含量平均偏低，各類巖石的稀土總量變化范圍相互疊加，各自內(nèi)部的稀土總量也存在變化，可能與各類巖石?；閵A層產(chǎn)出這一地質(zhì)現(xiàn)象有關(guān)。結(jié)合巖石性質(zhì)和稀土元素特征認(rèn)為，礦區(qū)千枚巖類和變質(zhì)砂巖原巖應(yīng)為砂巖或者雜砂巖，大理巖原巖為白云巖?灰?guī)r，石英巖、長石石英板巖原巖可能為石英砂巖。

圖4 La/Yb—∑REE判別圖解：Ⅰ—斜長角閃巖(變質(zhì)基性火山巖)區(qū)；Ⅱ—砂質(zhì)巖和雜砂巖區(qū)；Ⅲ—頁巖和黏土巖區(qū)；Ⅳ—碳酸鹽巖區(qū)Fig. 4 La/Yb— ∑REE discrimination diagram: Ⅰ —Amphibolites (metamorphic basic volcanics); Ⅱ—Psammite and greywacke; Ⅲ—Shale and clay rock; Ⅳ—Carbonate

吳庭祥[6]和李福東等[8]提出賽什塘礦區(qū)存在熱水沉積作用，“硅質(zhì)巖”的發(fā)現(xiàn)為主要支撐依據(jù)。典型熱水沉積成因的硅質(zhì)巖，其元素Si是由熱水從火成巖淋濾而來，從而部分具有火山成因硅質(zhì)巖的特征[14]。礦區(qū)地表及坑道中均發(fā)現(xiàn)“硅質(zhì)巖”，發(fā)育層紋狀構(gòu)造，顯微鏡下可見變余粉砂狀結(jié)構(gòu)，未見典型硅質(zhì)巖化學(xué)?生物化學(xué)成因結(jié)構(gòu)，也未顯示與火山成因有關(guān)。

研究認(rèn)為，該巖石并非熱水沉積形成的硅質(zhì)巖，而是泥質(zhì)粉砂巖類受變質(zhì)形成的石英巖，其層紋條帶是泥質(zhì)粉砂巖中保留的水平層理，在礦體中保留圍巖的殘余，很容易被誤解為層紋狀硅質(zhì)巖，并當(dāng)作熱水沉積成礦的證據(jù)。圖4中亦表明“硅質(zhì)巖”原巖為砂巖類，其稀土元素配分曲線(見圖3)與變質(zhì)砂巖、千枚巖、長石石英板巖極為相似，說明了各類巖石之間成分、形成背景的一致性。

所以，賽什塘礦區(qū)前人所述“硅質(zhì)巖”并不具備典型硅質(zhì)巖的特征，其原巖應(yīng)為石英砂巖類，定名為石英巖是較為合適的，礦床未見明顯的熱水沉積作用。

3.2 構(gòu)造環(huán)境分析

礦區(qū)千枚巖、變質(zhì)砂巖、長石石英板巖及石英巖原巖均為碎屑巖類，故選用碎屑巖構(gòu)造背景分析的方法來研究賽什塘礦區(qū)變質(zhì)地層的構(gòu)造環(huán)境。碎屑巖的微量元素含量變化與構(gòu)造背景之間有著內(nèi)在的必然聯(lián)系，通過測定分析碎屑巖的化學(xué)成分，可以很好地反映物源區(qū)的大地構(gòu)造背景和構(gòu)造演化特征[13]。前人已總結(jié)出板塊構(gòu)造環(huán)境碎屑巖化學(xué)組成特征的一系列判別圖解和數(shù)據(jù)，且這些判斷數(shù)據(jù)和圖解得到了地質(zhì)學(xué)界的認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。

w(Th)—w(Co)—w(Zr)圖解是目前廣泛認(rèn)為較為有效的微量元素判別構(gòu)造背景圖解，從判別圖(見圖5[15])可見，數(shù)據(jù)點(diǎn)分散在大陸島弧和主動大陸邊緣之間。從圖6球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的礦區(qū)變質(zhì)沉積巖稀土元素分布曲線與典型構(gòu)造背景砂巖[16]對比來看，其球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土模式具有輕稀土元素富集、分餾明顯、重稀土元素分餾不明顯及 Eu中等虧損的特征，總體上較接近于安第斯型，表明賽什塘礦區(qū)變質(zhì)地層形成于活動大陸邊緣環(huán)境。

圖 5 w(Th)—w(Co)—w(Zr)微量元素構(gòu)造環(huán)境判別圖[15]：a—大洋島??；b—大陸島弧；c—主動大陸邊緣；d—被動大陸邊緣Fig. 5 Diagram of trace element w(Th)—w(Co)—w(Zr) and tectonic setting[15]: a—Oceanic island arc; b—Continental island arc; c—Active continental margin; d—Passive margin setting

圖 6 賽什塘變質(zhì)巖稀土元素分布曲線與不同構(gòu)造背景砂巖對比Fig. 6 Comparison of REE features between Saishitang metasedimentary rocks and apogrite in various structural settings

表 3所列為最具判別意義的特征稀土元素參數(shù)[17]，將賽什塘礦區(qū)變質(zhì)巖分析結(jié)果與其進(jìn)行比較，La、Nd和∑REE的含量及δ(Eu)和La/Y值更接近活動大陸邊緣雜砂巖特征值，Ce的含量和(La/Yb)N值變化位于大陸島弧型特征值和穩(wěn)定陸緣型雜砂巖特征值之間，而LREE/HREE的值更接近于大洋島弧型雜砂巖特征值。

BHATIA和TAYLOR[18]提出，對于大洋島弧構(gòu)造背景，沉積巖中的La/Th=6.7±2.0，而Hf的含量約為2×10?6；對于大陸島弧構(gòu)造背景，La/Th值約為4.5，Hf的含量為 4×10?6～5×10?6；對于大陸邊緣構(gòu)造背景(包括活動大陸邊緣和被動大陸邊緣)，La/Th約為2.6，Hf的含量一般高于 5×10?6。La/Th 值在 1.81～3.20 之間，Hf的含量介于 2.60×10?6～6.60×10?6之間，說明賽什塘礦區(qū)變質(zhì)巖物源區(qū)不僅有類似于大陸島弧構(gòu)造背景，也有大陸邊緣構(gòu)造背景。

由上可見，賽什塘礦區(qū)變質(zhì)地層形成的構(gòu)造環(huán)境應(yīng)與大陸島弧和主動大陸邊緣活動有關(guān)。賽什塘礦區(qū)位于秦祁昆接合部，而秦、祁、昆造山帶是揚(yáng)子、華北以及柴達(dá)木3個陸塊邊緣，上述3陸塊之間為海盆相隔，是北特提斯洋的主要發(fā)育地區(qū)[19]。晚古生代，苦海—賽什塘一帶是伴隨古特提斯洋閉合而產(chǎn)生和發(fā)展起來的一系列分支小洋盆之一[20]。早?中三疊世，古特提斯洋殼向柴達(dá)木陸塊之下繼續(xù)俯沖，洋盆殘留消減，礦區(qū)變質(zhì)沉積巖以活動大陸邊緣性質(zhì)為主的沉積作用正是該體制下的結(jié)果，同時礦區(qū)地層原巖以雜砂巖和亞雜砂巖為主，次為泥質(zhì)巖或黏土質(zhì)巖石，這類碎屑巖在島弧?弧后盆地中十分廣泛，巖石組合反映邊緣海盆地的沉積建造特點(diǎn)[17]，由此可進(jìn)一步推斷礦區(qū)變質(zhì)地層應(yīng)形成于三疊紀(jì)古特提斯洋陸緣的島弧?弧后盆地環(huán)境。此外，區(qū)域上晚三疊世發(fā)生陸內(nèi)疊覆造山，形成了布爾汗布達(dá)—鄂拉山火山弧[21]，伴有巖漿底侵等地質(zhì)作用[19]，這應(yīng)與殘留洋盆的洋殼消減殆盡時部分發(fā)生弧?陸碰撞有關(guān)。本區(qū)亦發(fā)育晚三疊世鈣堿性系列巖漿巖，巖體形成環(huán)境與大陸島弧密切相關(guān)，具洋殼?陸殼俯沖特點(diǎn)[22]，為弧?陸碰撞結(jié)果，可為礦區(qū)地層古構(gòu)造環(huán)境提供佐證。

4 結(jié)論

1) 礦區(qū)各類變質(zhì)巖稀土元素均具有輕重稀土分餾明顯、輕稀土元素富集而重稀土相對較低等特征，各稀土配分模式分布曲線相似，呈右傾模式。

2) 礦區(qū)中三疊世淺變質(zhì)巖的原巖主要是正常沉積巖，其中，千枚巖類和變質(zhì)砂巖原巖為砂巖或者雜砂巖，大理巖原巖為白云巖?灰?guī)r，石英巖和長石石英板巖原巖可能為石英砂巖。

表3 不同類型雜砂巖特征稀土元素含量及參數(shù)[17]Table 3 Characteristics REE element abundances and parameters of apogrite in various structural settings[17]

3) 礦區(qū)“硅質(zhì)巖”并不具備典型熱水沉積硅質(zhì)巖的特征，其層紋條帶是泥質(zhì)粉砂巖中保留的水平層理，定名為石英巖較為合適，賽什塘礦床成因存在熱水沉積作用是不準(zhǔn)確的。

4) 碎屑巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解及稀土、微量元素特征值顯示，賽什塘礦區(qū)變質(zhì)地層物源區(qū)同時具有活動大陸邊緣型和大陸島弧型構(gòu)造背景的特點(diǎn)，推斷其形成于三疊紀(jì)古特提斯洋陸緣的島弧?弧后盆地環(huán)境。

致謝：

本研究在野外工作期間得到青海西部資源有限責(zé)任公司、賽什塘銅礦相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及員工的大力支持，也得到了參加本課題組全體同志的熱心幫助，在此深致謝意！

REFERENCES

[1] 邱風(fēng)岐, 董景深. 青海賽什塘銅礦區(qū)巖漿巖及其成礦特征[J].青海地質(zhì), 1978(3): 1?19.QIU Feng-qi, DONG Jing-shen. Magmatic rocks of Saishitang copper deposit and metallogenic characteristics in Qinghai Province [J]. Qinghai Geology, 1978(3): 1?19.

[2] 林德經(jīng). 青海賽什塘銅礦地質(zhì)特征及礦床成因初步探討[J].西北地質(zhì), 1983(4): 30?39.LIN De-jing. Geological characteristics and genesis of the Saishitang copper deposit in Qinghai Province [J]. Northwestern Geology, 1983(4): 30?39.

[3] 路遠(yuǎn)發(fā). 賽什塘—日龍溝礦帶成礦地球化學(xué)特征及礦床成因[J]. 西北地質(zhì), 1990(3): 20?26.LU Yuan-fa. Metallogenic geochemistry and genesis of deposit of the Saishitang—Rilonggou ore belt [J]. Northwestern Geology,1990(3): 20?26.

[4] 田生玉. 青海賽什塘—日龍溝礦田巖漿巖與成礦的關(guān)系探討[J]. 有色金屬礦產(chǎn)與勘察, 1999, 8(6): 383?387.TIAN Sheng-yu. Relations between magmatic rocks and metallization of the Saishitang—Rilonggou ore field in Qinghai[J]. Geological Exploration for Non-ferrous Metals, 1999, 8(6):383?387.

[5] 李東生, 奎明娟, 古鳳寶, 王建軍, 柏紅喜, 詹發(fā)余, 王發(fā)明,馬彥青. 青海賽什塘銅礦床的地質(zhì)特征及成因探討[J]. 地質(zhì)學(xué)報, 2009, 83(5): 719?730.LI Dong-sheng, KUI Ming-juan, GU Feng-bao, WANG Jian-jun,BAI Hong-xi, ZHAN Yu-fa, WANG Fa-ming, MA Yan-qing.Geological characteristics and genesis of the Saishitang copper deposit in Qinghai Province [J]. Acta Geologica Sinica, 2009,83(5): 719?730.

[6] 吳庭祥. 青海賽什塘銅礦床地質(zhì)特征及成礦模式[J]. 礦產(chǎn)勘查, 2010, 1(2): 140?144.WU Ting-xiang. Geological characteristics and metallogenic model of Saishitang copper deposit in Qinghai Province [J].Mineral Exploration, 2010, 1(2): 140?144.

[7] 青海省地層表編寫小組. 西北地區(qū)區(qū)域地層表: 青海分冊[M].北京: 地質(zhì)出版社, 1980: 1?277.Qinghai Province Compiling Stratigraphic Scale Group.Northwest regional stratigraphic scale: Fascicule of Qinghai [M].Beijing: Geological Publishing House, 1980: 1?277.

[8] 李福東, 張漢文, 宋治杰. 鄂拉山地區(qū)熱水成礦模式[M]. 西安: 西安交通大學(xué)出版社, 1993: 1?300.LI Fu-dong, ZHANG Han-wen, SONG Zhi-jie. Thermal water metallogenic model in Ngolashan region [M]. Xi’an: Xi’an Jiaotong University Press, 1993: 1?300.

[9] 張漢文. 青海銅峪溝銅礦床的熱水沉積規(guī)律及形成環(huán)境——兼論熱水作用與火山活動的關(guān)系[J]. 西北地質(zhì)科學(xué), 2000,21(2): 46?56.ZHANG Han-wen. On the hydrothermal sedimentary laws and tectonic environment of Tongyugou deposit and the relationship between hydrothermal and volcanic activity [J]. Northwest Geoscience, 2000, 21(2): 46?56.

[10] 張漢文. 青海銅峪溝銅礦床的礦化特征、形成環(huán)境和礦床類型[J]. 西北地質(zhì), 2001(4): 30?42.ZHANG Han-wen. Mineralized feature, tectonic setting and metallogenic type of Tongyugou cupper deposit, Qinghai Province [J]. Northwestern Geology, 2001(4): 30?42.

[11] 陳國達(dá). 地洼學(xué)說——活化構(gòu)造及成礦理論體系概論[M]. 長沙: 中南工業(yè)大學(xué)出版社, 1996: 340?387.CHEN Guo-da. Diwa theory——Outline on activated tectonics and metallogenic theoretic system [M]. Changsha: Central South University of Technology Press, 1996: 340?387.

[12] 潘 彤, 羅才讓, 伊有昌, 錢 明. 青海省金屬礦產(chǎn)成礦規(guī)律及成礦預(yù)測[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 2006: 1?227.PAN Tong, LUO Rang-cai, YI You-chang, QIAN Ming. Metal mineral metallogenic regularity and metallogenic prediction in Qinghai Province [M]. Beijing: Geological Publishing House,2006: 1?227.

[13] 姚紀(jì)明, 于炳松, 陳建強(qiáng), 李善營. 中揚(yáng)子北緣上侏羅統(tǒng)?白堊系沉積巖地球化學(xué)特征與構(gòu)造背景分析[J]. 地球化學(xué),2009, 38(3): 231?241.YAO Ji-ming, YU Bing-song, CHEN Jian-qiang, LI Shan-ying.The geochemical characteristics of the Upper Jurassic to Cretaceous sedimentary rocks in north margin of the mid-Yangtze and tectonic setting discrimination [J]. Geochimica,2009, 38(3): 231?241.

[14] 江永宏. 黑色巖系中海底熱液SEDEX礦床的研究概況[J]. 地質(zhì)找礦論叢, 2010, 25(3): 177?187.JIANG Yong-hong. Introduction of the research on submarine hydrothermal Sedex mineral deposits in the black rock series [J].Contributions to Geology and Mineral Resources Research, 2010,25(3): 177?187.

[15] BHATIA M R. Plate tectonics and geochemical composition of sandstones [J]. J Geol, 1983, 91(6): 611?627.

[16] MCLENNAN S M. A geochemical approach to sedimentary provenance [C]// GSA Abstracts with Programs. Boulder: GSA,1991: 108.

[17] 李天斌, 張學(xué)文, 王 成, 王榮蘭. 北祁連山東段海原一帶海原群變質(zhì)巖原巖恢復(fù)及其構(gòu)造背景[J]. 地質(zhì)通報, 2006,25(1/2): 194?203.LI Tian-bin, ZHANG Xue-wen, WANG Cheng, WANG Rong-lan. Reconstruction of protoliths of metamorphic rocks and tectonic setting of the Haiyuan Group in the Haiyuan in the eastern segment of the North Qilian mountains [J]. Geological Bulletin of China, 2006, 25(1/2): 194?203.

[18] BHATIA M R, TAYLOR S R. Trace-element geochemistry and sedimentary provinces: A study from the Tasman Geosyncline,Australia [J]. Chem Geol, 1981, 33(1/2): 115?125.

[19] 張雪亭. 青海省大地構(gòu)造格架研究[D]. 北京: 中國地質(zhì)大學(xué),2006: 1?104.ZHANG Xue-ting. Study on the tectonic framework of Qinghai[D]. Beijing: China University of Geosciences, 2006: 1?104.

[20] 張智勇, 殷鴻福, 王秉璋, 王 瑾, 張克信. 昆秦接合部海西期苦海—賽什塘分支洋的存在及其證據(jù)[J]. 地球科學(xué)—中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報, 2004, 29(6): 691?696.ZHANG Zhi-yong, YIN Hong-fu, WANG Bing-zhang, WANG Jin, ZHANG Ke-xin. Presence and evidence of Kuhai—Saishitang branching ocean in copulae between Kunlun-Qinling mountains [J]. Earth Science—Journal of China University of Geosciences, 2004, 29(6): 691?696.

[21] 江新勝, 潘桂棠, 顏仰基, 李興振. 秦、祁、昆交接區(qū)三疊紀(jì)沉積相格架及構(gòu)造古地理演化[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報, 1996, 16(3):204?208.JIANG Xin-sheng, PAN Gui-tang, YAN Yang-ji, LI Xing-zhen.Triassic sedimentary framework and tectopaleogeographic evolution of the juncture of the Qinling, Qilian and Kunlun orogenic belts [J]. Acta Geologica Sichuan, 1996, 16(3):204?208.

[22] 賴健清, 安江華, 王雄軍, 毛 寅, 宋澤友, 曹勇華, 陶斤金,郭志軍, 王 晶. 賽什塘礦區(qū)侵入巖的地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境分析[J]. 礦產(chǎn)與地質(zhì), 2010, 24(5): 460?465.LAI Jian-qing, AN Jiang-hua, WANG Xiong-jun, MAO Yin,SONG Ze-you, CAO Yong-hua, TAO Jin-jin, GUO Zhi-jun,WANG Jing. Geochemical characteristics and tectonic environment analysis of the intrusive rocks in Saishitang ore field [J]. Mineral Resources and Geology, 2010, 24(5): 460?465.

Characteristics of metamorphic rocks and tectonic setting in Saishitang mining area, Qinghai Province, China

MAO Yin1,2, LAI Jian-qing1,2, WANG Xiong-jun1,2, AN Jiang-hua1,2
(1. Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals, Ministry of Education,Central South University, Changsha 410083, China;2. School of Geosciences and Info-Physics, Central South University, Changsha 410083, China)

The sedimentary sequence of Saishitang district is composed of offshore-neritic clastic rocks and argillaceous rocks with carbonate streaks, which are commonly metamorphosed weakly, with similar REE patterns enriched in LREE and moderate Eu negative anomaly. The lithofacies features and La/Yb—∑REE diagram indicate that the protoliths of metamorphite are sedimentary rocks, with main types of sandstone and greywacke and unrelated with volcanic process;the ‘silicalite’ defined previously does not have the typical characteristics of silicalite, whereas the protolith of this‘silicalite’ should be quartz sandstone, and no obvious evidence of hot water deposition was found in the district.According to the w(Th)—w(Co)—w(Zr) diagram and correlation between greywacke REE features and sandstone REE distribution patterns of typical tectonic settings, the tectonic environment of the district displays both active continental marginal and continental island arc characteristics, which indicates that the Saishitang district is developed in arc-back basin located in margin of the Triassic Paleotethys.

meta-sedimentary rock; protolith reconstruction; rare earth elements; tectonic setting; Saishitang

P588.3

A

1004-0609(2012)03-0642-10

國家“十一五”科技支撐計劃重大項(xiàng)目(2006BAA01B06)；國土資源部全國危機(jī)礦山接替資源找礦專項(xiàng)項(xiàng)目(20089942)

2011-12-01；

2012-01-04

賴健清，教授，博士；電話：13815983805；E-mail: ljq@csu.edu.cn

(編輯 陳衛(wèi)萍)