東昆侖東段洪水川群地質(zhì)特征及含礦性分析

蔣明光　賴健清

摘要：東昆侖東段下三疊統(tǒng)洪水川群，地質(zhì)特征復(fù)雜，其自下而上可分為砂礫巖組、火山碎屑巖組和碳酸鹽巖組三個巖組。洪水川群火山巖屬于鈣堿性系列的中酸性火山巖。洪水川群地層是良好的含礦層位，有較高的Au豐度，B、Ni、V、Ti、Co、Cr、As、Cu、W、Pb、Zn、Ag等元素亦有高背景值，洪水川群具備有利的成礦背景，可形成與鈣堿性系列的中酸性火山巖成礦密切相關(guān)的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co等礦床。

關(guān)鍵詞：東昆侖東段 洪水川群 火山巖 含礦性

洪水川群（T₁h）由青海省第一區(qū)測隊于1976年在東昆侖東段都蘭縣洪（紅）水川地區(qū)創(chuàng)名，1986年青海省地研所依據(jù)古生物研究對其上界進(jìn)行了修訂，青海省地礦局于1997年將其修訂為洪水川組。1999年武漢中國地質(zhì)大學(xué)在《1：25萬冬給措那幅區(qū)調(diào)報告》中認(rèn)為，該套地層厚度巨大，巖性較為復(fù)雜，用群命名比較合適。本文采用更為合適的洪水川群。洪水川群主要分布于東昆南單元，向北延伸進(jìn)東昆中蛇綠混雜巖帶，其巖性主要分為砂礫、火山碎屑和碳酸鹽三個巖組。本文主要通過研究洪水川群的基本地質(zhì)特征，及其火山巖的特征，并討論其含礦性，這對于探討洪水川群是否具成礦條件、含礦的種類、可能存在的礦床類型以及指導(dǎo)找礦，具有重要的意義。

一、洪水川群的基本地質(zhì)特征

東昆侖東段下三疊統(tǒng)洪水川群分布廣泛。其整體上的空間分布為：西起小庫賽湖以北——黑海北東——納赤臺北西——阿拉克湖——冬給措納湖北東。主要分布在東昆侖昆南單元的諾木洪河上游地區(qū)、萬寶溝——雪水河一帶，以及東昆中斷裂帶北側(cè)的清水泉——溝里一帶亦有少量洪水川群呈構(gòu)造巖片存在。

洪水川群的巖性特征，有不少專家學(xué)者（季強(qiáng)，1998；田軍等，2000）對其進(jìn)行過討論和研究，觀點大同小異，對其總結(jié)歸納為：洪水川群自下而上可分為：砂礫巖組、火山碎屑巖組和碳酸鹽巖組，但其巖性、巖相及厚度等不穩(wěn)定，不同地段變化較大，其三個巖組分別有如下特征：

上段碳酸鹽巖組：厚160-500m，主要巖性為深灰色-灰綠色鈣質(zhì)粉砂巖和頁巖、黑色、深灰色薄層泥晶灰?guī)r和泥灰?guī)r以及深灰色角礫狀礫屑灰?guī)r等，與上覆中三疊統(tǒng)地層鬧倉堅溝群呈整合接觸。

中段火山碎屑巖組：厚350-600m，主要巖性為灰綠色-深灰色凝灰質(zhì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、巖屑晶屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)凝灰熔巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r等。

下段碳酸鹽巖組：厚約720-1，000m，主要由雜色礫巖、灰綠色或灰褐色含礫粗砂巖、灰褐色或灰紫色雜砂巖、灰綠色長石砂巖及粉砂質(zhì)頁巖等組成。產(chǎn)早三疊世晚期頭足和雙殼等生物化石。與下伏早二疊世或更老地層呈不整合接觸。

此外，在阿拉克湖西北，出現(xiàn)安山玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖等熔巖和熔巖角礫巖與凝灰?guī)r的韻律旋回，并且夾有少量砂巖和砂質(zhì)頁巖，產(chǎn)Seythentoliumtilolicum等雙殼化石，構(gòu)成向外擴(kuò)展范圍不大的火山噴發(fā)沉積中心地段，巖石組合總厚達(dá)1，151-3，324米。

根據(jù)洪水川群的基本特征，認(rèn)為東昆侖東段的洪水川群的三個巖組大致代表三個三級層序，而它們又構(gòu)成了一個更大的沉積層序（或海侵-海退旋回），洪水川群由東向西逐步超覆在二疊紀(jì)或更老地層之上。

二、洪水川群火山巖特征

洪水川群火山巖分布相對集中，主要分布在?？涎努斖幸粠В鹕綆r主要為中酸性火山巖，少量玄武安山巖、安山巖、英安巖等。洪水川群火山巖具有較明顯的韻律性變化，火山活動經(jīng)過了“爆發(fā)-噴溢-間歇”，“爆發(fā)-噴溢”的多次活動，具有由強(qiáng)至弱的特點，巖漿從早期至晚期總體有基性-中性-酸性的演化過程，構(gòu)成較完整的下-中三疊統(tǒng)噴發(fā)旋回。此外，洪水川群中與火山巖密切相關(guān)的次火山巖有花崗斑巖、二長花崗巖、隱爆角礫巖等，與火山巖的接觸關(guān)系不清或呈漸變接觸關(guān)系。

眾多學(xué)者（李善平等，2012）對洪水川群火山巖的巖石化學(xué)特征進(jìn)行過研究，部分巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)見表1。

洪水川群火山巖酸度較高，SiO₂含量62.95-75.79%，屬于中酸性巖，經(jīng)過計算，巖石的里特曼指數(shù)σ<4，其堿度部分樣品較高，屬于堿性巖。在TAS圖中位于粗面巖、英安巖、流紋巖區(qū)，個別位于粗面玄武巖區(qū)。火山巖成分中，一般Na₂O>K₂O。在AFM圖中，大部分樣品屬于鈣堿性系列，個別的樣品屬于拉斑玄武巖系列。李善平（2012）等通過巖相學(xué)分析結(jié)合稀土元素和微量元素的研究，認(rèn)為洪水川群火山巖屬于鈣堿性系列，且具有陸緣島弧的特性（產(chǎn)于海相陸緣火山弧環(huán)境）；普遍具有絹云母化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化等蝕變；其形成的構(gòu)造環(huán)境為碰撞后的拉伸環(huán)境。

三、含礦性分析

目前沒有確定發(fā)現(xiàn)產(chǎn)于洪水川群的相關(guān)礦床，但在洪水川群的創(chuàng)各地洪水河（川）地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一些礦產(chǎn)，如洪水河金礦（其成礦與隱爆角礫巖密切相關(guān)），但對這些礦床研究程度都不夠深入，無法確定其是否產(chǎn)于洪水川群中或與洪水川群地層具有相關(guān)性。因此，研究洪水川群的含礦性，對于判斷該層位是否存在形成礦產(chǎn)的有利條件，有很積極的意義。

洪水川群火山巖屬于鈣堿性系列的中酸性火山巖，與這類火山巖成礦關(guān)系密切的有Cu、Fe、Mo、W、Sn、Pb、Zn、Au、Ag等礦產(chǎn)，代表性的礦床類型有熱液型、斑巖型、矽卡巖型等。

李善平（2012）對洪水川群火山巖成礦元素特征的研究表明，其火山巖中的Pb大于黎彤值（1998）數(shù)倍至十幾倍，大部分火山巖樣品中的Zn、V、Mo、Ti、Ba、W、Sn大于或接近黎彤值，但相差倍數(shù)不大。由于Pb和Zn共生關(guān)系密切，認(rèn)為洪水川群火山巖具有較大的成鉛鋅礦的潛力，考慮到洪水川群火山巖的巖性特征，其存在與火山巖關(guān)系密切的熱液礦床的可能性比較大。潘彤等人（2005）的研究認(rèn)為，下三疊統(tǒng)地層Au、Cu、Co、Pb、Zn、Ag-Pb、Zn、Cd中溫元素組合異常帶在空間上規(guī)模宏大，高背景富集元素分布的有B、Au、Ni、V、Ti、Co、Cr、As、Cu、W、Pb、Zn等，Au、Co、Cu、Pb異常反映下三疊統(tǒng)層位中產(chǎn)出的金、鈷礦床和多處Cu、Pb礦化的特點，說明洪水川群可能具有良好的Au、Co、Cu、Pb等元素的成礦背景。袁萬明（2000）等人的研究表明，下三疊統(tǒng)洪水川群具有較高的金豐度，且成礦元素具有以Au、As、Sb、Hg為主的中低溫元素組合，可能為成礦提供礦質(zhì)，形成相關(guān)元素的中低溫?zé)嵋旱V床。

此外，下三疊統(tǒng)洪水川群的次火山巖中發(fā)育有斑巖體和隱爆角礫巖。有研究表明，部分斑巖體中含有低品位的網(wǎng)脈狀、浸染狀的鉛鋅（銅）礦化，因此，洪水川群中可能存在斑巖型鉛鋅（銅）礦；而隱爆角礫巖的存在，結(jié)合東昆侖東段洪水河地區(qū)已經(jīng)有成礦與隱爆角礫巖密切相關(guān)的礦床（洪水河金礦），故不排除洪水川群地層中存在隱爆角礫巖型礦床的可能性。

四、結(jié)論

1 東昆侖東段下三疊統(tǒng)洪水川群分布廣泛，自下而上可分為：砂礫、火山碎屑和碳酸鹽三個巖組，巖性較為復(fù)雜。

2 巖相學(xué)及地球化學(xué)分析表明，洪水川群火山巖屬于鈣堿性系列的中酸性火山巖，產(chǎn)于海相陸緣火山弧環(huán)境；其普遍具有絹云母化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化等；其形成于碰撞后的拉伸構(gòu)造環(huán)境。

3 含礦性分析表明，洪水川群是良好的含礦層位，具有良好的成礦背景。其可能存在與鈣堿性系列的中酸性火山巖成礦關(guān)系密切的礦床，如Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co等，這些礦床的形成與熱液作用關(guān)系密切。礦床類型可能有熱液型、斑巖型、矽卡巖型及角礫巖型。且這些礦床可能與絹云母化、綠泥石化、綠簾石化以及碳酸鹽化等蝕變有密切關(guān)系。