青海賽什塘銅礦區(qū)礦床成因

丁天柱

(青海賽什塘銅業(yè)有限責(zé)任公司)

青海賽什塘銅礦區(qū)礦床成因

丁天柱

(青海賽什塘銅業(yè)有限責(zé)任公司)

通過對賽什塘銅礦體的賦存空間、產(chǎn)出形態(tài)、礦物組構(gòu)等特征進(jìn)行分析，并結(jié)合礦床Pb、S、C、O同位素及流體包裹體等數(shù)據(jù)討論了礦床成因，認(rèn)為賽什塘銅礦床形成作用與巖漿熱液密切相關(guān)，成礦物質(zhì)主要來源于印支期中—酸性侵入巖，礦床成因?qū)傥◣r型，對于區(qū)內(nèi)找礦工作具有一定的參考價值。

賦存空間 產(chǎn)出形態(tài) 礦物組構(gòu) 地球化學(xué)特征 礦床成因

賽什塘銅礦床位于東昆侖、西秦嶺造山帶銜接轉(zhuǎn)換區(qū)的鄂拉山構(gòu)造東南部，成礦區(qū)位屬于賽什塘—日龍溝礦田，是一座以銅為主的多金屬中型礦床。該礦床自20世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)以來，對其成因的認(rèn)識便存有矽卡巖型、沉積-改造型、噴流沉積-斑巖疊加復(fù)合型等分歧。為此，為了進(jìn)一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦工作，有必要對區(qū)內(nèi)礦床成因進(jìn)行分析。

1 成礦地質(zhì)背景

賽什塘銅礦床地處西秦嶺印支地槽西端海南三疊紀(jì)次級沉降盆地西緣，是一NNW向的構(gòu)造-巖漿活動帶。上二疊統(tǒng)為區(qū)內(nèi)主要賦礦層位，沉積有巨厚砂巖、板巖組成的類復(fù)理石滑塌堆積和外來灰?guī)r塊。NNW向雪青溝復(fù)式背斜構(gòu)成區(qū)域主體構(gòu)造，控制著礦體的產(chǎn)出和賦存空間。巖漿巖以印支期中—酸性侵入巖為主，多呈巖株、巖枝、巖墻及巖脈等形態(tài)侵位于上二疊統(tǒng)不同層位中。賽什塘—日龍溝礦田帶上的日龍溝錫礦、銅峪溝銅礦、賽什塘銅礦等礦床的成礦物質(zhì)主要來源于深部巖漿，各礦床在空間上、時間上和成因上存在著聯(lián)系，受同生斷裂控制，不同部位的礦床出露標(biāo)高不同，表現(xiàn)出各具特色的礦床特征。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

3 礦床地球化學(xué)特征

3.1 Pb同位素組成

礦區(qū)磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦等Pb同位素測試結(jié)果見表1[3]。由表1可知：硫化物Pb同位素呈集中分布，變化幅度較小，具單階段演化特點(diǎn)，為巖漿來源；其同位素年齡與石英閃長巖侵位年齡基本一致，與巖體成因相關(guān)；賽什塘銅礦方鉛礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦與東昆化印支期花崗巖Pb同位素特點(diǎn)近于一致，顯示造山帶Pb同位素組成特征，具有地幔來源信息，暗示成礦物質(zhì)與東昆侖花崗巖的親緣性。

3.2 S同位素組成

賽什塘銅礦金屬礦物主要以硫化物形式存在，礦區(qū)黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦S同位素測試結(jié)果見表2[3]。由表2可知，不同礦物的S同位素組成大體相當(dāng)，塔式效應(yīng)明顯，分布集中，δ34S值為0‰～1‰，顯示硫化物礦物形成大體受同一地質(zhì)作用或地質(zhì)過程影響。參閱前人分析的黃鐵礦δ34S分析成果，其變化范圍為-4.2‰～+5.41 ‰，極差為9.6‰，平均+1‰，多數(shù)為+0.5‰～+1‰，說明硫來源于巖漿。多種跡象表明，主要成礦物質(zhì)和硫與巖體是同源的。

表1 賽什塘銅礦床Pb同位素分析結(jié)果

表2 賽什塘銅礦硫化物礦物S同位素組成

3.3 C、O同位素組成

礦區(qū)各類賦礦圍巖C、O同位素測試數(shù)據(jù)表明：巖體δ13CV-PDB值為-3.2‰～-9‰，符合地幔和巖漿的深源碳值變化范圍標(biāo)準(zhǔn)(-5‰～-2‰和 -9‰～-3‰)，δ18OSMOW值為-16.6‰～ -26.8‰；變質(zhì)粉砂巖δ13CV-PDB值為-5.7‰～ -9.1‰，由于伴隨矽卡巖化，部分δ13CV-PDB值接近于花崗巖δ13CV-PDB值的變化范圍，δ18OSMOW值為9.9‰～13.7‰。大理巖δ13CV-PDB值為-5.7‰～5.7‰，接近海相碳酸鹽巖δ13CV-PDB值的變化范圍(-4‰～4‰)。

3.4 成礦物理化學(xué)條件

賽什塘銅礦床不同成礦階段中流體包裹體類型、均一溫度、鹽度等具有一定的差異，反應(yīng)了成礦流體的演化特征[3]。包裹體類型以氣液型為主，早期矽卡巖階段，均一溫度為436～562 ℃，鹽度為34%～45%，代表了高溫、高鹽度巖漿流體，石榴子石中常見的含黑色金屬子晶包裹體，顯示了矽卡巖早期流體富含金屬物質(zhì)。退變質(zhì)階段，均一溫度為322～419 ℃，鹽度為15%～39%；硫化物均一溫度為235～366 ℃，鹽度為5%～36%。包裹體氣相成分以CH4、H2S、CO2、H2O為主，成礦流體屬于中—高溫、高鹽度NaCl-H2O-CO2-CH4體系，期間發(fā)生的流體沸騰作用，導(dǎo)致大量的金屬硫化物沉淀，成礦流體的沸騰作用是導(dǎo)致銅礦形成的重要因素。根據(jù)成礦壓力、成礦溫度及包裹體鹽度三者之間相關(guān)經(jīng)驗公式計算，石英硫化物成礦壓力為20.53～60.88 MPa，成礦深度為0.68～3.28 km。

4 礦床成因

賽什塘銅礦床礦體主要賦存于矽卡巖接觸帶及其附近，形態(tài)復(fù)雜多變，受大理巖和接觸帶控制作用明顯。礦區(qū)發(fā)育的透輝石和鈣鐵榴石鈣矽卡巖礦物組合是有利于形成矽卡巖銅礦的主要因素。礦床地球化學(xué)特征表明，礦區(qū)矽卡巖、硫及成礦物質(zhì)來源與巖漿關(guān)系密切，成礦作用發(fā)生于裂谷閉合之后印支中—晚期的造山階段。成礦流體高鹽度、高溫、沸騰現(xiàn)象明顯，流體包裹體測溫數(shù)據(jù)分析和礦物組合及生成特點(diǎn)顯示賽什塘銅礦床矽卡巖階段、退變-氧化物階段、硫化物階段等生成期次與典型矽卡巖礦物變化階段高度吻合。據(jù)此可認(rèn)為，賽什塘銅礦床成礦作用與中—酸性侵入巖關(guān)系密切，礦床成因?qū)傥◣r型。

5 結(jié) 語

在對賽什塘銅礦床地球化學(xué)特征分析的基礎(chǔ)上，認(rèn)為該礦床成因類型為矽卡巖型，礦體主要賦存于石英閃長巖與大理巖接觸帶及其附近，受層間拆離斷層及其兩側(cè)次級層間滑動斷層和接觸帶構(gòu)造控制作用明顯，成礦物質(zhì)主要來源于巖漿，礦體與矽卡巖的產(chǎn)出位置和石英閃長巖的空間分布關(guān)系密切。

[1] 程細(xì)音，祝新友，丁天柱，等.青海賽什塘銅礦與典型矽卡巖型銅床成礦機(jī)制對比研究[J].礦物學(xué)報，2013(S)：751-752.

[2] 張忠義，丁天柱，何 鵬.青海賽什塘礦區(qū)疊加褶皺特征及其構(gòu)造意義——疊加褶皺區(qū)的構(gòu)造研究[J].西北地質(zhì)，2014，47(2)：1-10．

[3] 毛 寅.青海省賽什塘銅多金屬礦床穩(wěn)定同位素、流體包裹體及成礦作用研究[D].長沙：中南大學(xué)，2012.

2015-05-25)

丁天柱(1969—)，男，工程師，810000 青海省西寧市祁連路333號。