青海三江北段雀莫錯鉛鋅礦床地質特征及成因

劉長征 賈宗勇 張勤山 閆 明 錢 燁 湛守智

(1.青海省第五地質礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧810028;2.吉林大學地球科學學院，吉林 長春130061;3.青海省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，青海 西寧810001)

雀莫錯鉛鋅礦床位于青海南部“三江”成礦帶北段沱沱河地區(qū)，為2010 年青海省第五地質礦產(chǎn)勘查院發(fā)現(xiàn)并勘查的一處中型鉛鋅礦床［1］。隨著“三江”北段地質找礦工作的不斷加強，近年來，在沱沱河地區(qū)發(fā)現(xiàn)了多才瑪、楚多曲、納保扎隴、雀莫錯、巴斯湖等眾多鉛鋅礦床，顯示了該地區(qū)巨大的鉛鋅多金屬成礦潛力［2］。由于沱沱河地區(qū)環(huán)境惡劣，基礎地質工作研究薄弱，對于多才瑪超大型鉛鋅礦床的研究成果較多［2-9］，而對于雀莫錯及周邊鉛鋅礦床的研究則較少［1，10-13］。為此，通過分析總結雀莫錯鉛鋅礦床地質特征、成礦流體特征，探討礦床的物質來源、控礦因素及成因，為深入研究沱沱河地區(qū)鉛鋅礦的成礦特征及成礦規(guī)律提供參考。

1 成礦地質背景

研究區(qū)位于羌塘—昌都陸塊北部，是“三江”北段成礦帶的重要組成部分［14］，經(jīng)歷了海西—印支期主造山，燕山期伸展成盆，新生代板內(nèi)成山、成盆及高原隆升三大演化階段，由此形成了不同時代、不同構造屬性的各類地質體。區(qū)內(nèi)地層晚古生代—新生代均有不同程度的分布，二疊紀烏麗群那益雄組、拉卜查日組，三疊紀結扎群甲丕拉組、波里拉組、巴貢組和鄂爾隴巴組，侏羅紀雁石坪群雀莫錯組、布曲組、夏里組、索瓦組、雪山組，以及新近紀查?，斀M。由區(qū)域礦點分布特征可知，拉卜查日組、查?，斀M為主要的賦礦地層。

唐古拉山逆沖推覆構造是羌塘地塊內(nèi)部發(fā)育的最重要的構造單元，也是羌塘地塊大規(guī)模逆沖推覆構造之一［15］，雀莫錯鉛鋅礦床即位于該逆沖推覆構造的中帶。該區(qū)主要有NW，NE，近SN 向3 組斷裂，NW 走向的里栽—賽日改仁深斷裂是昌都地塊內(nèi)的一條重要的深斷裂，沿該斷裂分布有漸新世橄欖巖、輝長巖和輝綠巖，組成一條長23 km 的基性、超基性巖帶。NE 向斷裂為形成較新的斷裂組，近SN 向斷裂是NW—NWW 向斷裂側向擠壓形成的次級斷裂。褶皺構造以近EW，NW 向的寬緩褶皺為主。巖漿侵入活動微弱，主要呈巖株狀分布的酸性巖石，局部分布有堿性巖，侵入時代為喜山期?；鹕交顒又饕谛陆o查保瑪組，巖性以粗面巖為主，局部分布有堿性凝灰?guī)r。

2 礦床地質特征

礦區(qū)出露地層較為簡單，主要有二疊紀烏麗群拉卜查日組(P3l)，巖性主要為深灰色泥晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r、含生物碎屑灰質細晶白云巖夾紫紅色礫巖及砂巖，鉛鋅礦體主要產(chǎn)于該地層中;那益雄組(P3n)為深灰色—灰綠色巖屑石英砂巖、長石石英砂巖、鈣質粉砂巖夾灰色凝灰?guī)r;三疊紀結扎群甲丕拉組(T3jp)紫紅色砂巖、泥巖、礫巖夾土黃色－灰綠色泥灰?guī)r、灰?guī)r、泥巖，局部夾碳質板巖、火山巖;侏羅紀雁石坪群雀莫錯組(J2q)巖性以紫紅色、灰色中厚層狀巖屑石英砂巖、石英砂巖和粉砂巖為主，夾生物屑砂屑灰?guī)r、碳酸鹽質細礫巖;第四紀地層為湖積、沼澤堆積、洪沖積物、沖積物等。礦區(qū)NE 向斷裂帶為張性斷裂，多呈平行排列向東傾，破碎蝕變帶寬1 ～100 m，鉛鋅礦化大多產(chǎn)于破碎蝕變帶及附近，NWW向斷裂為高角度逆斷層，以壓性為主，與成礦關系密切，在礦區(qū)北側已發(fā)現(xiàn)鉛礦化。區(qū)內(nèi)見有規(guī)模較小的喜山期輝綠巖脈。

2.1 礦化破碎帶特征

礦區(qū)內(nèi)圈出5 條NE—SW 向延伸的礦化破碎蝕變帶，礦化帶地表呈現(xiàn)淡黃、褐黃、褐色等氧化色，其內(nèi)巖石破碎，受NE 向斷裂構造控制，具明顯的碳酸鹽化、硅化及褐鐵礦化等，主要特征見表1。

表1 雀莫錯鉛鋅礦床礦化破碎帶主要特征Table 1 Main features of mineralization fracture zone in Quemocuo Pb-Zn deposit

2.2 礦體特征

在礦化破碎蝕變帶中圈出8 條鉛鋅礦體，礦體明顯受斷裂構造控制，主控礦構造帶呈NWW 走向，NWW，NW 向斷裂控制了一組呈NE 向，平行側列分布的礦(化)體，單個礦體延伸不大［3］;NE 向斷裂主要表現(xiàn)為張性斷裂，其內(nèi)多見晶簇狀石英脈及方解石脈，有工業(yè)價值的礦體大多產(chǎn)于此，NWW 向斷裂帶內(nèi)見有鉛鋅礦化;地表礦體呈波狀彎曲沿破碎帶展布，整體呈NE—SW 向延伸，傾向120° ～145°，傾角45°～75°，控制長約500 ～1 500 m，寬50 ～150 m，Pb品位為1.65% ～7.17%，最高為25.86%;Zn 品位為1.13% ～5.7%，最高為10.68%，富厚鉛鋅礦體主要產(chǎn)于次級斷裂帶產(chǎn)狀變化的部位，且賦存于二疊紀拉卜查日組灰—深灰色中—薄層狀灰?guī)r夾淺灰色長石石英砂巖中，見有硅化、碳酸鹽化、重晶石化，方鉛礦、閃鋅礦呈細脈狀、浸染狀分布，局部富集地段呈塊狀分布。通過資源量估算，累計334 級別Pb+Zn 金屬量為18.88 萬t，平均品位為2.64%，達到中型規(guī)模。主要礦體及礦石特征見表2、圖1。

表2 雀莫錯鉛鋅礦床主要礦體特征Table 2 Main ore-body features of the Quemocuo Pb-Zn deposit

圖1 雀莫錯鉛鋅礦床中礦石礦物組合及組構Fig.1 Ore mineral composition and fabric of Quemocuo Pb-Zn deposit

2.3 礦石特征及蝕變

礦石結構主要有皮殼狀結構、球粒狀結構、他形粒狀結構、自形—半自形結構;構造有塊狀、細脈狀、角礫狀、局部浸染狀構造。礦石礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦和黃鐵礦，表生礦物有孔雀石、藍銅礦、褐鐵礦和白鉛礦等，脈石礦物有白云石、方解石、石英和重晶石等。礦體中礦化強弱與巖石裂隙中方解石脈、重晶石脈發(fā)育程度密切相關，當其發(fā)育時則鉛鋅礦化較強，礦石品位亦高，局部可見塊狀方鉛礦礦石(見圖1)。圖1(a)所示的礦石樣品采自Ⅰ#礦化破碎帶內(nèi)的M1#鉛礦體，礦石呈塊狀、角礫狀，方鉛礦沿灰?guī)r裂隙充填，后期方解石膠結方鉛礦，呈現(xiàn)糖粒狀方解石±方鉛礦交代灰?guī)r角礫間膠結物;圖1(b)、圖1(c)所示的礦石樣品采自Ⅲ#礦化破碎帶內(nèi)的M3－2#、M3－3#鉛礦體，方鉛礦、局部方鉛礦細脈沿灰?guī)r裂隙充填，方解石沿裂隙呈晶簇、粒狀與方鉛礦細脈共生;圖1(d)所示的礦石樣品采自Ⅳ#礦化破碎帶內(nèi)的M4－1#鋅礦體，稠密浸染狀閃鋅礦+方解石充填灰?guī)r裂隙。上述礦石特征表明，礦石裂隙充填的脈狀和網(wǎng)脈狀硫化物、重晶石及含礦方解石脈，代表著以張性空間充填為主體的礦化模式;蝕變主要有硅化、重晶石、碳酸鹽化、褐鐵礦化;由早到晚礦物的生成順序為微細黃鐵礦→閃鋅礦+方鉛礦+黝銅礦+較粗粒黃鐵礦［1］。

3 礦床地球化學特征

3.1 流體包裹體

礦床以氣液兩相包裹體為主，少量水溶液包裹體;包裹體個體較小，一般小于15 μm，多為渾圓形、橢圓形和不規(guī)則狀，氣液比＜20%;成礦流體為較均一的NaCl－H2O 溶液體系，具有低溫、中低鹽度和低密度特征［3］。方解石中流體包裹體的均一溫度為75.9 ～197.3 ℃，峰值為100 ～180 ℃;石英中流體包裹體的均一溫度為162.6 ～259.5 ℃，峰值為160 ～220 ℃;均一溫度的變化趨勢反映了該區(qū)鉛鋅礦以低溫成礦作用為主，鉛鋅礦硫化物形成的溫度為160 ～220 ℃，代表了礦床的主礦化階段。包裹體鹽度為2.4% ～17.28 %。

3.2 同位素

礦石δ34S 值為2.2‰ ～3.4‰，硫主要來源于深源;礦區(qū)w(208)Pb/w(204Pb)值為38.65 ～38.714，均值為38.69，w(207Pb)/w(204Pb)值為15.645 ～15.68，均值為15.66，w(206Pb)/w(204Pb)值為18.584 ～18.615，均值為18.59，反映鉛同位素組成相對穩(wěn)定，鉛具有統(tǒng)一的來源且主要來源于地幔和上地殼;碳、氧同位素組成顯示δ13CV－PDB值為0.7‰ ～4.8‰，δ18OV－SMOW值為15.9‰～21.7‰，表明碳、氧來自海相碳酸鹽溶解作用，不同時代的碳酸鹽為碳、氧來源于海相沉積碳酸鹽提供了條件，流體可能經(jīng)歷了水－巖相互作用、碳酸鹽重結晶或熱液方解石的次生蝕變［3］。

4 成因探討

4.1 成礦物質來源

區(qū)域成礦地質、地球化學特征有助于加深對成礦物質來源的認識［3，4，9，16-17］。沱沱河地區(qū)是以Pb、Zn、Ag、Cd、Cu、Mo、Li、Hg、B 為主的地球化學異常區(qū)［4］，其中Pb、Zn、Ag、Cd、Mo 等元素的平均含量居青海省其他成礦帶之首，Pb、Zn、Ag、Cd、As、Sb 元素組合異常集中分布于雀莫錯一帶及周邊納保扎隴、那日尼亞和多才瑪?shù)鹊?雀莫錯異常面積大于68 km2，Pb、Zn元素異常規(guī)模大、峰值高(Pb 為202.5×10－6、Zn 為597×10－6)、濃集中心明顯，綜合異常在該區(qū)拉卜查日組地層中形成了明顯的內(nèi)、中、外帶，表現(xiàn)出較好的異常分帶特征和富集趨勢，反映出雀莫錯地區(qū)地層巖石中Pb、Zn、Ag 含量較高。

對沱沱河地區(qū)不同類型巖石中Pb、Zn、Ag 的豐度值進行分析可知［4］，成礦元素Zn 相對富集于輝綠巖、泥巖和砂巖中，Pb 在二疊紀、石炭紀灰?guī)r夾砂巖和白堊紀泥巖中相對富集，Ag 在白堊紀泥巖和二疊紀灰?guī)r夾砂巖中相對富集，總體上，二疊紀和三疊紀碳酸鹽巖中相對富集Pb、Ag、Zn、Cu、Cd 等成礦元素，說明區(qū)域內(nèi)二疊紀和三疊紀的碳酸鹽巖、白堊紀和三疊紀的碎屑巖類以及中—基性火山巖類可能為鉛鋅(銀)成礦提供了物質來源。雀莫錯鉛鋅礦床產(chǎn)于二疊紀拉卜查日組地層內(nèi)，其礦石的δ34S 值為2.2‰ ～3.4‰，硫來源于地幔且有深源流體參與成礦;礦石鉛同位素組成相對穩(wěn)定，鉛主要來源于地幔和上地殼，顯示可能有殼?；旌蟻碓淬U［3］。

4.2 控礦因素

(1)地層。二疊紀和三疊紀碳酸鹽巖地層是區(qū)域內(nèi)鉛鋅礦的主體地層，不同時期形成的灰?guī)r為鉛鋅賦礦巖石，礦體主要呈板狀、似層狀，顯示次級斷裂構造控礦的特點。區(qū)域資料表明，二疊紀拉卜查日組地層Pb、Zn、Ag、As、Sb 相對富集，三疊紀地層相對富集Pb、Zn、Cu、Ag、As 等元素，是區(qū)內(nèi)鉛鋅(銀)礦的有利源層，為鉛鋅礦化富集提供了物質條件。

(2)構造。礦區(qū)褶皺構造不發(fā)育，斷裂較為發(fā)育，主要呈NW，NE，近SN 走向，NW 向高角度逆斷層和不整合是礦區(qū)的主體構造格架。NW 向區(qū)域性斷裂形成寬10 ～100 m 的斷層破碎帶，礦化與次級斷裂構造關系密切，發(fā)現(xiàn)的礦體、礦化線索多產(chǎn)于NW 向的斷裂破碎帶及NE 向次級斷裂中，以NW 向斷裂帶控礦為主，具有工業(yè)價值的礦體多賦存于NE 向次級斷裂中，裂隙內(nèi)見晶簇狀石英脈及方解石脈，具有張性斷裂的特點［1］。由此可知:①NW 向區(qū)域斷裂帶與NE 向斷裂帶的復合交接部位控制了礦床定位，而且多組原生裂隙和構造裂隙交叉發(fā)育，又為成礦流體的運移和沉淀富集提供了場所，起到了地球化學障的作用;②NW 向區(qū)域斷裂構造為地層中成礦物質的活化遷移提供了熱源和驅動力，斷裂構造還控制了該礦區(qū)南部NW 向展布的基性－超基性巖帶的活動。

(3)巖漿巖。礦區(qū)南部沿斷裂分布的長23 km的基性—超基性巖帶，富含多種金屬成礦元素，是含礦熱液的攜帶體。礦區(qū)含礦圍巖、礦體中硅化普遍，石英細脈穿插，地表可見石英大脈出現(xiàn)，大量含硅的熱液蝕變反映出可能有巖漿熱液活動的參與。礦石鉛同位素特征顯示，鉛具有殼?；旌蟻碓矗?］，可能與巖漿作用有關。另外，沱沱河地區(qū)輝綠巖中相對富集Cu、Zn、Cd、Co、V、Ti、P、Sr、Mn 等元素［4］，中—基性、超基性巖脈中成礦元素Zn、Pb 含量較高，均有可能提供了部分成礦物質。

綜上所述，有利的礦源層和特定的碳酸鹽巖容礦巖石，以及一定的斷裂構造部位和巖漿熱液活動，構成了控制雀莫錯鉛鋅礦床成礦的主要因素。

4.3 礦床成因

雀莫錯鉛鋅礦床位于“三江”成礦帶北段的沱沱河地區(qū)，其復雜多樣的陸—洋轉換和盆—山轉換、殼幔物質—能量交換、分布眾多的斷裂系統(tǒng)及匯水盆地系統(tǒng)，以及復合疊加改造作用，造就了規(guī)模巨大的構造－巖漿－成礦體系［18］。雀莫錯地區(qū)里栽—賽日改仁NW 向區(qū)域性斷裂規(guī)模較大，具有多期活動的特點，可為成礦熱液提供活動的通道和容礦場所，已有證據(jù)顯示，已知礦體主要分布于NW 向區(qū)域斷裂破碎帶中，明顯受NE 向次級斷裂帶控制，該次級斷裂帶成為礦區(qū)的主要容礦斷裂。野外觀察發(fā)現(xiàn)，二疊紀拉卜查日組地層與成礦關系密切，礦體賦存于碳酸鹽巖中，并且不同時期的碳酸鹽巖中較為富集Pb、Zn、Ag等多金屬成礦元素，可能為該區(qū)鉛鋅成礦提供了部分物質來源。加之羌塘地塊在隆升過程中，圈閉了大量富含金屬元素的盆地鹵水［19］，所攜帶的成礦物質流體在上升過程中，也會交代萃取所流經(jīng)地層巖石中的部分成礦物質。由于溫壓變化以及大氣水的加入，使成礦物質活化、遷移，伴隨有地層中石膏溶解、白云石化及角礫巖化，在次級斷裂構造部位沉淀富集形成礦床;同時，成礦過程中可能也有部分深源流體的參與［3，19］，深源流體攜帶部分成礦物質沿構造裂隙充填、交代礦體和圍巖，導致礦體疊加變富和廣泛的圍巖蝕變。

雀莫錯鉛鋅礦床為賦存于沉積巖中的多金屬礦床，含礦熱液為低溫、中低鹽度和低密度流體，與沱沱河地區(qū)的多才瑪超大型鉛鋅礦床具有相似的成礦背景和成礦作用［9］，因此，可將該礦床歸屬為淺成低溫熱液型礦床［20］。

5 找礦標志

(1)地層。從已發(fā)現(xiàn)的礦點分布情況來看，二疊紀拉卜查日組、新近紀查?，斀M為區(qū)域主要的賦礦地層，三疊紀甲丕拉組發(fā)現(xiàn)有鉛鋅礦化線索，均為尋找低溫熱液型鉛鋅礦床的重要地層標志。

(2)構造。區(qū)域性深大斷裂破碎帶是熱液活動的主要部位，而在斷裂帶上的次級斷裂和推覆構造前緣則成為礦床或礦體的賦存部位;NW 向斷裂與NE，近SN 向斷裂構造交匯處，控制了區(qū)內(nèi)大部分鉛鋅礦體;區(qū)內(nèi)不整合面，巖性突變面與層間破碎帶是該區(qū)熱液型鉛鋅礦的有利構造標志;含礦熱液與構造活動的強烈程度是區(qū)內(nèi)熱液型鉛鋅礦床礦化強度的標志。

(3)蝕變。區(qū)內(nèi)與鉛鋅礦床礦化關系密切的蝕變主要有硅化、重晶石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等。

(4)礦化。在地表形成的礦化帶呈現(xiàn)淡黃、褐黃及褐色等多種氧化色，礦化強烈的地段即為鉛鋅礦體的賦存部位，是區(qū)內(nèi)鉛鋅礦存在的重要氧化露頭標志，不但是直接的找礦標志，而且還反映出鉛鋅礦化在空間上具有帶狀分布或集中的特點，該類區(qū)域均為主要的找礦靶區(qū)。

(5)地球化學。具有一定規(guī)模的Pb、Zn、Ag、As、Sb、Cu 等多元素組合的化探異常，異常套合好、規(guī)模大、強度高，異常濃集中心顯著。

(6)地球物理。具有明顯的物探激電異常特征，視極化率為1.98% ～3.23%，視電阻率為33 ～208 Ω·m，異常呈條帶狀近SN 向展布;局部激電異常具有低阻高極化異常特征，指示深部可能存在礦化體。

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