青海野馬泉地區(qū)礦床成礦—控礦因素分析

張洪濤，張先福，黃碧云，方永坤

（青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海西寧810007）

青海野馬泉地區(qū)礦床成礦—控礦因素分析

張洪濤*，張先福，黃碧云，方永坤

（青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海西寧810007）

野馬泉地區(qū)屬于青海省東昆侖祁漫塔格成礦帶的重要組成部分，為青海省最重要的鐵多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)之一。近年來找礦效果顯著，已發(fā)現(xiàn)有四角羊—?？囝^、尕林格、虎頭崖、野馬泉大型礦床，肯德可克、它溫查漢、它溫查漢西、那陵郭勒河西等一批中型礦床。該區(qū)地理?xiàng)l件、外部環(huán)境和開發(fā)條件優(yōu)越，是青海省最為理想的工業(yè)原料基地。近年來找礦效果顯著。為了更好地進(jìn)行總結(jié)找礦規(guī)律，對(duì)野馬泉地區(qū)礦床成礦—控礦因素略作分析。

礦床；侵入巖；圍巖；構(gòu)造；成礦控礦因素

野馬泉地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦床（點(diǎn)）主要為矽卡巖型、熱液型，其次為斑巖型，成礦與巖漿巖關(guān)系十分密切，尤其是與晚古生代—早中生代侵入巖關(guān)系更為密切。成礦受侵入巖類型、侵入巖與圍巖接觸形態(tài)和接觸帶產(chǎn)狀、圍巖巖性，以及構(gòu)造等因素的綜合控制。

1　侵入巖因素

不同地質(zhì)構(gòu)造背景、不同巖漿源區(qū)，以及不同分異程度的侵入巖，對(duì)成礦規(guī)模、成礦類型和成礦礦種具有重要的影響。

（1）勘查區(qū)同碰撞早期石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖主要分布在野馬泉礦區(qū)，尕林格礦區(qū)和沙丘地區(qū)亦有少量分布。石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖形成的礦體規(guī)模較大，礦石品位較高，礦石類型以磁鐵礦礦石和磁鐵礦—閃鋅礦礦石最為常見。花崗閃長(zhǎng)巖分布范圍比石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖要廣，但主體分布于野馬泉以東，尤其在野馬泉礦區(qū)、四角羊溝礦區(qū)、尕林格礦區(qū)及沙丘地區(qū)廣泛分布?；◢忛W長(zhǎng)巖形成的礦體規(guī)模超過石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，尤其是多金屬礦的規(guī)模更大得多。礦石類型亦十分復(fù)雜，金屬礦物主要有磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等，尤其以出現(xiàn)大量磁黃鐵礦和閃鋅礦為特征。似斑狀二長(zhǎng)花崗巖主要分布在景忍、冰溝和長(zhǎng)山，僅在長(zhǎng)山和冰溝地區(qū)侵入巖形成的矽卡巖外接觸帶發(fā)現(xiàn)有少量磁鐵礦和方鉛礦閃鋅礦。而二長(zhǎng)花崗巖在區(qū)內(nèi)分布范圍更加廣泛，形成礦體的規(guī)模相差較大。以虎頭崖Ⅵ礦帶二長(zhǎng)花崗巖為代表，其成礦規(guī)模達(dá)到中型以上，礦石金屬礦物以閃鋅礦、黃銅礦和方鉛礦為主；以野馬泉礦區(qū)，以及虎頭崖Ⅱ礦帶二長(zhǎng)花崗巖為代表，其成礦規(guī)模為小型或僅僅是礦點(diǎn)，礦石金屬種類以鐵、銅、錫為主。

（2）勘查區(qū)發(fā)現(xiàn)的4處大型礦床，除虎頭崖多金屬礦床外，其它3處成礦侵入巖均為同碰撞早期花崗閃長(zhǎng)巖或花崗閃長(zhǎng)巖和石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖的組合，可見這2種巖石成礦的能力強(qiáng)?？赡芘c巖漿源區(qū)具有不同的地球化學(xué)背景特征有關(guān)。

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看（見表1），石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖Cu、Zn含量較高，二長(zhǎng)花崗巖Pb含量較高，巖漿源區(qū)具有不同的地球化學(xué)背景，巖石成礦的能力不同，成礦具有一定的專屬性，同碰撞早期I型花崗閃長(zhǎng)巖和石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖形成鐵礦和鋅礦為主，而后碰撞早期具有地幔物質(zhì)貢獻(xiàn)的I型二長(zhǎng)花崗巖形成銅鉛鋅礦，而殼源特征為主的S型花崗巖形成銅、錫、鎢、鉬和少量鐵礦。

表1　侵入巖Cu、Pb、Zn元素含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

（3）花崗閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖分異程度（分異指數(shù)平均為75.76）低于同碰撞晚期似斑狀二長(zhǎng)花崗巖（分異指數(shù)平均為86.42）和后碰撞階段二長(zhǎng)花崗巖（分異指數(shù)平均為85.39）。分異程度高，在巖漿結(jié)晶的過程中，鐵在結(jié)晶的固相中大量分散，在巖漿熱液中較難富集，鐵礦成礦能力就不強(qiáng)。反之，分異程度低，則有利于形成鐵礦。石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖分異程度（分異指數(shù)為61.94）較花崗閃長(zhǎng)巖分異程度（分異指數(shù)為76.45）低，形成的礦石中鐵礦石資源量所占比例就高一些。以野馬泉礦床為例，石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖形成的礦石中，鐵礦石量占總礦石量的比例達(dá)到80.73%，而花崗閃長(zhǎng)巖形成的礦石中，鐵（含硫鐵礦）礦石量占總礦石量的比例大約為40%左右。

而早二疊世俯沖階段形成的花崗閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，分異指數(shù)平均為75.65，與晚三疊世同碰撞階段花崗閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖分異指數(shù)平均為75.76非常接近。但早二疊世花崗閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖未能形成礦床。一方面可能與其圍巖是金水口巖群片麻巖、片巖等不利于接觸交代的巖石有關(guān)。另一個(gè)方面，可能是與巖漿源區(qū)具有密切的關(guān)系。同位素地球化學(xué)特征顯示，晚三疊世的花崗閃長(zhǎng)巖和石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，具有幔源物質(zhì)的貢獻(xiàn)，這也許是造成晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖和石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖成礦能力強(qiáng)，而早二疊世花崗閃長(zhǎng)巖和石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖未成礦的另外一個(gè)原因。

（4）二長(zhǎng)花崗巖成礦金屬種類與石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖存在差異。二長(zhǎng)花崗巖之間，成礦能力和成礦金屬種類也存在差異。這可能與侵入巖源區(qū)、分異程度和演化方式存在差異有關(guān)。

La、Sm元素濃度在分離結(jié)晶作用過程中變化緩慢，在La含量和La/Sm圖解中，曲線為水平狀［1-2］。從圖1大致可看出，晚三疊世虎頭崖Ⅵ礦帶二長(zhǎng)花崗巖可能存在較強(qiáng)的分離結(jié)晶作用。分離結(jié)晶作用強(qiáng)，在巖漿結(jié)晶的過程中，鐵在結(jié)晶的固相中更容易分散，因此在巖漿熱液中鐵含量較低，較難形成鐵礦。銅、鉛、鋅相對(duì)于鐵而言，在結(jié)晶的固相中分散的能力較低。

虎頭崖Ⅵ礦帶二長(zhǎng)花崗巖形成的礦種以銅、鉛、鋅礦為主，尤其是出現(xiàn)大量的方鉛礦，鐵礦很少出現(xiàn)?？磥砜赡苤饕c其分異程度高于石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖，以及存在較強(qiáng)分離結(jié)晶作用有關(guān)。Ⅵ礦帶二長(zhǎng)花崗巖成礦能力強(qiáng)于其它二長(zhǎng)花崗巖，可能與其巖漿源區(qū)有一定的關(guān)系。而以野馬泉和虎頭崖Ⅱ礦帶為代表的二長(zhǎng)花崗巖，分異程度較高，殼源為主的特征較明顯，成礦金屬礦種類上出現(xiàn)錫（如虎頭崖Ⅱ礦帶錫礦達(dá)到小型規(guī)模），以及一些鉬、鎢等（Ⅱ礦帶西段發(fā)現(xiàn)有鉬、鎢礦體），鉛鋅礦的規(guī)模則很小。

圖1　巖漿分異演化La.La/Sm圖解1.早二疊世花崗閃長(zhǎng)巖、似斑狀二長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖演化線；2.晚三疊世輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、石英輝長(zhǎng)巖演化線；3.晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖演化線；4.晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖（虎頭崖Ⅵ號(hào)帶為代表）演化線；5.晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖（虎頭崖Ⅱ號(hào)帶為代表）演化線

Ⅶ礦帶主礦體，主要位于虎頭崖東部。從空間位置來看，主礦體均距離Ⅵ礦帶二長(zhǎng)花崗巖近一些。這說明虎頭崖成礦熱液很可能是來源于Ⅵ礦帶的二長(zhǎng)花崗巖（閃長(zhǎng)巖也可能提供了一部分）。前面已闡述，Ⅵ礦帶二長(zhǎng)花崗巖成礦能力較強(qiáng)，其成礦的礦種上以銅、鉛、鋅礦為主，與虎頭崖礦床成礦礦種基本一致。這些特征說明，Ⅵ礦帶二長(zhǎng)花崗巖，對(duì)虎頭崖礦床的形成，具有重要的貢獻(xiàn)。

（5）成礦強(qiáng)度除與侵入巖巖石類型有密切關(guān)系外，侵入巖與圍巖接觸形態(tài)和接觸帶產(chǎn)狀對(duì)礦體規(guī)模，以及形態(tài)具有明顯的控制作用［3］。巖體與圍巖接觸帶產(chǎn)狀由陡變緩部位或巖體接觸形成的凹陷帶是形成厚大礦體最有利的部位，如野馬泉M5-1磁異常區(qū)和M13磁異常區(qū)形成的厚大礦體。這主要由于這種接觸形式增大了接觸面積，且凹陷帶內(nèi)應(yīng)力較小，有利于礦液聚集。接觸帶產(chǎn)狀較緩對(duì)成礦有利，接觸帶產(chǎn)狀較陡，接觸界面作為高角度開放系統(tǒng)，礦液沿界面不易停滯，因此該地段基本上無礦體產(chǎn)出。侵入巖中捕虜體與侵入巖形成的接觸帶，接觸面積很大，交代作用較徹底，形成的礦體規(guī)模較大，為良好的儲(chǔ)礦部位。巖體與圍巖呈超覆接觸，形成的礦帶和礦體規(guī)模相對(duì)較大，如虎頭崖礦床Ⅵ、Ⅱ礦帶。這可能主要與超覆接觸方式下，熱液不易散失，接觸交代較充分有關(guān)。

2　圍巖因素

對(duì)于接觸交代矽卡巖礦床，圍巖巖性對(duì)接觸交代具有明顯影響作用，被交代的巖石以化學(xué)性質(zhì)活潑，有效孔隙度高的碳酸鹽巖為主。尤其是成分不純且具有硅化的碳酸鹽巖，在巖漿侵入過程中容易破碎，也易形成層間滑動(dòng)及層間剝離，有利于形成儲(chǔ)礦構(gòu)造，這對(duì)成礦非常有利。而硅泥質(zhì)巖惰性組分高，化學(xué)性質(zhì)不活潑，有效孔隙度低，不利于溶液滲透，且?guī)r石可塑性強(qiáng)，不易破碎，對(duì)矽卡巖化和熱液蝕變的進(jìn)行有一定的阻滯和隔擋作用，往往成為礦體的頂板。

對(duì)于熱液型礦床，不同地層成礦潛力具有很大差異?？辈閰^(qū)內(nèi)熱液型礦（遠(yuǎn)接觸帶矽卡巖型）主要產(chǎn)在薊縣系狼牙山組，且礦床規(guī)模能達(dá)到大型。如虎頭崖礦床Ⅶ礦帶已提交60余萬噸鉛鋅銅多金屬資源量，新疆維寶礦床已提交80余萬噸鉛鋅銅多金屬資源量。而其它層位熱液型（遠(yuǎn)接觸帶矽卡巖型）礦產(chǎn)規(guī)模較?。ㄈ纰簟ⅱ醯V帶），均在中小型以下。推斷與中元古代被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境存在一定的關(guān)系。

中元古代被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境下，形成的狼牙山組熱水沉積巖系，硅質(zhì)巖微量元素含量較正常沉積地殼高出幾—幾十倍，該套地層富含Pb、Zn、Ag、AS、Sb等成礦物質(zhì)。局部已有成礦事實(shí)，如礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的砷硫銻鉛礦石等。雖然未能形成具有工業(yè)利用價(jià)值的礦床，但狼牙山組地層為印支期巖漿熱液交代提供了重要物質(zhì)基礎(chǔ)?；㈩^崖礦床規(guī)模之所以能達(dá)到大型，與中元古代成礦物質(zhì)的預(yù)富集作用可能存在很密切的關(guān)系。而流體包裹體分析結(jié)果顯示，明顯存在兩種不同的成礦流體，可能存在兩期成礦。這也說明成礦物質(zhì)預(yù)富集，巖漿熱液疊加成礦的推斷，可能是合理的。

3　構(gòu)造因素

勘查區(qū)構(gòu)造與成礦關(guān)系非常密切。成礦前構(gòu)造常造成成礦圍巖的差異，導(dǎo)致成礦規(guī)模的差異和影響礦體的連續(xù)性。成礦期北西西向構(gòu)造控制了礦區(qū)的地層走向、褶皺形態(tài)、礦產(chǎn)分布及次一級(jí)構(gòu)造的展布，為礦區(qū)主要控礦構(gòu)造；北東向、北西向共扼斷層組在垂向上溝通了北西西向斷層和層間構(gòu)造，為礦區(qū)主要導(dǎo)礦構(gòu)造，部分地段亦為良好的儲(chǔ)礦構(gòu)造（如虎頭崖礦區(qū)北西部）；受主壓應(yīng)力的作用，層間構(gòu)造和節(jié)理的發(fā)育，對(duì)矽卡巖的形成起到了重要的意義，為礦液的貫入、運(yùn)移、交代和沉淀提供了良好的場(chǎng)所，為礦區(qū)主要儲(chǔ)礦構(gòu)造。成礦后構(gòu)造多切割了礦體、矽卡巖帶、圍巖和巖體，對(duì)礦體具有破壞作用［3］。

虎頭崖礦床規(guī)模較大，可能與礦區(qū)構(gòu)造背景處于昆北斷裂方向轉(zhuǎn)折地段有很密切的關(guān)系。受晚三疊世造山的影響，區(qū)域斷裂方向發(fā)生局部扭曲，在虎頭崖礦床內(nèi)形成近東西向逆斷層，而礦區(qū)北部受擠壓發(fā)生褶皺，在背斜核部形成虛脫和張性斷裂，侵入巖沿背斜核部附近應(yīng)力薄弱地帶侵入。這些構(gòu)造的發(fā)育，為成礦熱液的運(yùn)移提供了便利。而熱液總是向著應(yīng)力小的地區(qū)運(yùn)移聚集，表現(xiàn)在礦區(qū)就是向著斷層的上盤，即Ⅶ礦帶處運(yùn)移聚集，這對(duì)礦床的成礦十分有利。

4　結(jié)論

同碰撞早期花崗閃長(zhǎng)巖和石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，是本區(qū)形成矽卡巖型鐵多金屬礦床最主要的侵入巖類型。后碰撞早期那些在成因上顯示有地幔物質(zhì)貢獻(xiàn)的侵入巖，成礦能力亦較強(qiáng)，二長(zhǎng)花崗巖主要形成熱液型鉛鋅多金屬和矽卡巖型多金屬礦。而后碰撞早期殼源為主的二長(zhǎng)花崗巖，成礦金屬種類以錫、鉬、鎢等為主。中元古代地層成礦元素預(yù)富集、巖漿熱液和構(gòu)造的疊加，是形成虎頭崖熱液型礦床良好的成礦要素組合?？辈閰^(qū)發(fā)現(xiàn)較多斑巖礦化信息，但對(duì)成礦—控礦因素，目前研究還不夠深入，初步分析可能與后造山—造山后強(qiáng)過鋁花崗巖關(guān)系密切，但應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的研究與探討，以指導(dǎo)到本區(qū)的找礦工作。

［1］陳駿，王鶴年，等.地球化學(xué)［M］.科學(xué)出版社，2004.

［2］ Allegre CJ and Othman DB.Nd-Sr Isotopic Relationship in Granitoid Rocks and Continental Crust Devebpment：A Chemical Spproach to Orogensis［J］.Nature，1980，286：335-341

［3］張愛奎，莫宣學(xué)，劉光蓮，等.野馬泉礦床特征及找礦潛力分析［J］.礦產(chǎn)與地質(zhì)，2010，24（2）：97-106.

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A

1004-5716（2016）02-0176-03

2014-12-10

2014-12-11

張洪濤（1970-），男（漢族），山東淄博人，工程師，現(xiàn)從事固體礦產(chǎn)勘查工作。