東昆侖哈西亞圖鐵多金屬礦床蝕變分帶研究

摘要：青海東昆侖哈西亞圖鐵多金屬礦床是區(qū)域較為典型的一處層控式矽卡巖礦床，賦礦圍巖為金水口巖群，成礦時代為早三疊世。文章通過哈西亞圖矽卡巖礦床角閃石族、綠簾石族、輝石族、石榴子石族礦物巖石學、巖相學研究，詳細劃分了礦床蝕變分帶特征，并根據(jù)礦物共生組合關系與矽卡巖礦床礦物生成順序，厘定了礦床交代作用所經(jīng)歷的矽卡巖階段、退化蝕變階段、金屬硫化物階段三個形成期次。

關鍵詞：矽卡巖礦床；蝕變分帶；成礦作用；東昆侖；哈西亞圖

Alteration zoning and mineralization research of Haxiyatu IronPolymetallic Deposit， East Kunlun

Namkha Norbu1、2

1. Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， LTDXian710075 2. School of Earth Science and Resources，Changan UniversityXian710054

Abstract： Haxiyatu iron-polymetallic deposit in Qinghai East Kunlun is a typical regional strata bound skarn ore deposits， the major ore-host rock is Jinshuikou rock group and the metallogenic epoch is the early Triassic. This paper studied the amphibole， epidote， garnet and pyroxene， garnet and petrographic of Haxiyatu skarn deposit， divided the deposit alteration zoning characteristics in detail， and according to the mineral assemblages and skarn deposit mineral sequence， figured out three formation periods， including the skarn deposit stage， degenerate alteration stage and metal sulfide stage.

Key words： Skarn deposit；Alteration zoning；East Kunlun；Haxiyatu

引言

矽卡巖礦床具有重要的工業(yè)意義，是鐵、銅、鉛、鋅、金等元素的重要來源。近年來，隨著青藏高原地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作不斷深入，東昆侖成礦帶礦產(chǎn)勘查成果顯著，特別是一個與三疊紀中酸性侵入巖有關的矽卡巖成礦系列備受關注[1-8]，并以資源量大、成礦事實多、礦床分布廣為優(yōu)勢，使該地區(qū)成為我國重要的矽卡巖成礦潛力區(qū)。

哈西亞圖鐵多金屬礦床就是區(qū)內(nèi)該類矽卡巖礦床的典型代表，2011年，青海省核工業(yè)地質(zhì)局在1：50萬航磁異常查證時發(fā)現(xiàn)了賦礦層位為金水口巖群的哈西亞圖鐵多金屬礦床，礦床形成于早三疊世，成礦元素以鐵為主伴生金、鋅等，根據(jù)詳查結果，現(xiàn)已達中型規(guī)模，進一步工作潛力巨大。由于礦床發(fā)現(xiàn)較晚，相關研究工作相對滯后，前人針對礦床開展了巖石學、年代學、礦床地質(zhì)特征等方面研究[9-11]，但對于矽卡巖分帶性研究較為薄弱，不僅制約了礦床整體研究認識，同時也影響下一步工作部署。鑒于此，本文擬通過礦床典型矽卡巖礦物巖石學、巖相學研究，旨在明確礦床矽卡巖分帶性與成礦階段劃分，為本區(qū)矽卡巖礦床研究提供新思路。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

東昆侖造山帶地層出露廣泛，各時期地層均有出露，主要包括：古元古界金水口群、中元古界狼牙山組、寒武-奧陶系灘間山群、上泥盆統(tǒng)牦牛山組、石炭系大干溝、上三疊統(tǒng)鄂拉山組，其中，金水口巖群和灘澗山群中特有的碳酸鹽巖建造，為本區(qū)矽卡巖成礦提供了良好的圍巖基礎。區(qū)內(nèi)巖漿巖記錄豐富，巖石類型眾多，加里東期、華里西期、印支期、燕山期巖漿巖均有出露，巖石類型主要包括花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖、閃長巖、輝長巖、輝綠巖等，這些不同時期形成的巖漿巖構成了一條走向近東西的巨型巖漿巖帶[12]，巖漿活動規(guī)律明顯，形成時代主要為4個時段：前寒武紀；早元古代；晚古生代-早中生代；晚中生代-新生代，其中，晚古生代—早中生代花崗巖不僅構成了東昆侖花崗巖類主體，也是區(qū)域矽卡巖成礦的主要時期。區(qū)域性斷裂主要為昆北、昆中、昆南三條走向近東西的斷裂（圖1），前人以這三條斷裂為分界線，將東昆侖從北至南劃分為東昆北、中和南三個構造帶[13]，次級斷裂發(fā)育較多，多呈近東西向、北西向產(chǎn)出。

2.礦區(qū)地質(zhì)概況

哈西亞圖鐵多金屬礦地處東昆侖中構造帶西段，位于青海省格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)哈西亞圖地區(qū)，西距格爾木市120km。礦區(qū)出露地層為金水口巖群下巖組，主要巖性為：黑云斜長片麻巖、大理巖。黑云斜長片麻巖：巖石主要礦物成分為斜長石（55%）、石英（30%），暗色礦物、副礦物（15%）。大理巖：巖石主要礦物成分為碳酸鹽礦物：方解石、白云石，其次有少量粉砂碎屑（石英、云母）、鐵質(zhì)等。由于礦區(qū)覆蓋較為嚴重，初步認為礦區(qū)斷裂與區(qū)域性大斷裂走向一致，以NW向為主（圖1）。巖漿巖以印支期為主，主要為石英閃長巖與花崗閃長巖，其中石英閃長巖與金水口巖群接觸帶具有矽卡巖化特征，花崗閃長巖與金水口巖群同樣為侵入接觸關系，但并無明顯矽卡巖化作用發(fā)生。含礦矽卡巖產(chǎn)于石英閃長巖外接觸帶，礦區(qū)54條隱伏礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀平行分布，含礦帶長1400m，厚度約為200m～350m，總體傾向為南，傾角介于45°～75°。礦石礦物主要包括磁鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、自然金等，礦石構造有：稠密侵染狀構造、塊狀構造、侵染狀構造和條帶狀構造，磁鐵礦中脈石礦物主要為透輝石、鎂鐵閃石—陽起石、白云母方解石，鉛鋅礦石中的脈石礦物主要有：透輝石、透閃石、方解石、綠泥石等。endprint

3.矽卡巖礦化蝕變分帶

矽卡巖礦物是雙交代作用的直接產(chǎn)物，記錄了矽卡巖礦床形成過程中的各種復雜信息，是矽卡巖礦床研究的良好載體。得益于測試技術進步，近年來矽卡巖礦物學及礦化蝕變分帶研究體系不斷完善，已通過典型礦物研究反演出了礦床成礦階段與礦物生成順序關系，進而對蝕變分帶形成了更為具體的劃分。

哈西亞圖礦床賦礦圍巖為金水口巖群，呈韻律狀產(chǎn)出的碎屑物—碳酸鹽巖地層建造，礦床具有層控特征，礦化帶多沿地層分布，礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。根據(jù)野外調(diào)查及室內(nèi)研究，礦床矽卡巖礦化蝕變帶可分為石榴子石矽卡巖帶、透輝石矽卡巖帶、綠簾石矽卡巖帶、陽起石矽卡巖帶、透閃石矽卡巖帶等。矽卡巖特征礦物從低溫到高溫主要包括：角閃石族、綠簾石族、輝石族、石榴子石族等。

3.1角閃石族

礦床角閃石族礦物主要為陽起石、鎂鐵閃石、透閃石等，以交代早期矽卡巖礦物為特征，是矽卡巖退化蝕變階段的產(chǎn)物。鏡下特征顯示：普通角閃石具有菱形六邊形的橫切面，呈長柱狀產(chǎn)出，礦物含鐵量較高，顏色為深褐色，次生蝕變作用主要為黑云母化。鎂鐵閃石呈針狀、放射狀與磁鐵礦伴生，顏色為墨綠色，交代早期形成的矽卡巖礦物，蝕變作用弱。陽起石呈淺灰綠色，以細小纖維狀產(chǎn)出，集合體呈放射狀，交代透輝石等早期形成的矽卡巖類礦物。透閃石分布較少，鏡下呈針狀產(chǎn)出，交代早期形成的石榴子石、透輝石等（圖2-a～f）。

Q：石英；Pl：斜長石；Ep：綠簾石；Cun：鎂鐵閃石；Act：陽起石；Di：透輝石；Grs：鈣鋁榴石；Tl：透閃石；Cc：白云石

圖a.呈六邊形的普通角閃石橫切面（+）；圖b.磁鐵礦伴生的針狀鎂鐵閃石（+）；圖c.磁鐵礦伴生的放射狀陽起石集合體（+）；圖d.陽起石與透輝石的交代關系（+）；圖e.陽起石交代透輝石（+）；圖f.透閃石與透輝石的交代關系（-）；圖g.綠簾石（+）；圖h.綠簾石與透輝石的交代關系（+）；圖i.透輝石二級干涉色（+）；圖g.透輝石87°的節(jié)理夾角（+）；圖k.綠簾石與透輝石交代關系（+）；圖l.云母化的透輝石（+）；圖m.石榴子石中發(fā)育的的裂理（-）；圖n.石榴子石與白云石的交代關系，白云石的菱形節(jié)理（-）；圖o.石榴子石的一級灰干涉色（+）。

3.2綠簾石族

礦區(qū)發(fā)育的綠簾石族礦物主要為綠簾石，綠簾石鏡下呈細小粒狀，粒徑介于0.2mm～0.5mm，部分也以放射狀集合體存在，交代早期形成的透輝石等干矽卡巖類礦物（圖2-g～h）。

3.3輝石族

輝石族礦物主要為單斜輝石，以透輝石為主。鏡下觀察，透輝石呈不規(guī)則粒狀產(chǎn)出，礦物粒徑1mm～2mm，橫切面具有兩組夾角近垂直的節(jié)理，干涉色為二級，正光性，礦物受氣液變質(zhì)作用時容易發(fā)生綠泥石化云母化（圖2-i～l）。

3.4石榴子石族

石榴子石族礦物主要為鈣鋁榴石，鏡下觀察，石榴子石呈粒狀，突起高，內(nèi)部裂理發(fā)育（圖2-m～o），呈一級灰干涉色，可見環(huán)帶結構，雙晶普遍發(fā)育，是早期形成的矽卡巖礦物，交代白云石，同時礦物晶體多被方解石、綠簾石交代呈交代殘留結構。

4.成礦階段

根據(jù)礦區(qū)礦物共生組合關系，并結合矽卡巖礦床礦物生成順序，將哈西亞圖礦床劃分為矽卡巖階段、退化蝕變階段、金屬硫化物階段三個期次，其中，矽卡巖階段又按矽卡巖礦物生成順序分為早期和晚期兩個時間段（表1）。

矽卡巖階段早期經(jīng)歷了巖漿熱液與大理巖初步交代作用過程，形成了早期的石榴子石、透輝石、鎂橄欖石等早期干矽卡巖礦物；熱液隨著交代反應不斷進行溫度逐漸降低，體系進入矽卡巖階段晚期開始出現(xiàn)閃石族礦物，如鎂鐵閃石等，同時沉淀磁鐵礦、磁黃鐵礦等；退化蝕變階段以大量形成閃石族礦物為標志，并有綠簾石以及大量磁黃鐵礦形成；金屬硫化物階段以含硫金屬礦物形成為特征，出現(xiàn)了大量的黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等礦物，屬濕矽卡巖礦物形成階段。自然金形成于后期熱液作用過程中，形成溫度較低。

總體而言，礦床內(nèi)部矽卡巖礦物形成受溫度環(huán)境控制，顯示出從高溫到低溫的生成順序，從干矽卡巖到濕矽卡巖的一般矽卡巖礦物形成順序。

5.結論

（1）根據(jù)巖石學、巖相學及礦床地質(zhì)特征，哈西亞圖鐵多金屬礦床矽卡巖蝕變帶可劃分為石榴子石矽卡巖帶、透輝石矽卡巖帶、綠簾石矽卡巖帶、陽起石矽卡巖帶、透閃石矽卡巖帶等，形成期次包括矽卡巖階段、退化蝕變階段、金屬硫化物階段。

（2）哈西亞圖礦床中金為主要成礦元素，成礦作用發(fā)生于板塊俯沖階段，該時期殼幔巖漿作用能夠帶來更深且富含金的幔源巖漿，在有利地層建造條件下能夠形成了該地區(qū)特有的層控礦床特征。

參考文獻：

[1]李文淵.祁漫塔格找礦遠景區(qū)地質(zhì)組成及勘查潛力[J].西北地質(zhì)， 2010， 43（4）：1-9.

[2]趙一鳴，豐成友，李大新，等.青海西部祁漫塔格地區(qū)主要矽卡巖鐵多金屬礦床成礦地質(zhì)背景和礦化蝕變特征[J].礦床地質(zhì)， 2013， 32（1）：1-19.

[3]劉建楠，豐成友，趙一鳴，等.青海野馬泉矽卡巖鐵鋅多金屬礦區(qū)侵入巖、交代巖及礦化蝕變特征[J].礦床地質(zhì)， 2013， 32（1）：77-93.

[4]李玉春，李彬，陳靜，等.東昆侖拉陵灶火礦區(qū)花崗閃長巖Sr-NdPb同位素特征及其地質(zhì)意義[J].礦物巖石， 2013， 33（3）：110-115.

[5]李文良，夏銳，卿敏，等.應用輝鉬礦Re-Os定年技術研究青海什多龍矽卡巖型鉬鉛鋅礦床的地球動力學背景[J].巖礦測試， 2014（06）：900-907.endprint

[6]于淼，豐成友，趙一鳴，等.青?？ǘ鴧s卡銅多金屬礦床流體包裹體地球化學及成因意義[J].地質(zhì)學報， 2014， 88（05）：903-917.

[7]陳靜，謝智勇，李彬，等.東昆侖拉陵灶火鉬多金屬礦床含礦巖體地質(zhì)地球化學特征及其成礦意義[J].地質(zhì)與勘探， 2013， 49（05）：813-824.

[8]馬圣鈔，豐成友，張道俊，等.青?；㈩^崖矽卡巖型多金屬礦床蝕變礦化分帶特征研究[J].礦床地質(zhì)， 2013， 32（1）：109-121.

[9]黎存林，代巖，王雪萍，等.青海省格爾木市哈西亞圖地區(qū)鐵多金屬礦床的發(fā)現(xiàn)及意義[J].西北地質(zhì)， 2012， 45（1）：222-228.

[10]南卡俄吾，賈群子，唐玲，等.青海東昆侖哈西亞圖礦區(qū)花崗閃長巖鋯石U-Pb年齡與巖石地球化學特征[J].中國地質(zhì)， 2015， 42（03）：702-712.

[11]南卡俄吾，賈群子，李文淵，等.青海東昆侖哈西亞圖鐵多金屬礦區(qū)石英閃長巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡和巖石地球化學特征[J].地質(zhì)通報， 2014（06）：841-849.

[12]莫宣學，羅照華，鄧晉福，等.東昆侖造山帶花崗巖及地殼生長[J].高校地質(zhì)學報， 2007， 13（3）：403-414.

[13]姜春發(fā).中央造山帶開合構造[M].地質(zhì)出版社， 2000.

[14]于淼.青海尕林格鐵礦矽卡巖礦物學及礦化蝕變分帶特征研究[D].中國地質(zhì)大學（北京）， 2013.

[15]宋忠寶，賈群子，張占玉，等.東昆侖祁漫塔格地區(qū)野馬泉鐵銅礦床地質(zhì)特征及成因探討[J].西北地質(zhì)， 2010， 43（4）：209-217.

[16]肖曄，豐成友，劉建楠，等.青?？系驴煽髓F多金屬礦區(qū)年代學及硫同位素特征[J].礦床地質(zhì)， 2013， 32（1）：177-186.

[17]田承盛，豐成友，李軍紅，等.青海它溫查漢鐵多金屬礦床～（40）Ar-～（39）Ar年代學研究及意義[J].礦床地質(zhì)， 2013， 32（1）：169-176.

[18]豐成友，王松，李國臣，等.青海祁漫塔格中晚三疊世花崗巖：年代學、地球化學及成礦意義[J].巖石學報， 2012， 28（02）：311-324.

[19]南卡俄吾，賈群子，李文淵，等.東昆侖地區(qū)中生代熔融、同化、存儲和均一（MASH）過程及殼幔巖漿混合[J].地球科學與環(huán)境學報， 2015， 37（01）：37-45.

[20]南卡俄吾，賈群子，李文淵，等.青海省火成巖同位素地質(zhì)年代學與構造巖漿熱事件對比研究[J].西北地質(zhì)， 2014（2）：51-61.

[21]陳國超，裴先治，李瑞保，等.東昆侖造山帶晚三疊世巖漿混合作用：以和勒岡希里克特花崗閃長巖體為例[J].中國地質(zhì)， 2013， 40（04）：1044-1065.endprint