青海省斑巖型銅多金屬礦床地質(zhì)特征及找礦方向

劉 榮，張洪濤，劉晶晶

(1. 青海省青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源重點實驗室，青海 西寧 810012； 2. 青海省地質(zhì)調(diào)查院，青海 西寧 810012； 3. 青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海 西寧 810007； 4. 青海省地質(zhì)礦產(chǎn)測試應(yīng)用中心，青海 西寧 810001)

0 前 言

對于青海省中北部地區(qū)斑巖型銅多金屬礦床礦帶南段的研究程度較高，而北部地區(qū)的研究則相對落后。通過對銅礦多金屬礦床所具有的地質(zhì)特征、礦床形成的類型以及成礦的機制原理的研究和分析，為青海地區(qū)多金屬礦床找礦提供了一定的方向和模型，并取得了一定的成果。銅礦是金屬礦產(chǎn)資源中成分中較為重要的一種，他在制造業(yè)、電氣行業(yè)以及國防工業(yè)中被廣泛的使用。而隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，使得人們對銅礦資源的需求量不斷地增加。目前，我國能夠自給自足的銅礦量僅能達到23%，為了確保相關(guān)領(lǐng)域行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，需要不斷地開發(fā)銅礦資源并開展礦床地質(zhì)特征的研究，這種需求已成為迫在眉睫的趨勢。青海省北部地區(qū)是我國有色金屬成礦帶。相對來說，對于該區(qū)域南部邊緣的地區(qū)的開采和研究已經(jīng)初具規(guī)模，但是對于北部邊遠地區(qū)的研究以及找礦方向還并不明確，從而極大地影響了該區(qū)域的礦力開采。

1 區(qū)域地質(zhì)概述

青海省斑巖型銅多金屬礦床主要位于柴達木北緣分區(qū)，可見圖1。經(jīng)過地質(zhì)構(gòu)造的不斷變化和發(fā)展，使得該區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、作用、強度以及類型不斷地發(fā)生著變化。該區(qū)域地質(zhì)層發(fā)育不完善且多以斷層為主，使得整體地質(zhì)帶的連續(xù)性以及完整性較差[1]。這一區(qū)域能夠成為蘊含著多金屬的礦床主要是由于在數(shù)千年前，地質(zhì)構(gòu)造變化的作用下使得陸內(nèi)、陸間形成了裂谷的環(huán)境。而在近期，柴達木盆地北緣的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也在發(fā)生著不斷的變化，在動力的作用下進而使該區(qū)域形成了“一山兩盆”的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。在長期的地質(zhì)變化過程中，該區(qū)域逐漸形成了蘊含不同礦層的高壓變質(zhì)帶。

圖1 區(qū)域地質(zhì)

2 地質(zhì)特征和構(gòu)造

2.1 斑巖體地質(zhì)特征

2.1.1 斑巖體的規(guī)模和形狀

納日貢瑪區(qū)域內(nèi)的斑巖體主要是以有色的斑狀黑云母花崗巖巖體、打古貢卡花崗閃長斑巖體等多種巖體共同構(gòu)成。巖體多以不規(guī)則的小型巖株或是巖脈為主，其分布面積大都小于1 km2，而且其分布特點也多以侵入體族群的形式為主，其中以花崗斑巖體作為研究的主要對象。

2.1.2 與斑巖體有關(guān)的圍巖特征

1)圍巖建造

斑巖型礦床對于圍巖的要求并不嚴格，其所具有的物理化學(xué)性質(zhì)將會影響到礦液的流動范圍和礦物質(zhì)的聚集位置。該區(qū)域的銅多金屬礦的含礦層主要為二疊系和三疊系。因而其圍巖多以二疊紀尕迪考組基性、中基性火山巖及火山碎屑巖—碎屑巖為建造結(jié)構(gòu)，尕迪考組是區(qū)域上重要的含礦地層。其礦化部位主要分布于斑巖體與內(nèi)外的接觸帶上[2]。同時，在圍巖和斑巖體之中也有一部分的礦化分布。礦石呈現(xiàn)出較為典型的細脈侵染狀以及網(wǎng)脈狀的特點。而像烏蔥察別銅多金屬礦點的圍巖除了含有大量的火山巖外，還含有一定量的碳酸鹽巖，因此在該巖體的內(nèi)部除了有斑巖型的礦化的情況之外，在巖體與圍巖相互接觸的位置也產(chǎn)生了變質(zhì)作用下形成的斑巖。

2)含礦斑巖體的侵位構(gòu)造

青海省納日貢瑪?shù)貐^(qū)的含礦區(qū)域的巖體其主要是受到章崗日松—囊謙超殼深的斷裂而形成了目前斑巖帶和金屬礦化帶的展布。通常情況下，大型的斑巖銅礦床最為明顯的附礦構(gòu)造就是其巖體的接觸帶以及巖體頂部和圍巖之間的裂隙構(gòu)造。其中以裂隙構(gòu)造的發(fā)育變化程度影響著整個礦床中銅礦的富含量。青海省納日貢瑪?shù)貐^(qū)無論是通過地表觀察還是利用鉆孔探查都可以看到其銅礦的富集程度和構(gòu)造裂隙之間的關(guān)系。

2.1.3 成礦斑巖體的巖石特征

通過我們對納日貢瑪區(qū)域內(nèi)的含礦斑巖體進行觀察，我們可以看到該巖石以淺灰色和淡肉紅色的斑狀結(jié)構(gòu)為主要構(gòu)成顏色。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

2.2.1 構(gòu)造

該區(qū)域在造期經(jīng)歷了來自東南方向向地塊進行俯沖的碰撞，后經(jīng)過山陸內(nèi)部構(gòu)造運動作用，使得其遭受了韌性剪切的作用，逐漸形成了較塑性的強片理化帶以及較為剛性的塊狀中基性的火山巖段[3]。因此該區(qū)域的礦體呈現(xiàn)出近似平行的延伸或是扁豆體。

該區(qū)域形成成礦構(gòu)造可分為3個階段。第1階段構(gòu)造是在晚加里東期區(qū)域的變質(zhì)作用下而逐漸形成的韌性剪切帶，在構(gòu)造作用的推動下使得該區(qū)域內(nèi)部的巖石受到退化蝕變的作用，導(dǎo)致巖石內(nèi)部的物質(zhì)成分進行了重新的組合，而在變化過程中成礦中的有利元素進行了進一步的離析和活化的反應(yīng)，進而逐漸形成了成礦作用下的主要物質(zhì)來源；第2階段就是在疊加韌性剪切帶上由于巖石的脆性和韌性的斷裂，造成該構(gòu)造期在熱液和構(gòu)造破碎的蝕變作用力下帶動礦物質(zhì)沿著構(gòu)造裂隙不斷進行遷移并最終匯集形成成礦；第3階段的構(gòu)造變化主要發(fā)生在早期韌性剪切帶，使得礦化蝕變帶出現(xiàn)錯斷[4]。

2.2.2 控礦構(gòu)造特征

每個階段的構(gòu)造特征主體有以下幾個方面的表現(xiàn)。

1)片理化帶的地質(zhì)特征

該理化帶多為發(fā)育綠泥石化、綠簾石化以及陽起石化等不同的蝕變，在地表經(jīng)歷風(fēng)化作用后，不斷的發(fā)生蝕變其主要表現(xiàn)為強綠色泥化，局部區(qū)域為土狀，而進行深部鉆孔時可看出其理化帶呈現(xiàn)出千糜狀特點，當在水力的不斷作用下發(fā)生膨脹，因此該區(qū)域的穩(wěn)定性較差。經(jīng)過剪切作用形成的地質(zhì)構(gòu)造期主要會因變質(zhì)作用導(dǎo)致石英脈多以片理性狀況分布。

2)主成礦期構(gòu)造特征

該礦期的構(gòu)造主要以脆韌性的斷裂構(gòu)造為主。其斷裂區(qū)域基本上和片理化帶的走向一致，只有在局部地區(qū)可能存在交匯的情況。這種構(gòu)造特征主要表現(xiàn)為區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)角礫巖以及構(gòu)造列席紅填充著形狀不規(guī)則斑雜狀的石英脈而此類石英脈則會發(fā)育出黃銅礦化。尤其是在造其形成的第2期構(gòu)造帶上其礦化石的腐蝕能力明顯較強。

3)成礦期后構(gòu)造

成礦期后期構(gòu)造主要以東南方向以及東西方向的構(gòu)造發(fā)育為主，造成早期形成的韌性剪切帶以及礦化蝕變帶出現(xiàn)錯斷的情況，在地貌特征上多以埡口等形態(tài)為主，而溝谷較為暢直，其區(qū)域內(nèi)的巖石多以脆性碎裂的特征為主，礦化腐蝕不再發(fā)育。

3 礦床的成因以及找礦方式

3.1 礦床成因

通過我們對該區(qū)域的地質(zhì)特征以及控礦因素等問題的分析，我們發(fā)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)部火山巖系中的銅礦床的形成原因主要以島孤中的基性火山巖作為主要的容礦巖石，而在早期的發(fā)育階段，受到地域變形變質(zhì)的影響使其逐漸形成了韌性剪切帶，并出現(xiàn)了退變，導(dǎo)致礦元素發(fā)生了解離。而后期疊加在韌性剪切帶的崔韌性構(gòu)造對于礦元素的活化、遷移和不斷的富集最終形成成礦的銅礦床有著非常積極的作用。

3.2 找礦標志

礦化蝕變帶以及構(gòu)造破碎帶在風(fēng)力的不斷作用力下，會出現(xiàn)較為明顯的褐鐵礦化的情況，其主要原因是由于黃鐵礦和火山巖中暗色礦物質(zhì)出現(xiàn)退變淋濾所導(dǎo)致的。而黃銅礦則會逐漸氧化成為孔雀石和藍銅礦，并在耐風(fēng)化礦物以及巖石的裂隙中逐漸形成一層薄膜或是被膜。這種出現(xiàn)的氧化帶就是我們在尋找礦化體過程中的主要參考物。通常情況下的找礦標志主要有以下幾種。

1)巖石標志

在基性或是中性的火山巖發(fā)育區(qū)內(nèi)，通常會具備較高的銅地球化學(xué)背景，因此可以通過這種宏觀的方式尋找礦源，而這種找礦方式針對的主要是礦源層。

2)構(gòu)造標志

在火山巖出現(xiàn)較為強烈的片理化構(gòu)造變化以及出現(xiàn)蛻變的基礎(chǔ)上。如果在后期發(fā)育過程中疊加了脆—韌性的構(gòu)造帶，那么這種區(qū)域則通常是銅化探異的常區(qū)以及礦化帶，甚至還有可能是礦體的主要產(chǎn)出地帶。

3)礦化蝕變標志

一般情況下在地質(zhì)研究過程中我們會發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)綠泥石化、孔雀石化、褐鐵礦化等一些礦化蝕變較為集中的地段，則很容易形成礦化體。

4)化探標志

通常情況下銅化異常區(qū)域往往是出現(xiàn)巖石發(fā)生次變的區(qū)域，該區(qū)域次變較為強烈，且熱液的活動也會相對頻繁。因而非常有利于礦化體形成。

5)物探標志

在進行物探工作時通過測量其高視極化率可以尋找到銅礦或是金屬較為集中的區(qū)域。當然，在成礦的要素不同所具有的特征也有所不同。

3.3 找礦技術(shù)方法

1)地質(zhì)勘探技術(shù)

這種方式主要是針對于含礦的目標物和其相關(guān)的構(gòu)造、巖石的特點和性質(zhì)以及區(qū)域內(nèi)的含礦潛力進行評價分析的手段。

2)遙感技術(shù)

通過遙感影像來分析目標區(qū)域內(nèi)的各項數(shù)值的對應(yīng)區(qū)域從而推斷礦化標志所分布的范圍，尤其是對于斑巖型的蝕變以及分帶較為明顯的礦床的尋找非常有效。

3)地球物理技術(shù)

物探方式是尋找銅礦等多金屬礦的主要方式之一，在探查過程中通常采用重力法、磁法以及電法3種不同的方式。物探方式在使用過程中受到不同環(huán)境因素的制約和影響因此會有不同的效果。

4)探礦工程技術(shù)

這種方式是目前用于礦產(chǎn)勘探的主要手段，從而圈定礦體，確定礦體規(guī)模、形狀以及品位等要素。

4 結(jié) 語

我們對青海省斑巖型銅多金屬礦床的地質(zhì)特征以及相關(guān)的的地質(zhì)構(gòu)造和礦床特征做了簡要的分析，就區(qū)域內(nèi)斑巖型礦床的控礦地質(zhì)條件以及分布規(guī)律進行了分析，并對相應(yīng)的找礦方式進行了闡述，從而進一步的提升了找礦工作的準確性。

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