青海省都蘭縣柴灣多金屬礦地質(zhì)特征與找礦標志研究

解安炳，朱戰(zhàn)挺，趙維孝，馬奇明，楊海云

(青海省第二地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810028)

1 地 層

礦區(qū)大面積第四系(Q)覆蓋，零星出露有石炭系下統(tǒng)大干溝組(C1dg)、三疊系上統(tǒng)鄂拉山組(T3e)地層。

1.1 石炭系下統(tǒng)大干溝組(C1dg)

地表只在礦區(qū)北部一帶小面積出露，為一套濱?！獪\海相沉積巖系，地層總體呈北北西向展布，因礦區(qū)處于白石崖背斜核部，地層產(chǎn)狀礦區(qū)北部傾向北東，傾角30(°)～45(°)，厚度>200 m，南部第四系覆蓋，從鉆孔編錄資料分析，南部傾向南西，傾角一般55(°)～75(°)，與三疊系鄂拉山組呈不整合接觸。該組巖性從下至上可分為3個巖性段：炭質(zhì)板巖夾砂巖段、灰?guī)r及硅化灰?guī)r段、大理巖段。

1.1.1 炭質(zhì)板夾砂巖段

炭質(zhì)板巖：黑色，污手，變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造，巖石中可見細脈狀及浸染狀分布的黃鐵礦化，含量局部可達5%。砂巖：細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由長石及石英組成，分選性較好，粒度大小0.1～0.25 mm，達粉砂范疇，石英碎屑表面較干凈，長石表面發(fā)生有粘土化蝕變現(xiàn)象，巖石表面發(fā)育有后期碳酸鹽脈。

1.1.2 灰?guī)r及硅化灰?guī)r段

與下伏炭質(zhì)板巖夾砂巖段及上伏大理巖段呈整合接觸，巖石因后期構(gòu)造影響，較為破碎，蝕變以硅化為主，巖石中未見礦化現(xiàn)象。其巖性特征，灰?guī)r：巖石主要由碳酸鹽礦物方解石組成，其次含有少量石英碎屑、金屬礦物及后期碳酸鹽脈體；硅化灰?guī)r：巖石主要由碳酸鹽礦物方解石組成，其次含有少量玉髓及金屬礦物。

1.1.3 大理巖段

上伏與三疊系火山巖呈交代接觸，形成矽卡巖。巖石局部具有硅化現(xiàn)象，巖石特征為：巖石主要由碳酸鹽礦物方解石組成，其次含有少量金屬礦物。該區(qū)大理巖硅化相對較弱，而大理巖成分對矽卡巖型成礦具一定的影響。一般而言，大理巖成分不純，Mg質(zhì)成分低，SiO2含量高，巖石硅化強時，在構(gòu)造變形及巖漿熱液侵入過程中巖石容易破碎，也易形成層間滑動及層間剝離，為成礦提供了儲礦空間，對成礦有利。礦區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的的矽卡巖帶主要賦存于大理巖與凝灰?guī)r的接觸部位，而具硅化較強地段矽卡巖厚度大，礦化程度相對較高，說明圍巖巖性對成礦具有明顯的控制作用。該巖性段上部與三疊系上統(tǒng)鄂拉山組巖屑晶屑凝接觸部位，形成矽卡巖，矽卡巖厚度變化大，厚度一般幾十公分到數(shù)十米，巖石蝕變強烈，以矽卡巖化為主，磁鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化常見。

1.2 三疊系上統(tǒng)鄂拉山組(T3e)

與石炭系下統(tǒng)大干溝組不整合接觸。巖石局部可見綠泥石化、硅化及后期充填的細脈狀黃鐵礦化。巖屑晶屑凝灰?guī)r主要由火山碎屑和膠結(jié)物兩部分組成，火山碎屑：主要由晶屑和巖屑組成，其次含有少量火山角礫，晶屑主要有斜長石、鉀長石、石英及暗色礦物組成。膠結(jié)物：主要為隱晶質(zhì)火山灰，部分后期重結(jié)晶生成長英質(zhì)物質(zhì)，主要以膠結(jié)物的形式膠結(jié)火山碎屑，金屬礦物呈不規(guī)則粒狀集合體巖石中浸染狀分布。根據(jù)20萬區(qū)調(diào)報告[1]，巖石中微量元素Cu含量10.13×10-6，Pb含量18.33×10-6、Zn含量50.7×10-6，說明巖石中微量元素含量高，為成礦作用提供了充分的物質(zhì)來源。

2 構(gòu) 造

2.1 褶皺構(gòu)造

礦區(qū)位于白石崖背斜核部，由石炭紀碳酸鹽巖及三疊紀火山巖組成，軸向北西西，北翼傾向北東，傾角30(°)～45(°)，南翼傾向南西，傾角55(°)～75(°)。通過普查工作中進行的物探資料對比分析，褶皺為一向東傾伏的背斜構(gòu)造，目前發(fā)現(xiàn)的礦體主要分布于該背斜的南翼，褶皺構(gòu)造對成礦作用影響不大。

2.2 斷層

礦區(qū)因覆蓋大，無法觀測到斷層是否存在，根據(jù)鉆孔資料，目前礦區(qū)未發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模斷層，只在局部可見有小規(guī)模斷層，各鉆孔中發(fā)現(xiàn)的斷層與相鄰鉆孔對比，斷層在走向上及傾向上連續(xù)性較差。斷層性質(zhì)一般為逆斷層，寬度<10 m，斷層產(chǎn)狀南傾，傾角55(°)～75(°)，為成礦期前斷層。

礦區(qū)內(nèi)的地層由于受區(qū)域主應力的作用，層間構(gòu)造和節(jié)理發(fā)育，特別是大理巖與三疊系凝灰?guī)r接觸部位的層間構(gòu)造與節(jié)理為礦液運移及交代作用提供了較好的導礦通道和良好的儲礦空間，為礦區(qū)主要儲礦構(gòu)造[2]。

3 巖漿巖與變質(zhì)巖

3.1 巖漿巖

礦區(qū)侵入巖不發(fā)育，地表及鉆孔中未見到侵入巖體及巖脈，但火山巖發(fā)育。礦區(qū)火山巖主要為三疊紀陸相裂隙噴溢噴(發(fā))巖，巖石為巖屑晶屑凝灰?guī)r，與下伏石炭系地層呈不整合接觸，巖石中微量元素含量高，為成礦作用提供了主要物質(zhì)來源。

3.2 變質(zhì)巖

礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖較為發(fā)育，按成因分主要為區(qū)域變質(zhì)、接觸變質(zhì)、動力變質(zhì)及熱液蝕變。區(qū)域變質(zhì)形成的巖石主要有炭質(zhì)板巖、結(jié)晶灰?guī)r、大理巖等；接觸變質(zhì)主要為矽卡巖化；動力變質(zhì)主要為巖石的碎裂和糜棱巖化；熱液蝕變主要為碳酸鹽化、綠簾石化、綠泥石化和硅化。多金屬礦則與接觸變質(zhì)和熱液蝕變關(guān)系更為密切。

各種變質(zhì)作用范圍較小，主要分布于三疊紀火山巖與石炭紀碳酸巖地層接觸帶及附近。從時間上，接觸變質(zhì)較早，熱液蝕變多疊加于接觸變質(zhì)之上，而動力變質(zhì)時間較早，一般表現(xiàn)為成礦前期?？臻g上，接觸變質(zhì)多發(fā)生在巖屑晶屑凝灰?guī)r與大理巖接觸帶部位，寬度為0.5～80 m；動力變質(zhì)主要位于斷層及附近，寬度為5～10 m；熱液蝕變范圍較小，主要位于接觸變質(zhì)形成的矽卡巖內(nèi)外，寬度<10 m。

接觸變質(zhì)受地層產(chǎn)狀、圍巖成分及性質(zhì)等因素控制。由于凝灰?guī)r覆蓋于大理巖之上，因此，變質(zhì)范圍向深部逐漸減小，強度減弱。接觸變質(zhì)主要表現(xiàn)為矽卡巖化，自內(nèi)接觸帶向外接觸帶大致可分為矽卡巖—矽卡巖化大理巖[3]。

接觸交代變質(zhì)形成的蝕變作用在礦區(qū)有如下特點：矽卡巖產(chǎn)出部位較為單一，主要產(chǎn)于三疊系巖屑晶屑凝灰?guī)r與石炭系大理巖接觸部位的矽卡巖；雙交代作用不明顯，無明顯矽卡巖蝕變分帶性。接觸帶上，無論在走向上還是延深方向，矽卡巖在元素、礦物的分布無規(guī)律性；矽卡巖厚度與礦體厚度無相關(guān)性。礦區(qū)所圈出的多金屬礦體，在3 100 m中段37線勘探線上礦體厚度寬3 m，而矽卡巖厚40 m。在29線上多金屬礦體寬5 m，而矽卡巖寬5 m左右。說明矽卡巖厚度與礦化厚度、品位相關(guān)系數(shù)不相關(guān)。矽卡巖期主要形成細粒鈣鋁榴石及透輝石，稍晚為粗?！写至ｂ}鋁榴石及鈣鐵榴石透輝石。熱液蝕變期：蝕變礦物有透閃石、綠泥石、碳酸鹽、少量透輝石、綠簾石等。磁鐵礦化：磁鐵礦交代細粒柘榴透輝石矽卡巖，礦石呈細粒結(jié)構(gòu)，塊狀、浸染狀、條帶狀構(gòu)造。熱液期礦化：此期礦化疊加在磁鐵礦化之上，該期礦化普遍伴生有碳酸鹽化，形成閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等。該熱液期稍后硫化物與綠泥石、綠簾石共生，形成鉛鋅礦體或形成含鉛鋅貧鐵礦體[4]。

4 礦體特征及圍巖

礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦體主要產(chǎn)于三疊系上統(tǒng)鄂拉山組巖屑晶屑凝灰?guī)r與石炭系下統(tǒng)大干溝組大理巖接觸帶交代形成的矽卡巖及蝕變巖中，成礦類型屬接觸交代矽卡巖型礦床。礦體呈似層狀及透鏡狀。Ⅰ礦化帶中礦體傾向南西，傾角較陡，一般為55(°)～75(°)，礦體長50～572 m，厚度1.06～8.83 m，延深37～211.6 m。以閃鋅礦為主，方鉛礦、黃銅礦、磁鐵礦次之。主礦體長572 m，厚度1.23～8.83 m，延深135～304 m。Ⅱ礦化帶礦體傾向北，傾角46(°)礦體厚度1.15～1.21 m，推測長200 m，延深>100 m，以鐵礦、鉛鋅為主[5]。圍巖主要為凝灰?guī)r、矽卡巖、硅化灰?guī)r、大理巖等。Ⅰ礦化帶中礦體頂板圍巖為矽卡巖、凝灰?guī)r、大理巖，底板巖性為矽卡巖、大理巖、灰?guī)r及硅化灰?guī)r等?？傮w傾向南西向，傾角一般在55(°)～75(°)，礦體與圍巖夾角<10(°)。矽卡巖一般形成礦體的外殼，厚度0.5 m至幾十米。Ⅱ礦化帶中礦體頂板圍巖為矽卡巖，底板巖性為灰?guī)r、大理巖，圍巖產(chǎn)狀北傾，傾角45(°)左右。礦產(chǎn)與圍巖基本同一產(chǎn)狀。近接觸帶80 m范圍內(nèi)，圍巖具有一定的蝕變，碳酸鹽巖巖石以矽卡巖化為主，其次為碳酸鹽化、硅化，金屬礦化主要有磁鐵礦化、黃銅礦化、閃鋅礦化和方鉛礦化。火山凝灰?guī)r蝕變類型主要有綠泥石化、綠簾石化、硅化，金屬礦化主要為磁黃鐵礦化。遠離接觸帶蝕變則減弱。圍巖巖性對成礦具有一定的影響作用，碳酸鹽巖為圍巖時，特別硅化較強的碳酸鹽巖做為圍巖對成礦十分有利。而凝灰?guī)r對矽卡巖化和熱液蝕變的進行有一定的阻滯和隔擋作用，通常成為礦體的頂板。礦體中夾石少，目前圈定的礦體中未有夾石[6]。

5 礦床成因及找礦標志

5.1 礦床成因

礦床已發(fā)現(xiàn)的礦體賦存于三疊世上統(tǒng)鄂拉山組凝灰?guī)r與石碳世下統(tǒng)大干溝組巖層形成的接觸交代變質(zhì)帶中，凝灰?guī)r是成礦的主要母巖，為礦床形成提供了熱力和絕大多數(shù)物質(zhì)來源。成礦圍巖為石碳系大干溝組碳酸鹽巖，含礦巖性主要為矽卡巖、大理巖及灰?guī)r，圍巖蝕變主要為矽卡巖化、其次為熱液蝕變。礦體受巖漿熔巖、圍巖蝕變以及層間裂隙的共同制約。綜合上述，該礦床深部含礦溶流隨巖漿的噴溢(發(fā))接觸交代成礦，屬接觸交代的矽卡巖型礦床。礦區(qū)與白石崖西南區(qū)M20礦床相連，為該礦區(qū)的西延段，礦床屬同一成礦環(huán)境，礦床受巖漿巖、圍巖巖性及層間裂隙等的綜合控制。

1)礦區(qū)成礦母巖主要為凝灰?guī)r，為礦床的形成提供了主要物質(zhì)來源，深部含礦溶液隨著巖漿噴溢(發(fā))過程中，與碳酸鹽巖產(chǎn)生接觸交代變質(zhì)和充填成礦。所以巖漿巖是主要的控礦因素之一。

2)礦區(qū)內(nèi)的碳酸鹽巖，在構(gòu)造變形中易發(fā)生破碎，也易形成層間滑動及層間剝離，形成構(gòu)造裂隙，加之碳酸鹽巖化學活動性較強，易與巖漿熱液交代形成矽卡巖型礦床，所以成礦圍巖也是控礦因素之一。

3)礦區(qū)內(nèi)，成礦前斷裂構(gòu)造不發(fā)育，但因區(qū)域上的斷裂活動及巖體侵入產(chǎn)生的擠壓應力作用，礦區(qū)內(nèi)的巖層形成了大量的層間構(gòu)造及節(jié)理。這些層間構(gòu)造及節(jié)理對矽卡巖的形成起到了重要的作用，為礦液的貫入、運移、交代和沉淀提供了良好的空間，為礦區(qū)主要儲礦構(gòu)造。

5.2 找礦標志

礦區(qū)第四系覆蓋大，根據(jù)已有的資料分析認為，礦區(qū)找礦標志主要為矽卡巖帶，所以總結(jié)主要有以下幾個找礦標志。

1)早石炭世大干溝組地層與三疊世鄂拉山組火山巖接觸帶是尋找矽卡巖帶的有利地段，也是尋找多金屬礦化體的有利部位。在矽卡巖帶中特別是具有透輝石化、鈣鋁矽卡巖化地段是尋找多金屬礦體的有利地段。

2)礦體主要受地層層間破碎帶控制，構(gòu)造裂隙及節(jié)理是儲礦的主要空間，是尋找較大礦體的有益地段。

6 結(jié) 論

礦床受巖漿巖、圍巖巖性及層間裂隙等的綜合控制，礦床深部含礦溶流隨巖漿的噴溢(發(fā))接觸交代成礦，屬接觸交代的矽卡巖型礦床，找礦標志主要為矽卡巖帶，早石炭世大干溝組地層與三疊世鄂拉山組火山巖接觸帶是尋找矽卡巖帶的有利地段，構(gòu)造裂隙及節(jié)理是儲礦的主要空間，是尋找較大礦體的有益地段。