青海省都蘭縣加羊多金屬礦地質(zhì)特征與成礦機(jī)理研究

汪成萍，薛才毛，趙勝楠，丁成旺，楊海云

(1. 青海省第四地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810029； 2. 青海省第一地質(zhì)勘查院，青海 海東 810600; 3. 青海省第二地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810028)

1 地層

研究區(qū)范圍內(nèi)出露地層為奧陶系灘間山群(OST)，出露范圍較大，其巖性為一套碳酸鹽巖組和變火山巖巖組地層。

1.1 碳酸巖巖組(OST1)

位于研究區(qū)東南部，主要巖性為泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r、石英砂巖、砂質(zhì)灰?guī)r等?？傮w走向?yàn)?6(°)，傾向南東，傾角30(°)～75(°)。其中泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r大多已變質(zhì)形成方解石大理巖(OST1(mb))，石英砂巖變成變余綠泥石英砂巖(OST1(ss))，該套地層在礦區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約700 m左右，最寬約137 m，最窄60 m，該巖組為研究區(qū)的主要賦礦層位。

1)方解石大理巖(OST1(mb))：灰色—灰白色，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為方解石，局部有黃鐵礦呈星點(diǎn)狀。局部有綠泥石化、矽卡巖化。

2)變余綠泥石英砂巖(OST1(ss))：深灰色，變余砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英、綠泥石黑云母。受熱接觸變質(zhì)作用，巖石中組成礦物及結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生了改變。泥質(zhì)物全部被綠泥石、黑云母礦物取替，形成交代假象結(jié)構(gòu)；坑道中普遍見(jiàn)綠泥石細(xì)脈沿裂隙充填，伴隨有黃鐵礦出現(xiàn)。

3)砂質(zhì)灰?guī)r：受熱蝕變成變質(zhì)石英砂巖，灰色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為微晶方解石、石英，其中方解石呈他形細(xì)粒粒狀。

1.2 火山巖巖組(OST2)

巖性主要有流紋巖安山巖(OST2(α))、英安質(zhì)角礫熔巖(OST2(bl))。

1)安山巖(OST2(α))：多呈深灰綠色，半晶質(zhì)膠質(zhì)結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造，主要礦物有中性斜長(zhǎng)石(40%～50%)、黑云母(10%～15%)、陽(yáng)起石(1%～2%)。其中基性斜長(zhǎng)石呈半自形小板條狀構(gòu)成斑晶，局部平行排列，部分略微有高嶺土化、絹云母化、簾石化。主要分布于研究區(qū)東南部和北部[1]。

2)英安質(zhì)角礫熔巖(OST2(bl))：灰紫色，碎屑結(jié)構(gòu)，流紋構(gòu)造。巖石由碎屑物和膠結(jié)物兩部分組成。碎屑物有斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英晶屑，巖屑為酸—中酸性火山巖組成，棱角不明顯，稍有磨圓現(xiàn)象。熔巖成分為玻璃質(zhì)和隱晶質(zhì)及個(gè)別鉀長(zhǎng)石、石英等，膠結(jié)物具流紋構(gòu)造。出露于研究區(qū)東南部。

2 構(gòu)造

2.1 褶皺

研究區(qū)灘間山群地層整體表現(xiàn)為一向北傾伏的背斜構(gòu)造，軸向近南北，核部由淺變質(zhì)碎屑巖、大理巖、大理巖化灰?guī)r組成。東翼地層較陡產(chǎn)狀多在50(°)～70(°)，西翼地層產(chǎn)狀較緩，在45(°)左右[2]。

2.2 斷裂構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)北東向斷裂構(gòu)造主要有F103、F104、F105、F106、F107、F108、F109、F110。

F101：總體走向北東，傾向北西，傾角67(°)～73(°)，走向控制長(zhǎng)度330 m，傾向延深大于200 m，且該構(gòu)造位于花崗閃長(zhǎng)巖巖體內(nèi)。

F103：總體走向北北東，傾向南東，傾角59(°)～79(°)，走向控制長(zhǎng)度80 m，傾向延深大于90 m，該斷層位于灰?guī)r、大理巖內(nèi)，位于ⅩⅤ礦帶下盤(pán)、ⅩⅣ礦帶上盤(pán)，局部破碎較嚴(yán)重。

F104：位于ⅩⅣ礦帶下盤(pán)、ⅩⅢ礦帶上盤(pán)，與F103近平行產(chǎn)出，總體走向北北東，傾向南東，傾角64(°)～75(°)，走向控制長(zhǎng)度56 m，傾向延深大于130 m。

F105：位于ⅩⅡ礦帶下盤(pán)、Ⅶ礦帶上盤(pán)，其中Ⅷ礦帶在F105中產(chǎn)出?？傮w走向近北北東，傾向南東，傾角59(°)～85(°)，可見(jiàn)明顯破碎帶，走向控制長(zhǎng)度大于80 m，傾向延深大于150 m。

F106：位于Ⅶ礦帶下盤(pán)、Ⅵ礦帶上盤(pán)?？傮w走向近北北東，傾向南東，傾角64(°)～70(°)，走向控制長(zhǎng)度大于80 m，傾向延深大于150 m。

F107：位于F106下盤(pán)，Ⅵ礦帶從中產(chǎn)出。與F106近平行產(chǎn)出，總體走向近北北東，傾向南東，傾角70(°)左右，走向控制長(zhǎng)度大于50 m，傾向延深大于140 m。

F108：位于Ⅵ礦帶下盤(pán)，總體走向近北北東，傾向南東，傾角56(°)～82(°)，在地表可見(jiàn)出露，走向控制長(zhǎng)度大于130 m，傾向延深大于180 m。

F109：位于F108下盤(pán)且與其近平行，ⅩⅠ礦帶中產(chǎn)出?？傮w走向北北東，傾向南東，傾角63(°)～68(°)，走向控制長(zhǎng)度大于100 m，傾向延深大于100 m。

F110：位于Ⅴ礦下盤(pán)，與F108近平行，總體走向近北東，傾向南東，傾角52(°)～62(°)，走向控制長(zhǎng)度大于80 m，傾向延深大于50 m。

3 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)有多期巖漿侵入和火山噴發(fā)活動(dòng)，侵入巖及火山巖都較發(fā)育。區(qū)內(nèi)出露的侵入巖主要為華力西期花崗閃長(zhǎng)巖，分布在研究區(qū)南區(qū)和北區(qū)[3]。研究區(qū)內(nèi)侵入巖主要有石英斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖。

1)石英斑巖：灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶礦物主要為石英，其次為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石，含量25%，基質(zhì)成分與斑晶相同，基質(zhì)占75%。石英：斑晶石英為他形粒狀，偶見(jiàn)雙錐狀，常被熔蝕成港灣狀、渾圓狀，粒徑0.3 mm×0.4 mm，基質(zhì)為他形粒狀，粒徑0.01 mm，含量45%。鉀長(zhǎng)石：斑晶鉀長(zhǎng)石為半自形板狀，粒徑0.2 mm×0.5 mm，高嶺土化強(qiáng)烈，基質(zhì)鉀長(zhǎng)石為細(xì)粒粒狀，粒徑0.1 mm，含量35%。斜長(zhǎng)石：斑晶與基質(zhì)中均有產(chǎn)出，斑晶斜長(zhǎng)石為半自形板狀，粒徑0.2 mm×0.4 mm，絹云母化強(qiáng)烈，基質(zhì)為細(xì)粒粒狀，粒徑0.1 mm以下，含量20%。主要分布在研究區(qū)北部。

2)花崗閃長(zhǎng)巖：灰白色，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)、半自形結(jié)構(gòu)，在巖體中部則變?yōu)橹写至；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、角閃石、黑云母礦物組成。鉀長(zhǎng)石：含量為10%～35%，他形，具微紋構(gòu)造、條帶構(gòu)造，略具高嶺土化。斜長(zhǎng)石：含量35%左右，半自形板狀結(jié)構(gòu)，少數(shù)為他形結(jié)構(gòu)，環(huán)帶構(gòu)造。部分略有絹云母化、綠簾石化，少數(shù)斜長(zhǎng)石呈小嵌晶分布于鉀長(zhǎng)石等礦物之中。石英：含量為10%～15%，他形粒狀，常被熔蝕呈渾圓狀，粒徑0.3 mm×0.4 mm。角閃石：含量10%～15%，半自形—他形粒狀，綠泥石化現(xiàn)象；黑云母含量少，約占2%，個(gè)別綠泥石化或被簾石化交代。主要出露在研究區(qū)南部，呈巖基或巖株?duì)睢?jù)巖石化學(xué)分析表明，礦區(qū)花崗閃長(zhǎng)巖體里特曼指數(shù)δ=3.82，屬富硅、貧鋁，富鐵、鈉、鉀的堿性系列花崗閃長(zhǎng)巖[4]。

前期詳查對(duì)礦區(qū)南部花崗閃長(zhǎng)巖巖體采取了10個(gè)巖石原生暈樣，分析巖體中元素豐度，根據(jù)分析礦區(qū)花崗閃長(zhǎng)巖體中富含W、Mo、Cu、Pb、Au等元素，可能是為礦區(qū)提供成礦物質(zhì)來(lái)源的成礦母巖。

4 圍巖蝕變和礦體圍巖

4.1 圍巖蝕變

圍巖蝕變主要有矽卡巖化、綠泥石化、綠簾石化、螢石化、硅化、碳酸鹽化。

1)矽卡巖化。灘間山群碳酸鹽巖組與花崗閃長(zhǎng)巖體接觸帶矽卡巖比較發(fā)育。呈脈狀、透鏡狀、不規(guī)則狀產(chǎn)出。其巖性主要為透閃石—陽(yáng)起石矽卡巖、陽(yáng)起石—透輝石矽卡巖、綠泥石化—透輝石矽卡巖、綠泥石化—透閃石矽卡巖，有時(shí)可見(jiàn)其中有石榴子石被交代殘余。鉛鋅礦體主要賦存于矽卡巖化帶中[5]。

2)碳酸鹽化。在矽卡巖中方解石分布于鈣鐵輝石、透輝石、陽(yáng)起石粒間，或呈細(xì)脈狀充填巖石裂隙中，是矽卡巖期后熱液活動(dòng)產(chǎn)物。

3)硅化。透輝石矽卡巖、鈣鐵輝石矽卡巖中有石英呈細(xì)脈狀分布，或包圍、交代透輝石、鈣鐵輝石、陽(yáng)起石，是矽卡巖期后熱液活動(dòng)產(chǎn)物，伴有大量金屬硫化物。

4)綠泥石化。與陽(yáng)起石化緊密相伴，還有鱗片狀綠泥石包圍，交代透輝石、鈣鐵輝石，或呈細(xì)脈狀分布于透輝石矽卡巖、鈣鐵輝石矽卡巖裂隙，導(dǎo)致矽卡巖帶中的巖性復(fù)雜化。

5)螢石化。礦區(qū)內(nèi)為弱螢石化，螢石顆粒細(xì)小，肉眼不易看到，鏡下鑒定表明，螢石沿矽卡巖裂隙斷續(xù)分布，或在鈣鐵輝石粒間，說(shuō)明螢石是矽卡巖期后熱液活動(dòng)產(chǎn)物，具螢石化地段金屬硫化物礦化強(qiáng)烈。

4.2 礦體圍巖

礦體圍巖主要為大理巖、變余綠泥石英砂巖，以大理巖為主。大理巖：灰白色—灰色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為方解石(含量大于95%)，含少量綠泥石、石英，與巖體接觸帶附近有硅化現(xiàn)象，黃鐵礦含量1%左右，呈星點(diǎn)狀分布。變余綠泥石英砂巖：深灰色，變余砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為石英、綠泥石黑云母。原巖推測(cè)為泥質(zhì)石英砂巖，受熱接觸變質(zhì)作用，巖石中組成礦物及結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生了改變[6]。泥質(zhì)物全部被綠泥石、黑云母礦物取替，形成交代假象結(jié)構(gòu)；原生石英還保留較完整砂屑形態(tài)，粒徑大小一般在0.1～0.3 mm，呈塵棱角或棱角碎屑狀，沿裂隙有綠泥石細(xì)脈充填，伴隨有黃鐵礦出現(xiàn)。

5 成礦機(jī)理研究

5.1 礦床成因

三疊紀(jì)侵入巖—花崗閃長(zhǎng)巖巖體中富含W、Mo、Cu、Pb、Zn、Au、Ag等元素，巖漿冷凝成巖過(guò)程中，分異出含有Cu、Pb、Zn、Au、Ag熱液，為成礦物質(zhì)富集提供了條件。

奧陶系灘間山群火山巖巖組下伏的碳酸鹽巖組，受巖漿巖侵入擠壓及構(gòu)造影響，在地層內(nèi)部產(chǎn)生大量張性裂隙，且大理巖具較高的孔隙度，為含礦熱液運(yùn)移—沉淀賦集提供了通道和場(chǎng)所。

三疊紀(jì)中酸性巖漿巖成巖過(guò)程中分異出富含氣液組分的成礦流體(巖漿熱液)，接觸交代碳酸鹽巖，形成鈣鐵輝石、透輝石、石榴石矽卡巖，為干矽卡巖階段；其后巖漿熱液繼續(xù)活動(dòng)，發(fā)生陽(yáng)起石化、透閃石化、綠泥石化、碳酸鹽化、螢石化，進(jìn)入濕矽卡巖階段，同時(shí)金屬硫化物充填富集成礦，屬巖漿期后熱液交代(充填)礦床。

5.2 找礦標(biāo)志

1)地層與巖性標(biāo)志：碳酸鹽巖是形成接觸交代矽卡巖的重要條件，而矽卡巖是直接找礦標(biāo)志。

2)構(gòu)造標(biāo)志：巖體(脈)與碳酸鹽巖的接觸帶附近的斷裂，特別是具隔擋層(粉砂質(zhì)泥板巖)與大理巖之間的層間斷裂是形成矽卡巖及矽卡巖期后含礦熱液活動(dòng)的有利場(chǎng)所，上述構(gòu)造就是找礦的構(gòu)造標(biāo)志。

3)侵入巖標(biāo)志：中酸性侵入巖與碳酸鹽巖接觸帶是找礦重要標(biāo)志。

4)蝕變標(biāo)志：礦區(qū)所發(fā)現(xiàn)的礦體均分布于矽卡巖帶中，其中鈣鐵輝石、透輝石、石榴石矽卡巖中疊加有透閃石—陽(yáng)起石化、綠泥石化、硅化、碳酸鹽化，硅化、碳酸鹽化、螢石化與金屬硫化物關(guān)系最密切。因此，鈣鐵輝石、透輝石、石榴石矽卡巖、透閃石—陽(yáng)起石化、綠泥石化是找礦重要標(biāo)志，而硅化、螢石化、碳酸鹽化是直接的找礦標(biāo)志。

6 結(jié) 語(yǔ)

研究區(qū)構(gòu)造發(fā)育，巖漿巖活動(dòng)呈多期性，鉛鋅多金屬礦床主要賦存在中酸性侵入巖與碳酸鹽巖接觸帶中，找礦標(biāo)志明顯，具有比較好的找礦遠(yuǎn)景。