天峻縣扎爾馬格金多金屬礦礦床特征與成礦機理

董進生，李升陽，孫宏亮，羅志忠，張維寬

(青海省地質(zhì)調(diào)查院，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)

1 地層特征

1.1 早奧陶世吾力溝組(O1w)

主要出露于研究區(qū)北西部，與早石炭世臭牛溝組角度不整合接觸，北側(cè)被志留紀巖體侵入。主要巖性為灰綠色長石石英砂巖、長石砂巖?；揖G色長石石英砂巖：變余砂狀結(jié)構(gòu)，片理化構(gòu)造。巖石由變余碎屑(86%～89%)及變余膠結(jié)物(11%～14%)構(gòu)成。碎屑由石英(80%～85%)、長石(15%～18%)、白云母(1%)、巖屑(1%)、電氣石、鋯石、榍石、磷灰石、綠簾石、不透明礦物等組成[1]。

1.2 早石炭世臭牛溝組(C1c)

臭牛溝組主要出露在研究區(qū)西側(cè)中部，東側(cè)也有小面積出露，呈北西西向展布。巖石組合較完整，頂?shù)浊逦Ｑ芯繀^(qū)出露下部碎屑巖段(C1c1)：臭牛溝組碎屑巖段(C1c1)與上覆早—中二疊世草地溝組呈斷層接觸，與下伏奧陶紀地層為角度不整合接觸。成礦地層主要巖性為紫紅色長石石英砂巖、紫紅色含巖屑砂巖，底部有紫紅色礫巖(底礫巖)。紫紅色長石石英砂巖：呈紫紅色，砂狀結(jié)構(gòu)，接觸式膠結(jié)中—薄層狀構(gòu)造，巖石由碎屑(96%)及填隙物(4%)組成。碎屑成分為石英(84%)、長石(11%)、巖屑(4%)、其他碎屑(1%)。碎屑呈次棱角狀、次圓狀，磨圓度較好，粒徑在0.21～0.53 mm之間，分選性較好。紫紅色含巖屑砂巖：巖石呈紫紅色，變余砂狀結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造，由碎屑(94%)和膠結(jié)物(6%)構(gòu)成。碎屑分選性較好，粒徑約0.13～0.27 mm，磨圓度差，多呈次棱角狀，球度中。膠結(jié)物由鈣質(zhì)(3%)、硅質(zhì)(2%)和少許鐵質(zhì)(1%)組成，分布不均勻。該巖性段為區(qū)內(nèi)主要含礦地層，預查工作中發(fā)現(xiàn)的鐵、銅礦(化)體均在該地層中。

1.3 早—中二疊世勒門溝組(P1-2l)

主要出露于研究區(qū)南部，多呈北西—南東向展布，與上覆草地溝組呈整合接觸，局部被第四系覆蓋。研究區(qū)內(nèi)僅出露下段(P1-2l1)：紫紅色長石石英砂巖、粉砂巖夾灰白色、灰綠色長石石英砂巖、底部為紫紅色厚層石英礫巖夾紫紅色石英砂巖?；野住⒒揖G色長石石英砂巖：砂狀結(jié)構(gòu)，接觸式膠結(jié)，由碎屑(95%)、填隙物(5%)組成。碎屑成分為石英(83%，單晶石英，硅質(zhì)巖屑)、巖屑(16%)、其他碎屑(1%，白云母、電氣石、不透明礦物等)。碎屑多呈次圓狀，少數(shù)呈次棱角狀，磨圓度較好。碎屑粒徑在0.15～0.41 mm之間，且分選性較好。紫紅色石英砂巖：砂狀結(jié)構(gòu)，接觸式—孔隙式膠結(jié)，由碎屑(90%～94%)、填隙物(6%～10%)組成。碎屑成分以石英(單晶石英98%、硅質(zhì)巖屑1%、多晶石英巖屑1%)為主。

1.4 早—中二疊世草地溝組(P1-2c)

該地層主要分布于研究區(qū)中部，多呈北西—南東向展布，與下伏勒門溝組呈整合接觸，與上覆臭牛溝組均呈斷層接觸。研究區(qū)出露下段(P1-2c1)，灰綠色、灰色石英砂巖夾少量粉砂巖，為砂狀結(jié)構(gòu)，接觸式膠結(jié)。砂巖主要成分由碎屑(96%)及填隙物(4%)組成。碎屑成分為石英(84%)、長石(11%)、巖屑(4%)、其他碎屑(1%)。碎屑呈次棱角狀、次圓狀，磨圓度較好，粒徑在0.21～0.53 mm之間，分選性較好。

2 構(gòu)造特征

2.1 褶皺

區(qū)內(nèi)石炭紀臭牛溝組巖石中多發(fā)育等厚褶皺，褶皺兩翼產(chǎn)狀較陡。后期疊加了脆性斷層，巖石局部較破碎，粉砂巖能干性較差，褶皺行跡保持較差，長石石英砂巖中褶皺行跡保存相對較好[2]。

2.2 斷裂

研究區(qū)內(nèi)發(fā)育主斷裂一條(F2)。該斷裂貫穿研究區(qū)西部分布，東側(cè)第四系覆蓋?？傮w走向125(°)～305(°)，傾向北東，傾角約35(°)。斷裂規(guī)模較大，推測長度大于4 000 m。斷裂帶內(nèi)碎裂巖、斷層角礫巖均發(fā)育，發(fā)育在斷層兩側(cè)的MⅠ、MⅡ等鐵礦礦體與該斷層有關，屬構(gòu)造控礦。該斷裂附近發(fā)育中構(gòu)相至表構(gòu)相的各種構(gòu)造形跡，構(gòu)造變形以表構(gòu)相褶皺為主。發(fā)育北北西向斷層3條(F1、F3、F4)。F1推測長度約4 km，產(chǎn)狀78(°)∠61(°)，性質(zhì)為脆性逆斷層，北側(cè)產(chǎn)于二長花崗巖中，南側(cè)產(chǎn)于臭牛溝組地層中，于地層走向近似垂直。F1斷裂處發(fā)育鏡鐵、金礦化體一條，為控礦構(gòu)造；F3推測長度2 km，產(chǎn)狀71(°)∠62(°)，性質(zhì)為脆性逆斷層，北側(cè)位于吾力溝組地層中，南側(cè)產(chǎn)于臭牛溝組地層中，基本垂直于地層走向。推測臭牛溝組地層中圈定的MⅢ、MⅣ銅礦體與F3斷層有關，屬構(gòu)造控礦；F4長度2.4 km，產(chǎn)狀72(°)∠65(°)，性質(zhì)為脆性逆斷層，北側(cè)位于草地溝組地層中，南側(cè)產(chǎn)于勒門溝組地層中，基本垂直于地層走向[3]。

3 巖漿巖

研究區(qū)北東部有加里東期侵入的斑狀二長花崗巖(πηγS1)，呈巖基狀產(chǎn)出，侵入巖與區(qū)內(nèi)早奧陶世吾力溝組砂巖呈侵入接觸，與早石炭世臭牛溝組呈斷層接觸，局部被第四系覆蓋。巖石呈灰白色，風化后呈淺肉紅色，中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造[4]。巖石礦物組成為鉀長石(43%)、斜長石(25%～30%)、石英(25%～30%)、黑云母(12%)，少量角閃石和白云母，副礦物為磷灰石、不透明礦物。巖石局部受斷層影響，發(fā)育初糜棱結(jié)構(gòu)、定向構(gòu)造。經(jīng)槽探工程揭露，在斑狀二長花崗巖與臭牛溝組接觸部位圈定金礦化體4條(M1～M4)，金礦化多產(chǎn)于斑狀二長花崗巖裂隙面及石英脈中，說明區(qū)內(nèi)礦化可能與熱液活動有直接關系，花崗巖構(gòu)造裂隙發(fā)育，含礦石英脈沿裂隙充填形成金礦化體。

4 礦(化)體特征

4.1 M1～M4金礦化體特征

M1～M4金礦化體長約100 m，其中M1、M2、M4金礦化體均為單樣見礦，M1厚0.8 m，Au品位0.12 g/t；M2厚0.6 m，Au品位0.55 g/t，M4厚1 m，Au品位0.31 g/t。M3金礦化體厚2 m，Au平均品位0.11 g/t。從編錄情況看，金礦化均產(chǎn)于石英脈中，受控于北北西向斷裂構(gòu)造，與之接觸的花崗巖具鏡鐵礦化、綠泥石化、硅化及黃鐵礦化[5]。鏡鐵礦主要呈脈狀產(chǎn)出，多分布于石英脈中，從分析結(jié)果看，鏡鐵礦含量與金礦含量不存在正相關關系，但屬于受同一時期含礦熱液影響形成。硅化與黃鐵礦化與金礦成礦關系較密切。

4.2 M5鐵、銅礦體

M5鐵、銅礦體長180 m，礦體產(chǎn)狀134(°)∠46(°)。鐵礦體寬7 m，平均品位21.8%，最高品位29.5%。銅礦體寬1～2 m，平均品位0.39%，最高品位0.43%。含礦巖性為臭牛溝組紫紅色砂巖，礦化類型主要為細脈狀鏡鐵礦化及薄膜狀、侵染狀孔雀石化。

4.3 M9、M10銅礦體

M9、M10銅礦體長50 m，M9寬2 m，Cu品位平均0.75%，最高1.28%，M10寬1 m，Cu品位1.09%，礦體產(chǎn)狀15(°)∠42(°)。銅礦體產(chǎn)出于臭牛溝組灰綠色長石石英砂巖中，礦化類型孔雀石化，呈薄膜狀、浸染狀產(chǎn)出。

4.4 M11銅礦體

M11銅礦體長度約300 m，寬3.2～4.2 m。產(chǎn)狀15(°)∠65(°)。銅礦產(chǎn)出于臭牛溝組紫紅色含巖屑砂巖中，礦化類型孔雀石化，呈薄膜狀、浸染狀產(chǎn)出。經(jīng)化學樣品分析，Cu平均品位為0.91%、最高品位1.42%。

4.5 M12鐵礦體

M12鐵礦體長約100 m，寬1.8 m，產(chǎn)狀30(°)∠45(°)。鏡鐵礦體主要產(chǎn)于臭牛溝組灰褐色粉砂巖中，呈脈狀分布于粉砂巖裂隙面中，巖石具硅化、綠泥石化、褐鐵礦化。經(jīng)化學樣分析H2、H3中TFe含量分別為38.60%、35.55%。

4.6 M13鐵礦體

M13鐵礦體長100 m，寬1.6 m，產(chǎn)狀20(°)∠45(°)。鐵礦體平均品位28.4%，最高品位31.15%。鏡鐵礦體主要產(chǎn)于臭牛溝組灰綠色長石石英砂巖中，呈脈狀分布于粉砂巖裂隙面中，巖石具孔雀石化、綠泥石化、褐鐵礦化[6]。

5 成礦機理研究

5.1 控礦因素

根據(jù)以上綜合研究，以下探討研究區(qū)內(nèi)礦(化)體的一些控制因素。

5.1.1 地層控礦

研究區(qū)內(nèi)出露臭牛溝組下部碎屑巖段，主要巖性為灰色—紫紅色長石石英砂巖及少量長石砂巖、粉砂巖。因為長石石英砂巖能干性強，易形成破碎帶，有利于礦質(zhì)充填。本次預查工作發(fā)現(xiàn)的礦(化)體多產(chǎn)于該套地層的長石石英砂巖中，與成礦關系密切。

5.1.2 構(gòu)造控礦

構(gòu)造對研究區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)的行測和分布都要很大的控制作用，根據(jù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦(化)體分布特征分析，展布的方向與區(qū)內(nèi)的主斷裂的構(gòu)造線方向是一樣的，是北西—南東方向，而且分布在構(gòu)造的南北的兩個方向，說明北西—南東向斷裂有可能是主成礦時期的構(gòu)造，為熱液活動提供了良好的排泄條件，從而在接近地表的有利構(gòu)造部位整合了礦物質(zhì)。因此，在發(fā)育較晚的發(fā)育段或構(gòu)造疊加部位，容易形成后期熱液充填礦床，受斷裂構(gòu)造控制的礦體特征十分明顯。

5.1.3 巖漿巖控礦

區(qū)內(nèi)加里東期斑狀二長花崗巖發(fā)育，巖體規(guī)模大多呈巖基狀復式巖體產(chǎn)出。晚奧陶世二長花崗巖與早奧陶世吾力溝組內(nèi)接觸帶處產(chǎn)出有孔雀石化石英脈型金礦化點；區(qū)內(nèi)鐵、金礦化體就產(chǎn)于志留紀斑狀二長花崗巖體中，說明本區(qū)礦化主要受不同期次巖漿熱液活動控制。綜上所述，結(jié)合礦石礦物成分，初步推斷區(qū)內(nèi)鐵礦化、金礦化成因類型為熱液型；銅礦成因類型為中低溫熱液充填型。

5.2 找礦標志

從目前的認識水平出發(fā)，區(qū)內(nèi)找礦標志可初步總結(jié)出以下4點。

1)區(qū)內(nèi)礦(化)體均產(chǎn)于早奧陶世吾力溝組及早石炭世臭牛溝組地層中，礦化多集中分布于層間斷裂，因此早奧陶世吾力溝組及早石炭世臭牛溝組地層是直接找礦標志。

2)銅礦化體在地表風化后形成孔雀石化，及鐵礦體在地表風華后形成的褐色褐鐵礦化，其顏色與區(qū)內(nèi)圍巖易區(qū)分，是直接找礦標志。

3)鐵多金屬礦化多與石英脈共生，充填于圍巖裂隙中，特別是構(gòu)造發(fā)育地段石英脈尤為發(fā)育，因此構(gòu)造及石英脈發(fā)育地段是重要找礦標志。

4)區(qū)內(nèi)加里東期巖漿巖發(fā)育，研究區(qū)北部出露大面積加里東期似斑狀二長花崗巖，巖體內(nèi)部構(gòu)造裂隙發(fā)育，含鐵、金礦的石英脈沿裂隙充填形成鐵、金礦化體。因此加里東期巖漿巖中構(gòu)造發(fā)育地段是重要找礦標志。

6 結(jié) 語

研究區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，構(gòu)造活動強烈，具有形成熱液型多金屬礦床的條件；礦化主要受不同期次巖漿熱液活動控制，區(qū)內(nèi)鐵礦化、金礦化成因類型為熱液型，銅礦成因為中低溫熱液充填型。地表圈定多個金、銅、鐵礦(化)體，具有較好的找礦遠景。