青海大黑山鎢礦床地質(zhì)特征及礦床成因分析

王 雷，趙志飛，王 斌

(青海省第一地質(zhì)勘查院，青海 海東 810600)

大黑山鎢礦床位于中—南祁連弧盆系之中祁連巖漿弧(O-D1)及與黨河南山—拉脊山蛇綠混雜巖帶(O-S)結(jié)合部[1]，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化復(fù)雜，形成了一些列礦床(點)，如大坂溝鎢礦、扎麻圖溝鎢礦、天生圈鎢礦、巴拉哈圖金礦[2]、金子溝、松樹南溝金礦[3]、紅溝銅礦[4]、大黑山鎢礦[5-8]等，顯示出巨大的找礦潛力(見圖1)。區(qū)域構(gòu)造跡線呈北西—北西西走向，具有多期次、多階段活動的痕跡。區(qū)域巖漿巖發(fā)育，尤其是加里東期中酸性巖漿巖，與區(qū)內(nèi)鎢礦床的形成關(guān)系密切。前人對大黑山鎢礦進(jìn)行了研究，主要集中于礦區(qū)地質(zhì)特征和找礦方向方面[5-6]和巖石地球化學(xué)、年代學(xué)以及成礦作用的研究[7-8]，而對礦床成因的研究工作尚有不足?；诖耍疚囊源蠛谏芥u礦床為研究對象，在總結(jié)礦區(qū)地質(zhì)特征和礦床特征的基礎(chǔ)上，分析了礦床的成礦時代和成因，為該區(qū)域進(jìn)一步找礦勘查提供指導(dǎo)。

圖1 大通縣大黑山地區(qū)區(qū)域地質(zhì)全貌

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)地層出露較簡單，以古元古界托賴巖群片麻巖巖組(Pt1Tgn)為，另零星沿溝谷低洼區(qū)域分布一些第四系(Q)。其中，古元古界托賴巖群片麻巖巖組(Pt1Tgn)為礦區(qū)主要地層，以北西—南東向呈條帶狀展布于礦區(qū)北部，巖性以深灰色黑云斜長石英片巖、黑云角閃斜長片麻巖為主[9-10]。第四系(Q)沿礦區(qū)溝谷低洼區(qū)域展布，為冰磧物、殘坡積物，在礦區(qū)內(nèi)分布范圍較大(見圖2)。

圖2 大通縣大黑山礦區(qū)地質(zhì)全貌

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)斷裂不發(fā)育，僅在礦區(qū)南東側(cè)出露兩條大致平行排列的小斷裂，呈北東—南西向展布，其活動時限應(yīng)晚于成礦期[8]，為成礦后構(gòu)造。此外，在II號與VI號礦體之間出露一條近東西向的小斷層，長約300～500 m，寬5～20 m，規(guī)模較小，破碎帶中可見斷層泥、碎裂巖等，對II、VI號礦體起破壞作用。礦區(qū)巖漿巖極為發(fā)育，在巖體邊部向外側(cè)，可見規(guī)模不等的放射狀小斷裂，與區(qū)域內(nèi)鎢礦不存在明顯的成因關(guān)系。礦區(qū)褶皺較為發(fā)育，以褶曲、揉皺為主，根據(jù)礦區(qū)褶皺擾動層位中的脈巖形態(tài)、產(chǎn)狀等綜合分析認(rèn)為，大黑山地區(qū)的褶皺變形主要賦存于古元古界托賴巖群(Pt1Tgn)黑云石英片巖，褶皺形態(tài)以緊密—稀疏狀褶曲為主，空間上呈北西—南東向展布，與礦區(qū)地層走向一致，礦區(qū)局部區(qū)域見近南北向褶曲，分布規(guī)模和數(shù)量較少。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動主要表現(xiàn)為加里東中期基性巖漿的侵入活動，巖性以灰白色中粒黑云二長花崗巖和中細(xì)粒黑云斜長花崗巖為主，肉紅色鉀長花崗巖次之[11-13]。礦區(qū)巖漿巖出露規(guī)模較大，廣泛的分布于礦區(qū)，均侵位于古元古界托賴巖群片麻巖巖組(Pt1Tgn)中，形成了較寬的接觸帶，在內(nèi)接觸帶中可見大量的石英片巖、黑云石英片巖、角閃片巖等捕擄體；外接觸帶形成了寬300～500 m不等的蝕變帶。大黑山地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的矽卡巖型白鎢礦體多集中在外接觸帶中，具有明顯的接觸帶控礦的特征。

2 礦床特征

2.1 礦帶特征

大黑山地區(qū)的鉬鎢礦床具有分帶性特征，從空間地理位置上，礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的白鎢礦體集中展布于大坂山山脊附近、大黑山北西側(cè)；從賦礦部位來看，白鎢礦體主要賦存于區(qū)域花崗巖體形成的外接觸帶中或者較大的古元古界托賴巖群片麻巖巖組(Pt1Tgn)殘留體中；從剖面上分析，大黑山白鎢礦體主要賦存在小巖珠形成的外接觸帶中，而大巖基形成的外接觸帶中白鎢礦體較少；從構(gòu)造來看，礦區(qū)斷裂構(gòu)造對大黑山鉬鎢礦體起破壞作用。

根據(jù)大黑山鎢礦體空間展布特征以及礦化規(guī)律，大黑山鎢礦床可由大致平行排列的6條斷續(xù)排列的礦帶組成，其中以Ⅱ號礦帶規(guī)模最大[8]。根據(jù)礦體空間展布方向，認(rèn)為大黑山鎢礦區(qū)的鎢礦體具有明顯的方向性，均呈大致平行的近南北向。不同礦帶中的礦體形態(tài)差異較大，如似層狀、分支脈狀、囊狀、透鏡體狀等，多賦存于英云閃長巖外接觸帶中的矽卡巖帶中，在走向上較為穩(wěn)定。根據(jù)礦體所處位置、成礦特點該鎢礦床劃分出6條礦帶，各礦帶特征如下。

1)I礦帶：展布于礦區(qū)西側(cè)熱水掌溝溝腦附近，礦帶賦呈透鏡體狀產(chǎn)于黑云斜長花崗巖裂隙中，裂隙內(nèi)部充填有大量的螢石脈。根據(jù)地表工程初步控制礦脈長約100 m，寬約20 m；礦脈走向約40(°)，傾角較陡，一般為60(°)。礦石礦物以白鎢礦為主，為半自形粒狀結(jié)構(gòu)，呈星點狀分布于螢石脈中，最高品位可達(dá)0.42%。

2)II礦帶：是礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦帶中規(guī)模最大的鎢礦帶，位于礦區(qū)中部的大黑山北西側(cè)，已控制礦帶長1 000 m，寬12～78 m不等。II礦帶中共圈定白鎢礦(化)體13條，礦(化)體形態(tài)較為復(fù)雜，以似層狀、分支脈狀、囊狀、透鏡體狀等為主。根據(jù)探礦工程，初步控制地表礦體長約880 m，礦體寬約2.1～22.4 m，礦石在垂向上具有鮮明的變化特征，即具透輝石矽卡巖礦石(地表)→橄欖石石榴石鉀長石矽卡巖礦石(深部)的變化規(guī)律。白鎢礦(化)體呈近南北向展布，礦體傾角中等至陡峭均有，礦體傾向東為主，傾向西者較少，與圍巖呈直交或者大角度斜交；WO3平均品位0.21%，最高達(dá)0.79%。

3)III礦帶：位于大黑山鎢礦區(qū)之大黑山山頂，礦帶賦存于黑云斜長花崗巖外接觸帶透輝石矽卡巖中，與黑云石英片巖接觸。控制礦帶長約100 m，寬約26 m，呈似層狀展布，總體上呈北東—南西向展布。III礦帶已圈定4條鎢礦體，礦體寬約8.30 m，WO3平均品位0.17%，最高達(dá)0.33%。

4)IV礦帶：空間展布位置與III礦帶相似，均位于大黑山山頂，礦帶賦存于黑云斜長花崗巖外接觸帶透輝石矽卡巖中，與黑云石英片巖接觸。控制礦帶長約100 m，寬約7 m，呈似層狀展布，總體上呈北東—南西向展布。IV礦帶已圈定2條鎢礦體，礦體寬約3.0 m，WO3平均品位0.12%。

5)V礦帶：礦帶位于礦區(qū)中部大黑山北西側(cè)，賦存于黑云斜長花崗巖外接觸帶透輝石矽卡巖中，與黑云石英片巖接觸?？刂频V帶長約235 m，寬約13.6 m，呈似層狀展布，總體上呈北西西—南東東向展布。V礦帶控制白鎢礦體寬約5.0 m，長約170 m，WO3平均品位0.12%，最高達(dá)0.29%。

6)VI礦帶：空間上位于Ⅱ礦帶北側(cè)，賦存于黑云斜長花崗巖外接觸帶透輝石矽卡巖中，與黑云石英片巖接觸?？刂频V帶長約450 m，寬約22 m，呈似層狀展布，總體上呈近東西向展布。VI礦帶控制白鎢礦體寬約長約80 m，由4個白鎢礦體組成，礦體寬約14.4 m，WO3平均品位0.18%，最高達(dá)0.43%。

2.2 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)所圈出的6條礦帶中，以II號礦帶最具規(guī)模，且礦體厚度變化都較為穩(wěn)定，有用組分分布較均勻，其他礦帶中的礦體規(guī)模小，多為單工程控制。II號礦帶為區(qū)內(nèi)主礦帶，主要由13條礦(化)體組成，其中II-2、II-3和II-4為主要礦體。主要礦體特征如下。

1)II-1礦體：礦體長418 m，厚度1.29～3.47 m，平均厚度1.76 m，厚度變化系數(shù)為30.36%，厚度變化較為穩(wěn)定。II-1礦體由工業(yè)礦體和低品位礦體各1條組成，呈分枝狀、脈狀產(chǎn)出，礦體在走向上延伸較穩(wěn)定，總體走向345(°)，傾角45(°)～55(°)。II-1礦體的平均品位為0.17%，最高品位0.28%，品位變化系數(shù)低于65%，屬于穩(wěn)定型礦體。

2)II-2礦體：長680 m，厚度1.29～2.55 m，平均厚度1.95 m，厚度變化系數(shù)為55.14%，厚度變化較為穩(wěn)定。II-2礦體呈脈狀、似層狀分布，礦體整體傾向東，傾角中等，一般介于50(°)～55(°)之間；礦體平均品位0.15%，最高品位0.28%，屬于穩(wěn)定型礦體。

3)II-3礦體：長528 m，厚度0.85～19.8 m，平均厚度7.16 m，厚度變化系數(shù)為94.70%。是礦區(qū)內(nèi)最主要、規(guī)模最大的礦體。礦體呈似層狀、脈狀，傾向東，傾角50(°)～60(°)；礦體最高品位0.79%，平均品位0.22%。礦石礦物以白鎢礦為主，黃銅礦、閃鋅礦次之；脈石礦物以透輝石、石榴子石、綠簾石、鉀長石等為主。

4)II-4礦體：長620 m，厚度1.62～6.33 m，平均厚度3.05 m，厚度變化系數(shù)為63.93%。由1個工業(yè)礦體和1個低品位礦體組成，最大控制斜深達(dá)到236.28 m，是礦區(qū)內(nèi)主要的礦體，礦體呈似層狀、脈狀，最高品位為0.96%，平均品位為0.27%，品位變化系數(shù)為80.45%。整體傾向東，傾角50(°)～60(°)。

5)II-4-1礦體：長200 m，推深65 m，平均厚度2.12 m。礦體呈似層狀、脈狀，最高品位0.64%，平均品位0.28%，走向185(°)～210(°)，整體傾向東，傾角50(°)～60(°)。

6)II-5礦體：長達(dá)430 m，厚度2.28～5.99 m，平均厚度3.45 m，厚度變化系數(shù)為45.17%，礦體厚度變化較為穩(wěn)定。礦體呈似層狀、長條帶狀，最高品位0.44%，平均0.20%，品位變化系數(shù)為68.27%，礦體有用組分分布較均勻，總體走向南北，傾向東，傾角50(°)～62(°)。

7)II-6礦體：長270 m，厚度1.52～2.28 m，平均厚度2.28 m。礦體形態(tài)為長條帶狀，呈近南北向展布，傾向東，傾角中等。礦體平均品位0.20%，最高品位0.34%。

8)II-9礦體：長200 m，推深90 m，平均厚度5.17 m。礦體呈似層狀、脈狀，最高品位0.64%，平均品位0.31%，走向185(°)～210(°)，整體傾向東，傾角50(°)～60(°)。

9)II-10礦體：長200 m，推深40 m，平均厚度2.65 m。礦體呈似層狀、脈狀，最高品位0.42%，平均品位0.31%，走向185(°)～210(°)，整體傾向東，傾角50(°)～60(°)。

10)II-11礦體：長56 m，推深50 m，厚度1.11 m。礦體呈似層狀、脈狀，最高品位0.38%，平均品位0.22%，總體走向南北，傾向東，傾角50(°)～62(°)。

11)V-1礦體：長170 m，平均厚度1.69 m。礦體呈脈狀，最高品位0.29%，平均品位0.12%。礦體總體呈近東西向展布，傾向南，傾角中等。

12)VI-1礦體：長448 m，厚度0.88～4.61 m，平均厚度1.6 m。礦體呈脈狀，最高品位0.43%，平均0.17%，總體走向北東—南西向，傾向北西，傾角60(°)～62(°)。

大黑山鎢礦區(qū)其他次要礦體特征見表1。

表1 大黑山鎢礦床其余礦體特征一覽

2.3 礦石特征

對大黑山鎢礦石進(jìn)行總結(jié)歸納得出，大黑山鎢礦石可分為3類：①矽卡巖型白鎢礦石；②石英脈型白鎢礦石，可見少量石英脈型黑鎢礦石；③螢石脈型白鎢礦石。其中，前兩者是大黑山鎢礦床的主要礦石類型，占礦石總量的90%以上。礦石礦物以白鎢礦為主，黃銅礦、閃鋅礦、黑鎢礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦等次之；脈石礦物以石榴子石、透輝石、透閃石、石英、螢石等為主，鉀長石、斜長石、矽線石、綠簾石、方及時、硅灰石等次之。

2.4 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)以柱狀變晶結(jié)構(gòu)和粒狀變晶結(jié)構(gòu)為主，交代結(jié)構(gòu)、纖狀變晶結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)次之；礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造為主。其中白鎢礦多呈片狀、團(tuán)塊狀、星點狀分布于透輝石、透閃石等礦物晶體之間；透輝石多呈不規(guī)則狀、柱狀，呈雜亂狀不均勻分布；螢石多呈不規(guī)則狀分布于透閃石、透輝石、綠簾石晶體之間；石英呈它形粒狀分布于透閃石、綠簾石、透輝石等早期礦物晶體之間。

2.5 圍巖蝕變

大黑山鎢礦床的圍巖蝕變極為發(fā)育，并且普遍具有圍巖接觸變質(zhì)程度與圍巖裂隙密切程度成正比的變化關(guān)系，若巖體與圍巖的接觸帶較為平直時，接觸變質(zhì)帶較窄，蝕變帶也較窄；若巖體與圍巖產(chǎn)狀呈斜交時，接觸變質(zhì)帶較寬，蝕變帶也較寬。礦區(qū)圍巖蝕變主要有以下幾類：①矽卡巖化，大黑山鎢礦床的主要找礦標(biāo)志，主要分布于片巖和片麻巖內(nèi)，空間上位于地層與巖體的外接觸帶上，多呈似層狀、帶狀展布，是礦區(qū)內(nèi)主要的矽卡巖型白鎢礦體的賦存部位；②云英巖化，多與矽卡巖化相伴出現(xiàn)，空間上位于巖體與片麻巖、片麻接觸帶內(nèi)側(cè)靠近巖體一側(cè)，普遍伴隨白鎢礦化，且具有云英巖化越發(fā)育、巖體越破碎，白鎢礦化越好的變化規(guī)律，是該區(qū)域?qū)ふ以朴r型白鎢礦體的主要找礦標(biāo)志，如西藏察隅縣那阿鎢多金屬礦中云英巖化帶，是主要的白鎢礦化類型[14]，因此，在后期的勘查過程中應(yīng)加強(qiáng)大黑山地區(qū)云英巖化帶的研究工作，是尋找云英巖化型白鎢礦體的主要部位；③螢石化，主要分布于巖體與圍巖接觸帶部位，可形成螢石脈型白鎢礦體，是本區(qū)主要的找礦標(biāo)志之一；④硅化，多沿接觸帶附近的裂隙分布，可見石英脈型白鎢礦體，裂隙密集的區(qū)域硅化越強(qiáng)烈，白鎢礦化越好；⑤黃銅礦化和閃鋅礦化，在部分白鎢礦體外圍的圍巖中零星出露，對找礦具有一定的指示意義；⑥黃鐵礦化，普遍發(fā)育于片麻巖、片巖內(nèi)部，但對白鎢礦化的空間分布特征沒有明顯的指示意義。

3 礦床成因分析

3.1 成礦時代分析

成礦時代分析是探討礦床成因的基礎(chǔ)，大黑山鎢礦床成礦時代的確定可以從兩方面間接判斷：①在白鎢礦(化)體的空間展布特征上，大黑山礦區(qū)的白鎢礦(化)體多產(chǎn)于黑云母二長花崗巖內(nèi)部或者巖體與片麻巖、片巖的接觸帶中，具有明顯的巖性(黑云母二長花崗巖)、構(gòu)造(接觸帶構(gòu)造)控礦的特征，因此，可以認(rèn)為大黑山地區(qū)該期巖漿活動的時限為成礦時限或者略早于成礦時限；②礦區(qū)內(nèi)與成礦關(guān)系密切的黑云母二長花崗巖，其LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為450.5 Ma±2.8 Ma，為該巖體的結(jié)晶年齡，屬于加里東期的巖漿活動[8]。因此，綜合上述兩個方面的間接判斷證據(jù)，認(rèn)為大黑山鎢礦床的成礦時代應(yīng)屬于加里東期。

3.2 礦床成因分析

大黑山地區(qū)屬于中祁連陸塊的組成部分，區(qū)域上古元古界托賴巖群組成了結(jié)晶基底，為一套動型泥沙質(zhì)巖—中基性火山巖—鎂質(zhì)碳酸鹽巖沉積組合[10]，在加里東時期，隨著洋殼的俯沖作用，誘導(dǎo)較厚地殼的大陸邊緣發(fā)生了重熔作用，形成了陸殼物質(zhì)與地幔物質(zhì)混合的中酸性巖漿，并同化了古元古界托賴巖群地層，形成了區(qū)域性鎢元素的初步富集。巖漿隨著構(gòu)造薄弱部位以及韌性剪切變形帶上侵，在古元古界托賴巖群組有利部位(碳酸鹽巖等分布區(qū)域)發(fā)生熱接觸變質(zhì)作用，形成矽卡巖帶，在熱接觸變質(zhì)過程中因接觸界面的地球物理化學(xué)條件發(fā)生突變，使得巖漿中的鎢元素隨著變質(zhì)作用的進(jìn)行逐漸析出、富集，形成矽卡巖型白鎢礦化體[8]。隨著巖漿與圍巖作用，使得巖漿熱液的溫度逐漸降低，析出較多的含鎢巖漿熱液并隨著構(gòu)造裂隙運移、儲閉、沉淀、形成石英脈型白鎢礦體、螢石脈型白鎢礦體、云英巖化型白鎢礦體等礦床類型。綜上所述，大黑山鎢礦床的礦床成因主體為矽卡巖型白鎢礦床。

4 結(jié) 論

1)大黑山鎢礦床受巖性—構(gòu)造控制明顯，白鎢礦(化)體主要賦存在加里東期黑云母二長花崗巖與古元古界托賴巖群的接觸帶中的矽卡巖和靠近巖體一側(cè)的云英巖化帶中，在與接觸帶構(gòu)造相連的次級裂隙中可見石英脈型白鎢礦體和螢石脈型白鎢礦體。

2)礦體形成多變，以似層狀、分支狀、透鏡體狀等為主；礦石品位穩(wěn)定、厚度變化穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定性礦體。

3)大黑山鎢礦床的形成與加里東期大規(guī)模的中酸性巖漿活動具有成因聯(lián)系，其主體為矽卡巖型白鎢礦體，但具有尋找云英巖化型白鎢礦的潛力。