沱沱河地區(qū)郭倉樂瑪鋅銅礦地質(zhì)特征及礦床成因探討

郭海明，董峻麟，李云平

(青海省第五地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810099)

沱沱河地區(qū)在大地構(gòu)造位置上位于歐亞和印度板塊的結(jié)合帶，分屬喜馬拉雅—三江構(gòu)造成礦域之三江銅、鋅、鉛、錫、鉬、金、銀、鎳、鈷多金屬成礦帶[1-2]。目前在該區(qū)已發(fā)現(xiàn)多才瑪、宗隴巴、郭倉樂瑪、巴斯湖、雀莫錯等多個鉛鋅銀礦床，區(qū)內(nèi)鉛鋅多金屬資源總量超千萬噸，顯示了巨大的成礦潛力和找礦遠景。但對區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的研究工作大多局限于對礦床本身地質(zhì)特征、成礦時代及成因類型等的初步探討，對區(qū)域成礦地質(zhì)背景及成礦規(guī)律等的研究很有限，難以實現(xiàn)區(qū)域上的找礦突破。因此，查明郭倉樂瑪鋅銅礦這一典型礦床的地球化學(xué)特征、地球物理特征、礦床地質(zhì)特征，確定礦床成因類型，可為礦床的下步找礦工作部署提供理論依據(jù)，同時對總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律、豐富區(qū)域成礦理論也具有重要指導(dǎo)作用。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)位于西金—烏蘭—金沙江縫合帶和龍木措—雙湖—瀾滄江縫合帶之間的羌塘地塊內(nèi)(見圖1)，在構(gòu)造演化上，經(jīng)歷了海西—印支期主造山、燕山期伸展成盆、新生代板內(nèi)成山成盆三大演化階段，筑就了區(qū)內(nèi)不同時代、不同構(gòu)造屬性的各類地質(zhì)體[3]。

① 康西瓦—木孜塔格—瑪沁—勉縣—略陽縫合帶；② 西金—烏蘭—金沙江縫合帶；③ 龍木措—雙湖—瀾滄江縫合帶；④ 班公湖—丁青—怒江縫合帶；⑤ 印度河—雅魯藏布江縫合帶

區(qū)內(nèi)主體地層屬羌北—昌都—思茅地層區(qū)，唐古拉—昌都地層分區(qū)，烏麗雜多小區(qū)[1]。出露地層由老到新有中二疊世諾日巴尕保組巖屑長石砂巖、長石石英砂巖，上三疊統(tǒng)甲丕拉組砂巖、泥巖、礫巖，波里拉組生物灰?guī)r、亮晶灰?guī)r，巴貢組碎屑巖，古近系沱沱河組復(fù)成分礫巖、含礫粗砂巖。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動發(fā)育，以淺表層次褶皺、斷裂為主。褶皺主要受中生代以來構(gòu)造活動影響，以緊密型線狀褶皺為主，斷裂構(gòu)造主要分為北西向和東西向兩組，時代為早二疊世至新近紀(jì)，具壓扭性特征，其中北西向斷裂構(gòu)造是主要區(qū)內(nèi)控礦和容礦構(gòu)造，目前發(fā)現(xiàn)的礦點及礦化線索主要集中在該組斷裂構(gòu)造帶內(nèi)。

巖漿活動主要起始于晚古生代，止于新生代，侵入活動相對微弱，主要發(fā)育有海西晚期閃長巖、海西—印支期輝綠巖以及燕山早期堿性正長斑巖等，火山活動較強，主要發(fā)育有中二疊世蝕變玄武巖、晚三疊世蝕變玄武巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r以及漸新世氣孔狀玄武安山巖、粗面巖和安粗巖等。鉛、鋅、鐵、銅、鉬等熱液礦床與區(qū)域構(gòu)造巖漿活動關(guān)系密切。

1.2 區(qū)域地球化學(xué)特征

1/20萬水系沉積物測量成果表明，沱沱河地區(qū)整體處于一個巨大的地球化學(xué)塊體內(nèi)，異常元素主要為Pb、Zn、Cd、Cu等，呈不規(guī)則狀分布在烏蘭烏拉山以南、唐古拉山以北的廣大地區(qū)。區(qū)域地球化學(xué)場從宏觀上由北往南大致可以分為扎多日—約改、多才瑪—布瑪浪納、格拉丹冬—沙納隴仁3個地球化學(xué)帶。各化學(xué)帶總體上以Cu、Mo、Pb、Zn、Ag、Cd、Li、Hg、B等元素呈高背景、高含量分布，而Au、Be、Ba、Cr、K2O、Na2O、SiO2等元素呈低背景、低含量分布為特征。異?？傮w展布與構(gòu)造線一致(呈北西、近東西向)，帶內(nèi)圈出多處找礦異常遠景區(qū)[4-5]。郭倉樂瑪異常區(qū)位于多才瑪—布瑪浪納地球化學(xué)帶內(nèi)，異常以Zn、Pb為主元素，特征組合為Zn、Pb、Cd、As，伴有Mn、Hg、La、Sr、U、Be、Ag等元素的低緩異常[6]。Zn異常面積36 km2，濃集中心明顯，特征元素具內(nèi)、中、外濃度分帶，峰值3 046.00×10-6，接近礦床邊界品位；Pb異常面積52 km2，濃集中心明顯，峰值212.58×10-6；Cd異常面積最大為64 km2，具有三處濃集中心，峰值7.7×10-6。Zn、Pb、Cd、As元素異常均具外、中、內(nèi)三級濃度分帶，高含量部位吻合，說明郭倉樂瑪?shù)貐^(qū)具有良好的地球化學(xué)成礦條件。

1.3 區(qū)域地球物理特征

依據(jù)區(qū)域航磁異常宏觀變化特征，以沱沱河為界將區(qū)內(nèi)航磁異常分為兩個異常區(qū)，北部以ΔT場值變化在60～20 nT的負異常為背景，疊加特征醒目的團塊狀升高或串珠狀展布的異常帶為特征。相對平穩(wěn)降低的負背景異常，反映變質(zhì)巖基底埋藏較深，主要由低磁低密度、沉積厚度較大的中新生界碎屑巖、碳酸鹽巖引起[4-5]。沱沱河以南為羌塘地塊古陸緣造山帶，伴有多期次巖漿活動，航磁異常顯示為正異常，地面磁異常檢查結(jié)果顯示多與巖漿活動及多金屬礦化相關(guān)，表明航磁異常與區(qū)域成礦環(huán)境有一定聯(lián)系[6]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)地層由老到新為中二疊紀(jì)諾日巴尕日保組灰色、灰綠色、灰紫色巖屑長石砂巖、長石石英砂巖，夾泥質(zhì)粉砂巖、泥晶生物灰?guī)r及少量凝灰?guī)r[2]；中二疊紀(jì)九十道班組深灰色粉晶、泥晶灰?guī)r，夾少量灰色砂巖、粉砂巖；中侏羅紀(jì)雀莫錯組深灰色、灰色泥巖、砂巖；晚中新世沱沱河組磚紅色、紫紅色砂質(zhì)泥巖、巖屑砂巖和粗砂屑巖(見圖2)。中二疊紀(jì)諾日巴尕日保組是區(qū)內(nèi)主要容礦地層。

圖2 郭倉樂瑪?shù)V區(qū)地質(zhì)

2.2 控礦構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造活動以斷裂為主，共發(fā)育斷裂5條，按斷裂展布方向及性質(zhì)可將構(gòu)造期次分為北西向和北北西向2期，其中北西向斷裂為礦區(qū)主要控礦斷裂，性質(zhì)為南傾的逆斷層，北北西向斷裂形成時間較晚，以右行走滑位置，對容礦構(gòu)造有一定破壞作用。

2.3 巖漿巖

巖漿活動以三疊紀(jì)火山活動為主，形成紫紅色氣孔安山巖，巖石紫紅色，氣孔狀、杏仁狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，呈夾層狀、串珠狀產(chǎn)出于二疊紀(jì)諾日巴尕日保組和九十道班組及中新世沱沱河組之間，具溢流—爆發(fā)—沉積的火山活動特征。橫向上相變不大，但厚度變化較大。

2.4 礦化帶特征

研究區(qū)圈出2條大型含礦蝕變破碎帶，Ⅰ位于礦區(qū)北部，長約8.9 km，寬100～300 m不等，總體傾向南，傾角40(°)～70(°)，帶中圈出鋅礦體2個(M1、M2)；Ⅱ位于礦區(qū)南部，長約10 km，寬50～120 m不等，總體傾向南，傾角40(°)～80(°)，帶中圈出鋅礦體5個(M3、M4、M5、M6、M7)，銅礦體1個(M8)。帶內(nèi)發(fā)育斷層泥、構(gòu)造角礫巖，角礫成分以灰?guī)r、紫紅色安山巖為主，見少量碎屑巖，巖石發(fā)育強烈地褐鐵礦化、碳酸鹽化、硅化和泥化等現(xiàn)象。

2.5 礦體特征

通過槽探、鉆探等探礦工程控制，在礦化蝕變帶內(nèi)圈定鋅礦體7個(M1-M7，其中M6、M7為隱伏礦體)，銅礦體1個(M8)，礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，走向北西，傾向南西，局部地段產(chǎn)狀略有變化，嚴(yán)格受區(qū)內(nèi)蝕變破碎帶控制，其中M3、M4規(guī)模較大，為區(qū)內(nèi)主礦體，詳見表1。

表1 郭倉樂瑪?shù)V床礦體特征

2.6 礦石類型及圍巖蝕變

鋅礦含礦巖性主要為碎裂灰?guī)r。巖石具碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀、網(wǎng)脈狀、細脈狀、浸染狀構(gòu)造。礦石礦物為方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦及次生礦物褐鐵礦、菱鋅礦、白鉛礦等。方鉛礦多呈星點狀、稀疏浸染狀、細脈狀、網(wǎng)脈狀。黃鐵礦多呈星點狀，局部稀疏浸染狀、細脈狀。閃鋅礦呈團塊狀、細脈狀。褐鐵礦呈薄膜狀，局部團塊狀。銅礦含礦巖性主要為碎裂灰?guī)r、碎裂安山巖，巖石具碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀、細脈狀、浸染狀構(gòu)造。礦石礦物為黃銅礦、輝銅礦、孔雀石、藍銅礦，黃銅礦多呈星點狀，局部為細脈狀、網(wǎng)脈狀，輝銅礦呈星點狀、小團塊狀，銅藍呈細脈狀，脈寬在0.2 mm，孔雀石呈薄膜狀。脈石礦物主要為石英、方解石、少許絹云母等。

含礦圍巖主要為二疊紀(jì)諾日巴尕日保組灰?guī)r，蝕變以碳酸鹽化、硅化為主，次為重晶石化、綠泥石化、綠簾石化、泥化、高嶺土化等，碳酸鹽化主要以方解石脈形式產(chǎn)出，硅化以晚期石英脈形式發(fā)育于碎裂巖中。蝕變在礦區(qū)東部以碳酸鹽化為主，向西逐漸過渡為以綠泥石化、綠簾石化為主，且蝕變強度整體變強。

3 控礦因素及找礦標(biāo)志

3.1 控礦因素

構(gòu)造控礦：研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)礦化體嚴(yán)格受北西向構(gòu)造控制，均分布于該組構(gòu)造形成地破碎蝕變帶內(nèi)，說明區(qū)內(nèi)的北西向構(gòu)造與成礦關(guān)系密切，是區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造。

地層控礦：礦化體大多產(chǎn)于早二疊紀(jì)諾日巴尕日保組及九十道班組組灰?guī)r內(nèi)。顯示出礦化與灰?guī)r地層存在緊密的成因聯(lián)系。

后期熱液改造：方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦大多沿裂隙構(gòu)造呈細脈狀產(chǎn)出，表現(xiàn)了熱液成礦的主要特征。且具開放空間充填特點，屬后生成礦。金屬礦物組合主要為閃鋅礦+方鉛礦+黃鐵礦[7]。

3.2 找礦標(biāo)志

3.2.1 地球化學(xué)標(biāo)志

在沱沱河地區(qū)開展了不同比例尺的水系沉積物測量工作，每種比例尺測量工作均在區(qū)內(nèi)圈出多處水系沉積物綜合異常。通過對異常的初步查證，目前已發(fā)現(xiàn)多個鉛鋅礦床和多處礦化線索，說明水系沉積物異常是本區(qū)尋找鉛鋅礦化體的直接找礦標(biāo)志。

3.2.2 巖石和構(gòu)造標(biāo)志

目前發(fā)現(xiàn)的礦化體大多賦存于二疊紀(jì)灰?guī)r內(nèi)的蝕變破碎帶中，破碎帶具有較強的碳酸鹽化、硅化等現(xiàn)象，含礦巖石主要為破碎帶內(nèi)的蝕變碎裂巖，因此二疊紀(jì)灰?guī)r及其內(nèi)部的蝕變破碎帶是本區(qū)尋找鉛鋅礦化體的重要標(biāo)志和線索。

3.2.3 地表氧化帶標(biāo)志

由于鉛鋅礦化帶中含有菱鋅礦、白鉛礦、褐鐵礦等金屬礦物，氧化后呈現(xiàn)紅、褐、灰綠等多種氧化色，銅礦化帶中常含有藍銅礦、孔雀石等礦物，二者都可在地表形成雜色條帶，是本區(qū)礦化存在的重要露頭標(biāo)志。

4 礦床成因探討

沱沱河地區(qū)位于三江造山帶的北西端，在新生代經(jīng)歷了印度與歐亞板塊的強烈俯沖碰撞，使得地處兩條縫合帶之間的羌塘地體內(nèi)發(fā)生了一系列由南向北向逆沖的推覆構(gòu)造[8]，郭倉樂瑪?shù)貐^(qū)則位于逆沖推覆構(gòu)造的前鋒帶，該逆沖推覆構(gòu)造使得二疊紀(jì)諾日巴尕日保組俯沖于二疊紀(jì)九十道班組之上(見圖3)，形成前陸盆地，盆地在形成過程中接受沱沱河組碎屑巖同沉積作用，使其不整合于二疊紀(jì)九十道班組灰?guī)r之上。與此同時，頻繁的巖漿活動使得成礦流體沿深大斷裂和逆沖推覆構(gòu)造進入地殼淺部，流體在上升過程中由于溫度、壓力等地變化與化學(xué)性質(zhì)活潑的灰?guī)r發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)交換，萃取成礦物質(zhì)，形成含礦流體，加之后期大氣降水地加入，改變了流體性質(zhì)，使成礦物質(zhì)在灰?guī)r中成礦有利部位沉淀富集，形成鋅鉛多金屬礦床。同時可以確定區(qū)內(nèi)條帶狀出露的三疊紀(jì)氣孔狀安山巖為俯沖作用階段之前火山作用形成，其與區(qū)內(nèi)鉛鋅礦地形成不存在直接成因聯(lián)系。綜上，郭倉樂瑪?shù)V床形成于新生代陸內(nèi)造山環(huán)境，表現(xiàn)為中低溫?zé)嵋撼傻V的特征。

5 找礦潛力分析

沱沱河地區(qū)位于三江銅、鋅、鉛、錫、鉬、金、銀、鎳、鈷多金屬成礦帶北西段，目前該帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)了莫海拉亨、然者涌、納日貢瑪?shù)榷嗵幊笮豌U鋅礦床，顯示了巨大的找礦潛力。而近幾年在沱沱河地區(qū)也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了多才瑪、宗隴巴、巴斯湖等多處大—超大型鉛鋅礦床，說明沱沱河地區(qū)具備形成大型鉛鋅多金屬礦田的條件和潛力，郭倉樂瑪?shù)V床就位于該區(qū)北西向區(qū)域構(gòu)造帶中。從區(qū)域成礦地質(zhì)背景、成礦環(huán)境及礦區(qū)地質(zhì)特征綜合分析，研究區(qū)具有較大的找礦潛力。

郭倉樂瑪?shù)V區(qū)處于納保扎隴—布瑪浪納(Pb、Zn、Cu、Mo)地球化學(xué)成礦帶上，該帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)那日尼亞鉛鋅、雀莫錯等多個礦床，成礦事實較多，而區(qū)內(nèi)存在多處水系沉積物異常，且與北西向主成礦構(gòu)造蝕變帶吻合，為成礦有利部位，通過前期探礦工程的初步驗證，已發(fā)現(xiàn)大量礦化體及地質(zhì)線索，進一步勘查有望取得找礦突破。

6 結(jié) 論

1)郭倉樂瑪鋅銅礦位于三江多金屬成礦帶北西段，沱沱河巨型鉛鋅地球化學(xué)塊體內(nèi)，區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)鋅礦體7個，銅礦體1個，礦體受北西向構(gòu)造控制，圍巖主要為二疊紀(jì)灰?guī)r，礦石類型以碎裂巖為主，礦物組合為閃鋅礦+方鉛礦+黃鐵礦。

2)結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景，依據(jù)成礦環(huán)境、容礦圍巖、控礦構(gòu)造、蝕變組合等基本特征，認(rèn)為郭倉樂瑪鋅銅礦形成于新生代陸內(nèi)造山環(huán)境，表現(xiàn)為中低溫?zé)嵋撼傻V的特征。

3)礦區(qū)蝕變構(gòu)造帶規(guī)模大，延伸穩(wěn)定，與區(qū)域主控礦構(gòu)造線一致，且與物化探異常吻合，下步工作中，綜合利用地物化異常特征，重點對北西向蝕變帶進行探索驗證，郭倉樂瑪?shù)V區(qū)很有可能實現(xiàn)找礦突破。