青海省興海縣握瑪溝地區(qū)金銅多金屬礦床地質(zhì)特征及成因淺析

羅長(zhǎng)海，劉世寶，喬建峰，馬德慶，李福軍，云啟成

(1.青海省地質(zhì)調(diào)查局，青海 西寧 810001； 2.青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810003)

握瑪溝金銅多金屬礦床位于青海省興海縣與瑪多縣交界處的姜路嶺南端，行政區(qū)劃屬海南藏族自治州興?？h管轄，以往該地區(qū)主要是在日龍溝—賽什塘一帶開展找礦工作，發(fā)現(xiàn)了賽什塘、銅峪溝等大型銅礦，形成了省內(nèi)著名的“銅峪溝銅礦田”，礦床成因類型以噴流沉積型銅多金屬礦為主[1]。隨著近年來對(duì)苦?！趵降貐^(qū)找礦工作的加快，在鄂拉山地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了在日溝銀礦、索拉溝銀(鉛鋅)礦、鄂拉山銀多金屬礦等一批礦床點(diǎn)，礦床成因類型以噴流沉積加熱液疊加改造型為主[2-3]，在苦海地區(qū)發(fā)現(xiàn)了苦海汞(金)礦，礦床成因類型為淺成造山型金礦[4-6]。在區(qū)域上構(gòu)成了以溫泉為中心，向北輻射的“銀礦田”，向東輻射的“銅礦田”，向西輻射的“金礦田”的成礦格局，成礦地質(zhì)條件十分優(yōu)越。

握瑪溝銅多金屬礦床是在對(duì)1993年青海省地球化學(xué)勘查院和2007—2008年青海省地質(zhì)調(diào)查院先后兩次圈定的1∶5萬水系沉積物異常檢查的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的，前期雖然青海省地球化學(xué)勘查院對(duì)礦區(qū)1∶5萬水系沉積物異常查證，發(fā)現(xiàn)了一定的金銅礦化線索，后期有民采硐探盜采的痕跡，但礦區(qū)一直未做系統(tǒng)規(guī)模的地質(zhì)勘查工作，找礦潛力不清楚。隨著筆者參與團(tuán)隊(duì)對(duì)礦區(qū)圈定的1∶5萬水系沉積物異常進(jìn)行了不同目的、不同比例尺的地質(zhì)勘查工作以及相關(guān)地質(zhì)研究工作以來，發(fā)現(xiàn)了數(shù)條金銅多金屬礦體，目前研究區(qū)仍處在找礦探索階段。本文旨在通過分析研究成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征，對(duì)礦床成因進(jìn)行初步探討，從而為該區(qū)進(jìn)一步找礦提供理論依據(jù)，以推動(dòng)研究區(qū)及周邊地區(qū)找礦工作的進(jìn)一步開展。

1 成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置上處于東昆侖造山帶與西秦嶺造山帶交匯部位，構(gòu)造格局極為復(fù)雜，總體呈現(xiàn)出斷裂縱橫、褶皺發(fā)育的特點(diǎn)(圖1)。

圖1 鄂拉山地區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造位置圖及礦床分布示意Fig.1 A map of regional geodetic tectonics and a schem-atic diagram of deposit distribution in Ela Mountain Area

從古元古代開始，該地區(qū)經(jīng)歷了多期旋回造山事件的改造，地層受各地質(zhì)時(shí)期的構(gòu)造變動(dòng)明顯，褶皺斷裂發(fā)育，巖性巖相變化較復(fù)雜，構(gòu)造混雜現(xiàn)象普遍，地層多以巖片、斷塊形式出現(xiàn)，表現(xiàn)為有層無序的構(gòu)造混雜巖帶特征，具典型的造山帶地層構(gòu)造特征[7-9]。

1.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為中下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組(T1-2l)地層，占礦區(qū)地層面積近90%，地層展布受斷裂控制，按巖性組合劃分為3個(gè)巖性段，即淺灰色—灰色長(zhǎng)石石英砂巖夾板巖段(T1-2l3)，變石英雜砂巖、灰紫色硅質(zhì)泥質(zhì)板巖段(T1-2l2)，灰紫色巖屑長(zhǎng)石砂巖段(T1-2l1)(圖2)。其中，長(zhǎng)石砂巖夾板巖段(T1-2l3)為礦區(qū)內(nèi)主要地層，呈北東向展布，巖性組合主要以長(zhǎng)石石英砂巖、泥鈣質(zhì)板巖、硅質(zhì)泥質(zhì)板巖為主，含有少量灰?guī)r透鏡體、礫巖透鏡體，泥質(zhì)硅質(zhì)板巖為礦區(qū)的主要含礦巖性，具藍(lán)銅礦化、孔雀石化、毒砂礦化、黃鐵礦化。

1.2 構(gòu)造

(1)褶皺構(gòu)造。研究區(qū)內(nèi)小型的短軸線性皺褶發(fā)育普遍，典型的與礦化有關(guān)的皺褶為與樞紐大致平行的一緊閉向斜和一寬緩背斜組成的復(fù)合褶皺，影響著區(qū)內(nèi)構(gòu)造格局。該褶皺呈近東西向展布，長(zhǎng)度1.3 km，背向斜軸線與主山脊方向一致，兩翼巖層對(duì)稱，其核部主要由隆務(wù)河組的灰?guī)r和砂巖組成，兩翼主要由板巖和砂巖組成，樞紐面微向北東傾。翼部?jī)A角一般在70°～80°，形成緊閉線性皺褶。礦體主要賦存于其背斜構(gòu)造端，受F5近東西向逆沖斷裂的影響，背斜兩翼節(jié)理與裂隙較為發(fā)育，尤其在褶皺轉(zhuǎn)折端及斷層近旁更為密集，為區(qū)內(nèi)礦體富集的最有利部位。

(2)斷裂構(gòu)造。研究區(qū)內(nèi)斷裂具有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)，不同期次的構(gòu)造活動(dòng)形成的斷裂構(gòu)造有著不同的斷層性質(zhì)，可分為近東西向、北西—南東向和北東—南西向3組。①近東西斷裂為區(qū)內(nèi)主構(gòu)造斷裂，走向230°～275°，傾向南東，傾角60°～65°。該組斷裂規(guī)模較大，多貫穿全區(qū)，壓扭性明顯，以左行走滑逆沖為主。斷裂帶寬20～80 m，沿?cái)鄬訌V泛分布石英脈，褐鐵礦化、黃鐵礦化、毒砂礦化、黃銅礦化等，是區(qū)內(nèi)的主容、控礦構(gòu)造；②北西—南東向斷裂區(qū)內(nèi)不甚發(fā)育，其形成時(shí)間晚于近東西斷裂，斷裂帶內(nèi)片理化強(qiáng)烈，膠結(jié)物鐵染現(xiàn)象明顯，其與區(qū)內(nèi)成礦作用關(guān)系不明顯；③北東—南西向斷裂為區(qū)內(nèi)發(fā)育最晚斷裂，多切穿近東西斷裂，兩組斷裂在工作區(qū)西側(cè)呈現(xiàn)出交匯復(fù)合的特征。該組斷裂自南向北呈現(xiàn)分支復(fù)合、膨大縮小的特征，且沿主斷裂構(gòu)造次級(jí)斷裂十分發(fā)育，呈現(xiàn)出樹冠狀分布特征，帶內(nèi)石英脈和碳酸巖脈發(fā)育，脈寬10～40 cm，可見黃鐵礦化、毒砂礦化等礦化蝕變現(xiàn)象，鐵染現(xiàn)象較明顯，為區(qū)內(nèi)的主要容礦構(gòu)造。

圖2 握瑪溝金銅多金屬礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)文獻(xiàn)[13]修編)Fig.2 Chematic map of geology for Womagou Gold-Copper Polymetallic Deposit

1.3 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)不強(qiáng)烈，在礦區(qū)東部?jī)H見有二長(zhǎng)花崗巖透鏡體出露(圖2)，出露面積小于0.2 km2，順斷層侵入。據(jù)區(qū)域研究資料[10-12]，結(jié)合區(qū)內(nèi)磁測(cè)資料顯示[13]，認(rèn)為該地區(qū)存在有隱伏巖體，與成礦關(guān)系密切。區(qū)域上巖脈發(fā)育，在成因和分布上與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、深成侵入巖活動(dòng)有一定的關(guān)系，區(qū)內(nèi)主要發(fā)現(xiàn)有閃長(zhǎng)玢巖脈，主要出露于二長(zhǎng)花崗巖透鏡體附近，呈近南北向展布；區(qū)內(nèi)有少量凝灰?guī)r小透鏡體分布于隆務(wù)河組地層中，出露于區(qū)內(nèi)二長(zhǎng)花崗巖透鏡體附近，推測(cè)區(qū)內(nèi)有爆發(fā)相的形成環(huán)境特征。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

目前礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)礦化蝕變帶5條(Sb1—Sb5)，其中西段3條(Sb1、Sb2、Sb3)，總體呈北東—南西向展布，賦存于隆務(wù)河組長(zhǎng)石石英砂巖夾板巖段(T1-2l3)中，分布于AP1、AP2土壤異常區(qū)內(nèi)，長(zhǎng)0.8～4.5 km，平均寬20～55 m，帶內(nèi)礦化主要為褐鐵礦化、毒砂礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、藍(lán)銅礦化、孔雀石化，蝕變?yōu)楣杌?、碳酸鹽化，走向上具分支復(fù)合現(xiàn)象，沿主干斷裂帶，次級(jí)層間裂隙帶十分發(fā)育，通過工程初步揭露在帶內(nèi)圈出2條銅礦體、1條金礦體；東段發(fā)現(xiàn)2條(Sb4、Sb5)，總體呈近東西向展布，賦存于隆務(wù)河組變石英雜砂巖、硅質(zhì)泥質(zhì)板巖段(T1-2l2)中，分布于AP3土壤異常區(qū)內(nèi)，長(zhǎng)2.5～2.8 km，平均寬35～60 m，帶內(nèi)主要礦化為毒砂礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化、藍(lán)銅礦化，蝕變?yōu)楣杌吞妓釒r化，共圈出銅礦(化)體8條，金礦體1條。

金、銅礦體呈似層狀、透鏡狀，基本為單工程控制，礦體走向?yàn)?5°～108°，傾向北，傾角為50°～83°，控制長(zhǎng)度為80～270 m，厚度為0.49～5.57 m。Au品位1.60～1.91 g/t，平均品位1.76 g/t；Cu品位0.30%～1.25%，平均品位0.58%。礦體圍巖主要為硅質(zhì)泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、泥鈣質(zhì)板巖和變長(zhǎng)石砂巖等，礦體與圍巖界限明顯，巖石普遍具毒砂礦化、黃鐵礦化、硅化。具體各礦(化)體特征見表1。

表1 握瑪溝礦體特征Tab.1 Characteristiclist for ore of Womagou Gold-Copper Polymetallic Deposit

2.2 礦石特征

(1)礦石礦物組成。礦石中的礦物組成較簡(jiǎn)單，金屬礦物主要是黃鐵礦、毒砂等硫化物，還有少量氧化礦物；脈石礦物主要有石英、方解石、長(zhǎng)石等。①毒砂：奶油色略帶粉紅色，強(qiáng)非均質(zhì)性，多呈他形—半自形粒狀，少數(shù)呈自形粒狀，如長(zhǎng)條形、三角形、四邊形等，多以粒狀集合體的形式產(chǎn)出。粒度較為粗大，且變化較大，多在0.15～1.20 mm，后期由于應(yīng)力作用，有碎裂現(xiàn)象發(fā)生。局部可見細(xì)小的毒砂以集合體的形式呈定向條帶狀分布，主要以粒狀集合體的形式呈不均勻或稠密浸染狀分布于脈石礦物中。是礦石中的主要硫化物，占礦石中礦物含量的20%～80%。②黃鐵礦：淡黃色，多呈他形不規(guī)則粒狀，以細(xì)粒狀集合體的形式產(chǎn)出，粒度較為細(xì)小，一般在0.01～0.10 mm，主要以粒狀集合體的形式呈局部星散狀分布于脈石礦物中。占礦物含量的5%～10%。③黃銅礦：銅黃色，多呈他形粒狀，不規(guī)則狀，多以不規(guī)則集合體的形式產(chǎn)出，粒度較為細(xì)小，一般在0.01～0.20 mm，其主要以不規(guī)則集合體的形式局部星散狀或團(tuán)蔟狀分布于脈石礦物中，少數(shù)呈脈狀分布。占礦物含量的2%～8%。

(2)礦石結(jié)構(gòu)。①自形粒狀結(jié)構(gòu)：毒砂少量呈自形粒狀，以粒狀集合體的形式產(chǎn)出，稀疏狀和脈狀浸染狀分布于礦石中。②他形—不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)：多數(shù)毒砂、黃鐵礦、黃銅礦等以他形—不規(guī)則形粒狀，以粒狀集合體的形式呈星散狀、團(tuán)蔟狀和浸染狀分布于脈石礦物中。

(3)礦石構(gòu)造。①浸染狀構(gòu)造：主要是黃鐵礦、黃銅礦、毒砂等，呈單體或集合體、顆粒大小不等，不均勻或稠密浸染狀分布于脈石礦物中。浸染狀構(gòu)造是該礦床中礦石的主要構(gòu)造形式。②碎裂狀構(gòu)造：礦石受到后期應(yīng)力作用，發(fā)生碎裂現(xiàn)象，裂紋發(fā)育，后期裂紋被礦物膠結(jié)或充填。

2.3 圍巖蝕變特征

圍巖蝕變廣泛發(fā)育，類型主要有碳酸鹽化、硅化、泥化、高嶺土化、絹云母化、褐鐵礦化。碳酸鹽化主要以方解石脈形式廣泛發(fā)育于構(gòu)造破碎帶及其兩側(cè)巖石中，脈體厚度一般小于1 cm，局部呈網(wǎng)脈狀。硅化則以晚期石英細(xì)脈呈網(wǎng)脈狀發(fā)育于構(gòu)造角礫巖及其兩側(cè)巖石中。

3 礦床成因淺析

3.1 控礦因素

(1)地層與成礦的關(guān)系。區(qū)內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的銅金礦(化)體均產(chǎn)于隆務(wù)河組地層砂巖、板巖中，層控性明顯。

賦存于該地層硅質(zhì)泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、泥鈣質(zhì)板巖和變長(zhǎng)石砂巖中，主要是1套泥質(zhì)細(xì)碎屑巖系，區(qū)域地球化學(xué)特征顯示[14-15]，區(qū)內(nèi)金、銀、銅、鉛、鋅等背景含量明顯偏高，且已有礦床點(diǎn)資料顯示，省內(nèi)著名的瓦勒根金礦床就產(chǎn)于隆務(wù)河組地層中[16]，為該礦床的主要礦源層，顯示了隆務(wù)河組地層內(nèi)金、銀、銅、鉛、鋅的相對(duì)富集。

對(duì)研究區(qū)內(nèi)槽探、鉆探等工程手段所采集的212件巖石樣品進(jìn)行了Cu、Au、Pb、Zn、As、Sb、Ag、Co、Sn元素相關(guān)性分析(其中分析Ag 89件，Co、Sn 152件，As、Au、Cu、Sb、Zn 212件)(表2)，結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)存在Cu、Ag、Au 和Pb、Zn兩類成礦元素組合特點(diǎn)，具有中低溫元素成礦的特征。

表2 握瑪溝金銅多金屬礦區(qū)主要元素相關(guān)性分析Tab.2 Main elements correlation analysis of Womagou Gold-Copper Polymetallic Deposit

(2)構(gòu)造與成礦的關(guān)系。區(qū)域上該地區(qū)被昆中、昆南、溫泉深大斷裂所夾持，沿著這些深大斷裂發(fā)現(xiàn)了省內(nèi)眾多的金、銅多金屬礦床，是金、銀、銅、鉛、鋅、等成礦和聚礦有利地段。區(qū)內(nèi)受深大斷裂的影響，地質(zhì)構(gòu)造十分發(fā)育，嚴(yán)格控制著區(qū)內(nèi)化探異常、銅金礦體的分布。根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)資料顯示，由于深部巖體的侵入作用，在近東西逆沖斷層F5的影響下，區(qū)內(nèi)形成了斷層南側(cè)上盤發(fā)育緊閉性向斜構(gòu)造、北側(cè)下盤發(fā)育背斜構(gòu)造的特征。斷層上盤受向斜構(gòu)造的影響，南側(cè)壓力增大形成封閉體系，多形成擠壓裂隙，從兩翼向核部由寬變窄直至尖滅，導(dǎo)致深部含礦熱液無法向上運(yùn)移，未形成儲(chǔ)礦空間；下盤受背斜構(gòu)造的影響，北側(cè)發(fā)育張性裂隙，產(chǎn)生的破碎帶為含礦熱液的運(yùn)移提供了通道，并在斷裂破碎帶附近發(fā)育的流劈理、節(jié)理、裂隙等這些小的構(gòu)造空間內(nèi)富集成礦。

(3)巖漿巖與成礦的關(guān)系。區(qū)內(nèi)巖漿巖不甚發(fā)育，根據(jù)區(qū)內(nèi)磁測(cè)結(jié)果，結(jié)合區(qū)域資料顯示，區(qū)內(nèi)深部極有可能存在隱伏巖體，該巖體為區(qū)內(nèi)成礦運(yùn)移提供了熱動(dòng)力條件及一定的礦源[12]。

3.2 成礦機(jī)理

研究區(qū)西南距苦海汞金礦僅不到400 m，與苦海礦床有相似的成礦特征。前人通過采集苦海汞金礦的脈石礦物石英、方解石內(nèi)流體包裹體成分進(jìn)行測(cè)定[5-6]，表明區(qū)內(nèi)礦床成礦流體以建造水和大氣降水為主，并可能有巖漿熱液的加入。成礦流體鹽度為1.90%～5.70%，密度為0.78～0.97 g/cm3，流體包裹體均一溫度為118.8～291.6 ℃，為典型的中低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

礦區(qū)位于東昆侖與西秦嶺陸塊的結(jié)合部位，是華力西時(shí)期一條北東東向展布并與東昆侖布青山—阿尼瑪卿洋相連通的分支小洋盆，即苦?！愂蔡练种а骩17-18]。該小洋盆自泥盆紀(jì)弧后擴(kuò)張，經(jīng)歷了早華力西期洋殼形成與發(fā)展、形成了多“弧—盆” 格局，在此階段通過不斷接受濱?！獪\海相沉積，大規(guī)模的陸源碎屑沉積為該地區(qū)帶來了豐富的礦物質(zhì)。隨著華力西晚期—印支期洋殼俯沖消減，柴達(dá)木和若爾蓋微陸塊發(fā)生弧—陸碰撞分支洋閉合，進(jìn)入造山階段。此過程中伴隨著地層的擠壓變形，發(fā)生了強(qiáng)烈的構(gòu)造—巖漿活動(dòng)，為該區(qū)帶來了強(qiáng)大的熱動(dòng)力條件，構(gòu)造巖漿等熱事件的發(fā)生促使了該區(qū)內(nèi)地下水循環(huán)系統(tǒng)的廣泛發(fā)育，地下水在溫度、壓力等因素影響下沿著區(qū)內(nèi)深大斷裂不斷進(jìn)行深層次循環(huán)，淋濾出有用組分；而淺部構(gòu)造體系由擠壓性質(zhì)轉(zhuǎn)向伸展擴(kuò)張性質(zhì)，應(yīng)力的松弛、巖層的張裂導(dǎo)致地下水循環(huán)系統(tǒng)的物理化學(xué)性質(zhì)變化[19-20]。深部巖漿富含礦化劑的流體與通過深大斷裂的裂隙系統(tǒng)下滲的大氣降水、地層建造水的參與下，通過不斷的水—巖反應(yīng)，萃取高背景礦源層中的成礦物質(zhì)，形成含礦熱液流體。含礦流體在不斷的運(yùn)移循環(huán)過程中，由于物理、化學(xué)條件的急劇變化，攜帶大量礦質(zhì)的成礦流體在成礦結(jié)構(gòu)面處(構(gòu)造薄弱地帶等)發(fā)生礦質(zhì)的沉積富集，最終形成握瑪溝金銅多金屬礦床。

4 結(jié)論

(1)該礦床賦存于三疊世隆務(wù)河組碎屑巖地層中，層控性明顯。存在Cu、Ag、Au 和Pb、Zn兩類成礦元素組合特點(diǎn)，具有中低溫元素成礦的特征。

(2)區(qū)內(nèi)金銅多金屬礦床形成嚴(yán)格受構(gòu)造控制，發(fā)育的背向斜構(gòu)造樣式控制了區(qū)內(nèi)金銅礦體的分布，由該褶皺構(gòu)造派生的次級(jí)張性裂隙系統(tǒng)為區(qū)內(nèi)礦體賦存的有利空間。

(3)工作區(qū)與鄰近的苦海金汞礦床具有相似的成礦地質(zhì)背景和條件，即礦體受褶皺和斷裂構(gòu)造的共同控制，深部有隱伏巖體的存在，礦床的形成為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)和沉積作用的綜合產(chǎn)物，具有中低溫巖漿熱液型金銅多金屬成礦的特征。綜上所述，該礦床成因類型初步定為造山型金銅多金屬礦床。