青海茫崖鎮(zhèn)大通溝南山地區(qū)基性-超基性巖地質(zhì)特征及找礦前景

龐振甲，成歡

(陜西西北有色地質(zhì)調(diào)查院有限公司，西安 710054)

0 引言

近年來(lái)，柴達(dá)木盆地西北緣牛鼻子梁地區(qū)與基性-超基性巖有關(guān)的銅鎳硫化物礦床的發(fā)現(xiàn)[1-2]，為柴北緣尋找與基性-超基性巖有關(guān)的銅鎳硫化物礦床打開了思路，豐富和深化了柴北緣地區(qū)地質(zhì)找礦的理論基礎(chǔ)。本文將對(duì)與牛鼻子梁處于同一成礦帶的青海省茫崖鎮(zhèn)大通溝南山一帶基性-超基性巖體的地質(zhì)、巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)等特征進(jìn)行研究，分析其找礦前景。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

青海省茫崖鎮(zhèn)大通溝南山位于秦祁昆成礦域，柴達(dá)木盆地西北緣與阿爾金成礦帶交匯部位[3]，屬阿爾金成礦帶中段俄博梁華力西期銅、鉛、稀土、(鎢、鉍)成礦帶①。區(qū)域上阿爾金斷裂呈NE向從研究區(qū)北側(cè)通過，區(qū)內(nèi)褶皺和次級(jí)斷裂發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。

區(qū)內(nèi)出露地層為青白口系平洼溝組(Qbpw)和小泉達(dá)坂組(Qbx)。平洼溝組為一套中淺變質(zhì)的碳酸鹽巖夾陸源碎屑巖建造，巖性主要由白云質(zhì)大理巖、結(jié)晶灰?guī)r夾石英巖、板巖組成；小泉達(dá)坂組為一套中淺變質(zhì)的陸源碎屑巖夾碳酸鹽巖建造，多呈斷塊或殘留體存在于巖體中，巖性主要由石英片巖、大理巖夾石英巖及硅質(zhì)板巖組成。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，中酸性侵入巖以加里東晚期至華力西期為主，多呈巖株?duì)町a(chǎn)出，巖石類型有二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖及片麻狀花崗巖。區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育，從超基性巖脈到酸性巖脈均有出露，但分布極不均勻。其中基性-超基性巖脈主要分布在阿爾金斷裂(F1)與大通溝南山斷裂(F6)之間的花崗閃長(zhǎng)巖體內(nèi)，規(guī)模較小，延伸穩(wěn)定(圖1)。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，以NE向阿爾金斷裂(F1)及近EW向大通溝南山斷裂(F6)2條深大斷裂為主斷裂，其次發(fā)育NW向、NE向次級(jí)斷裂②③，斷裂性質(zhì)以壓扭性為主，控制著區(qū)內(nèi)侵入體的空間展布。

2 巖體地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)發(fā)育3個(gè)基性-超基性巖脈帶7條巖脈(圖1)，主要受阿爾金斷裂、大通溝南山斷裂及其次級(jí)斷裂控制，圍巖以花崗閃長(zhǎng)巖為主，展布方向多為近東西向和北東向，規(guī)模較大，延伸穩(wěn)定，與區(qū)內(nèi)銅、鎳礦化關(guān)系密切。巖石類型包括輝石橄欖巖、橄欖輝石巖、輝石角閃巖、輝綠玢巖、輝長(zhǎng)輝綠巖等。巖體具較清楚的巖相分帶，主要蝕變有綠泥綠簾石化、蛇紋石化及滑石化等(表1)。

黑平頂山基性-超基性巖脈帶(ΣⅠ)位于研究區(qū)西北部黑平頂山一帶，出露于大通溝細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖體內(nèi)部，受NW、NE向斷裂控制，巖石類型有輝石橄欖巖、輝石角閃巖、輝綠輝長(zhǎng)巖等。巖脈長(zhǎng)4000 m，寬40～90 m，可見綠簾石化、綠泥石化，局部可見褐鐵礦化，靠近圍巖處片理化發(fā)育。

大通溝基性-超基性巖帶(ΣⅡ)位于大通溝南側(cè)，出露于花崗閃長(zhǎng)巖體內(nèi)部，巖脈呈近東西向斷續(xù)展布，向西延走向變?yōu)楸蔽飨?，?0～20 m，斷續(xù)長(zhǎng)大于5000 m。巖石類型主要有角閃(橄欖)輝石巖、輝石角閃巖、二輝巖、輝綠輝長(zhǎng)巖等，具綠泥綠簾石化、滑石化。

圖1 青海省茫崖鎮(zhèn)大通溝南山一帶區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 The regional geological sketch of Nanshan area of Datonggou village, Mengya Town, Qinghai Province1.第四系全新統(tǒng)洪沖積；2.青白口系小泉達(dá)坂組；3.青白口系平洼溝組；4.大通溝花崗閃長(zhǎng)巖；5.大通溝閃長(zhǎng)巖；6.大通溝北山二長(zhǎng)花崗巖；7.大通溝北山閃長(zhǎng)巖；8.超基性巖及編號(hào)；9.輝綠玢巖；10.塔里木地塊；11.塔里木東南新生代斷陷盆地；12.阿爾金北緣地塊；13.阿爾金構(gòu)造帶；14.紅柳溝—拉配泉加里東期結(jié)合帶；15.索爾庫(kù)里新生代拉分盆地；16.柴達(dá)木地塊；17.歐龍布魯克微陸塊；18.東昆侖造山帶；19.地質(zhì)界線；20.實(shí)測(cè)斷層；21.推測(cè)斷層；22.調(diào)查區(qū)

表1 大通溝南山基性-超基性巖脈帶特征Table 1 Characteristics of basic-ultra basic rock belt in the Datangou Nanshan area

小黑溝基性-超基性巖(ΣⅢ)出露于大通溝細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖體南側(cè)，受北西及北東向次級(jí)斷裂控制，巖石類型主要有角閃(橄欖)輝石巖、輝石角閃巖、輝綠玢巖等。巖脈長(zhǎng)約400 m，寬20～60 m。脈體中可見綠泥綠簾石化、滑石化，靠近圍巖處片理化發(fā)育。具孔雀石化、褐鐵礦化現(xiàn)象，孔雀石化、褐鐵礦化由巖體邊部向中心減弱，經(jīng)槽探工程控制已圈出銅鎳礦體一條。

3 巖體地球化學(xué)特征

本次研究，在大通溝ΣⅡ-2和小黑溝ΣⅢ-1基性-超基性巖體中采集6件樣品，進(jìn)行了巖石化學(xué)分析。其中，QY31—QY33等3個(gè)樣品采集于大通溝ΣⅡ-2巖體中，QY34—QY36等3個(gè)樣品采集于小黑溝ΣⅢ-1巖體中。其巖石化學(xué)分析結(jié)果及其地球化學(xué)特征值如表2—表4所述。

(1)主量元素地球化學(xué)特征

巖石主量元素地球化學(xué)數(shù)據(jù)(表2)顯示，各巖體w(SiO2)值為40.89%～46.77%，屬于基性-超基性巖類。小黑溝ΣⅢ-1巖體w(MgO)值為21.76%～25.69%，據(jù)M.H.戈得列夫斯基按侵入巖中w(MgO)值對(duì)基性巖漿及其結(jié)晶產(chǎn)物的分類，含銅鎳中等鎂鐵質(zhì)巖石w(MgO)值為8%～30%，故此次研究的ΣⅢ-1巖體屬含銅鎳中等鎂鐵質(zhì)巖石。w(CaO)值為7.36%～8.77%，w(TiO2)值為0.54%～0.72%，w(Al2O3)值平均為5.80%～7.72%。m/f值為3.29～3.92，屬于鐵質(zhì)超基性巖類，有利于形成銅鎳硫化物礦床[4]。巖體SI值為54.16～58.19，表明巖體分異程度較高，Mg#值為0.77～0.79，與甘肅北山礦化超基性巖的Mg#值(0.71～0.91)較接近。

“對(duì)企業(yè)來(lái)說，發(fā)展需要資金，相比銀行貸款，基金的借用手續(xù)更加簡(jiǎn)單，也無(wú)需任何抵押，”石柱縣財(cái)政局譚文會(huì)副局長(zhǎng)說，“根據(jù)《實(shí)施意見》規(guī)定，基金的主要使用方向要圍繞鄉(xiāng)村旅游、特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展及其他能夠?yàn)橹攸c(diǎn)貧困戶帶來(lái)穩(wěn)定資產(chǎn)性收益的項(xiàng)目進(jìn)行。而其收益也分為固定收益和效益收益，其中，固定收益是指基金借用單位要以借用資金乘以同期銀行貸款基準(zhǔn)利率來(lái)分配給重點(diǎn)貧困戶，而效益收益則是基金借用單位要按照借用資金產(chǎn)生效益的40%分配給重點(diǎn)貧困戶，另有10%用于基金管理機(jī)構(gòu)的管理費(fèi)用。同樣，如若借用單位因財(cái)務(wù)制度不健全等原因?qū)е履杲K效益無(wú)法核實(shí)的，也應(yīng)按照基金借用額度的4%進(jìn)行分配?！?/p>

表2 基性-超基性侵入巖主量元素分析結(jié)果及地球化學(xué)特征值Table 2 Analysis of major elements and geochemical characteristics values of the basic-ultra basic rocks

表3 基性-超基性巖微量元素分析結(jié)果Table 3 Analysis of trace elements of the basic-ultra basic rocks

表4 基性超基性巖石稀土元素分析結(jié)果及地球化學(xué)特征值Table 4 Analysis and geochemical characteristics of REE of the basic-ultra basic rocks

從ΣⅢ-1和ΣⅡ-2兩個(gè)巖體主量元素?cái)?shù)據(jù)特征看，ΣⅢ-1巖體整體具有高M(jìn)g、低堿、低Ca、低Ti特征，含礦巖相具有較高的Mg#值，這些特征與青海牛鼻子梁[5]及甘肅北山[6]地區(qū)含礦巖體相似，表明其含礦性要優(yōu)于ΣⅡ-2巖體，這與在ΣⅢ-1巖體中已發(fā)現(xiàn)銅鎳礦體、在ΣⅡ-2巖體中發(fā)現(xiàn)銅鎳礦化特征相一致。

(2)微量元素地球化學(xué)特征

巖石微量元素分析結(jié)果(表3)顯示，ΣⅡ-2巖體中Nb、Rb、Sr、Y、Ga等元素含量高，而Ni、Cu等元素含量低；ΣⅢ-1巖體中Ni、Cu等元素含量高，而Nb、Rb、Sr、Y、Ga等元素含量低。

微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖2)中，2個(gè)巖體均顯示出強(qiáng)不相容元素配分曲線整體呈不規(guī)則變化，大離子親石元素Rb、Th、U和Hf富集，相對(duì)虧損Nb、Zr等，ΣⅡ-2巖體各元素含量整體高于ΣⅢ-1巖體。

(3)稀土元素地球化學(xué)特征

巖石稀土元素分析結(jié)果(表4)顯示，大通溝ΣⅡ-2巖體中w(ΣREE)=135.15×10-6～208.78×10-6，w(LREE)/w(HREE)=1.87～3.03；小黑溝ΣⅢ-1巖體中w(ΣREE)=61.02×10-6～82.88×10-6，w(LREE)/w(HREE)=0.62～0.71。2個(gè)巖體的δEu值變化于0.80～0.98，均小于1，具弱負(fù)銪異常。

球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖(圖3)中，大通溝ΣⅡ-2巖體3個(gè)樣品稀土含量明顯高于小黑溝ΣⅢ-1巖體，但均呈較明顯的右傾型，表現(xiàn)出較強(qiáng)分異的元素分配模式，各樣品中Eu均具有弱負(fù)銪異常。

圖2 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(洋脊花崗巖標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)Pearce等，1983)Fig.2 The primitive mantle-normalized spider diagram of trace elements

圖3 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)Sun和Mcdonough, 1989)Fig.3 The chondrite-normalized REE pattern

4 成礦條件分析

巖漿型銅鎳硫化物礦床通常賦存于大陸內(nèi)部裂谷、克拉通邊緣裂谷、前寒武紀(jì)綠巖帶及活動(dòng)造山帶中[7]。奧陶紀(jì)晚期是我國(guó)中西部一次最重要的造山時(shí)期，受板塊碰撞的影響，塔里木地塊明顯抬升，塔中隆起形成。碰撞造山后，伴隨著陸內(nèi)持續(xù)俯沖而導(dǎo)致的中下地殼重熔，上部地殼呈現(xiàn)為伸展變形，在阿爾金及柴達(dá)木造山帶，該伸展構(gòu)造則主要表現(xiàn)為晚奧陶-早志留世基性-超基性巖的發(fā)育[8]，研究區(qū)內(nèi)基性-超基性巖即是這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)物，巖體巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)也表明，大通溝南山一帶在中晚泥盆世一直處于碰撞造山后的拉張環(huán)境，是伸展背景下的產(chǎn)物，具有形成銅鎳硫化物礦床的有利構(gòu)造背景[9]。

基性-超基性巖是幔源巖漿結(jié)晶分異的產(chǎn)物，其以區(qū)域性深大斷裂為導(dǎo)巖、導(dǎo)礦構(gòu)造，而不同斷裂構(gòu)造交匯部位又是巖體就位的重要部位。區(qū)內(nèi)近東西向大通溝南山深大斷裂及其北東向次級(jí)斷裂發(fā)育，具有形成基性-超基性巖體的有利構(gòu)造條件。

與基性-超基性巖有關(guān)的銅鎳硫化物礦床，巖體既是銅鎳硫化物礦床的母巖，又是礦體的直接圍巖。區(qū)內(nèi)發(fā)育的基性-超基性巖與東鄰的青海牛鼻子梁為同一巖帶，其為銅鎳硫化物礦床的形成提供了必要的地質(zhì)條件；小黑溝ΣⅢ-1基性-超基性巖體屬基性-超基性雜巖體，巖體m/f值為3.29～3.92，屬鐵質(zhì)超基性巖類，具有形成銅鎳硫化物礦床的有利條件。

5 找礦前景分析

區(qū)內(nèi)出露的基性-超基性雜巖體與牛鼻子梁銅鎳礦位于同一構(gòu)造帶，目前在大通溝南山地區(qū)小黑溝ΣⅢ-1巖體中已發(fā)現(xiàn)銅鎳礦點(diǎn)及黑平頂山銅鎳礦化點(diǎn)。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的具銅鎳礦化的鐵質(zhì)基性-超基性雜巖體呈脈狀展布，巖相分帶清楚，巖石類型有輝長(zhǎng)巖、橄欖巖、輝石巖，巖石中金屬硫化物較發(fā)育，具有較強(qiáng)烈的孔雀石化及褐鐵礦化。巖漿演化過程中發(fā)生了明顯的熔離結(jié)晶作用，有利于成礦物質(zhì)的富集，巖體中普遍含有較多的普通角閃石、金云母等富水礦物，富水的巖漿體系以及蝕變反映可能有利于銅鎳硫化物的富集和沉淀[10-12]。已發(fā)現(xiàn)銅鎳礦體的ΣⅢ-1巖體整體具有高M(jìn)g、低堿、低Ca、低Ti特征，含礦巖相具有較高的Mg#值。無(wú)論從構(gòu)造背景、巖體特征、巖石學(xué)特征還是地球化學(xué)特征，都與青海牛鼻子梁銅鎳礦、甘肅北山地區(qū)含礦巖體具有相似性。

區(qū)內(nèi)1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量在已發(fā)現(xiàn)含礦巖體地段圈出多個(gè)Cu、Co、Cr、Ni異常，異常濃集中心明顯，元素套合性好，異常值高，與已發(fā)現(xiàn)的礦體、礦化體吻合較好，其中Cu元素平均138.25×10-6，最高800×10-6，Ni元素平均101.52×10-6，最高346×10-6。

區(qū)內(nèi)1∶5萬(wàn)及1∶1萬(wàn)高精度磁法測(cè)量在基性-超基性巖分布區(qū)均發(fā)育規(guī)模大、強(qiáng)度高的磁異常，異常值介于90～1200 nT，經(jīng)初步評(píng)價(jià)，在地表已圈出有一定規(guī)模的銅鎳礦(化)體。

綜上，研究區(qū)與基性-超基性巖有關(guān)的銅鎳成礦條件較好，具有尋找銅鎳硫化物礦床的較好前景。

6 結(jié)語(yǔ)

大通溝南山基性-超基性巖帶與東鄰的青海牛鼻子梁銅鎳礦均位于阿爾金成礦帶中段俄博梁華力西期銅、鉛、稀土、(鎢、鉍)成礦帶。區(qū)內(nèi)與銅鎳礦化有關(guān)的鐵質(zhì)基性-超基性巖體與牛鼻子梁銅鎳礦、甘肅北山地區(qū)含礦巖體均具有巖體規(guī)模小、巖相分帶明顯、成群成帶產(chǎn)出的特點(diǎn)。

區(qū)內(nèi)銅鎳礦化基性-超基性巖體具高M(jìn)g、低堿、低Ca和低Ti的特征，含礦巖體具有較高的Mg#值，與牛鼻子梁銅鎳礦、新疆東天山、甘肅北山地區(qū)含礦巖體地球化學(xué)特征相似。

分析認(rèn)為已發(fā)現(xiàn)銅鎳礦體的小黑溝∑Ⅲ-1基性-超基性雜巖體找礦前景要優(yōu)于具銅鎳礦化的大通溝∑Ⅱ-2基性-超基性雜巖體，區(qū)內(nèi)尋找與基性-超基性雜巖有關(guān)的銅鎳硫化物礦床的找礦方向是尋找與小黑溝∑Ⅲ-1巖體具有相似特征的基性-超基性雜巖體。

區(qū)內(nèi)基性-超基性巖由其地質(zhì)構(gòu)造背景、巖體地質(zhì)特征、巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)特征、物化探異常等特征均顯示出較好的銅鎳成礦條件，具有尋找與基性-超基性巖有關(guān)的銅鎳硫化物礦床的較大前景。

注釋：

① 青海省國(guó)土資源廳. 青海省第三輪成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃研究及找礦靶區(qū)預(yù)測(cè)[R]. 青海:青海省國(guó)土規(guī)劃研究院,2005.

② 楊春雷,劉軍,李增濤,等. 青海省茫崖鎮(zhèn)大通溝南山地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告[R]. 陜西:西北有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘查院,2015.

③ 孫小攀,李增濤,辛福恩,等. 青海省茫崖鎮(zhèn)大通溝南山銅金多金屬礦調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告[R]. 陜西:西北有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘查院,2016.