青海都蘭縣香日德地區(qū)地球物理與地球化學(xué)特征及找礦研究

保善東, 韓曉龍, 王亞棟, 李得順, 李永虎

(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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西寧 810012)

0 引言

研究區(qū)位于青海省都蘭縣南約30 km，成礦帶上橫跨祁漫塔格-都蘭成礦亞帶和伯喀里克-香日德成礦亞帶[1]。研究區(qū)大地構(gòu)造位置大部分位于北昆侖巖漿弧(Ⅳ-8-3)，東北部少部分位于秦祁昆造山系之東昆侖弧盆系之祁漫塔格北坡—夏日哈巖漿弧(Ⅳ-8-1)[2]。在漫長(zhǎng)地質(zhì)歷史中弧—盆體系經(jīng)歷了會(huì)聚、碰撞及推覆造山等構(gòu)造演化，內(nèi)部構(gòu)造較為復(fù)雜，地層、構(gòu)造及巖漿發(fā)育，具備良好的成礦地質(zhì)環(huán)境。21世紀(jì)以來進(jìn)行過多次物化探及地質(zhì)礦產(chǎn)勘查，找礦效果欠佳，且該區(qū)有相當(dāng)規(guī)模的物化探異常尚未進(jìn)行全面檢查，存在較大的找礦空間。筆者以青海省都蘭縣香日德地區(qū)1∶25 000地球化學(xué)測(cè)量成果為基礎(chǔ)，結(jié)合最新的地球物理特征、地球化學(xué)特征分析找礦方向，取得了較好的成效，且能對(duì)該區(qū)找礦起到指示作用。研究區(qū)大地構(gòu)造位置見圖1。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Geotectonic location map of study area

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

1.1 地層

研究區(qū)地層屬秦祁昆地層大區(qū)，東昆侖地層區(qū)之祁漫塔格北坡—夏日哈地層分區(qū)和北昆侖地層分區(qū)[3]。區(qū)內(nèi)出露地層由老至新為石炭系大干溝組和締敖蘇組、三疊系鄂拉山組、新近系貴德群和第四系。晚石炭統(tǒng)締熬蘇組大理巖、結(jié)晶灰?guī)r等廣泛分布，該地層受華力西-印支期中酸性巖的侵入，形成熱接觸變質(zhì)巖-矽卡巖，伴隨有用元素的富集形成了矽卡巖型多金屬礦。

1.2 構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)最發(fā)育的斷裂以北西西或北西向?yàn)橹鳎浯螢楸睎|東向。因受其制約，各礦床、礦(化)點(diǎn)亦表現(xiàn)為近東西、北西、北東向分布。沿近東西向構(gòu)造兩側(cè)由北東向至南西向，分布有與銅礦、鐵鋅多金屬礦有成因聯(lián)系的晚三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(T3ηγ)巖體，高溫?zé)嵋盒丸F礦床(點(diǎn))、銅礦擴(kuò)散暈等。說明該組斷裂作為含礦溶液通道，導(dǎo)致了金屬的礦化富集，構(gòu)成礦帶的近東西向帶狀分布(圖2)。

圖2 研究區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖Fig.2 Brief map of Geology and mineral resources in study area(a)白石巖南;(b)扎麻日東

1.3 巖漿巖

研究區(qū)地處秦-祁-昆造山帶的結(jié)合部位，受不同造山事件的影響，巖漿活動(dòng)頻繁。以中酸性侵入體為主，巖性有閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖等，主要為印支期晚三疊世侵入體，也有少量新元古代侵入體[4]。

從區(qū)域上不同時(shí)代不同巖性的侵入巖系統(tǒng)的主成礦元素(Au、Ag、Cu、Pb、Zn)成礦物質(zhì)貢獻(xiàn)來看，印支期到燕山期侵入巖成礦物質(zhì)含量豐富[5]，能提供豐富的成礦物質(zhì)，其中為晚三疊世英云閃長(zhǎng)巖、似斑狀二長(zhǎng)花崗巖，早侏羅世花崗閃長(zhǎng)斑狀。

1.4 變質(zhì)作用

研究區(qū)變質(zhì)作用欠發(fā)育，變質(zhì)巖零散分布。區(qū)域變質(zhì)巖主要分布在石炭紀(jì)締熬蘇組及三疊紀(jì)鄂拉山組火山巖中；動(dòng)力變質(zhì)巖主要分布在斷層或韌性剪切帶等構(gòu)造發(fā)育的地段；接觸變質(zhì)巖僅分布在印支期侵入體與石炭紀(jì)地層接觸帶附近，以接觸交代變質(zhì)如石炭系地層的大理巖化、角巖化和矽卡巖化為主要特征。

2 地球物理與地球化學(xué)特征

2.1 地球物理特征

2.1.1 扎麻日東

1)重力異常特征。研究區(qū)處于北東向展布的重力梯級(jí)帶上，且異常變化梯度較緩，異常強(qiáng)度在-435×10-6m/s2～-445×10-6m/s2(毫伽)之間。異常等值線及圈閉異常的軸向總體表現(xiàn)為，北西向展布的特點(diǎn)與區(qū)域構(gòu)造線一致。

2)航磁異常特征。研究區(qū)航磁異常受祁漫塔格北坡至夏日哈巖漿弧影響，表現(xiàn)為北西向展布的條形異常帶，異常正負(fù)交替，其強(qiáng)度一般為25 nT～50 nT，在熱水地區(qū)達(dá)最高值150 nT；西南部航磁異常為范圍較大的較強(qiáng)磁異常區(qū)，其為下元古界老結(jié)晶基底的反映。

3)地磁異常特征。經(jīng)磁物性測(cè)定發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)內(nèi)大部分地層和巖體磁性較弱，僅部分火山巖及侵入巖具有中等磁性，且磁性強(qiáng)度變化較大，如凝灰角礫巖磁化率變化范圍為26×4π×10-6SI～6 459×4π×10-6SI之間，剩磁變化范圍在55×10-3A/m～6 881×10-3A/m之間。

磁場(chǎng)特征及界限比較明顯，M23呈南低北高異常特征，以正負(fù)伴生異常為主，南側(cè)呈跳躍狀異常主要為三疊紀(jì)火山巖引起。異常面積較大，長(zhǎng)軸呈北東走向，長(zhǎng)約4.5 km，寬約2 km，最大強(qiáng)度為3 098 nT。沖溝底部見一條磁鐵礦脈露頭，出露面積約2 m2～3 m2，寬約0.5 m～0.8 m，由于第四系覆蓋較為嚴(yán)重，故長(zhǎng)度和產(chǎn)狀不詳。初步認(rèn)為異常與磁鐵礦化有關(guān)。

2.1.2 白石巖南

1)磁物性特征。顯示侵入巖磁性相對(duì)較弱，晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖磁化率變化范圍為0×4π×10-6SI～185×4π×10-6SI之間，剩磁變化范圍在6×10-3A/m～115×10-3A/m之間。區(qū)內(nèi)地層呈弱磁性或無磁性特征。

2)激電異常特征。呈現(xiàn)低阻高極化特征，控制長(zhǎng)度為260 m，極化率最高值為3.15%，平均值為1.96%，電阻率平均值為195 Ω·m。激電異?？赡苡啥L(zhǎng)花崗巖侵入大理巖接觸部位多金屬礦化引起。

3)地磁異常特征。根據(jù)1∶50 000地磁測(cè)量成果，磁異常M24-2主體形態(tài)呈近東西向橢圓形，軸長(zhǎng)為1.1 km，異常最大強(qiáng)度為150 nT，處在出露的印支期晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖體邊緣上，異常區(qū)東南部出露有石炭系上石炭統(tǒng)締敖蘇組地層。在接觸帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)矽卡巖帶，具磁鐵礦化、鉛鋅礦化。

2.2 地球化學(xué)特征

2.2.1 扎麻日東

1)1∶25 000水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量綜合異常特征。該區(qū)存在多元素組合綜合異常，呈不規(guī)則長(zhǎng)軸狀展布，元素組合復(fù)雜、套合好[6]。以Pb為主元素，特征組合為Zn、Cu、Ag，伴生有Cd、Mo等。Pb異常點(diǎn)數(shù)55個(gè)、Zn異常點(diǎn)數(shù)47個(gè)。異常規(guī)模巨大，峰值較高，Pb峰值為3 040×10-6、Zn峰值為2 433×10-6，Pb、Zn、Cd、Mo、Ag、Cu均具有明顯三級(jí)濃度分帶[7]，異常顯示強(qiáng)烈。異常參數(shù)特征見表1。

表1 扎麻日東異常參數(shù)特征表(1∶25000水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量)

2)1∶5 000地物化(土壤)特征。SB2蝕變帶北部地段各元素顯示相關(guān)性較好，幅值變化大，Ag為106×10-9～3 200×10-9，高值段較連續(xù)，Cu為159×10-6～1 057×10-6，Mo為3.9×10-6～11.6×10-6，Pb為47×10-6～1 882×10-6，Zn為113×10-6～4 898×10-6，落位于鄂拉山組凝灰熔巖，與SB2蝕變帶北段較為對(duì)應(yīng)，見褐鐵礦化呈薄膜狀、星點(diǎn)狀沿巖石裂隙面較發(fā)育，孔雀石化呈薄膜狀沿裂隙面發(fā)育。高精度磁測(cè)顯示為弱正負(fù)磁異常相伴生，ΔT在-56 nT～77 nT之間。推測(cè)磁異?？赡苁撬榱褞r化褐鐵礦化凝灰熔巖中磁性含量分布不均勻引起。

綜上，土壤剖面高值段、磁異常與SB2蝕變帶對(duì)應(yīng)性較好，具有良好的找礦前景。

2.2.2 白石巖南

1)1∶25 000水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量綜合異常特征。該區(qū)存在多元素組合綜合異常，呈不規(guī)則長(zhǎng)軸狀展布，元素組合多、套合好。以Zn為主元素，特征組合為W、Sn，伴生有Cd等。Zn異常點(diǎn)數(shù)10個(gè)、W異常點(diǎn)數(shù)11個(gè)。峰值較高，Zn峰值為1 526×10-6、W峰值為42×10-6，Zn、Cd、W、Sn均具有明顯三級(jí)濃度分帶[8]。異常參數(shù)特征見表2。

表2 白石巖南異常參數(shù)特征表(1∶25000水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量)

2)1∶5 000地物化(土壤)特征。Zn高值段對(duì)應(yīng)SK1矽卡巖帶，高值段寬50 m～120 m，Ag、Pb、Zn套合性較好，峰值明顯，Zn為2 433×10-6、Pb為583×10-6、Ag為1 004×10-9，二長(zhǎng)花崗巖與大理巖接觸部位具褐鐵礦化、綠泥石化。

高精度磁測(cè)顯示正負(fù)伴生磁異常，ΔT在-12.2 nT～524 nT之間。激電異常顯現(xiàn)低阻高極化特征，控制長(zhǎng)度為260 m，極化率最高值為3.15%，平均值為1.96%，電阻率平均值為195 Ω·m。綜上，蝕變帶與剖面高值點(diǎn)對(duì)應(yīng)較好，激電剖面、高精度磁測(cè)剖面中均顯示物探異常。

3)1∶2 000地化(巖石)特征。SK1矽卡巖帶南段，晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖與締敖蘇組接觸部位發(fā)育閃鋅礦化、方鉛礦化，顯示Pb、Zn、Ag高值段，套合較好，峰值高，Zn峰值為2 915×10-6、Pb為2 685×10-6、Ag為2 644×10-9。高值段SK1矽卡巖帶經(jīng)連續(xù)打塊分析，Pb品位為1.86×10-2、Zn品位為1.89×10-2、Ag品位為24.1×10-6。

高值段與SK1矽卡巖帶對(duì)應(yīng)，Pb、Zn品位均達(dá)到工業(yè)品位[9]，查明了矽卡巖帶礦化富集地段。

3 礦體特征

3.1 扎麻日東

1)蝕變帶。該區(qū)發(fā)現(xiàn)蝕變帶5條，SB2規(guī)模最大，寬為2 m～50 m不等，地表出露長(zhǎng)約900 m，中段被第四系覆蓋，向南逐漸變窄。出露鄂拉山組火山碎屑巖，受南北向斷裂控制明顯。巖石具高嶺土化、碎裂巖化、綠泥石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化，局部見硅化、鉛華、孔雀石化、閃鋅礦化等。其中孔雀石化、鉛華等是直接找礦標(biāo)志[10]。

2)礦(化)體特征。礦化蝕變帶內(nèi)圈定以銅、鉛、鋅、金、銀為主要礦種的礦體4條(鉛礦體1條、銅礦體1條、多金屬礦體2條)。M1～M4(K3～K6)礦體明顯受斷裂構(gòu)造控制較為強(qiáng)烈，礦體規(guī)模嚴(yán)格受構(gòu)造影響。扎麻日東礦體特征見表3。其中M2多金屬礦體規(guī)模最大，帶內(nèi)圈定鉛礦體3條(M2-1、M2-4、M2-6)，銅礦體1條(M2-5)，鋅礦體1條(M2-10)，多金屬礦體1條(M2-7)，鉛礦化體1條(M2-2)，鋅礦化體1條(M2-11)，鉛鋅礦化體3條(M2-3、M2-8、M2-9)。探槽ZMTC1素描圖(M2)見圖3。礦石特征：礦石碎裂巖化發(fā)育，原生金屬礦物多發(fā)生了次生變化，多見為褐鐵礦、孔雀石、鉛礬等次生礦物。

圖3 扎麻日東ZMTC1探槽素描圖(M2)Fig.3 A sketch of the ZMTC1 trench in Zhamaridong(M2)

表3 扎麻日東礦體地球化學(xué)特征

扎麻日東圈定高品位多金屬礦體多條，說明異常源為含礦構(gòu)造蝕變帶，具較大找礦前景。

3.2 白石巖南

1)矽卡巖帶和蝕變帶。在晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖與締敖蘇組大理巖接觸部位圈定矽卡巖帶2條(SK1、SK2)，寬約3 m～5 m，長(zhǎng)約200 m。蝕變類型主要為高嶺土化，礦化類型主要為褐鐵礦化、孔雀石化。揀塊樣分析Cu品位為0.22×10-2。蝕變帶2條(SB1、SB2)，寬約30 m～50 m，可見長(zhǎng)約100 m，蝕變類型為高嶺土化、綠泥石化、硅化，礦化類型有褐鐵礦化、孔雀石化，褐鐵礦化分布較為廣泛，花崗閃長(zhǎng)巖脈與閃長(zhǎng)玢巖脈接觸部位較強(qiáng)，孔雀石化主要分布于花崗閃長(zhǎng)巖脈與晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖接觸部位，呈薄膜狀分布，揀塊樣分析，K10銅礦化線索Cu品位為0.19×10-2。

2)礦體特征。矽卡巖帶礦化蝕變帶內(nèi)圈定以銅、鉛、鋅為主要礦種的礦體3條。控制SK1矽卡巖(K8)帶寬度為19.0 m，走向近東西向。圈定鋅礦體M1-1，寬度為1.5 m，Zn品位為0.54×10-2；鋅礦化體1條M1-2，寬度為1.5 m，Zn品位為0.31×10-2。南段圈定鉛鋅礦體1條M3，寬度為2.6 m，Pb最高為1.47×10-2，平均為1.21×10-2；Zn最高為1.93×10-2，平均為1.54×10-2。白石巖南礦體特征見表4。

表4 白石巖南礦體地球化學(xué)特征

SK2卡巖帶(K9)南段控制寬度為9.5 m，銅礦體1條M2-1，寬度為3.2 m，Cu最高品位為1.13×10-2，平均為0.99×10-2；鋅礦體1條M2-2，寬度為1.6 m，Zn品位為0.58×10-2。

白石巖南圈定鉛鋅銅礦體多條，說明異常源為含礦矽卡巖帶，為礦致異常，找礦潛力較大。

4 礦產(chǎn)成因及找礦標(biāo)志

4.1 成因類型

4.1.1 扎麻日東

1)成因類型。根據(jù)礦體受斷裂控制判斷，成礦類型很可能屬構(gòu)造-熱液型，故成礦條件較有利，成礦事實(shí)明顯。結(jié)合地物化特征及已有的成礦事實(shí)分析，成因類型認(rèn)定為構(gòu)造-熱液型。

2)控礦因素。地層：①主要為鄂拉山組晶屑巖屑凝灰?guī)r，礦體的產(chǎn)出與之關(guān)系密切;②構(gòu)造：斷裂構(gòu)造是成礦的重要通道和賦礦空間，對(duì)礦體具有明顯的控制作用[11]。

4.1.2 白石巖南

1)成因類型。礦體產(chǎn)于晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖與締敖蘇組大理巖接觸部位，礦化與矽卡巖關(guān)系密切，礦體賦存于矽卡巖中，成因類型屬接觸交代矽卡巖型。成礦期為晚印支期。

2)控礦因素。①地層主要為締敖蘇組大理巖，礦(化)體均產(chǎn)出于大理巖與巖體接觸部位;②巖漿巖晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖與締敖蘇組大理巖發(fā)生接觸交代作用產(chǎn)生矽卡巖礦(化)體。

4.2 找礦標(biāo)志

4.2.1 扎麻日東

1)地層及巖石標(biāo)志。礦(化)體均賦存于鄂拉山組晶屑巖屑凝灰?guī)r中，是尋找多金屬礦體的重要標(biāo)志。

2)構(gòu)造標(biāo)志。礦體受斷層破碎帶控制，其為含礦熱液提供了流動(dòng)通道和容礦空間，故斷層破碎帶也是找礦的重要標(biāo)志[12]。斷層破碎帶發(fā)育處，且所含強(qiáng)褐鐵礦化、孔雀石化地段是尋找多金屬最有利地段。北西向斷裂構(gòu)造與北東向斷裂構(gòu)造交匯處，是成礦有利部位。

3)礦化及圍巖標(biāo)志。硅化、碳酸鹽化、孔雀石化、鉛華是尋找多金屬礦體的重要標(biāo)志。

4)地球化學(xué)標(biāo)志。1∶25 000地球化學(xué)測(cè)量中Pb、Zn高值點(diǎn)地段，且異常表現(xiàn)為規(guī)模大、組合元素套合好、峰值高、濃集中心明顯的部位，均是找多金屬礦體的重要異常標(biāo)志。

5)地球物理標(biāo)志。磁異常正負(fù)異常梯度帶是尋找該類礦體的間接標(biāo)志[13]。

4.2.2 白石巖南

1)地層及巖石標(biāo)志。礦(化)體均賦存于大理巖和二長(zhǎng)花崗巖接觸交代的產(chǎn)物矽卡巖中，因此矽卡巖是尋找多金屬礦體的重要標(biāo)志。晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖與花崗閃長(zhǎng)巖接觸部位及二長(zhǎng)花崗巖裂隙面，均為尋找多金屬礦體的有利部位。

2)礦化及圍巖標(biāo)志。矽卡巖化、褐鐵礦化、鉛鋅礦化是尋找鉛多金屬礦體的重要標(biāo)志。

3)地球化學(xué)標(biāo)志?；疆惓ｃU、鋅、銀元素套合區(qū)、峰值高的部位，均是尋找鉛多金屬礦體的重要異常標(biāo)志。

4)地球物理標(biāo)志。磁異常正負(fù)異常梯度帶和激電異常是尋找該類礦體的間接標(biāo)志[14]。

5 結(jié)論

香日德地區(qū)地處東昆侖成礦帶，成礦條件優(yōu)越，礦產(chǎn)資源豐富，找礦潛力巨大，但在此區(qū)域的找礦工作長(zhǎng)期以來未能取得突破性進(jìn)展，主要是以往的找礦工作中多偏重于單一礦種和單一技術(shù)方法，往往僅采用一種勘探方法，找礦效果欠佳[15]。因此，充分發(fā)揮了分析地球物理、地球化學(xué)特征，利用物化探相結(jié)合工作快速確定目標(biāo)地質(zhì)體的優(yōu)勢(shì)，地質(zhì)工作可準(zhǔn)確定位的長(zhǎng)處，再加上適當(dāng)?shù)乇砉こ探衣叮龅桨l(fā)現(xiàn)的異常經(jīng)檢查，達(dá)到以有限的工作量，取得很好的找礦效果。

本次研究得出：三疊系鄂拉山組(T3e)巖性為一套陸相中酸性火山巖，本身并不具備礦源層性質(zhì)，而區(qū)域上已知部分礦點(diǎn)和新發(fā)現(xiàn)的扎麻日銀鉛多金屬礦點(diǎn)(K3～K6)等與之有關(guān)，因其巖石物理特性比較脆，印支期及其后的構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，火山機(jī)構(gòu)及構(gòu)造裂隙較發(fā)育，是后期成礦物質(zhì)良好的儲(chǔ)存場(chǎng)所，提供儲(chǔ)存條件，故扎麻日東構(gòu)造-熱液型鉛鋅多金屬礦具有找礦前景。晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖與上石炭統(tǒng)締敖蘇組大理巖的侵入接觸帶，據(jù)疊加磁異常和激電異常推斷其深部找礦潛力較大，故白石巖南矽卡巖型鋅多金屬礦具有找礦前景。