東昆侖東段洪水川群地質特征及含礦性分析

蔣明光　賴健清

摘要：東昆侖東段下三疊統洪水川群，地質特征復雜，其自下而上可分為砂礫巖組、火山碎屑巖組和碳酸鹽巖組三個巖組。洪水川群火山巖屬于鈣堿性系列的中酸性火山巖。洪水川群地層是良好的含礦層位，有較高的Au豐度，B、Ni、V、Ti、Co、Cr、As、Cu、W、Pb、Zn、Ag等元素亦有高背景值，洪水川群具備有利的成礦背景，可形成與鈣堿性系列的中酸性火山巖成礦密切相關的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co等礦床。

關鍵詞：東昆侖東段 洪水川群 火山巖 含礦性

洪水川群（T₁h）由青海省第一區測隊于1976年在東昆侖東段都蘭縣洪（紅）水川地區創名，1986年青海省地研所依據古生物研究對其上界進行了修訂，青海省地礦局于1997年將其修訂為洪水川組。1999年武漢中國地質大學在《1：25萬冬給措那幅區調報告》中認為，該套地層厚度巨大，巖性較為復雜，用群命名比較合適。本文采用更為合適的洪水川群。洪水川群主要分布于東昆南單元，向北延伸進東昆中蛇綠混雜巖帶，其巖性主要分為砂礫、火山碎屑和碳酸鹽三個巖組。本文主要通過研究洪水川群的基本地質特征，及其火山巖的特征，并討論其含礦性，這對于探討洪水川群是否具成礦條件、含礦的種類、可能存在的礦床類型以及指導找礦，具有重要的意義。

一、洪水川群的基本地質特征

東昆侖東段下三疊統洪水川群分布廣泛。其整體上的空間分布為：西起小庫賽湖以北——黑海北東——納赤臺北西——阿拉克湖——冬給措納湖北東。主要分布在東昆侖昆南單元的諾木洪河上游地區、萬寶溝——雪水河一帶，以及東昆中斷裂帶北側的清水泉——溝里一帶亦有少量洪水川群呈構造巖片存在。

洪水川群的巖性特征，有不少專家學者（季強，1998；田軍等，2000）對其進行過討論和研究，觀點大同小異，對其總結歸納為：洪水川群自下而上可分為：砂礫巖組、火山碎屑巖組和碳酸鹽巖組，但其巖性、巖相及厚度等不穩定，不同地段變化較大，其三個巖組分別有如下特征：

上段碳酸鹽巖組：厚160-500m，主要巖性為深灰色-灰綠色鈣質粉砂巖和頁巖、黑色、深灰色薄層泥晶灰巖和泥灰巖以及深灰色角礫狀礫屑灰巖等，與上覆中三疊統地層鬧倉堅溝群呈整合接觸。

中段火山碎屑巖組：厚350-600m，主要巖性為灰綠色-深灰色凝灰質砂巖、泥質粉砂巖、巖屑晶屑凝灰巖、安山質凝灰熔巖、安山質凝灰巖等。

下段碳酸鹽巖組：厚約720-1，000m，主要由雜色礫巖、灰綠色或灰褐色含礫粗砂巖、灰褐色或灰紫色雜砂巖、灰綠色長石砂巖及粉砂質頁巖等組成。產早三疊世晚期頭足和雙殼等生物化石。與下伏早二疊世或更老地層呈不整合接觸。

此外，在阿拉克湖西北，出現安山玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖等熔巖和熔巖角礫巖與凝灰巖的韻律旋回，并且夾有少量砂巖和砂質頁巖，產Seythentoliumtilolicum等雙殼化石，構成向外擴展范圍不大的火山噴發沉積中心地段，巖石組合總厚達1，151-3，324米。

根據洪水川群的基本特征，認為東昆侖東段的洪水川群的三個巖組大致代表三個三級層序，而它們又構成了一個更大的沉積層序（或海侵-海退旋回），洪水川群由東向西逐步超覆在二疊紀或更老地層之上。

二、洪水川群火山巖特征

洪水川群火山巖分布相對集中，主要分布在埃肯雅瑪托一帶，火山巖主要為中酸性火山巖，少量玄武安山巖、安山巖、英安巖等。洪水川群火山巖具有較明顯的韻律性變化，火山活動經過了“爆發-噴溢-間歇”，“爆發-噴溢”的多次活動，具有由強至弱的特點，巖漿從早期至晚期總體有基性-中性-酸性的演化過程，構成較完整的下-中三疊統噴發旋回。此外，洪水川群中與火山巖密切相關的次火山巖有花崗斑巖、二長花崗巖、隱爆角礫巖等，與火山巖的接觸關系不清或呈漸變接觸關系。

眾多學者（李善平等，2012）對洪水川群火山巖的巖石化學特征進行過研究，部分巖石化學分析數據見表1。

洪水川群火山巖酸度較高，SiO₂含量62.95-75.79%，屬于中酸性巖，經過計算，巖石的里特曼指數σ<4，其堿度部分樣品較高，屬于堿性巖。在TAS圖中位于粗面巖、英安巖、流紋巖區，個別位于粗面玄武巖區。火山巖成分中，一般Na₂O>K₂O。在AFM圖中，大部分樣品屬于鈣堿性系列，個別的樣品屬于拉斑玄武巖系列。李善平（2012）等通過巖相學分析結合稀土元素和微量元素的研究，認為洪水川群火山巖屬于鈣堿性系列，且具有陸緣島弧的特性（產于海相陸緣火山弧環境）；普遍具有絹云母化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化等蝕變；其形成的構造環境為碰撞后的拉伸環境。

三、含礦性分析

目前沒有確定發現產于洪水川群的相關礦床，但在洪水川群的創各地洪水河（川）地區發現了一些礦產，如洪水河金礦（其成礦與隱爆角礫巖密切相關），但對這些礦床研究程度都不夠深入，無法確定其是否產于洪水川群中或與洪水川群地層具有相關性。因此，研究洪水川群的含礦性，對于判斷該層位是否存在形成礦產的有利條件，有很積極的意義。

洪水川群火山巖屬于鈣堿性系列的中酸性火山巖，與這類火山巖成礦關系密切的有Cu、Fe、Mo、W、Sn、Pb、Zn、Au、Ag等礦產，代表性的礦床類型有熱液型、斑巖型、矽卡巖型等。

李善平（2012）對洪水川群火山巖成礦元素特征的研究表明，其火山巖中的Pb大于黎彤值（1998）數倍至十幾倍，大部分火山巖樣品中的Zn、V、Mo、Ti、Ba、W、Sn大于或接近黎彤值，但相差倍數不大。由于Pb和Zn共生關系密切，認為洪水川群火山巖具有較大的成鉛鋅礦的潛力，考慮到洪水川群火山巖的巖性特征，其存在與火山巖關系密切的熱液礦床的可能性比較大。潘彤等人（2005）的研究認為，下三疊統地層Au、Cu、Co、Pb、Zn、Ag-Pb、Zn、Cd中溫元素組合異常帶在空間上規模宏大，高背景富集元素分布的有B、Au、Ni、V、Ti、Co、Cr、As、Cu、W、Pb、Zn等，Au、Co、Cu、Pb異常反映下三疊統層位中產出的金、鈷礦床和多處Cu、Pb礦化的特點，說明洪水川群可能具有良好的Au、Co、Cu、Pb等元素的成礦背景。袁萬明（2000）等人的研究表明，下三疊統洪水川群具有較高的金豐度，且成礦元素具有以Au、As、Sb、Hg為主的中低溫元素組合，可能為成礦提供礦質，形成相關元素的中低溫熱液礦床。

此外，下三疊統洪水川群的次火山巖中發育有斑巖體和隱爆角礫巖。有研究表明，部分斑巖體中含有低品位的網脈狀、浸染狀的鉛鋅（銅）礦化，因此，洪水川群中可能存在斑巖型鉛鋅（銅）礦；而隱爆角礫巖的存在，結合東昆侖東段洪水河地區已經有成礦與隱爆角礫巖密切相關的礦床（洪水河金礦），故不排除洪水川群地層中存在隱爆角礫巖型礦床的可能性。

四、結論

1 東昆侖東段下三疊統洪水川群分布廣泛，自下而上可分為：砂礫、火山碎屑和碳酸鹽三個巖組，巖性較為復雜。

2 巖相學及地球化學分析表明，洪水川群火山巖屬于鈣堿性系列的中酸性火山巖，產于海相陸緣火山弧環境；其普遍具有絹云母化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化等；其形成于碰撞后的拉伸構造環境。

3 含礦性分析表明，洪水川群是良好的含礦層位，具有良好的成礦背景。其可能存在與鈣堿性系列的中酸性火山巖成礦關系密切的礦床，如Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co等，這些礦床的形成與熱液作用關系密切。礦床類型可能有熱液型、斑巖型、矽卡巖型及角礫巖型。且這些礦床可能與絹云母化、綠泥石化、綠簾石化以及碳酸鹽化等蝕變有密切關系。