青海省烏蘭縣夏烏日塔多金屬礦地質(zhì)特征及找礦方向

徐新文 段建華 徐加球 路耀祖 張如國

(青海省核工業(yè)地質(zhì)局)

夏烏日塔多金屬礦床位于青海省烏蘭縣柯柯鎮(zhèn)賽什克村以南約15 km處，位于柴達木盆地東北緣希里溝盆地南側(cè)山區(qū)，是青海省核工業(yè)地質(zhì)局近期新發(fā)現(xiàn)的小型多金屬礦床。工作程度僅達到普查，正在進行詳查，研究程度較低[1]。本研究結(jié)合最新取得的地質(zhì)工作成果，對該礦床地質(zhì)特征及成因進行詳細分析，并進一步探討找礦方向，為在該區(qū)進一步開展地表及深部找礦工作提供可靠依據(jù)。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

夏烏日塔多金屬礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬西域板塊(Ⅰ)中賽什騰—錫鐵山—哇洪山新元古代—早古生代縫合帶(Ⅰ8)，地質(zhì)構(gòu)造復雜，巖漿活動強烈，變質(zhì)作用普遍(圖1)。區(qū)域內(nèi)出露的地層主體為寒武系—奧陶系灘間山群變火山巖組(∈OT1)綠片巖系，為一套成熟島弧變中性火山巖，為主要賦礦地層。區(qū)域構(gòu)造較發(fā)育，NW向斷裂組最為發(fā)育，規(guī)模較大，與區(qū)域構(gòu)造線一致，一般控制著地層、侵入巖的分布，為主要的導礦、容礦構(gòu)造；NE向斷裂組次之，規(guī)模較小，為成礦期后斷裂，對地質(zhì)體具有改造破壞作用。區(qū)域內(nèi)韌性剪切帶發(fā)育，在空間上呈NW—SE走向，寬數(shù)千米，長數(shù)十千米，規(guī)模較大，也為主要控礦因素。區(qū)域巖漿侵入活動頻繁，從加里東期至華力西期巖漿巖均有出露，分布面積較廣，超基性—酸性巖類均可見到。區(qū)內(nèi)脈巖十分發(fā)育，沿構(gòu)造帶、構(gòu)造裂隙、巖石節(jié)理貫入，為成礦提供了熱源和熱液。區(qū)域內(nèi)變質(zhì)作用較強，主要為區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用形成的寒武系—奧陶系灘間山群綠片巖系；區(qū)內(nèi)韌性動力變質(zhì)巖分布較為普遍，由于不同期次應力的作用，形成了韌性剪切帶及靡棱巖化巖石、靡棱巖、靡棱片巖等。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，脆性動力變質(zhì)巖沿脆性斷裂呈帶狀分布，主要的巖石類型為各種構(gòu)造角礫巖、碎裂巖，并具有明顯的多期活動疊加的特點。區(qū)內(nèi)接觸變質(zhì)作用不甚發(fā)育，僅見有硅化、角巖化帶呈零星的窄條帶狀、半環(huán)狀、透鏡狀分布于巖體周圍，形成數(shù)米寬的接觸變質(zhì)巖帶。

2 礦區(qū)地質(zhì)及地球化學特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

夏烏日塔礦區(qū)出露的地層主要為寒武系—奧陶系灘間山群變火山巖組(∈OT1)，該地層在全區(qū)廣泛分布，分布面積約占礦區(qū)總面積的75%(圖2)。礦區(qū)由北至南出露的巖性有淺灰白色絹云石英片巖夾淺灰綠色綠泥綠簾石片巖、淺灰綠色綠泥綠簾石片巖夾淺灰白色絹云石英片巖、淺灰綠色綠泥綠簾石片巖，此外還有少量淺灰色透輝石大理巖等。礦區(qū)巖漿巖較發(fā)育，出露于東南一帶，主要為中酸性巖類，有加里東期花崗閃長巖、灰色細粒英云閃長巖及華力西期灰色中粗粒角閃斜長花崗巖，與礦區(qū)西部的寒武系—奧陶系綠片巖夾大理巖組地層呈斷層或侵入接觸。礦區(qū)脈巖較發(fā)育，主要有閃長巖脈、石英閃長巖脈、花崗巖脈、鉀長花崗巖脈及石英脈等。礦區(qū)各脈體多呈NW、NE向展布，沿斷裂破碎帶附近的次級裂隙、灘間山群地層順層貫入充填或切穿侵入。

礦區(qū)變質(zhì)作用較為強烈，可分為區(qū)域變質(zhì)巖、動力變質(zhì)巖、接觸變質(zhì)巖。區(qū)域變質(zhì)巖主要為寒武系—奧陶系灘間山群綠片巖夾大理巖，巖性有綠泥石綠簾石片巖、石英片巖、鈣質(zhì)片巖等。礦區(qū)具有變質(zhì)特征的礦物主要為絹云母、陽起石、透輝石、方解石、綠泥石、綠簾石。動力變質(zhì)巖主要有脆性動力變質(zhì)巖和韌性動力變質(zhì)巖兩類，前者分布于區(qū)內(nèi)各斷裂帶中，巖性主要有碎裂巖、斷層角礫巖、斷層泥；后者巖性主要有靡棱巖、靡棱化片巖。韌性動力變質(zhì)形成的靡棱巖帶不僅使巖石碎裂并靡棱巖化，而且形成了一些凝膠狀的氧化硅溶液，使得剪切帶內(nèi)的巖石形成了許多孔隙和砂糖狀石英，致使富鐵鎂質(zhì)巖石發(fā)生強烈蝕變，并使分散的金、銀、銅、鉛、鋅元素在二氧化硅溶液內(nèi)活化、遷移，并在有利的構(gòu)造部位和一定的構(gòu)造巖相帶內(nèi)聚集成礦，因此韌性剪切靡棱巖化帶為礦區(qū)重要的控礦構(gòu)造和找礦標志。礦區(qū)接觸變質(zhì)巖出露較少，主要分布于各巖脈與寒武系—奧陶系灘間山群綠片巖的接觸部位，主要為角巖化巖石。

圖1 夏烏日塔區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造形式主要表現(xiàn)為脆性斷裂和韌性剪切帶，斷裂構(gòu)造以NW向最為發(fā)育，韌性剪切帶與斷裂走向一致，地層多為單斜層產(chǎn)出，局部見有向形構(gòu)造發(fā)育。

(2)韌性剪切帶。礦區(qū)在F9斷層以北寒武系—奧陶系灘澗山巖群變火山巖組的綠片巖中圈定了1條韌性剪切帶，帶長4.8 km，寬約1 km，呈NW向展布，走向303°。剪切帶內(nèi)可見糜棱巖化綠片巖、糜棱巖、構(gòu)造片巖、碎裂巖等。糜棱拉伸線理、面理清晰，帶內(nèi)變形組構(gòu)發(fā)育，主要為片理化帶、石英旋轉(zhuǎn)碎斑、剪切褶皺、S/C組構(gòu)等，局部可見石香腸、鞘褶皺。依據(jù)石英旋轉(zhuǎn)碎斑、剪切褶皺、S/C組構(gòu)等構(gòu)造形跡指示，結(jié)合面理、礦物拉伸線理分析判斷，認為韌性剪切帶具有右行運動特征。帶內(nèi)部分地段巖石絹云母化、綠泥石化、硅化、褐鐵礦化、高嶺土化發(fā)育，局部碳化、黃鐵礦化強烈。該韌性剪切帶前緣與脆性斷層的轉(zhuǎn)換部位為礦區(qū)主要的含礦部位，目前發(fā)現(xiàn)的多金屬礦體全部產(chǎn)于該部位，為構(gòu)造轉(zhuǎn)換的直接結(jié)果。

圖2 夏烏日塔礦區(qū)地質(zhì)特征

2.2 礦區(qū)地球化學異常特征

2000年青海省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院的相關(guān)技術(shù)人員對下叉叉山1∶20 萬水系金異常(圖1)開展了1∶5萬水系沉積物測量工作，在區(qū)內(nèi)圈定了金綜合異常1處(圖1)。2014年針對SW Au1#異常中東部、SW Au 4#異常開展了1∶1萬土壤地球化學測量，進一步分解濃縮了異常，圈定了11處以Au、Pb、As為主的土壤綜合異常(圖2、表1)。

表1 夏烏日塔土壤異常特征參數(shù)

續(xù)表

注：Au含量單位為(×10-9)。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦化蝕變帶及礦化體特征

3.1.1 Ⅰ#礦化蝕變帶及礦化體特征

3.1.2 Ⅲ#礦化蝕變帶及礦化體特征

圖3 礦區(qū)地表Ⅲ#礦化蝕變帶特征

圖4 夏烏日塔多金屬礦區(qū)0#勘探線剖面

表2 夏烏日塔礦區(qū)礦體特征參數(shù)

礦體編號礦體形態(tài)產(chǎn)狀/(°)傾向傾角礦體規(guī)模/m走向水平長平均真厚度傾向延深礦體平均品位Au/(g/t)Ag/(g/t)Cu/%Pb/%Zn/%控礦工程M#1脈狀210621502.94800.69127.490.211.121.092條探槽(Ⅱ#礦化蝕變帶)M#2似層狀20～3075～839601.522250.6544.250.321.142.4711條探槽,10個鉆孔M#3脈狀30751601.504700.4221.400.331.453.181個鉆孔(Ⅲ#礦化蝕變帶)M#4脈狀30751601.005401.621個鉆孔(Ⅲ#礦化蝕變帶)

3.2 礦石特征

礦石中金屬礦物含量為5%～27%，由黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦、黃銅礦、銅藍等組成，以閃鋅礦為主，黃鐵礦次之，方鉛礦少量，黝銅礦、黃銅礦微量；脈石礦物含量為73%～95%，主要由重晶石、方解石、石英、斜長石、綠簾石、綠泥石、絹云母等組成。礦石結(jié)構(gòu)為半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)造為稠密浸染狀、浸染狀、靡棱狀、碎裂狀、塊狀構(gòu)造。根據(jù)礦體產(chǎn)出特征及控礦因素，礦區(qū)礦石的自然類型為熱液充填型；根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物組合，礦石類型可劃分為稠密侵染狀、星點狀、似脈狀糜棱巖型和碎裂巖型兩類；根據(jù)氧化指數(shù)，可劃分為硫化多金屬礦石(圖5)、原生多金屬礦石(圖6)；根據(jù)肉眼觀察及光片鑒定結(jié)果，可劃分為黃鐵礦礦石和方鉛礦、閃鋅礦礦石[2]。礦石工業(yè)類型可劃分為金礦石、鋅礦石和鉛鋅金銀銅礦石。

圖5 礦區(qū)地表多金屬礦石樣品

圖6 鉆孔中多金屬礦石樣品

3.3 礦化蝕變特征

礦體及圍巖礦化蝕變發(fā)育，其規(guī)模和強度取決于構(gòu)造規(guī)模，構(gòu)造破碎帶規(guī)模大則礦化蝕變規(guī)模大。礦區(qū)主要的礦化蝕變有硅化、絹云母化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、碳化、孔雀石化，局部還有陽起石化、黃鉀鐵釩化。其中硅化、孔雀石化、褐鐵礦化與已知礦化體關(guān)系密切。硅化主要表現(xiàn)為形成一些暗灰色的硅質(zhì)條帶及乳白色石英細脈。絹云母化表現(xiàn)為淺灰白色鱗片狀，孔雀石呈粉末狀、團塊狀，靠近地表的黃鐵礦大都已被氧化成黃褐色粉末狀、薄膜狀的褐鐵礦[1-2]。

4 礦床成因

區(qū)內(nèi)礦床經(jīng)過了3個成礦階段：第一礦化階段為成巖期，生成黃鐵礦，切面形態(tài)呈自形粒狀晶，壓碎粒狀或晶體中發(fā)育壓碎裂紋，沿裂紋充填脈石礦物、閃鋅礦、被銅藍交代的黃銅礦；第二礦化階段為熱液礦化期，形成黝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦，它們之間的接觸界線光滑或平直分不出誰先生成，各礦物呈他形、半自形粒狀晶分布于脈石礦物間或呈脈狀充填于壓碎黃鐵礦裂隙中；第三礦化階段為氧化期，形成銅藍，屬于黃銅礦變化的產(chǎn)物。

目前，區(qū)內(nèi)圈定的礦體均產(chǎn)于NW向韌—脆性斷裂構(gòu)造破碎蝕變帶內(nèi)，圍巖巖性均為寒武系—奧陶系灘間山群變火山巖組綠泥石綠簾石片巖、石英片巖[2]，賦礦巖性為靡棱巖和碎裂巖，礦化蝕變強烈，根據(jù)礦化過程及成礦機理，區(qū)內(nèi)深部的巖漿熱液中的成礦熱液隨著韌—脆性斷裂帶向地表運移，在構(gòu)造擴容段韌性剪切帶和斷裂構(gòu)造的轉(zhuǎn)換部位富集成礦，本研究據(jù)此初步認為礦床成因類型為中—低溫熱液-構(gòu)造蝕變巖型多金屬礦床[3-5]。

5 找礦方向

(1)礦區(qū)內(nèi)發(fā)育多條NW向斷裂破碎帶，各斷層規(guī)模大、延伸長，帶內(nèi)礦化蝕變普遍，局部褐鐵礦化、硅化強烈，其中與化探異常復合的地段為找礦重點地區(qū)。

(2)礦區(qū)主要斷裂構(gòu)造派生的次級斷裂為重要的容礦構(gòu)造，需重視次級斷裂構(gòu)造的控礦作用，宜對次級斷裂與化探異常復合的地段進行重點找礦。

(3)礦區(qū)韌性剪切蝕變帶內(nèi)靡棱巖、靡棱化巖石發(fā)育，褐鐵礦化、硅化強烈，其中與化探異常復合的地段有可能發(fā)現(xiàn)多金屬礦化體。

(4)礦區(qū)內(nèi)圈定的11處1∶1萬土壤異常均分布于NW向斷層破碎帶和韌性剪切帶及兩側(cè)，僅在少數(shù)異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了礦化蝕變帶及礦化體，大多數(shù)土壤異常均未進行驗證，建議對該類異常進行檢查驗證，特別對土壤異常與斷裂構(gòu)造、韌性剪切帶的復合地段重點開展找礦工作。對圈定的土壤剖面異常結(jié)合構(gòu)造特征進行綜合解譯分析，有望取得找礦突破。

6 結(jié) 論

(1)夏烏日塔礦區(qū)的礦體均產(chǎn)于NW向韌—脆性斷裂構(gòu)造破碎蝕變帶內(nèi)，主礦化階段為熱液礦化期，區(qū)內(nèi)深部巖漿熱液中的成礦熱液隨著韌—脆性斷裂帶向地表運移，在構(gòu)造擴容段韌性剪切帶和斷裂構(gòu)造的轉(zhuǎn)換部位富集成礦，為中—低溫熱液-構(gòu)造蝕變巖型多金屬礦床。

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