青海省雁石坪銅鉛鋅多金屬礦床地質特征及成因分析

吳玉詩，車海龍

吉林省第四地質調查所，吉林 通化 134001

0 引言

研究區位于西南三江成礦帶北段西延部分，唐古拉山脈北坡，青海省沱沱河鉛鋅礦整裝勘查區內。大地構造位置上位于拉竹龍—金沙江縫合帶和班公錯—怒江縫合帶之間的羌塘地塊北部[1]。成礦區帶屬于特提斯成礦域唐古拉成礦省(三江北段成礦帶)雁石坪—旦榮—解嘎Cu、Zn、Mo、W、Pb、Ag異常帶(1)郭貴恩,楊生德,李懷毅,等.青海省鉛鋅礦資源潛力評價成果報告[R]. 2011.，異常在區域上總體呈北西向，具成群、成帶串珠狀分布的特點，且元素組合極為復雜，強度高、面積大(多數達150～1 000 km2)[2]。北西向展布的斷裂構造有明顯的控巖、控礦作用[3]。

1 研究區地質概況

研究區為中生代羌塘盆地沉積巖分布區(圖1), 地層總體呈北西—南東向展布，沉積旋回性特別明顯，垂向上具有“三砂兩灰”的組成特征，自下而上已劃分為雀莫錯組、布曲組、夏里組、索瓦組和雪山組。構造變形復雜，見有尖銳和寬緩的褶皺，層序相對完整。

圖1 雁石坪銅鐵多金屬礦區地質簡圖Fig.1 Geological sketch of Yanshiping copper iron polymetallic mining area1.第四系；2.古近系沱沱河組；3.侏羅系雁石坪群索瓦組；4.侏羅系雁石坪群夏里組；5.侏羅系雁石坪群布曲組；6.侏羅系雁石坪群雀莫錯組；7.安山巖；8.輝長巖；9.英安巖；10.玄武安山巖；11.玄武安山質集塊角礫巖；12.流紋質凝灰巖；13.流紋巖；14.構造角礫巖；15.硬石膏；16.輝綠巖；17.玄武巖粗玄巖；18.實測斷層；19.推測斷層；20.地質界線；21.角度不整合界線；22.礦體及編號；23.火山口

溫泉兵站斷裂[4]總體構造線方向以北西向為主，北東向次之，性質為復合斷層，具有多期活動的特點，控制了礦體(礦化蝕變帶)的分布。

巖漿活動以噴發為主，侵入為次。火山巖以時間短、面積小為特點，在地層中呈厚度不大的層狀分布。侵入巖呈脈狀順層侵入中晚侏羅世地層中，多沿北西向斷裂分布。巖性由基性到酸性均有分布，規模一般較小。

2 研究區礦體特征

目前研究區內發現并控制三條礦化蝕變帶，蝕變帶中發現4條銅礦(化)體，2條鉛鋅多金屬礦(化)體，銅鐵多金屬礦(化)點6個(2)吳玉詩,王海建,李愛民,王李相,等.青海省雁石坪地區銅鐵多金屬調查評價成果報告[R].通化：吉林省第四地質調查所,2016.。

銅鉛鋅多金屬礦賦礦地層為中侏羅統雀莫錯組，主要為一套淺海相碎屑巖沉積，局部夾火山巖、碳酸鹽巖、石膏層，測區內該組地層多與其北側的巖體呈侵入或斷層接觸，構造及脈巖較發育。區內北西向展布的白塔溝斷裂為導礦構造，礦化蝕變主要沿斷層帶及兩側巖石中分布，成礦組合為鉛-鋅-銅-銀。

鉛鋅多金屬礦(化)體賦存于構造破碎帶中，礦體形態與層間破碎帶構造空間形態有關，走向與構造走向基本一致，呈似層狀、脈狀產出，礦體中品位差別較大，局部伴生銻礦。礦石構造多為角礫狀，礦石類型以角礫狀礦石為主，角礫成分主要為灰巖，膠結物以砂泥質成分和褐鐵礦為主(見圖2、圖3)。

圖2 鉛鋅多金屬礦礦石Fig.2 Lead zinc polymetallic ore

圖3 角礫狀鉛鋅多金屬礦礦石(巖心)Fig.3 Breccia lead zinc polymetallic ore (core)

銅礦(化)體主要賦存在雀莫錯組中灰白色長石石英砂巖與構造接觸部位、火山巖及破碎帶中，表現出較明顯的地層控礦性(見圖4、圖5)。

圖4 孔雀石藍銅礦化長石砂巖Fig.4 Malachite blue copper mineralized arkose

圖5 孔雀石銅藍礦化角礫巖Fig.5 Malachite copper blue mineralized breccias

銅鉛鋅多金屬礦礦石自然類型以氧化礦石為主，夾雜硫化礦石。礦石礦物以藍銅礦、孔雀石、黃銅礦、褐鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦為主，蝕變常見硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、鉀長石化、重晶石化等。脈石礦物有方解石、石英、長石及泥質物等。

3 礦床成因分析

礦床成因分析利用流體包裹體的巖相學研究及包裹體測溫、包裹體成分分析的方法進行初步分析。

包裹體測溫包括均一法測溫和爆裂法測溫，所用的設備是Linkam THMSG 600型冷熱臺。單個包裹體的成分測定采用顯微激光拉曼光譜分析法。

3.1 流體包裹體顯微鏡下特征

流體包裹體樣品采自于雁石坪銅鉛鋅多金屬礦區，并磨制成雙面拋光厚度為0.03 mm的薄片，共計13個。通過觀察選取了4塊包裹體較多且具有代表性的薄片進行顯微鏡下觀察，激光拉曼顯微測成分以及Linkam THMSG600型冷熱臺進行顯微測溫。

雁石坪地區銅鉛鋅多金屬礦床中流體包裹體比較發育，包裹體的賦存礦物主要為方解石、石英等。包裹體的類型主要有三類：

第一類：純液型包裹體,在室溫下為單相液體包裹體。當冷卻時，這種包裹體中可能會出現一個氣泡。純液體包裹體通常是從均勻流體中捕獲的，往往形成溫度較低，由于缺乏成核條件，在室溫下看不到氣泡。充填度(液相成分所占體積與包裹體體積的百分比)為100%；

第二類：純氣相包裹體，在室溫下為單相氣體包裹體。當冷卻的時候，在此類包裹體的邊上又是可能會出現一小圈的液相成分。但是對于非凝聚性氣體來說則不可能會出現液相。這種純氣體包裹體一般是在火山噴發或氣成條件下形成的，充填度為0；

第三類：氣液兩相包裹體，室溫下主要是由液相和一個小氣泡組成的兩相包裹體，氣相在液相內部，充填度基本都大于50%；

所觀察到的包裹體總體上以氣液兩相包裹體為主，包裹體形狀為橢圓形、梯形、不規則形等；個體都比較小，長徑范圍集中在7～15 μm，在顯微鏡下還是比較容易找到；包裹體在分布上有群體分布的，也有孤立分布的；氣液兩相類型其充填度均大于50%，主要集中在60%～80%之間。

3.2 激光拉曼成分分析

于成都理工大學激光拉曼實驗室用LabRAM HR Evolution激光共聚焦顯微拉曼光譜儀對4個流體包裹體樣品進行成分分析，總共測點30個，分別對流體包裹體中的氣相成分及液相成分進行檢測。光譜檢測分析結果表明：雁石坪地區銅鐵多金屬礦流體包裹體中氣相成分主要為H2O(g)，部分含有CO2，液相成分為H2O。

可見流體包裹體中氣相成分以H2O(g)為主，液相成分為H2O，流體體系為NaCl-CO2-H2O體系。

3.3 包裹體測溫

于成都理工大學巖礦鑒定分析室使用Linkam THMSG600型冷熱臺對4個樣品中的NaCl-CO2-H2O體系氣液兩相包裹體[5]進行測溫，觀測點數為22個，測得均一溫度數據20個，冰點數據18個，計算出鹽度數據16個(見表1)。

表1 雁石坪銅鉛鋅多金屬礦區流體包裹體均一溫度、冰點及鹽度結果Table 1 Results of homogenization temperature, freezing point and salinity of fluid inclusions in Yanshiping copper lead zinc polymetallic ore area

密度是根據Bodnar(1983)提出的以溫度和鹽度為坐標的溫度-鹽度-密度相圖。由測得的NaCl-H2O體系包裹體的均一溫度和鹽度，分別在兩個坐標軸上找出相應的數值，并且引垂線，兩垂線的交點落在某個密度曲線上，這一密度值即為流體密度(圖6)。

圖6 雁石坪銅鉛鋅多金屬礦區礦石NaCl-H2O體系的T-W-ρ相圖(據Bodnar，1983)Fig.6 T-W-ρ phase diagram of NaCl-H2O system in Yanshiping copper lead zinc polymetallic ore area (according to Bodnar, 1983)

由表可以看出，雁石坪地區銅鐵多金屬礦床的均一溫度大多介于190～270 ℃之間，所以成礦溫度為中低溫，以低溫為主；成礦流體的鹽度多介于9%～14%；壓力介于0.85～0.95 g·cm3。故成礦流體屬于中等鹽度，中等密度流體。

4 礦床成因探討

前人對雁石坪地區進行研究，認為該處銅鐵多金屬礦床屬于沉積礦床[6]。本文通過對該區的構造、巖漿、包裹體特征、圍巖蝕變等特征的研究，有不同的觀點。

本區礦體的成礦物質來源與地殼深部的巖漿活動和火山、次火山侵入作用有關，礦化受斷裂構造[7]和褶皺構造的控制，這些構造附近常見有流劈理、節理、裂隙和小的柔皺形成，這些小的構造空間是含礦熱液富集的有利部位[8]。成礦熱液沿構造裂隙滲濾擴散，遇到致密結構碳酸鹽巖和碎屑巖形成屏障[9]，富集成礦。

白塔溝斷裂南側發育的花崗巖、閃長巖、流紋斑巖、霏細斑巖、中基性脈巖和次火山巖侵入體為成礦提供充足的熱液活動[10]，巖漿沿構造裂隙流動，萃取巖石中的金屬元素[11]，并運移、富集，在有利的部位沉淀成礦，尤其是北西向構造及兩組或多組斷裂交匯處。因此本研究區主要成因類型為巖漿熱液型礦床。

此外，礦體周圍常見硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、鉀長石化、重晶石化等蝕變巖。這些蝕變作用都屬于中低溫熱液蝕變作用。通過對包裹體進行激光拉曼成分分析以及測溫實驗測得成礦溫度為中低溫(以低溫為主)，這恰和結論相吻合。

因此，雁石坪銅鐵多金屬礦床應該屬于低溫熱液改造礦床，熱液主要來源于巖漿熱液。

5 結論

雁石坪地區礦體的成礦物質來源與地殼深部的巖漿活動和火山、次火山侵入作用有關，礦化受斷裂構造控制，成礦熱液沿構造裂隙滲濾擴散，遇到致密結構碳酸鹽巖和碎屑巖形成屏障，富集成礦。礦體周圍常見硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、鉀長石化、重晶石化等蝕變巖。因此本雁石坪地區主要成因類型為火山噴流沉積-熱液改造型礦床，熱液主要來源于巖漿熱液。