談艷 趙偉 石延林 管波 張鈺 保善斌 馬元林









摘要:卡里果瑪鎢鉬礦床位于北祁連成礦帶與中祁連成礦帶接觸部位,成礦地質條件優越。礦區內礦體主要賦存于古元古界托賴巖群黑云母二長片麻巖與二云母二長花崗巖外接觸帶的礦化蝕變帶中,形成了熱液型白鎢礦石、輝鉬礦石,以及石英脈型、螢石脈型白鎢礦石,硅化、螢石化越強,鎢礦化強度越高,是重要的找礦標志。通過在卡里果瑪地區1∶20萬水系沉積物AS16乙2大黑山W、Mo異常和1∶5萬水系沉積物AS05綜合異常內進行1∶1萬土壤地球化學測量,圈出了6處土壤綜合異常(AP1—AP6),各土壤綜合異常強度高、面積大,各異常元素間套合好,極大值高,多數具有內中外三級異常分帶,濃集中心明顯。綜合分析表明,卡里果瑪鎢鉬礦區具有優越的成礦地質條件,地球化學異常發育,已發現了較好的鎢鉬多金屬找礦信息,且獲得一定的資源量,充分展示了該礦區具有較大的找礦潛力,通過進一步工作,有望取得較好的找礦成果。
關鍵詞:水系沉積物測量;土壤測量;地球化學異常;鎢鉬礦區;卡里果瑪
中圖分類號:TD15 P595文獻標志碼:A開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
文章編號:1001-1277(2020)05-0011-09doi:10.11792/hj20200503
引 言
卡里果瑪鎢鉬礦床大地構造位置處于西域板塊中祁連元古宙古陸塊體北緣,位于大坂山南緣斷裂帶與北祁連加里東造山帶的接觸位置。區域上處于北祁連成礦帶大坂山加里東期銅、金、鉛、鋅、鐵成礦帶與中祁連成礦帶南尕日島—花石峽加里東期、華力西期鎢、稀有(鈦、銻、金)成礦亞帶接觸地段,成礦地質條件優越[1-5]。區域內已發現礦產以金、銅、鎢、鉬、螢石為主,已發現礦床有大黑山鎢礦床、松樹南溝金礦床、紅溝銅礦床、扎麻圖金礦床、上多拉金礦床等。
1990—1993年,青海省地球化學勘查技術研究院開展了1∶20萬門源幅區域地球化學掃面工作,在大黑山一帶圈出AS16乙2大黑山W、Mo異常,該異常出露地層主要為古元古界托賴巖群[6]; 2003年,青海崯田地球物理化學勘查股份合作公司(現青海省有色第四地質勘查院)進行了1∶5萬水系沉積物測量,圈出的AS05綜合異常覆蓋卡里果瑪鎢鉬礦區; 2008年,青海崯田地球物理化學勘查股份合作公司在AS05綜合異常濃集中心開展了1∶1萬土壤測量,經檢查,異常重現性好,為本區進一步勘查奠定了基礎。本文旨在通過全面分析成礦地質背景、礦區地質特征,結合地球化學測量成果,為該區進一步找礦提供依據。
1 成礦地質背景
區域出露地層主要有古元古界托賴巖群大理巖組(Pt1Tmb)、片麻巖組(Pt1Tgn),中元古界石英片巖巖組(Pt2sch)和變粒巖巖組(Pt2gnt),上奧陶統扣門子組(O3k),二疊系(P),下—中三疊統西大溝組(T1-2x),上三疊統南營兒組(T3n),下—中侏羅統(J1-2),第三系中新統白楊河組(N1b)及第四系(Q)。其中,托賴巖群大理巖組和片麻巖組主要分布于托萊南山一帶,原巖為一套活動型泥質砂巖-中基性火山巖-鎂質碳酸鹽巖沉積組合,變形強烈,以區域動力熱流變質作用形成的角閃巖相為主,疊加綠片巖相。
區域構造作用十分復雜,經歷了多期次構造運動(加里東期最為強烈),形成了多旋回造山帶,整體構造線方向為北西西向。加里東期褶皺構造較為發育,其主要表現在古—中元古界地層及上奧陶統扣門子組的斜長黑云母片麻巖、黑云母石英片巖中,常見早期褶曲被后期次級褶曲疊加,次級褶曲又被更次級褶曲復雜化,同時其表現形態及組合方式比較復雜,但主體產狀仍以北西向—南東向為主。
區域巖漿活動強烈,規模較大,巖性從超基性至酸性均有出露。侵入巖以酸性為主,侵入時代以加里東中期為主。
2 礦區及礦床地質特征
礦區出露古元古界托賴巖群片麻巖巖組黑云母二長片麻巖(Pt1Tbmg)及第四系(Q)(見圖1)。其中,礦區大面積出露的黑云母二長片麻巖呈深灰色,半自形鱗片粒狀變晶結構,片麻狀構造,發育螢石脈、石英脈,脈寬1~3 cm,長30~40 cm,熒光照射反應較明顯,巖石中可見白鎢礦化。
礦區斷裂發育,以北西向為主。其中,F1斷裂為區域性斷裂,走向290°,傾向210°,傾角55°左右,分布于黑云母二長片麻巖中,為脆性斷裂,斷裂通過部位巖石破碎,形成寬20~50 m的破碎帶;F2斷裂位于礦區北東部,切穿二云母二長花崗巖,走向320°,為脆性斷裂,受其影響,斷裂兩側巖石破碎,形成寬約30~50 m的破碎帶,構造角礫巖發育;F3斷裂位于礦區中東部,出露長約300 m,走向75°,寬1~5 m,兩端均被第四系覆蓋,斷裂部位形成明顯的破碎帶。
礦區加里東期巖漿侵入活動強烈,巖性主要為二云母二長花崗巖,分布在礦區中部。二云母二長花崗巖侵入黑云母二長片麻巖中,沿接觸帶及其附近見有寬約1~5 m的熱蝕變帶,外接觸帶見有碳酸鹽化、硅化,內接觸帶見有細粒邊,寬0.5~2.0 m,巖體邊部見有黑云母斜長角閃片麻巖捕虜體。該巖體內次生節理較發育,邊緣部位發育螢石脈、石英脈及方解石脈,裂隙內局部發育螢石脈型鎢礦體。
礦區已發現礦體主要賦存于二云母二長花崗巖外接觸帶中,接觸交代變質作用較強,以矽卡巖化為主,一般呈脈(帶)狀、似層狀分布,見有透輝石、鈣鋁榴石、綠簾石、螢石、透閃石等礦物。
礦區內共圈出鎢礦體12條、鎢鉬礦體2條、鉬礦體4條,共計18條礦體(編號為M1—M18)(見圖1)。 其中,M1—M10號及M18號礦體分布于二云母二長花崗巖與黑云母二長片麻巖及大理巖接觸部位的礦化蝕變帶中,呈密集平行排列;M11、M12、M13、M14、M16、M17號礦體賦存于石英脈中;M15號礦體賦存于螢石脈中。
石英脈及螢石脈均產于破碎帶中或與之平行產出,受其控制較為明顯。礦體產狀變化較大,傾向一般為230°~330°,傾角一般為50°~73°,部分礦體傾角達82°,長一般為100~276 m,最長為420 m,厚為0.61~6.67 m,最厚為9.53 m,多呈似層狀、脈狀。礦體中WO3品位一般為0.067 %~0.810 %,最高為1.470 %;Mo品位一般為0.035 %~0.084 %,最高為0.190 %。
礦石類型主要為熱液型白鎢礦石、輝鉬礦石,以及石英脈型、螢石脈型白鎢礦石。其中,熱液型白鎢礦石是主要的礦石類型,屬硫化物礦石;其次為在二云母二長花崗巖外接觸帶黑云母二長片麻巖構造裂隙中形成的石英脈型白鎢礦石,以及在二云母二長花崗巖的構造裂隙內發育的螢石脈型白鎢礦石。
礦石結構主要為他形—半自形粒狀結構、半自形晶片狀或板晶狀結構。礦石構造主要為浸染狀構造、脈狀構造。
礦石中主要金屬礦物為白鎢礦,局部共(伴)生少量黃鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、黃銅礦、輝鉬礦;脈石礦物主要有斜長石、鉀長石、黑云母、石英等,其次局部含有少量的透輝石、石榴石、綠簾石、綠泥石、螢石、方解石等。在不同礦體或同一礦體的不同地段均具有不同的結構特征(指礦物的主次結構),反映了原巖成分、后期蝕變、改造均不相同。
白鎢礦體屬熱液型,均產于礦化蝕變帶內及沿裂隙充填的石英脈或螢石脈中,賦礦圍巖一般具有較強的硅化、黃銅礦化、矽卡巖化、綠泥石化、絹云母化等蝕變,而二云母二長花崗巖一側一般具有云英巖化、螢石礦化、黃銅礦化、硅化等蝕變。
3 地球化學特征
3.1 景觀地球化學特征
卡里果瑪鎢鉬礦床位于祁連山草原(草甸)亞帶,海拔3 000 m以上,氣候寒冷。隨海拔升高,區域植被和土壤出現明顯的垂直分帶,中高山地段為冰川地貌景觀,巖石裸露,碎石流非常發育,植被和土壤以中高山灌木和凍沼草甸土為主,地溫低且永凍層發育;海拔相對較低的低山地段由于夏季氣溫相對較高,植被覆蓋程度高,局部地段生長針葉林,主要發育草甸土和沼澤土。區域水系非常發育,具有均勻的羽狀水系特征。
由區域氣候及地理特點所決定,巖石的破碎以冰川、流水沖刷等物理風化和酸性雪水的溶蝕分解等化學風化為主。因此,水系沉積物中有用元素異常是由礦化地質體和次生金屬元素異常經物理風化及化學風化,輔助于碎屑物質氧化溶解,形成鹽類分散并吸附多種動力地質作用,形成絡離子態和固相碎屑物質,經化學和機械搬運,并在物理化學環境發生變化時發生相變,進而沉淀在水系沉積物中而形成。
3.2 1∶20萬水系沉積物異常特征
通過1∶20萬水系沉積物測量,在大黑山一帶圈出AS16乙2大黑山W、Mo異常,該異常出露地層主要為古元古界托賴巖群,加里東中晚期中酸性侵入巖發育。異常呈北西西向—南東東向近等軸狀分布,異常組合元素有W、Mo、U、Bi、Be、Sn、Au、Ag、Cu、Cr、Ni等(見表1)。從相對豐度與離散程度關系分析,該區W、Mo、U、Bi元素的成礦潛力優于其他元素。以2.50×10-6為異常下限,圈出具有外中內三級異常分帶的W元素異常,強度高、面積大,內帶面積約達40.00 km2,且與Mo元素異常套合極好。該異常規格化面金屬量NAP值為8 631.13,掃面區排序1,也是青海省內最佳W元素異常之一,該異常內已發現大黑山鎢礦床。
3.3 1∶5萬水系沉積物異常特征
2005年,青海崯田地球物理化學勘查股份合作公司在卡里果瑪地區進行了1∶5萬水系沉積物測量,圈出AS05綜合異常,該綜合異常濃集中心明顯,異常分帶清晰,呈北西西向不規則帶狀分布,長10 km,寬4~6 km,面積約53.55 km2,異常組合元素有W、Mo、Bi、Ag、Cu、Zn、Sn、As、Sb、Cr等(見表2)。該異常產于1∶20萬AS16乙2大黑山W、Mo異常內,異常重現性較好。
以7.00×10-6為異常下限圈定的W元素異常,異常點數96個,面積為29.58 km2,平均值38.76×10-6,襯度5.54,具有內中外三級異常分帶,有2處明顯的濃集中心,東側濃集中心已發現大黑山鎢礦床。以2.00×10-6為異常下限圈定的Mo元素異常,異常點數20個,面積為5.07 km2,平均值7.60×10-6,襯度3.80,異常分帶清晰,具有內中外三級異常分帶,濃集中心明顯。
該異常出露古元古界托賴巖群,巖性為黑云母二長片麻巖、斜長角閃片麻巖、角閃片巖、大理巖等,斷裂發育,加里東期二云母二長花崗巖侵入托賴巖群,沿接觸帶局部地段發育矽卡巖化。異常強度高,規模大,在異常東部的大黑山鎢礦已發現6條鎢礦體,說明該異常為礦致異常,具有較好的找礦潛力。
3.4 1∶1萬土壤異常特征
2008年,青海崯田地球物理化學勘查股份合作公司在AS05綜合異常濃集中心開展了1∶1萬土壤測量,測量面積8.52 km2。經檢查異常重現性好,共圈定6處土壤綜合異常(AP1—AP6)。各土壤綜合異常均為多元素組合,具有濃集中心和異常分帶,總體上呈近北北西向帶狀分布。
AP1土壤綜合異常:呈不規則狀,主要異常元素為Ag、Pb、Zn、Hg、Sn,各元素異常套合較好,Ag、Pb、Zn、Sn元素異常具有內中外三級異常分帶(見表3、圖2)。地表出露黑云母二長片麻巖,異常中心地段發育不規則狀石英脈,石英脈寬一般3~5 cm,長小于0.5 m,且在該土壤綜合異常東側有北西向斷裂穿過,認為異常與北西向斷裂的次級構造及后期低溫熱液有關。該土壤綜合異常未采用槽探進行揭露,性質不明,有待進一步驗證。
AP2土壤綜合異常:呈不規則狀,主要異常元素為Ag、As、Pb、Zn、Mo、Sb,各元素異常強度較高,套合較好,Ag、As、Pb、Mo元素異常具有內中外三級異常分帶(見表4、圖3)。其中,Ag元素極大值5 000.00×10-9,Pb元素極大值425.00×10-6,Mo元素極大值31.60×10-6,As元素極大值149.00×10-6。地表出露黑云母二長片麻巖,北西向斷裂從南側附近穿過。推測該土壤綜合異常由多期熱液蝕變引起,具有較好找礦前景。
AP3土壤綜合異常:呈不規則狀,主要異常元素為Ag、As、Pb、Sb,為低溫元素組合,除Pb元素外,各元素異常強度高,具有一定的套合性,As、Sb元素異常具有內中外三級異常分帶(見表5、圖4)。其中,As元素極大值274.00×10-6,Sb元素極大值60.00×10-6。地表出露黑云母二長片麻巖,Ag、As、Sb元素質量分數較高,且這些元素均為低溫元素,一般地表富集低溫元素,那么在深部可能有高溫元素富集,表明此處剝蝕較淺,深部高溫元素具有成礦的可能。
AP4土壤綜合異常:呈不規則橢圓狀,主要異常元素為Ag、Zn、Bi、W、Sn,各元素異常套合較好,除Zn、W元素外,其他元素異常均具有內中外三級異常分帶,且具有明顯的濃集中心(見表6、圖5)。其中,W元素極大值126.00×10-6,面積為0.08 km2。地表出露黑云母二長片麻巖,發現鎢礦化,認為該土壤綜合異常由其引起,具有較好的找礦前景。
AP5土壤綜合異常:位于AP4土壤綜合異常南東側,呈近北北西向帶狀展布,面積較大,主要異常元素為Ag、As、Zn、Bi、W、Mo、Sn、Sb,各元素異常套合好,除Sb、W元素外,其他元素異常均具內中外三級異常分帶,濃集中心明顯(見表7、圖6)。其中,W元素極大值為126.00×10-6,面積為0.55 km2。地表出露二云母二長花崗巖、黑云母二長片麻巖、北北西向展布的礦化蝕變帶。經查證,在礦化蝕變帶中已發現10條鎢(鉬)礦體,確定該土壤綜合異常為礦致異常,具有很好的找礦前景。
AP6土壤綜合異常:位于AP5土壤綜合異常東側,呈北北西向寬帶狀展布,面積較大,主要異常元素為Ag、Zn、Bi、Hg、W、Mo、Sn,各元素異常套合好,Mo、Bi、Ag元素異常均具內中外三級濃度分帶(見表8、圖7)。其中,W元素極大值為126.00×10-6,面積為0.50 km2。地表出露黑云二長片麻巖,并發現了鎢礦體,確定該土壤綜合異常為礦致異常,具有良好的找礦前景。
4 找礦潛力分析
卡里果瑪鎢鉬礦床處于北祁連成礦帶與中祁連成礦帶接觸部位。有關資料顯示,中祁連微古陸塊富鎢,是鎢成礦有利的地球化學塊體。區域已發現多處具一定規模的鎢鉬礦床,如野馬灘鎢鉬礦床、塔爾溝鎢礦床、小柳溝鎢礦床等,礦床類型主要為熱液型、矽卡巖型,出露地層主要為古—中元古界地層,加里東期中酸性巖漿侵入活動強烈,與成礦具有密切成因聯系[1-9]。區域古元古界托賴巖群分布廣泛,據巖石樣品分析結果,其中的黑云母斜長片麻巖的鎢質量分數較高,可為成礦提供豐富的物質來源,且該區域北西向—南東向區域性斷裂及次級斷裂較為發育,加之加里東期酸性巖漿侵入活動強烈,為成礦提供了有利的運移條件及賦存空間。區域巖漿活動期后熱液活動發育,熱液中攜帶了豐富的成礦物質,斷裂為后期含礦熱液提供了就位場所,北西向斷裂期后經熱液充填形成礦化蝕變帶??ɡ锕旀u鉬礦床白鎢礦體主要為熱液型,多產于古元古界托賴巖群片麻巖組與二云母二長花崗巖外接觸帶的礦化蝕變帶中,發現的部分石英脈中具有明顯的白鎢礦化,因此該區域內有尋找熱液型鎢(鉬)礦體的潛力。
AS05綜合異常在1∶20萬水系沉積物異常內,異常重現性較好。1∶20萬及1∶5萬水系沉積物異常均為以W、Mo為主的綜合異常,且均具有W元素異常強度高、面積大的特征。與卡里果瑪鎢鉬礦區同屬AS05綜合異常范圍之內的大黑山鎢礦床已初具規模,已探得WO3資源量約5 296.33 t[6-9],卡里果瑪鎢鉬礦床與大黑山鎢礦床地質背景基本相似,礦體均產于巖體與黑云母二長片麻巖的外接觸帶,說明卡里果瑪鎢鉬礦區也具有較好的找礦前景。
卡里果瑪鎢鉬礦區圈出了6處1∶1萬土壤綜合異常(AP1—AP6),經異常查證,AP5、AP6土壤綜合異常為礦致異常,這2處土壤綜合異常內已圈出18條鎢(鉬)礦體,且采用鉆探工程對部分礦體進行深部控制,礦體沿傾斜方向延深穩定(見圖8)。經對研究區已圈定的鎢(鉬)礦體進行資源量初步估算,計算得鎢礦石量為137.58萬t,鎢金屬量為2 352.67 t;鉬礦石量為28 001.85 t,鉬金屬量為28.76 t,表明該礦區具有較好的找礦前景。但是,目前工作對AP1、AP2、 AP3、AP4土壤綜合異常檢查不足,進一步檢查可能會獲得更大突破。目前發現的鎢(鉬)礦體多受地表單工程控制,若沿走向及傾向追索控制,有望擴大已有礦體規模。
5 結 論
1)卡里果瑪鎢鉬礦區內礦體主要賦存于古元古界托賴巖群黑云母二長片麻巖與二云母二長花崗巖巖體外接觸帶的礦化蝕變帶中,主要礦石類型為熱液型白鎢礦石、輝鉬礦石,以及石英脈型、螢石脈型白鎢礦石。硅化、螢石化越強,鎢礦化強度越高,是重要的找礦標志。
2)通過1∶1萬土壤地球化學測量,圈出6處土壤綜合異常(AP1—AP6),各土壤綜合異常強度高、面積大,各異常元素間套合好,極大值高,多數具有內中外三級異常分帶,濃集中心明顯。
3)通過對區域成礦地質條件的分析,并與臨近大黑山鎢礦床進行對比,結合地球化學測量結果,認為該礦區淺部及深部均具有較好的找礦前景。
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Abstract:The Kaliguoma W-Mo Deposit is located on the contact zone of North Qilian metallogenic belt and Middle Qilian metallogenic belt,where the ore-forming geological condition is superior.The ore bodies in this area mainly occur in the mineralized alteration zone that is the outer contact zone of the Lower Proterozoic Tuolaiyan Group biotite adamellite and dimica adamellite,where hydrothermal fluid type scheelite and molybdenite,quartz vein type and fluorite type shceelite formed.The stronger the silicification and fluoritization are,the higher the tungsten mineralization is,suggesting silicification and fluoritization are important prospecting indicators.1∶10 000 soil geochemical survey is conducted in 1∶200 000 stream sediment AS16乙2 Daheishan W and Mo anomalies and 1∶50 000 stream sediment AS05 comprehensive anomalies,delineating 6 soil comprehensive anomalies(AP1-AP6).Each soil comprehensive anomaly is characterized by high intensity and large area.Each anomalous element has good sets and high maximum value and most of them are characterized by inner,middle and outer three-level anomaly zonation and distinct concentration center.Comprehensive analysis shows that Kaliguoma W-Mo district has superior ore-forming conditions,and develops geochemical anomalies.Prospecting signs have been found as well as certain amounts of resources,fully showing the prospecting potentials in the area.It is expected that further prospecting work can yield good prospecting achievements.
Keywords:stream sediment survey;soil survey;geochemical anomaly;W-Mo district;Kaliguoma