青海溫泉溝溝腦地區釩、鐵銅多金屬礦地質特征及找礦標志

保善東，蔡生順，譚運鴻，封建平

(1.青海省地質調查院，青海 西寧 810012；2.青海省青藏高原北部地質過程與礦產資源重點實驗室，青海 西寧 810012)

溫泉溝溝腦地區釩、鐵銅多金屬礦位于青海格爾木市郭勒木德鎮境內，處于東昆侖金、銅、鉛鋅、鐵、多金屬成礦帶中的昆南金、銅、鈷成礦帶上[1]。帶內出露主要地層為中—新元古代、寒武系、三疊系，華力西期的中酸性巖漿巖較為發育、區域斷裂構造發育，礦產以金、銅、鎢多金屬為主，礦床成因類型主要以構造蝕變巖型金礦、中—高溫巖漿熱液型鎢多金屬礦、熱水沉積型釩鉬多金屬礦為主，近年在該帶內發現了黑刺溝金礦床、銅金山銅鎢礦床、駝路溝鈷(金)礦床、大干溝釩鉬礦床等礦床并開展了相應研究工作[2]。溫泉溝溝腦地區釩、鐵銅多金屬礦受各方面因素制約，研究程度較低。

溫泉溝溝腦地區釩、鐵銅多金屬礦區域大地構造屬東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶，夾持于昆中縫合帶與昆南縫合帶之間，是加里東、華力西期兩次板塊裂離及俯沖碰撞過程中形成的一個北西西向延伸的復合型俯沖碰撞雜巖帶，該雜巖帶組成極其復雜，構造變形十分強烈，區內巖漿活動較為頻繁，從加里東運動至燕山期運動均有巖漿活動，區內巖漿作用和構造作用強烈，各類酸性侵入巖發育，具有重要的構造位置和找礦潛力[3]。筆者在前人研究基礎上，結合相鄰地區同一成礦帶內礦床形成的地質背景及地質特征，探討溫泉溝溝腦地區釩、鐵銅多金屬礦的成礦物質來源及礦床成因類型，建立找礦標志，為該地區此類礦床找礦、勘查工作提供借鑒。

1 區域地質特征

溫泉溝溝腦地區釩、鐵銅多金屬礦位于青海省西部的東昆侖山中段，距格爾木市約150 km，青藏公路及青藏鐵路從其東側通過，東距109國道約7 km，行政區劃隸屬青海省格爾木市郭勒木德鎮管轄。區域大地構造屬東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶，區域地層屬于東昆侖—中秦嶺地層分區東昆侖南坡小區(圖1)，區域出露地層主要為中—新元古代萬保溝群(Pt2-3w)，其巖石組合主要為變玄武巖夾變安山巖、淺灰綠色千枚巖、層凝灰巖、凝灰質粉砂巖及薄層灰巖、條帶狀灰巖、砂質灰巖、白云巖、硅質白云巖夾石灰巖及少量千枚巖、板巖、變砂巖等，為一套火山巖、火山碎屑巖、碳酸鹽巖建造；早寒武世沙松烏拉組(∈1s)，其巖石組合主要為長石巖屑砂巖、巖屑雜砂巖、巖屑長石砂巖及長石石英砂巖夾千枚狀板巖、灰巖等，為一套以碎屑巖為主的沉積建造，二者之間均為斷層接觸。區域上侵入巖較發育，巖石類型較復雜，華力西期的中酸性巖最發育，酸性巖次之[4-5]。呈“巖基狀”或“巖株狀”產出，巖石類型主要有中細粒黑云母花崗閃長巖，似斑狀黑云母花崗閃長巖，似斑狀黑云母二長花崗巖，中細粒、中粗粒二長花崗巖，中粗粒鉀長花崗巖等。區域上斷裂構造發育，形成了一系列規模不等、性質不同的斷裂構造。構造線總體呈北西—北西西向，其中北西西向一組為區內主干斷裂，發育程度高、規模較大、生成時期早，具有明顯的繼承性，表現出長期活動、多次復活的特征。斷裂明顯控制地層的分布，是區內次級構造單元的邊界斷裂。

圖1 溫泉溝溝腦地區地質礦產簡圖

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區位于東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶內，出露地層主要為中—晚元古代萬寶溝群碳酸鹽巖組(Pt2-3w2)(圖2)，分布于礦區南部，呈北西—南東向構造塊體出露，其巖性為灰白色細粉晶白云巖、微晶灰巖、白云質玉髓質硅質巖、重晶石巖、微粉晶灰巖、強白云石化微晶灰巖等，該套地層普遍具褐鐵礦化、白云巖化和硅化，銅礦體產于該套地層的重晶石巖不規則狀裂隙中[6]。早寒武世沙松烏拉組(∈1s)為區內主要的含礦層位，北西向展布，其與構造線走向一致，以斷層夾塊形式存在，其出露巖性為灰色中細粒長石石英砂巖夾巖屑砂質礫巖、含中細粒長石石英雜砂巖、硅質巖、碳質板巖，中細粒長石石英砂巖、綠泥石絹云母千枚巖、含放射蟲玉髓質硅質巖、條帶狀石英質硅質巖等，其中碳質板巖為區內主要的含釩層位，硅質巖為區內主要的含銅、鐵礦層位。

圖2 溫泉溝溝腦地區釩、鐵銅多金屬礦地質簡圖

2.2 構造

礦區處于昆中斷裂和昆南斷裂之間，受印支期—燕山期南北向擠壓作用的影響，斷裂構造發育，構造線走向以北西—南東向為主，形成了一系列的逆沖斷裂(帶)，使得巖層多呈構造巖塊分布。多發育構造破碎帶、片理化帶及糜棱巖帶，帶內巖石具有密集片理、劈理，重結晶作用明顯，出現了新生變質礦物，如大量的絹云母、綠泥石等。這些構造為后期含礦熱液運移、賦存提供了通道和空間[7]。

2.3 巖漿巖

礦區未見較具規模的巖體出露，地表僅零星見中酸性巖脈，北部早寒武世沙松烏拉組地層中出露1條淺黃色花崗質斑巖脈，脈體呈北西向展布，與構造線方向一致，長約1.7 km，寬5～10 m。萬寶溝群碳酸鹽巖地層中零星見到強絹云母化微細粒石英閃長巖、強蝕變閃長玢巖，地表覆蓋大，巖體的產狀、分布特征不清。

2.4 變質巖

礦區內區域變質作用、動力變質作用均較為發育，構成了區內豐富的變質變形現象。區內主要的變質作用為區域低溫變質作用，變質程度屬低綠片巖相。經變質作用，萬寶溝群中基性火山巖變質為綠片巖、硅質巖變質為石英巖，常見礦物組合為綠泥石+絹云母+方解石(原巖為玄武巖)，石英+方解石(原巖為硅質巖)，變質作用對成礦元素的再次富集起到了較大的作用，如目前發現的銅鐵礦化信息主要與石英巖有關[8]。

動力變質作用在區內普遍存在，是昆南斷裂長期活動、擠壓的結果。宏觀上表現為糜棱巖帶，顯示韌性剪切的特點，局部有脆性斷裂的特點。對區內中新元古代洋島型沉積建造進行了改造，重新構建了區內地質體的分布格局。在構造流體的作用下，成礦元素局部富集，形成一定的金礦化、釩礦化現象，而這些現象均與構造運動關系密切。

2.5 礦體特征

礦區成礦元素以Cu、Fe、V為主，部分礦(化)體中還有Au、Ag、Mo、Pt、Pd等元素的伴生現象，具有礦化信息多樣、礦種豐富等特征。礦化信息主要賦存于地層熱水巖中，賦礦巖性有硅質巖、重晶石巖、碳質板巖，硅質巖以Fe、Cu元素為主，重晶石巖以Cu、Ag元素為主、碳質板巖以V、Mo、Pt、Pd元素為主，Au元素對巖性的選擇性不強，既在硅質巖中有伴生，在碳質板巖及石英脈中也可見礦化信息。各層位與礦化信息關系見表1。

表1 各層位圈定的礦(化)體情況統計

經地表槽探工程、剝土工程揭露控制及深部鉆探工程驗證，礦區目前初步圈定2個釩礦體、4個鐵銅礦體。

2.5.1 釩礦體

(1)MⅢ-1釩礦體。位于MⅢ釩礦化體東段，由TC21探槽控制，含礦巖性為早寒武世沙松烏拉組黑色碳質板巖(構造角礫巖)，地表礦體控制長約280 m，真厚度0.94 m，V2O5品位0.64%，并且伴生Mo礦化，Mo品位0.014%。

(2)MⅢ-2釩礦體。位于MⅢ釩礦化體中段，含礦巖性為早寒武世沙松烏拉組黑色碳質板巖(構造角礫巖)，礦體控制長250 m，真厚度1.38 m，V2O5平均品位0.62%，最高品位0.68%，伴生Mo、Pt、Pd，Mo平均含量0.014%。Pt+Pd平均含量0.13 g/t。

2.5.2 鐵銅礦體

(1)M1鐵銅礦體。該礦石類型產于早寒武世沙松烏拉組碎屑巖中，由TC4槽探控制，呈透鏡狀，展布方向為120°～300°，延伸長約100 m，與圍巖呈整合接觸關系，含礦巖性為紫紅色硅質巖，礦化蝕變有磁鐵礦化、孔雀石化、少量黃銅礦、硅化等，礦體真厚度6.9 m，TFe平均品位28.51%，最高品位46.2%；Cu平均品位0.69%，最高品位2.13%，Au、Zn、Co有一定的礦化顯示，Au最高品位為0.775%，鋅最高品位0.14%，Co最高品位為0.016%。

(2)M2鐵礦體。該礦石類型產于早寒武世沙松烏拉組碎屑巖中，呈長條脈狀，走向100°～280°，沿走向延伸較為穩定，延伸長度約100 m，產狀往南陡傾(傾角80°或以上)，由TC5控制，含礦巖性為紫紅色硅質巖，礦化以磁鐵礦化為主，其次見弱孔雀石化，礦化體視厚度1.4 m，TFe品位22.05%。

(3)M3銅礦體。礦體產于早寒武世沙松烏拉組碎屑巖中，由TC8、TC9探槽控制，呈透鏡狀，北西向展布，長約150 m，含礦巖性為紫紅色硅質巖，礦化蝕變以孔雀石化、磁鐵礦化、少量黃銅礦化、硅化為主。該礦體以Cu元素為主，Cu厚度9.62 m，平均品位0.4%，最高品位1.5%；伴生Fe元素，共見3層，累計厚度3.49 m，平均品位23.1%，最高品位30%；Au和Zn有一定的礦化顯示，Zn最高品位為0.235%，Au最高品位為0.27%。

(4)M6銅礦體。礦體產于中—新元古代萬寶溝群白云巖地層中，北北西向展布，地表露頭延伸長約50 m，由TC36探槽控制，含礦巖性為重晶石巖，視厚度14.9 m。礦化主要見孔雀石化、輝銅礦化及少量黃銅礦化，Cu平均品位0.44%，最高品位0.66%；伴生Ag元素，Ag平均品位29.84%，最高品位49.2%；部分樣品伴有Au礦化顯示，含量在0.11～0.16 g/t。

2.6 礦石特征

2.6.1 礦石礦物

銅鐵、鐵礦產于硅質巖中，銅礦產于重晶石巖中，釩礦產于碳質板巖中，礦石礦物主要為磁鐵礦、黃銅礦、銅藍、赤鐵礦、褐鐵礦、孔雀石等。

(1)磁鐵礦。單晶呈他形、半自形、自形粒狀晶，粒徑在0.006～0.295 mm，集合體多聚在一起呈致密條帶狀，少數集合體呈浸染狀、稀疏浸染狀的條痕狀分布在脈石礦物中。

(2)輝銅礦。呈他形粒狀、不規則粒狀，粒徑在0.008～0.350 mm，形態受孔隙制約，分布在沿裂隙分布的熱液作用的脈石礦物間，形成于熱液礦化期，與黃銅礦間光滑接觸，顯共邊結構，二者同時生成[9]。

(3)黃銅礦。他形粒狀晶，粒徑在0.040～0.101 mm，在黃銅礦邊緣已發生蝕變，被銅圍繞，局部呈稀疏星點狀巖裂隙分布。

(4)銅藍。呈半自形板狀、他形粒狀，粒徑在0.012 5～0.080 0 mm，為黃銅礦的蝕變產物，在巖石中多分布于輝銅礦邊緣并交代輝銅礦，多呈稀疏星點狀分布。在巖石中多沿裂隙分布，有的銅藍中見有黃銅礦殘留。

(5)黝銅礦。呈他形粒狀晶，粒徑在0.04～0.16 mm，在巖石中零星分布，局部和輝銅礦接觸，接觸界限較為平直光滑，呈共生關系。

(6)褐鐵礦、孔雀石。呈粉末狀集合體，沿裂隙或礦物表面分布。

(7)赤鐵礦。呈針狀、板狀、鱗片狀集合體，粒徑在0.01～0.42 mm，部分圍繞磁鐵礦晶體邊部或裂紋交代，還有少數褐鐵礦沿巖石裂隙呈脈狀分布。

2.6.2 脈石礦物

脈石礦物主要有重晶石、石英、白云石、白云母。重晶石絕大多數呈半自形板狀晶，少數呈半自形粒狀晶，粒徑多在0.32 mm×0.40 mm～1.12 mm×4.48 mm，不同形態的重晶石發育波狀消光變形結構，從分布形態來看為熱液作用產物，生成早于他形、半自形粒狀石英。石英屬熱液交代蝕變作用的產物，形成于2個階段，早期石英化熱液交代蝕變作用形成的石英呈他形粒狀晶，粒徑在0.006～0.025 mm，交代不同階段形成的白云石；晚期的石英呈他形、半自形粒狀晶，粒徑在0.02～0.20 mm，無變形結構，集合體沿不同階段形成的白云石和早期熱液作用形成的石英集合體裂隙分布。白云石呈菱形狀的自形粒狀晶、半自形粒狀晶分2個階段形成，早期形成的白云石粒徑在0.005～0.020 mm，多呈殘留狀含在石英集合體或呈交代殘留狀含在石英單晶中，屬正常沉積作用產物，部分白云石為重結晶產物，粒徑在0.04～0.42 mm，沿解理被他形粒狀石英交代。白云母呈細小鱗片狀晶，含量較少。

2.7 圍巖蝕變

礦區內圍巖蝕變主要見有硅化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、重晶石化、石墨化。

(1)硅化。發育于礦體及兩側圍巖中，其強度自礦體向兩側遞減，最大的特點是使巖石硬度增強，不易敲碎。

(2)碳酸鹽化。普遍存在于近礦圍巖及礦體中，形成大量的方解石、白云石等碳酸鹽類礦物。

(3)重晶石化。主要見于白云石中，形成板柱狀集合體，與銅銀礦化關系密切[10]。

(4)石墨化。主要分布在斷裂破碎帶附近，沿巖石裂隙分布，易污手，區內的V、Mo礦化與該類型蝕變關系密切。

3 礦床成因類型

3.1 控礦因素

礦區控礦因素主要表現在以下2個方面。①礦區內各層位中均有較好的礦化線索顯示，Cu-Fe礦與地層中硅質夾層關系密切，Cu-Ag礦與重晶石化關系密切，V-Mo-Au-鉑族元素與沙松烏拉組碳質高含量地質體關系密切，具有層控礦床的特征。②目前已發現的礦體展布方向與斷裂構造線方向一致，呈北西—南東向，這表明北西—南東向斷裂可能為區內主成礦期構造，為熱液的運移和賦存提供了良好的通道和空間，具有構造控礦的特征[11]。

3.2 礦床成因

從成礦地質背景、礦(化)體地質特征、礦質載體特征、圍巖蝕變類型等，初步判定礦區成礦類型為熱水沉積疊加構造改造型多金屬礦床。①從區域構造演化史來看，區內的中新元古代和寒武紀是處于拉張環境下形成的多島洋構造格局，萬寶溝群火山巖在巖石系列上顯示堿性系列為主，并有少量亞堿性系列，是典型洋島玄武巖的特征，存在形成熱水沉積型礦床的條件。②萬寶溝群、沙松烏拉組地層中發現的硅質巖、重晶石巖石是典型的熱水沉積巖，同時礦化圍巖白云石灰巖在地表也表現出明顯的條帶狀、紋層狀構造，具有熱水沉積作用特征。

4 找礦標志

(1)巖性標志。萬寶溝群碳酸鹽巖中的重晶石巖是Cu、Ag富集的主要層位，沙松烏拉組碎屑巖中的硅質夾層是Cu、Fe富集的重要地段，沙松烏拉組地層中碳質高含量地質體是尋找V-Mo-Au-鉑族元素的有利地段，屬于需要密切關注的主要層位。

(2)構造標志。區內北西—南東向斷層發育，不論是Cu、Fe、Ag還是V-Mo-Au-鉑族元素，均顯示出在構造帶二次富集的特征，因此，在斷層附近發育的硅質巖、重晶石巖、黑色巖系可作為找礦的直接標志。

(3)物探標志。磁異常中正負異常的梯度變換部位對尋找磁鐵礦具有較好的指導作用。

(4)化探標志。土壤異常及地化剖面異常中的高值地段對指導找礦亦有較好的指示作用。

(5)礦化蝕變標志。該區的V-Mo-鉑族元素成礦與碳質層關系極為密切。因此，斷裂附近的碳質層是尋找該類型礦種的重要標志。

綜上所述，以上5種直接找礦標志，將為進一步擴大釩、鐵銅多金屬礦規模提供可靠的地質依據和找礦方向。

5 結論

(1)區內釩、鐵銅多金屬礦具有一定的成礦專屬性，Cu-Fe礦與地層中硅質層關系密切，Cu-Ag礦與重晶石化關系密切，V-Mo-Au-鉑族元素與早寒武世沙松烏拉組碳質高含量地質體關系密切，具有一定指示意義。

(2)溫泉溝溝腦地區釩、鐵銅多金屬礦成礦均與北西—南東向斷裂構造作用有關，為區內主成礦期構造、熱液運移和賦存提供了良好的通道和空間。

(3)溫泉溝溝腦地區釩、鐵銅多金屬礦找礦應結合物化探異常，并集中于東昆侖金、銅、鉛鋅、鐵、多金屬成礦帶中的昆南金、銅、鈷成礦帶上；釩礦在碳質板巖周邊及北西向、北西西向構造變形帶中，找礦潛力較大。