青海都蘭縣香日德地區(qū)地球物理與地球化學(xué)特征及找礦研究

保善東, 韓曉龍, 王亞棟, 李得順, 李永虎

(青海省地質(zhì)調(diào)查院 青海省青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西寧 810012)

0 引言

研究區(qū)位于青海省都蘭縣南約30 km，成礦帶上橫跨祁漫塔格-都蘭成礦亞帶和伯喀里克-香日德成礦亞帶[1]。研究區(qū)大地構(gòu)造位置大部分位于北昆侖巖漿弧(Ⅳ-8-3)，東北部少部分位于秦祁昆造山系之東昆侖弧盆系之祁漫塔格北坡—夏日哈巖漿弧(Ⅳ-8-1)[2]。在漫長地質(zhì)歷史中弧—盆體系經(jīng)歷了會聚、碰撞及推覆造山等構(gòu)造演化，內(nèi)部構(gòu)造較為復(fù)雜，地層、構(gòu)造及巖漿發(fā)育，具備良好的成礦地質(zhì)環(huán)境。21世紀(jì)以來進(jìn)行過多次物化探及地質(zhì)礦產(chǎn)勘查，找礦效果欠佳，且該區(qū)有相當(dāng)規(guī)模的物化探異常尚未進(jìn)行全面檢查，存在較大的找礦空間。筆者以青海省都蘭縣香日德地區(qū)1∶25 000地球化學(xué)測量成果為基礎(chǔ)，結(jié)合最新的地球物理特征、地球化學(xué)特征分析找礦方向，取得了較好的成效，且能對該區(qū)找礦起到指示作用。研究區(qū)大地構(gòu)造位置見圖1。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Geotectonic location map of study area

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

1.1 地層

研究區(qū)地層屬秦祁昆地層大區(qū)，東昆侖地層區(qū)之祁漫塔格北坡—夏日哈地層分區(qū)和北昆侖地層分區(qū)[3]。區(qū)內(nèi)出露地層由老至新為石炭系大干溝組和締敖蘇組、三疊系鄂拉山組、新近系貴德群和第四系。晚石炭統(tǒng)締熬蘇組大理巖、結(jié)晶灰?guī)r等廣泛分布，該地層受華力西-印支期中酸性巖的侵入，形成熱接觸變質(zhì)巖-矽卡巖，伴隨有用元素的富集形成了矽卡巖型多金屬礦。

1.2 構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)最發(fā)育的斷裂以北西西或北西向?yàn)橹鳎浯螢楸睎|東向。因受其制約，各礦床、礦(化)點(diǎn)亦表現(xiàn)為近東西、北西、北東向分布。沿近東西向構(gòu)造兩側(cè)由北東向至南西向，分布有與銅礦、鐵鋅多金屬礦有成因聯(lián)系的晚三疊世中細(xì)粒二長花崗巖(T3ηγ)巖體，高溫?zé)嵋盒丸F礦床(點(diǎn))、銅礦擴(kuò)散暈等。說明該組斷裂作為含礦溶液通道，導(dǎo)致了金屬的礦化富集，構(gòu)成礦帶的近東西向帶狀分布(圖2)。

圖2 研究區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖Fig.2 Brief map of Geology and mineral resources in study area(a)白石巖南;(b)扎麻日東

1.3 巖漿巖

研究區(qū)地處秦-祁-昆造山帶的結(jié)合部位，受不同造山事件的影響，巖漿活動頻繁。以中酸性侵入體為主，巖性有閃長巖、石英閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、正長花崗巖等，主要為印支期晚三疊世侵入體，也有少量新元古代侵入體[4]。

從區(qū)域上不同時代不同巖性的侵入巖系統(tǒng)的主成礦元素(Au、Ag、Cu、Pb、Zn)成礦物質(zhì)貢獻(xiàn)來看，印支期到燕山期侵入巖成礦物質(zhì)含量豐富[5]，能提供豐富的成礦物質(zhì)，其中為晚三疊世英云閃長巖、似斑狀二長花崗巖，早侏羅世花崗閃長斑狀。

1.4 變質(zhì)作用

研究區(qū)變質(zhì)作用欠發(fā)育，變質(zhì)巖零散分布。區(qū)域變質(zhì)巖主要分布在石炭紀(jì)締熬蘇組及三疊紀(jì)鄂拉山組火山巖中；動力變質(zhì)巖主要分布在斷層或韌性剪切帶等構(gòu)造發(fā)育的地段；接觸變質(zhì)巖僅分布在印支期侵入體與石炭紀(jì)地層接觸帶附近，以接觸交代變質(zhì)如石炭系地層的大理巖化、角巖化和矽卡巖化為主要特征。

2 地球物理與地球化學(xué)特征

2.1 地球物理特征

2.1.1 扎麻日東

1)重力異常特征。研究區(qū)處于北東向展布的重力梯級帶上，且異常變化梯度較緩，異常強(qiáng)度在-435×10-6m/s2～-445×10-6m/s2(毫伽)之間。異常等值線及圈閉異常的軸向總體表現(xiàn)為，北西向展布的特點(diǎn)與區(qū)域構(gòu)造線一致。

2)航磁異常特征。研究區(qū)航磁異常受祁漫塔格北坡至夏日哈巖漿弧影響，表現(xiàn)為北西向展布的條形異常帶，異常正負(fù)交替，其強(qiáng)度一般為25 nT～50 nT，在熱水地區(qū)達(dá)最高值150 nT；西南部航磁異常為范圍較大的較強(qiáng)磁異常區(qū)，其為下元古界老結(jié)晶基底的反映。

3)地磁異常特征。經(jīng)磁物性測定發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)內(nèi)大部分地層和巖體磁性較弱，僅部分火山巖及侵入巖具有中等磁性，且磁性強(qiáng)度變化較大，如凝灰角礫巖磁化率變化范圍為26×4π×10-6SI～6 459×4π×10-6SI之間，剩磁變化范圍在55×10-3A/m～6 881×10-3A/m之間。

磁場特征及界限比較明顯，M23呈南低北高異常特征，以正負(fù)伴生異常為主，南側(cè)呈跳躍狀異常主要為三疊紀(jì)火山巖引起。異常面積較大，長軸呈北東走向，長約4.5 km，寬約2 km，最大強(qiáng)度為3 098 nT。沖溝底部見一條磁鐵礦脈露頭，出露面積約2 m2～3 m2，寬約0.5 m～0.8 m，由于第四系覆蓋較為嚴(yán)重，故長度和產(chǎn)狀不詳。初步認(rèn)為異常與磁鐵礦化有關(guān)。

2.1.2 白石巖南

1)磁物性特征。顯示侵入巖磁性相對較弱，晚三疊世二長花崗巖磁化率變化范圍為0×4π×10-6SI～185×4π×10-6SI之間，剩磁變化范圍在6×10-3A/m～115×10-3A/m之間。區(qū)內(nèi)地層呈弱磁性或無磁性特征。

2)激電異常特征。呈現(xiàn)低阻高極化特征，控制長度為260 m，極化率最高值為3.15%，平均值為1.96%，電阻率平均值為195 Ω·m。激電異常可能由二長花崗巖侵入大理巖接觸部位多金屬礦化引起。

3)地磁異常特征。根據(jù)1∶50 000地磁測量成果，磁異常M24-2主體形態(tài)呈近東西向橢圓形，軸長為1.1 km，異常最大強(qiáng)度為150 nT，處在出露的印支期晚三疊世二長花崗巖體邊緣上，異常區(qū)東南部出露有石炭系上石炭統(tǒng)締敖蘇組地層。在接觸帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)矽卡巖帶，具磁鐵礦化、鉛鋅礦化。

2.2 地球化學(xué)特征

2.2.1 扎麻日東

1)1∶25 000水系沉積物地球化學(xué)測量綜合異常特征。該區(qū)存在多元素組合綜合異常，呈不規(guī)則長軸狀展布，元素組合復(fù)雜、套合好[6]。以Pb為主元素，特征組合為Zn、Cu、Ag，伴生有Cd、Mo等。Pb異常點(diǎn)數(shù)55個、Zn異常點(diǎn)數(shù)47個。異常規(guī)模巨大，峰值較高，Pb峰值為3 040×10-6、Zn峰值為2 433×10-6，Pb、Zn、Cd、Mo、Ag、Cu均具有明顯三級濃度分帶[7]，異常顯示強(qiáng)烈。異常參數(shù)特征見表1。

表1 扎麻日東異常參數(shù)特征表(1∶25000水系沉積物地球化學(xué)測量)

2)1∶5 000地物化(土壤)特征。SB2蝕變帶北部地段各元素顯示相關(guān)性較好，幅值變化大，Ag為106×10-9～3 200×10-9，高值段較連續(xù)，Cu為159×10-6～1 057×10-6，Mo為3.9×10-6～11.6×10-6，Pb為47×10-6～1 882×10-6，Zn為113×10-6～4 898×10-6，落位于鄂拉山組凝灰熔巖，與SB2蝕變帶北段較為對應(yīng)，見褐鐵礦化呈薄膜狀、星點(diǎn)狀沿巖石裂隙面較發(fā)育，孔雀石化呈薄膜狀沿裂隙面發(fā)育。高精度磁測顯示為弱正負(fù)磁異常相伴生，ΔT在-56 nT～77 nT之間。推測磁異常可能是碎裂巖化褐鐵礦化凝灰熔巖中磁性含量分布不均勻引起。

綜上，土壤剖面高值段、磁異常與SB2蝕變帶對應(yīng)性較好，具有良好的找礦前景。

2.2.2 白石巖南

1)1∶25 000水系沉積物地球化學(xué)測量綜合異常特征。該區(qū)存在多元素組合綜合異常，呈不規(guī)則長軸狀展布，元素組合多、套合好。以Zn為主元素，特征組合為W、Sn，伴生有Cd等。Zn異常點(diǎn)數(shù)10個、W異常點(diǎn)數(shù)11個。峰值較高，Zn峰值為1 526×10-6、W峰值為42×10-6，Zn、Cd、W、Sn均具有明顯三級濃度分帶[8]。異常參數(shù)特征見表2。

表2 白石巖南異常參數(shù)特征表(1∶25000水系沉積物地球化學(xué)測量)

2)1∶5 000地物化(土壤)特征。Zn高值段對應(yīng)SK1矽卡巖帶，高值段寬50 m～120 m，Ag、Pb、Zn套合性較好，峰值明顯，Zn為2 433×10-6、Pb為583×10-6、Ag為1 004×10-9，二長花崗巖與大理巖接觸部位具褐鐵礦化、綠泥石化。

高精度磁測顯示正負(fù)伴生磁異常，ΔT在-12.2 nT～524 nT之間。激電異常顯現(xiàn)低阻高極化特征，控制長度為260 m，極化率最高值為3.15%，平均值為1.96%，電阻率平均值為195 Ω·m。綜上，蝕變帶與剖面高值點(diǎn)對應(yīng)較好，激電剖面、高精度磁測剖面中均顯示物探異常。

3)1∶2 000地化(巖石)特征。SK1矽卡巖帶南段，晚三疊世二長花崗巖與締敖蘇組接觸部位發(fā)育閃鋅礦化、方鉛礦化，顯示Pb、Zn、Ag高值段，套合較好，峰值高，Zn峰值為2 915×10-6、Pb為2 685×10-6、Ag為2 644×10-9。高值段SK1矽卡巖帶經(jīng)連續(xù)打塊分析，Pb品位為1.86×10-2、Zn品位為1.89×10-2、Ag品位為24.1×10-6。

高值段與SK1矽卡巖帶對應(yīng)，Pb、Zn品位均達(dá)到工業(yè)品位[9]，查明了矽卡巖帶礦化富集地段。

3 礦體特征

3.1 扎麻日東

1)蝕變帶。該區(qū)發(fā)現(xiàn)蝕變帶5條，SB2規(guī)模最大，寬為2 m～50 m不等，地表出露長約900 m，中段被第四系覆蓋，向南逐漸變窄。出露鄂拉山組火山碎屑巖，受南北向斷裂控制明顯。巖石具高嶺土化、碎裂巖化、綠泥石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化，局部見硅化、鉛華、孔雀石化、閃鋅礦化等。其中孔雀石化、鉛華等是直接找礦標(biāo)志[10]。

2)礦(化)體特征。礦化蝕變帶內(nèi)圈定以銅、鉛、鋅、金、銀為主要礦種的礦體4條(鉛礦體1條、銅礦體1條、多金屬礦體2條)。M1～M4(K3～K6)礦體明顯受斷裂構(gòu)造控制較為強(qiáng)烈，礦體規(guī)模嚴(yán)格受構(gòu)造影響。扎麻日東礦體特征見表3。其中M2多金屬礦體規(guī)模最大，帶內(nèi)圈定鉛礦體3條(M2-1、M2-4、M2-6)，銅礦體1條(M2-5)，鋅礦體1條(M2-10)，多金屬礦體1條(M2-7)，鉛礦化體1條(M2-2)，鋅礦化體1條(M2-11)，鉛鋅礦化體3條(M2-3、M2-8、M2-9)。探槽ZMTC1素描圖(M2)見圖3。礦石特征：礦石碎裂巖化發(fā)育，原生金屬礦物多發(fā)生了次生變化，多見為褐鐵礦、孔雀石、鉛礬等次生礦物。

圖3 扎麻日東ZMTC1探槽素描圖(M2)Fig.3 A sketch of the ZMTC1 trench in Zhamaridong(M2)

表3 扎麻日東礦體地球化學(xué)特征

扎麻日東圈定高品位多金屬礦體多條，說明異常源為含礦構(gòu)造蝕變帶，具較大找礦前景。

3.2 白石巖南

1)矽卡巖帶和蝕變帶。在晚三疊世二長花崗巖與締敖蘇組大理巖接觸部位圈定矽卡巖帶2條(SK1、SK2)，寬約3 m～5 m，長約200 m。蝕變類型主要為高嶺土化，礦化類型主要為褐鐵礦化、孔雀石化。揀塊樣分析Cu品位為0.22×10-2。蝕變帶2條(SB1、SB2)，寬約30 m～50 m，可見長約100 m，蝕變類型為高嶺土化、綠泥石化、硅化，礦化類型有褐鐵礦化、孔雀石化，褐鐵礦化分布較為廣泛，花崗閃長巖脈與閃長玢巖脈接觸部位較強(qiáng)，孔雀石化主要分布于花崗閃長巖脈與晚三疊世二長花崗巖接觸部位，呈薄膜狀分布，揀塊樣分析，K10銅礦化線索Cu品位為0.19×10-2。

2)礦體特征。矽卡巖帶礦化蝕變帶內(nèi)圈定以銅、鉛、鋅為主要礦種的礦體3條。控制SK1矽卡巖(K8)帶寬度為19.0 m，走向近東西向。圈定鋅礦體M1-1，寬度為1.5 m，Zn品位為0.54×10-2；鋅礦化體1條M1-2，寬度為1.5 m，Zn品位為0.31×10-2。南段圈定鉛鋅礦體1條M3，寬度為2.6 m，Pb最高為1.47×10-2，平均為1.21×10-2；Zn最高為1.93×10-2，平均為1.54×10-2。白石巖南礦體特征見表4。

表4 白石巖南礦體地球化學(xué)特征

SK2卡巖帶(K9)南段控制寬度為9.5 m，銅礦體1條M2-1，寬度為3.2 m，Cu最高品位為1.13×10-2，平均為0.99×10-2；鋅礦體1條M2-2，寬度為1.6 m，Zn品位為0.58×10-2。

白石巖南圈定鉛鋅銅礦體多條，說明異常源為含礦矽卡巖帶，為礦致異常，找礦潛力較大。

4 礦產(chǎn)成因及找礦標(biāo)志

4.1 成因類型

4.1.1 扎麻日東

1)成因類型。根據(jù)礦體受斷裂控制判斷，成礦類型很可能屬構(gòu)造-熱液型，故成礦條件較有利，成礦事實(shí)明顯。結(jié)合地物化特征及已有的成礦事實(shí)分析，成因類型認(rèn)定為構(gòu)造-熱液型。

2)控礦因素。地層：①主要為鄂拉山組晶屑巖屑凝灰?guī)r，礦體的產(chǎn)出與之關(guān)系密切;②構(gòu)造：斷裂構(gòu)造是成礦的重要通道和賦礦空間，對礦體具有明顯的控制作用[11]。

4.1.2 白石巖南

1)成因類型。礦體產(chǎn)于晚三疊世二長花崗巖與締敖蘇組大理巖接觸部位，礦化與矽卡巖關(guān)系密切，礦體賦存于矽卡巖中，成因類型屬接觸交代矽卡巖型。成礦期為晚印支期。

2)控礦因素。①地層主要為締敖蘇組大理巖，礦(化)體均產(chǎn)出于大理巖與巖體接觸部位;②巖漿巖晚三疊世二長花崗巖與締敖蘇組大理巖發(fā)生接觸交代作用產(chǎn)生矽卡巖礦(化)體。

4.2 找礦標(biāo)志

4.2.1 扎麻日東

1)地層及巖石標(biāo)志。礦(化)體均賦存于鄂拉山組晶屑巖屑凝灰?guī)r中，是尋找多金屬礦體的重要標(biāo)志。

2)構(gòu)造標(biāo)志。礦體受斷層破碎帶控制，其為含礦熱液提供了流動通道和容礦空間，故斷層破碎帶也是找礦的重要標(biāo)志[12]。斷層破碎帶發(fā)育處，且所含強(qiáng)褐鐵礦化、孔雀石化地段是尋找多金屬最有利地段。北西向斷裂構(gòu)造與北東向斷裂構(gòu)造交匯處，是成礦有利部位。

3)礦化及圍巖標(biāo)志。硅化、碳酸鹽化、孔雀石化、鉛華是尋找多金屬礦體的重要標(biāo)志。

4)地球化學(xué)標(biāo)志。1∶25 000地球化學(xué)測量中Pb、Zn高值點(diǎn)地段，且異常表現(xiàn)為規(guī)模大、組合元素套合好、峰值高、濃集中心明顯的部位，均是找多金屬礦體的重要異常標(biāo)志。

5)地球物理標(biāo)志。磁異常正負(fù)異常梯度帶是尋找該類礦體的間接標(biāo)志[13]。

4.2.2 白石巖南

1)地層及巖石標(biāo)志。礦(化)體均賦存于大理巖和二長花崗巖接觸交代的產(chǎn)物矽卡巖中，因此矽卡巖是尋找多金屬礦體的重要標(biāo)志。晚三疊世二長花崗巖與花崗閃長巖接觸部位及二長花崗巖裂隙面，均為尋找多金屬礦體的有利部位。

2)礦化及圍巖標(biāo)志。矽卡巖化、褐鐵礦化、鉛鋅礦化是尋找鉛多金屬礦體的重要標(biāo)志。

3)地球化學(xué)標(biāo)志。化探異常鉛、鋅、銀元素套合區(qū)、峰值高的部位，均是尋找鉛多金屬礦體的重要異常標(biāo)志。

4)地球物理標(biāo)志。磁異常正負(fù)異常梯度帶和激電異常是尋找該類礦體的間接標(biāo)志[14]。

5 結(jié)論

香日德地區(qū)地處東昆侖成礦帶，成礦條件優(yōu)越，礦產(chǎn)資源豐富，找礦潛力巨大，但在此區(qū)域的找礦工作長期以來未能取得突破性進(jìn)展，主要是以往的找礦工作中多偏重于單一礦種和單一技術(shù)方法，往往僅采用一種勘探方法，找礦效果欠佳[15]。因此，充分發(fā)揮了分析地球物理、地球化學(xué)特征，利用物化探相結(jié)合工作快速確定目標(biāo)地質(zhì)體的優(yōu)勢，地質(zhì)工作可準(zhǔn)確定位的長處，再加上適當(dāng)?shù)乇砉こ探衣叮龅桨l(fā)現(xiàn)的異常經(jīng)檢查，達(dá)到以有限的工作量，取得很好的找礦效果。

本次研究得出：三疊系鄂拉山組(T3e)巖性為一套陸相中酸性火山巖，本身并不具備礦源層性質(zhì)，而區(qū)域上已知部分礦點(diǎn)和新發(fā)現(xiàn)的扎麻日銀鉛多金屬礦點(diǎn)(K3～K6)等與之有關(guān)，因其巖石物理特性比較脆，印支期及其后的構(gòu)造活動強(qiáng)烈，火山機(jī)構(gòu)及構(gòu)造裂隙較發(fā)育，是后期成礦物質(zhì)良好的儲存場所，提供儲存條件，故扎麻日東構(gòu)造-熱液型鉛鋅多金屬礦具有找礦前景。晚三疊世二長花崗巖與上石炭統(tǒng)締敖蘇組大理巖的侵入接觸帶，據(jù)疊加磁異常和激電異常推斷其深部找礦潛力較大，故白石巖南矽卡巖型鋅多金屬礦具有找礦前景。