青海白石崖多金属矿矿床成因成矿规律及找矿方向探讨

白生皓 安海西 姜登峰 董启伟

摘要：本文对青海白石崖多金属矿的矿床成因机制、成矿规律和找矿方向与勘查进行了研究，以期促进该矿区的开发与探采。

关键词：青海白石崖多金属矿；矿床成因；成矿规律；找矿方向

中图分类号： P641.4+63文献标识码：A 文章编号：

Abstract: in this paper, the white stone cliff polymetallic deposits in qinghai province of ore formation mechanism, ore-forming regularity and prospecting and exploration direction, in the hope of promoting the development of the mine and prospecting.

Key words: white stone cliff polymetallic deposits in qinghai province; The genesis; Ore-forming regularity; Prospecting direction

白石崖铁多金属矿位于青海省都兰县城察汗乌苏镇与热水乡境内，察汗乌苏镇南西巧公里处，处于柴达木盆地与共和盆地之间的近南北向古生代至中生代构造岩浆隆起区，为众多矽卡岩型铁矿床(点)的集中区。地理坐标北纬36°1015-36°1345，东经97°5245-98°0045。上世纪80年代后，开展了以金为主的岩屑地球化学找矿，除在邻区发现果洛龙洼大型金矿外，本区亦未取得实质性的找矿突破。

1矿床成因机制分析

白石崖矿区处于柴北缘成矿带和昆北成矿带交汇部，柴北缘深大断裂、昆中深大断裂和哇洪山一温泉断裂的夹持区，柴达木盆地与共和盆地间的构造岩浆隆起区，柴达木盆地压影热液聚集区。因此，成矿地质背景非常复杂，为形成各种各类矿床创造了良好的条件。

本区成矿物质来源是复杂的，既有元古代一早古生代基底地层，又有石炭系钙质一陆源碎屑岩系和上三叠统鄂拉山组中酸性火山岩层;既有印支一燕山期岩浆热液的提供，也有包括印支一燕山期花岗质岩石和围岩因热液交代蚀变而分解析出的成矿物质;花岗质岩浆上升侵入通道，在未固结成岩时，可使深部富含成矿元素的超临界气液相源源不断地输运到岩体就位处。

钻的来源：东昆仑成矿带多处赋存有铁铜钻矿化，如骆驼沟、肯德可克、督冷沟等。一般认为，钻是地慢元素。来自地慢的基性一超基性岩随洋壳物质增生至大陆或沿深大断裂侵入，是本区富集钻元素的主因，也是本区陆壳的成熟度不高的表现。由于白石崖地区毗邻东昆仑成矿带，印支一燕山期花岗质岩浆形成及上升途中，能够继承富钻性或从中获取钻元素。

钨锡铝的来源：白石崖近邻地区出露有元古界大肯达坂群和沙柳河群及奥陶系滩间山群，它们富含钨锡铝等成矿元素，如赋存在滩间山群内的特大型锡铁山铅锌矿伴生有大量的锡等金属和赋存于沙柳河群中的沙柳河钨锡多金属矿床。我们可以推测，本区基底应该具有元古代至早古生代基底。这些基底地层的重融，使得钨锡钥成矿元素能够进入至印支一燕山期岩浆中，且在印支一燕山期重熔岩浆上升侵入途经元古代一早古生代基底地层时，可汲取钨锡钥等成矿元素。

铁铜铅锌的来源：一方面来自于花岗质岩浆和花岗岩本身，另一方面来自于晚三叠世鄂拉山组中酸性火山岩和石炭系钙质一陆源碎屑岩系。

根据本区的大地构造发展史和矿床地质一地球化学特征，推测白石崖矿床的成矿的大致过程与机制是：

自海西晚期一印支初期，由于昆仑洋的关闭，昆仑地块与祁连地块的斜向碰撞造山，本區隆升成陆，结束了海浸的历史。因昆仑地块持续向祁连地块的陆内俯冲，导致基底岩石(达肯达坂群、沙柳河群及更老地层)在慢源物质的影响下，发生部分熔融，形成偏中性继承了源区特征(富钻和钨锡钥等)岩浆。

因白石崖地区处于柴北缘、昆中和哇洪山3条深大断裂的交汇处的构造薄弱地带，偏中性的重熔岩浆易于于此上升侵位。岩浆在上升途中，一方面捕获途经的岩石(包括石炭系在内的各类地层和火成岩)，使之熔融成为岩浆之组成部分，另一方面汲取途经岩石中成矿组分，结果使得岩浆成分变得更趋酸性。

至晚三叠世开始了中酸性岩浆喷发，形成了以鄂拉山组为代表的陆相火山岩系。火山岩成分从中性安山质，到中酸性的英安质，最后至酸性的流纹质。本次火山喷发持续时间长，形成了多个喷发旋回和巨厚的火山岩系。

随着火山喷发的逐渐停熄，岩浆房逐渐空虚，岩浆再无力冲破地表喷发，局部地区塌陷形成破火山口状(如M18)。此时岩浆活动主要表现为侵入特征，形成了各类的中酸性侵入岩一花岗闪长岩、花岗岩、花岗斑岩等及岩基、岩株和岩脉。

在岩体边界，因岩浆上侵，围岩相对下降，在围岩薄弱部可形成接触断裂带。

因岩浆热的作用，围岩发生热变质并产生热致裂隙，白石崖组和单面山组碳酸盐岩发生大理岩化，砂页岩角岩化，鄂拉山组火山岩角岩化。

随着温度的下降、岩浆开始结晶，逐渐分异出气化高温热液。这些气化高温热液一方面使已结晶的花岗质岩石发生钾化、钠化和云英岩化，另一方面使大理岩发生矽卡岩化。早期高温无水阶段的矽卡岩化(石榴子石和辉石)之后，碳酸盐矿物的分解，使得热液中的C仇含量越来越高，F、B、As和S等组分也慢慢增多，逐渐析出磁铁矿，接着黑钨矿、白钨矿、锡石、辉铝矿、磁黄铁矿和辉砷钻矿，脉石矿物有石榴子石、透辉石、阳起石、透闪石、黄玉、方柱石、硅灰石、黑电气石等。有时因超临界相气液流体的灾变性气化，流体压力超过围岩静压，发生热液爆破，形成爆破，使得围岩、刚形成的矽卡岩(包括矿体)和结晶的花岗质岩石角砾化，从而以促进了热液与围岩之间的反应。

温度的进一步下降，围岩和结晶的花岗岩体中因为冷却而产生大量冷缩裂隙，便进入了石英一硫化物阶段，矿石矿物以铜铅锌为主，脉石矿物以绿帘石、绿泥石、石英、白云母等为主。最后为细粒石英和黄铁矿、方解石和白云石的形成。

这种从高温到低温不同阶段形成矿石矿物和脉石矿物，既可分离也可叠加。

由于岩浆的侵入是脉动性的，热液的活动也是脉动性，各个阶段形成的矿物之间的交代关系是复杂的。因此，要进行矿化和蚀变的详细分带往往是困难的，只能大致地区分出高温、中温、低温的矿化蚀变带。

由于地下花岗质岩体的冷却是一个漫长的过程，因此岩浆侵入所引起的热水对流循环也是一个漫长的过程，热变质和低温的热液蚀变作用因为断裂和岩脉而可以影响到很远的距离，通常达1000-3000米。

至燕山晚期，本区的花岗质岩浆侵入活动结束。由于印度板块对欧亚大陆的急剧碰撞，盆山分野也加剧，昆仑山和祁连山隆升，柴达木和共和盆地相对沉降，使本区沉积了白坚一第三纪的红色碎屑岩系。

第四纪以来，由于哇洪山断裂的影响，本区从柴达木一共和盆地中相对隆升，遭受强烈的风化剥蚀，使得白石崖矿床得以裸露地表。

因此，白石崖矿床属于花岗质岩浆侵入形成的矽卡岩型铁多金属矿床，铁铜钻、铅锌和钨锡铝这三类不同性质的成矿元素能够于此富集成矿，是本区特殊的成矿地质背景所致。其成矿模式示意图见2。

图2白石崖多金属矿床成矿模式图

1.花岗岩；2. 矽卡岩；3.断裂；4.岩相低层

2成矿规律

根据前述研究，可以得出下成矿规律：

2.1.花岗质岩石成矿专属性

(1)花岗闪长岩及其斑岩：形成矽卡岩型富铁矿，并以富钻铜为特征成矿母岩多样性。

(2)花岗岩(钾长花岗岩和黑云母花岗岩)及其斑岩：形成矽卡岩型的贫铁矿而富铅锌铜矿或钨锡铝矿。

因此，偏中性的侵入岩与铁铜钻矿化有关，而偏酸性的侵入岩与钨锡铝和铜铅锌矿化有关。

2.2.地层岩性

含矿的石炭系岩层(白石崖组和单面山组)，以碳酸盐岩最佳(易于形成大理岩，进而形成矽卡岩);砂页岩较差，只是在层间破碎带或断裂带上，方可形成脉状矿体。

含矿的上三叠统鄂拉组火山岩，以凝灰质砂岩和凝灰岩含矿较好;而熔岩因渗透性差，一般并不含矿。

2.3.控矿与成矿构造

(l)岩体侵入接触带，若有断裂构造叠加，往往形成富铁矿。

(2)背斜轴部及靠近接触带的层间破碎带，往往含矿性好，且矿体延长和延深也较大。

(3)火山机构加中央岩株，往往是厚大矿体赋存之处，如M18。不仅铁矿富，矿体厚，而且围岩不论是碳酸盐(大理岩、矽卡岩)、还是砂页岩(角岩)、凝灰岩一凝灰质砂岩(角岩)，均可产出铅锌富矿体。

(4)断裂构造交汇处，可形成较大的富矿柱。

(5)侵入体超覆部位和捕虏体，都有较大的富矿体产出。

2.4.同一个矿段内，铁矿多富集在上部石榴子石透辉石矽卡岩中，往深部铁矿体变贫变小或分枝尖灭;铜铅锌矿化则往下变强，矿体变大变富。浅表以磁铁矿相(氧化物相)为主，往深部以硫化物相(黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿)为主，即上铁下铜的成矿规律。

2.5.磁异常

(l)高磁异常，往往对应于磁铁矿体。

(2)低磁异常一弱异常，往往对应于铜铅锌硫化物矿体。

3找矿方向与勘查建议

根据上述研究成果，结合前人勘探工作的经验和教训，认为本区的找矿方向有以下几个方面：

（1）主攻花岗质侵入岩正接触带上的矽卡岩型矿体，兼顾岩体内云英岩型(或构造蚀变岩型)锡多金属矿体和围岩内脉狀铜铅锌矿体。本区找矿重点从找铁转移到铜铅锌钨锡铝上来，将有可能取得本区的重大找矿突破。

（2）碳酸盐岩一碎屑岩沉积岩系出露区，是本区找矿的重要靶区。因为本区矿床类型以矽卡岩型为主，本区的沉积岩又以残块零星出露，沉积岩底部很有可能隐伏有花岗质岩体和矽卡岩型矿床。

（3）前人找矿只关注高磁异常区，即以寻找铁矿为主。近两年研究中，试探性地对低一弱磁异常区进行钻探，发现了铜铅锌工业矿体。因此，低一弱磁异常区加岩体侵入接触带是寻找铜铅锌矿床的良好靶区。

（4）前人在勘探工作中，误将上三叠统鄂拉山组火山岩与碳酸盐岩一碎屑岩系作为矽卡岩形成的主接触带，致使许多钻孔终孔于蚀变的火山岩中，因而错过了钻遇花岗质侵入岩主接触带上的厚大矿体。建议加大钻探深度，以钻遇未蚀变的花岗岩而终孔。

（5）建议以大地电磁测深，弄清深部隐伏含矿岩体的顶部形态，从而为钻遇岩体超覆下和捕虏体的富厚矿体提供依据。

（6）找矿标志

①大理岩化和角岩化，包括团斑状的热变质现象。

②(2)矽卡岩化等各类蚀变带。

②铁帽和铁染带。

④磁异常区，包括低一弱磁异常。

⑤化探异常区。

⑥火山机构。

（7）找矿前景

目前的研究表明：本区铁矿的找矿前景总体上不佳，大多为小型矿床(点)。只有M18可能达到富铁矿的大型规模。相反地，铜铅锌钨锡矿的找矿前景良好，可望找到大型以上的规模的矿床。建议今后的主攻方向以有色金属一稀有金属为主，兼顾铁矿。

参考文献：

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【2】马慧英，刘继顺，尹利君，等.青海省都兰小卧龙锡、铁、钨多金属矿地质特征及找矿标志[JI.矿产与地质，2009(4)

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