青海省茫崖行委黑柱山地区铅锌矿床地质特征及找矿标志

谷 超，祁发龙 ，李 杰，沈 娟

(1. 青海省地质调查局，青海 西宁 810001； 2. 青海省核工业地质局，青海 西宁 810001)

0 前 言

黑柱山位于位于祁漫塔格—都兰华力西期铁、钴、铜、铅、锌、锡、硅灰石(锑、铋)成矿带(Ⅲ11)—乌兰乌珠尔华力西期铜(锡)成矿亚带(Ⅳ15)。区内共发现铁、多金属矿床和矿点20余处，矿种有铜、铅、锌、金、钴、铋、镍、铁等。其中中型矿床3处(肯德可克、野马泉、尕林格)，小型矿床5处(五一河、冬巴、虎头崖、乌兰乌珠尔、景忍)，已提交铁矿储量近1.3亿t，铅锌储量30万t，并伴生一定量铜储量，普遍伴生有金。离本区较近的有乌兰乌珠尔铜矿床与虎头崖铜多金属矿床等。

1 区域地质背景

黑柱山位于青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖行委。大地构造位置位于祁漫塔格山北坡—夏日哈新元古代—早古生代岩浆弧带(Ⅰ9-2)北西段，构造线为北西—南东向。主要为一套碎屑岩夹火山岩、碳酸盐岩的海相沉积建造；构造以断裂为主，岩浆侵入活动较频繁，是青海省重要的铜多金属矿成矿带之一，成矿地质条件优越[1]。

区域主要出露有古元古界金水口岩群(Pt1J)、寒武—奥陶系滩间山群(∈OT)、上泥盆统黑山沟组(D3h)、石炭系(C)：石拐子组(C1s)、大干沟组(C1dg)、古近系路乐河组(E1-2l)和第四系(Q4)。

区域内岩浆活动十分强烈，分侵入、喷出两种形式。侵入岩出露于祁漫塔格一带，岩性由超基性岩—酸性岩均有出露，以酸性岩占绝对优势。分属加里东、华力西、印支—燕山3个岩浆旋回，与构造关系密切。火山岩为寒武—奥陶系滩间山群(∈OT)主要的组成部分，以中—基性火山熔岩为主；上泥盆统中呈夹层出现，以中酸性熔岩为主。

2 成矿地质背景

2.1 矿床地质特征

研究区内火山岩分布广泛，北西西断裂构造发育，在该组断裂及其次级断裂中，石英脉较发育，并伴有褐铁矿化、黄铁矿化、硅化等强烈蚀变，具有形成热液型、喷流沉积型多金属矿的地质、构造条件。

预查区范围内及附近发现的铜矿(化)体、铅锌矿体为不同成因类型的矿产，其成矿时间和主要成矿作用不同；预查区外的铅锌矿体主要表现了明显的沉积特征，严格受控于含重晶石大理岩，成矿时间与地层(围岩)形成时期基本一致(不排除后期富集作用)。铜矿体及矿化体主要产于由北西西向断裂所派生的次级构造裂隙内，与石英脉关系密切，热液蚀变作用明显，为受构造破碎带控制的石英脉型铜矿[2]。

2.2 矿(化)体特征

从整体上来看，本区出露的矿体及矿化体主要为条带状，且空间上的连续性较差，I号含矿破碎带出露于滩间山群(∈OT)硅质岩段中，主要金属矿物为黄铜矿、孔雀石、黄铁矿，非金属矿物为石英、长石、绢云母等[3]。矿石主要呈稀疏浸染状、细脉浸染状；在I号含矿破碎带发现的矿体及矿化体已经封闭，通过探槽工程揭露，圈出I-2铜矿体和I-1、I-3两个低品位铜矿体，以及5个铜矿化体KH1～KH5(表1)。

表1 铜矿化体特征

矿区内圈出矿体3条，I-1低品位铜矿体：沿破碎带产出，出露于滩间山群(∈OT)硅质岩段中，主要金属矿物为黄铜矿、孔雀石、黄铁矿，非金属矿物为石英、长石、绢云母等。矿石主要呈稀疏浸染状、细脉浸染状；矿体宽0.98～2.85 m，平均真厚度1.863 m，长约230 m，含铜品位0.24%～0.48%，平均品位0.347%。I-2铜矿体；沿破碎带产出，出露于滩间山群(∈OT)硅质岩段中，主要金属矿物为黄铜矿、孔雀石、黄铁矿，非金属矿物为石英、长石、绢云母等。矿石主要呈稀疏浸染状、细脉浸染状；矿体宽0.3～13.3 m，平均真厚度5.853 m，长约190 m，含铜品位0.16%～2.19%，平均品位0.767%。西侧窄而品位较高，东侧宽大但品位略低。矿体产状为209(°)∠74(°)。I-3低品位铜矿体；沿破碎带产出，出露于滩间山群(∈OT)硅质岩段中，主要金属矿物为黄铜矿、孔雀石、黄铁矿，非金属矿物为石英、长石、绢云母等。矿石主要呈稀疏浸染状、细脉浸染状；矿体长约70 m，平均真厚度1.98 m，含铜品位0.24%～0.44%，平均品位0.34%。

矿物由金属矿物和脉石矿物组成：主要含孔雀石、蓝铜矿、方铅矿(闪锌矿)、黄铜矿。含铜矿物主要以它形粒状集合体，呈稀疏浸染状、细脉浸染状不均匀分布于脉石矿物颗粒间或沿裂隙充填。孔雀石为区内矿体中普遍存在的含铜矿物，多见于矿体的氧化带，多呈微晶集合体，并且铜矿体主要赋存于石英脉及硅化带中，是直接的矿化标志[4]。

铜矿石矿石结构主要为它形粒状结构，次为交代残余结构。区内主要围岩蚀变类型为：绿泥石化、硅化、绿帘石化，次为褐铁矿化、碳酸盐化、黄铁矿化。

3 地球化学特征

AS2综合异常：该异常位于区内西北角，一半位于黑山沟组，出露岩性为硅质岩、英安岩、玄武岩；一半位于第四系内，由Zn、Ag、Cu、Pb 4种元素组成，异常形态近似椭圆形，元素的分带性、套合性一般。锌元素异常值在91.38×10-6～97.59 ×10-6、银元素异常值为0.14×10-6、铜元素异常值为39.76×10-6、铅元素异常值在28.86×10-6～31.56×10-64种元素套合性一般，浓集中心不明显，异常规模及异常衬度值较小(表2)。通过对该预查区综合异常地质背景、成矿地质条件分析，认为该综合异常为黑山沟组火山岩引起。

表2 AS2综合异常元素统计

AS3综合异常：该异常位于预查区北部，一半位于黑山沟组，出露岩石为板岩，安山岩、玄武岩等；一半为第四系覆盖，由Zn、Ag、Cu、Pb 4种元素组成，异常形态呈不规则状，元素的分带性、套合性差。Zn异常值为78.68×10-6～114.2×10-6、Ag异常值为0.41×10-6、Cu异常值为6.23×10-6～205.9×10-6，Pb异常值为34.11×10-6～38.9×10-6。Pb、Zn、Ag、Cu 4种元素套合性较差，浓集中心不明显，异常规模及异常衬度值较低。仅有Cu元素异常浓度分带清晰，外、中、内带齐全，分析认为该异常为黑山沟组火山岩引起。

AS5综合异常：该异常位于预查区中部在开采重晶石(铅锌)矿东侧，出露地层为滩间山群、黑山沟组，断层F11斜切异常南西侧，岩石破碎，产状较乱，石英细脉贯穿于其内。该综合异常形态呈不规则椭圆形，长轴方向为北北东向，面积约0.95 km2。元素组合为Ag、Zn、Pb、Cu，Ag异常值为1.13×10-6～50.5×10-6、Zn 异常值为83.08×10-6～10 956×10-6、Pb异常值为28.86×10-6～48 024×10-6、Cu异常值为29.6×10-6～236.1×10-6。Pb、Zn、Ag 3种元素套合性较好，浓集中心明显，异常规模及异常衬度值大。如图1所示，浓度分带清晰，外、中、内带齐全。

图1 AS5综合异常剖析图

AS6综合异常：该综合异常位于预查区西部，出露的岩性为滩间山群安山岩、英安岩、玄武岩、硅质岩、火山碎屑岩与黑山沟组出露的火山角砾岩等，滩间山群与黑山沟组二者呈不整合接触关系。该综合异常形态近似圆形，异常分带性套合性较好。元素组合为Ag、Pb、Zn，银元素异常值在0.11×10-6～6.79×10-6、Zn 异常锌值在82.1×10-6～348×10-6、Pb 异常值在28×10-6～42.37×10-6。Ag元素异常相对较好，浓度分带清晰，外、中、内带齐全。

4 地球物理特征

区内磁场特征明显，可以分为北东和南西两个磁场分区；北东分区以正异常为主，南西分区以负异常为主，异常总体走向为北西—南东向。

北东磁场分区以正异常为主，异常总体呈带状分布，走向为北西—南东向，共圈定了2个(C2、C3)正磁异常，主要由各种中、深变质岩及少量的花岗岩体组成。

南西磁场分区则主要以低负异常为主，圈定为C1异常，走向为北西—南东向，与区内南西部黑山沟组与滩间山群的地质界线相吻合，表明了两套地层之间存在较为明显的磁性差异。

C1磁异常位于工作区中部，异常峰值为-115.11 nT，异常形态呈带状，长约 4.6 km，最宽处约200 m，最窄约180 m。磁异常走向NW-SE向，异常中心相对磁测平面等值图上对应的磁异常中心向北东偏移，磁异常体倾向北东，对应的C1负异常范围，从浅50 m到深150 m，逐渐向北东侧扩大，说明引起C1负异常的地质体深部一直向北东偏移。

C3磁异常位于工作区北东部，异常峰值为74.28 nT，异常形体为条带状，长约3.8 km，异常最宽处约260 m，最窄处约120 m。磁异常走向NW-SE向，异常带两侧均较疏缓。磁异常呈串珠状正异常，局部伴生有与正异常对应的负异常，推测异常展布地段存在断层F1,该断层位于工作区北部，呈北西南东向，长约3 km。对应的C2负异常范围，从浅50 m到深100 m，逐渐向北东侧扩大，上延150 m后异常消失，说明引起C2正异常的地质体深部延伸有限并向北东偏移，磁异常体倾向北东。说明引起该异常的地质体规模小且埋深浅。

5 找矿标志

区内火山岩分布广泛，北西西断裂构造发育，在该组断裂及其次级断裂中，石英脉较发育，并伴有褐铁矿化、黄铁矿化、硅化等强烈蚀变，具有形成热液型、喷流沉积型多金属矿的地质、构造条件。区内及附近发现的铜矿(化)体、铅锌矿体为不同成因类型的矿产，其成矿时间和主要成矿作用不同；预查区外的铅锌矿体主要表现了明显的沉积特征，严格受控于含重晶石大理岩，成矿时间与地层(围岩)形成时期基本一致(不排除后期富集作用)。铜矿体及矿化体主要产于由北西西向断裂所派生的次级构造裂隙内，与石英脉关系密切，热液蚀变作用明显，为受构造破碎带控制的石英脉型铜矿。总结出牦牛沟铜金矿床如下找矿标志：

1)岩性标志：区内铜矿体主要赋存于石英脉及硅化带中，是找矿的直接标志；火山角砾岩和安山岩等火山岩分布区也应引起注意，尤其是在火山岩与相对较薄的砂岩的接触带，产状陡变所形成的突出部或港湾部为寻找矿体的有利部位[5]。

铅锌矿体赋存于含重晶石大理岩中，其顶、底板为绢云母板岩，地表形成黄褐、红褐色褐铁矿化条带。

2)构造标志：矿体主要赋存于有北西西向断裂派生的次级构造裂隙中。

3)氧化蚀变带标志：地表凡有孔雀石化、蓝铜矿、褐铁矿化等明显次生矿物地段。

4)异常标志：水系沉积物异常、地化剖面高值区为间接找矿标志。

6 结 论

1)黑柱山地区出露的地层主要为寒武—奥陶系滩间山群(∈OT)和上泥盆统黑山沟组(D3h)。其中寒武—奥陶系滩间山群(∈OT)可分为3段，自下而上依次为：a岩性段为安山岩段；b岩性段为硅质岩段；c岩性段为火山岩段。上泥盆统黑山沟组(D3h)可分为2段，自下而上依次为：a岩性段为火山碎屑岩段；b岩性段为板岩段。

2)区内断裂发育，出露的断层构造主要为祁漫塔格主脊断裂的次级断裂黑山断层(F11)和红垭豁断裂断裂(F9)，断裂构造以北西向断裂为主，衍生四条次级断裂F1、F2、F3、F4，岩石片理化较强，裂隙发育，局部有褐铁矿化蚀变。

3)预查区磁场特征主要表现北正南负，异常变化趋势明显，发现了一个负磁异常C1和两个正磁异常C2、C3。

4)预查区内圈出了AS1-AS8八处水系综合异常；其中AS8、AS5号异常展布地段已发现矿体以及矿化体；AS6异常规模较大，元素峰值高，元素套合性较好，具有很好的指导找矿意义。