青海省都兰县柴湾多金属矿地质特征与找矿标志研究

解安炳，朱战挺，赵维孝，马奇明，杨海云

(青海省第二地质勘查院，青海 西宁 810028)

1 地 层

矿区大面积第四系(Q)覆盖，零星出露有石炭系下统大干沟组(C1dg)、三叠系上统鄂拉山组(T3e)地层。

1.1 石炭系下统大干沟组(C1dg)

地表只在矿区北部一带小面积出露，为一套滨海—浅海相沉积岩系，地层总体呈北北西向展布，因矿区处于白石崖背斜核部，地层产状矿区北部倾向北东，倾角30(°)～45(°)，厚度>200 m，南部第四系覆盖，从钻孔编录资料分析，南部倾向南西，倾角一般55(°)～75(°)，与三叠系鄂拉山组呈不整合接触。该组岩性从下至上可分为3个岩性段：炭质板岩夹砂岩段、灰岩及硅化灰岩段、大理岩段。

1.1.1 炭质板夹砂岩段

炭质板岩：黑色，污手，变余泥质结构，板状构造，岩石中可见细脉状及浸染状分布的黄铁矿化，含量局部可达5%。砂岩：细粒结构，块状构造，主要由长石及石英组成，分选性较好，粒度大小0.1～0.25 mm，达粉砂范畴，石英碎屑表面较干净，长石表面发生有粘土化蚀变现象，岩石表面发育有后期碳酸盐脉。

1.1.2 灰岩及硅化灰岩段

与下伏炭质板岩夹砂岩段及上伏大理岩段呈整合接触，岩石因后期构造影响，较为破碎，蚀变以硅化为主，岩石中未见矿化现象。其岩性特征，灰岩：岩石主要由碳酸盐矿物方解石组成，其次含有少量石英碎屑、金属矿物及后期碳酸盐脉体；硅化灰岩：岩石主要由碳酸盐矿物方解石组成，其次含有少量玉髓及金属矿物。

1.1.3 大理岩段

上伏与三叠系火山岩呈交代接触，形成矽卡岩。岩石局部具有硅化现象，岩石特征为：岩石主要由碳酸盐矿物方解石组成，其次含有少量金属矿物。该区大理岩硅化相对较弱，而大理岩成分对矽卡岩型成矿具一定的影响。一般而言，大理岩成分不纯，Mg质成分低，SiO2含量高，岩石硅化强时，在构造变形及岩浆热液侵入过程中岩石容易破碎，也易形成层间滑动及层间剥离，为成矿提供了储矿空间，对成矿有利。矿区目前发现的的矽卡岩带主要赋存于大理岩与凝灰岩的接触部位，而具硅化较强地段矽卡岩厚度大，矿化程度相对较高，说明围岩岩性对成矿具有明显的控制作用。该岩性段上部与三叠系上统鄂拉山组岩屑晶屑凝接触部位，形成矽卡岩，矽卡岩厚度变化大，厚度一般几十公分到数十米，岩石蚀变强烈，以矽卡岩化为主，磁铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化常见。

1.2 三叠系上统鄂拉山组(T3e)

与石炭系下统大干沟组不整合接触。岩石局部可见绿泥石化、硅化及后期充填的细脉状黄铁矿化。岩屑晶屑凝灰岩主要由火山碎屑和胶结物两部分组成，火山碎屑：主要由晶屑和岩屑组成，其次含有少量火山角砾，晶屑主要有斜长石、钾长石、石英及暗色矿物组成。胶结物：主要为隐晶质火山灰，部分后期重结晶生成长英质物质，主要以胶结物的形式胶结火山碎屑，金属矿物呈不规则粒状集合体岩石中浸染状分布。根据20万区调报告[1]，岩石中微量元素Cu含量10.13×10-6，Pb含量18.33×10-6、Zn含量50.7×10-6，说明岩石中微量元素含量高，为成矿作用提供了充分的物质来源。

2 构 造

2.1 褶皱构造

矿区位于白石崖背斜核部，由石炭纪碳酸盐岩及三叠纪火山岩组成，轴向北西西，北翼倾向北东，倾角30(°)～45(°)，南翼倾向南西，倾角55(°)～75(°)。通过普查工作中进行的物探资料对比分析，褶皱为一向东倾伏的背斜构造，目前发现的矿体主要分布于该背斜的南翼，褶皱构造对成矿作用影响不大。

2.2 断层

矿区因覆盖大，无法观测到断层是否存在，根据钻孔资料，目前矿区未发现较大规模断层，只在局部可见有小规模断层，各钻孔中发现的断层与相邻钻孔对比，断层在走向上及倾向上连续性较差。断层性质一般为逆断层，宽度<10 m，断层产状南倾，倾角55(°)～75(°)，为成矿期前断层。

矿区内的地层由于受区域主应力的作用，层间构造和节理发育，特别是大理岩与三叠系凝灰岩接触部位的层间构造与节理为矿液运移及交代作用提供了较好的导矿通道和良好的储矿空间，为矿区主要储矿构造[2]。

3 岩浆岩与变质岩

3.1 岩浆岩

矿区侵入岩不发育，地表及钻孔中未见到侵入岩体及岩脉，但火山岩发育。矿区火山岩主要为三叠纪陆相裂隙喷溢喷(发)岩，岩石为岩屑晶屑凝灰岩，与下伏石炭系地层呈不整合接触，岩石中微量元素含量高，为成矿作用提供了主要物质来源。

3.2 变质岩

矿区内变质岩较为发育，按成因分主要为区域变质、接触变质、动力变质及热液蚀变。区域变质形成的岩石主要有炭质板岩、结晶灰岩、大理岩等；接触变质主要为矽卡岩化；动力变质主要为岩石的碎裂和糜棱岩化；热液蚀变主要为碳酸盐化、绿帘石化、绿泥石化和硅化。多金属矿则与接触变质和热液蚀变关系更为密切。

各种变质作用范围较小，主要分布于三叠纪火山岩与石炭纪碳酸岩地层接触带及附近。从时间上，接触变质较早，热液蚀变多叠加于接触变质之上，而动力变质时间较早，一般表现为成矿前期。空间上，接触变质多发生在岩屑晶屑凝灰岩与大理岩接触带部位，宽度为0.5～80 m；动力变质主要位于断层及附近，宽度为5～10 m；热液蚀变范围较小，主要位于接触变质形成的矽卡岩内外，宽度<10 m。

接触变质受地层产状、围岩成分及性质等因素控制。由于凝灰岩覆盖于大理岩之上，因此，变质范围向深部逐渐减小，强度减弱。接触变质主要表现为矽卡岩化，自内接触带向外接触带大致可分为矽卡岩—矽卡岩化大理岩[3]。

接触交代变质形成的蚀变作用在矿区有如下特点：矽卡岩产出部位较为单一，主要产于三叠系岩屑晶屑凝灰岩与石炭系大理岩接触部位的矽卡岩；双交代作用不明显，无明显矽卡岩蚀变分带性。接触带上，无论在走向上还是延深方向，矽卡岩在元素、矿物的分布无规律性；矽卡岩厚度与矿体厚度无相关性。矿区所圈出的多金属矿体，在3 100 m中段37线勘探线上矿体厚度宽3 m，而矽卡岩厚40 m。在29线上多金属矿体宽5 m，而矽卡岩宽5 m左右。说明矽卡岩厚度与矿化厚度、品位相关系数不相关。矽卡岩期主要形成细粒钙铝榴石及透辉石，稍晚为粗粒—中粗粒钙铝榴石及钙铁榴石透辉石。热液蚀变期：蚀变矿物有透闪石、绿泥石、碳酸盐、少量透辉石、绿帘石等。磁铁矿化：磁铁矿交代细粒柘榴透辉石矽卡岩，矿石呈细粒结构，块状、浸染状、条带状构造。热液期矿化：此期矿化叠加在磁铁矿化之上，该期矿化普遍伴生有碳酸盐化，形成闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等。该热液期稍后硫化物与绿泥石、绿帘石共生，形成铅锌矿体或形成含铅锌贫铁矿体[4]。

4 矿体特征及围岩

矿区已发现的矿体主要产于三叠系上统鄂拉山组岩屑晶屑凝灰岩与石炭系下统大干沟组大理岩接触带交代形成的矽卡岩及蚀变岩中，成矿类型属接触交代矽卡岩型矿床。矿体呈似层状及透镜状。Ⅰ矿化带中矿体倾向南西，倾角较陡，一般为55(°)～75(°)，矿体长50～572 m，厚度1.06～8.83 m，延深37～211.6 m。以闪锌矿为主，方铅矿、黄铜矿、磁铁矿次之。主矿体长572 m，厚度1.23～8.83 m，延深135～304 m。Ⅱ矿化带矿体倾向北，倾角46(°)矿体厚度1.15～1.21 m，推测长200 m，延深>100 m，以铁矿、铅锌为主[5]。围岩主要为凝灰岩、矽卡岩、硅化灰岩、大理岩等。Ⅰ矿化带中矿体顶板围岩为矽卡岩、凝灰岩、大理岩，底板岩性为矽卡岩、大理岩、灰岩及硅化灰岩等。总体倾向南西向，倾角一般在55(°)～75(°)，矿体与围岩夹角<10(°)。矽卡岩一般形成矿体的外壳，厚度0.5 m至几十米。Ⅱ矿化带中矿体顶板围岩为矽卡岩，底板岩性为灰岩、大理岩，围岩产状北倾，倾角45(°)左右。矿产与围岩基本同一产状。近接触带80 m范围内，围岩具有一定的蚀变，碳酸盐岩岩石以矽卡岩化为主，其次为碳酸盐化、硅化，金属矿化主要有磁铁矿化、黄铜矿化、闪锌矿化和方铅矿化。火山凝灰岩蚀变类型主要有绿泥石化、绿帘石化、硅化，金属矿化主要为磁黄铁矿化。远离接触带蚀变则减弱。围岩岩性对成矿具有一定的影响作用，碳酸盐岩为围岩时，特别硅化较强的碳酸盐岩做为围岩对成矿十分有利。而凝灰岩对矽卡岩化和热液蚀变的进行有一定的阻滞和隔挡作用，通常成为矿体的顶板。矿体中夹石少，目前圈定的矿体中未有夹石[6]。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

矿床已发现的矿体赋存于三叠世上统鄂拉山组凝灰岩与石碳世下统大干沟组岩层形成的接触交代变质带中，凝灰岩是成矿的主要母岩，为矿床形成提供了热力和绝大多数物质来源。成矿围岩为石碳系大干沟组碳酸盐岩，含矿岩性主要为矽卡岩、大理岩及灰岩，围岩蚀变主要为矽卡岩化、其次为热液蚀变。矿体受岩浆熔岩、围岩蚀变以及层间裂隙的共同制约。综合上述，该矿床深部含矿溶流随岩浆的喷溢(发)接触交代成矿，属接触交代的矽卡岩型矿床。矿区与白石崖西南区M20矿床相连，为该矿区的西延段，矿床属同一成矿环境，矿床受岩浆岩、围岩岩性及层间裂隙等的综合控制。

1)矿区成矿母岩主要为凝灰岩，为矿床的形成提供了主要物质来源，深部含矿溶液随着岩浆喷溢(发)过程中，与碳酸盐岩产生接触交代变质和充填成矿。所以岩浆岩是主要的控矿因素之一。

2)矿区内的碳酸盐岩，在构造变形中易发生破碎，也易形成层间滑动及层间剥离，形成构造裂隙，加之碳酸盐岩化学活动性较强，易与岩浆热液交代形成矽卡岩型矿床，所以成矿围岩也是控矿因素之一。

3)矿区内，成矿前断裂构造不发育，但因区域上的断裂活动及岩体侵入产生的挤压应力作用，矿区内的岩层形成了大量的层间构造及节理。这些层间构造及节理对矽卡岩的形成起到了重要的作用，为矿液的贯入、运移、交代和沉淀提供了良好的空间，为矿区主要储矿构造。

5.2 找矿标志

矿区第四系覆盖大，根据已有的资料分析认为，矿区找矿标志主要为矽卡岩带，所以总结主要有以下几个找矿标志。

1)早石炭世大干沟组地层与三叠世鄂拉山组火山岩接触带是寻找矽卡岩带的有利地段，也是寻找多金属矿化体的有利部位。在矽卡岩带中特别是具有透辉石化、钙铝矽卡岩化地段是寻找多金属矿体的有利地段。

2)矿体主要受地层层间破碎带控制，构造裂隙及节理是储矿的主要空间，是寻找较大矿体的有益地段。

6 结 论

矿床受岩浆岩、围岩岩性及层间裂隙等的综合控制，矿床深部含矿溶流随岩浆的喷溢(发)接触交代成矿，属接触交代的矽卡岩型矿床，找矿标志主要为矽卡岩带，早石炭世大干沟组地层与三叠世鄂拉山组火山岩接触带是寻找矽卡岩带的有利地段，构造裂隙及节理是储矿的主要空间，是寻找较大矿体的有益地段。