天峻县扎尔马格金多金属矿矿床特征与成矿机理

董进生，李升阳，孙宏亮，罗志忠，张维宽

(青海省地质调查院，青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室，青海 西宁 810012)

1 地层特征

1.1 早奥陶世吾力沟组(O1w)

主要出露于研究区北西部，与早石炭世臭牛沟组角度不整合接触，北侧被志留纪岩体侵入。主要岩性为灰绿色长石石英砂岩、长石砂岩。灰绿色长石石英砂岩：变余砂状结构，片理化构造。岩石由变余碎屑(86%～89%)及变余胶结物(11%～14%)构成。碎屑由石英(80%～85%)、长石(15%～18%)、白云母(1%)、岩屑(1%)、电气石、锆石、榍石、磷灰石、绿帘石、不透明矿物等组成[1]。

1.2 早石炭世臭牛沟组(C1c)

臭牛沟组主要出露在研究区西侧中部，东侧也有小面积出露，呈北西西向展布。岩石组合较完整，顶底清晰。研究区出露下部碎屑岩段(C1c1)：臭牛沟组碎屑岩段(C1c1)与上覆早—中二叠世草地沟组呈断层接触，与下伏奥陶纪地层为角度不整合接触。成矿地层主要岩性为紫红色长石石英砂岩、紫红色含岩屑砂岩，底部有紫红色砾岩(底砾岩)。紫红色长石石英砂岩：呈紫红色，砂状结构，接触式胶结中—薄层状构造，岩石由碎屑(96%)及填隙物(4%)组成。碎屑成分为石英(84%)、长石(11%)、岩屑(4%)、其他碎屑(1%)。碎屑呈次棱角状、次圆状，磨圆度较好，粒径在0.21～0.53 mm之间，分选性较好。紫红色含岩屑砂岩：岩石呈紫红色，变余砂状结构，薄层状构造，由碎屑(94%)和胶结物(6%)构成。碎屑分选性较好，粒径约0.13～0.27 mm，磨圆度差，多呈次棱角状，球度中。胶结物由钙质(3%)、硅质(2%)和少许铁质(1%)组成，分布不均匀。该岩性段为区内主要含矿地层，预查工作中发现的铁、铜矿(化)体均在该地层中。

1.3 早—中二叠世勒门沟组(P1-2l)

主要出露于研究区南部，多呈北西—南东向展布，与上覆草地沟组呈整合接触，局部被第四系覆盖。研究区内仅出露下段(P1-2l1)：紫红色长石石英砂岩、粉砂岩夹灰白色、灰绿色长石石英砂岩、底部为紫红色厚层石英砾岩夹紫红色石英砂岩。灰白、灰绿色长石石英砂岩：砂状结构，接触式胶结，由碎屑(95%)、填隙物(5%)组成。碎屑成分为石英(83%，单晶石英，硅质岩屑)、岩屑(16%)、其他碎屑(1%，白云母、电气石、不透明矿物等)。碎屑多呈次圆状，少数呈次棱角状，磨圆度较好。碎屑粒径在0.15～0.41 mm之间，且分选性较好。紫红色石英砂岩：砂状结构，接触式—孔隙式胶结，由碎屑(90%～94%)、填隙物(6%～10%)组成。碎屑成分以石英(单晶石英98%、硅质岩屑1%、多晶石英岩屑1%)为主。

1.4 早—中二叠世草地沟组(P1-2c)

该地层主要分布于研究区中部，多呈北西—南东向展布，与下伏勒门沟组呈整合接触，与上覆臭牛沟组均呈断层接触。研究区出露下段(P1-2c1)，灰绿色、灰色石英砂岩夹少量粉砂岩，为砂状结构，接触式胶结。砂岩主要成分由碎屑(96%)及填隙物(4%)组成。碎屑成分为石英(84%)、长石(11%)、岩屑(4%)、其他碎屑(1%)。碎屑呈次棱角状、次圆状，磨圆度较好，粒径在0.21～0.53 mm之间，分选性较好。

2 构造特征

2.1 褶皱

区内石炭纪臭牛沟组岩石中多发育等厚褶皱，褶皱两翼产状较陡。后期叠加了脆性断层，岩石局部较破碎，粉砂岩能干性较差，褶皱行迹保持较差，长石石英砂岩中褶皱行迹保存相对较好[2]。

2.2 断裂

研究区内发育主断裂一条(F2)。该断裂贯穿研究区西部分布，东侧第四系覆盖。总体走向125(°)～305(°)，倾向北东，倾角约35(°)。断裂规模较大，推测长度大于4 000 m。断裂带内碎裂岩、断层角砾岩均发育，发育在断层两侧的MⅠ、MⅡ等铁矿矿体与该断层有关，属构造控矿。该断裂附近发育中构相至表构相的各种构造形迹，构造变形以表构相褶皱为主。发育北北西向断层3条(F1、F3、F4)。F1推测长度约4 km，产状78(°)∠61(°)，性质为脆性逆断层，北侧产于二长花岗岩中，南侧产于臭牛沟组地层中，于地层走向近似垂直。F1断裂处发育镜铁、金矿化体一条，为控矿构造；F3推测长度2 km，产状71(°)∠62(°)，性质为脆性逆断层，北侧位于吾力沟组地层中，南侧产于臭牛沟组地层中，基本垂直于地层走向。推测臭牛沟组地层中圈定的MⅢ、MⅣ铜矿体与F3断层有关，属构造控矿；F4长度2.4 km，产状72(°)∠65(°)，性质为脆性逆断层，北侧位于草地沟组地层中，南侧产于勒门沟组地层中，基本垂直于地层走向[3]。

3 岩浆岩

研究区北东部有加里东期侵入的斑状二长花岗岩(πηγS1)，呈岩基状产出，侵入岩与区内早奥陶世吾力沟组砂岩呈侵入接触，与早石炭世臭牛沟组呈断层接触，局部被第四系覆盖。岩石呈灰白色，风化后呈浅肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造[4]。岩石矿物组成为钾长石(43%)、斜长石(25%～30%)、石英(25%～30%)、黑云母(12%)，少量角闪石和白云母，副矿物为磷灰石、不透明矿物。岩石局部受断层影响，发育初糜棱结构、定向构造。经槽探工程揭露，在斑状二长花岗岩与臭牛沟组接触部位圈定金矿化体4条(M1～M4)，金矿化多产于斑状二长花岗岩裂隙面及石英脉中，说明区内矿化可能与热液活动有直接关系，花岗岩构造裂隙发育，含矿石英脉沿裂隙充填形成金矿化体。

4 矿(化)体特征

4.1 M1～M4金矿化体特征

M1～M4金矿化体长约100 m，其中M1、M2、M4金矿化体均为单样见矿，M1厚0.8 m，Au品位0.12 g/t；M2厚0.6 m，Au品位0.55 g/t，M4厚1 m，Au品位0.31 g/t。M3金矿化体厚2 m，Au平均品位0.11 g/t。从编录情况看，金矿化均产于石英脉中，受控于北北西向断裂构造，与之接触的花岗岩具镜铁矿化、绿泥石化、硅化及黄铁矿化[5]。镜铁矿主要呈脉状产出，多分布于石英脉中，从分析结果看，镜铁矿含量与金矿含量不存在正相关关系，但属于受同一时期含矿热液影响形成。硅化与黄铁矿化与金矿成矿关系较密切。

4.2 M5铁、铜矿体

M5铁、铜矿体长180 m，矿体产状134(°)∠46(°)。铁矿体宽7 m，平均品位21.8%，最高品位29.5%。铜矿体宽1～2 m，平均品位0.39%，最高品位0.43%。含矿岩性为臭牛沟组紫红色砂岩，矿化类型主要为细脉状镜铁矿化及薄膜状、侵染状孔雀石化。

4.3 M9、M10铜矿体

M9、M10铜矿体长50 m，M9宽2 m，Cu品位平均0.75%，最高1.28%，M10宽1 m，Cu品位1.09%，矿体产状15(°)∠42(°)。铜矿体产出于臭牛沟组灰绿色长石石英砂岩中，矿化类型孔雀石化，呈薄膜状、浸染状产出。

4.4 M11铜矿体

M11铜矿体长度约300 m，宽3.2～4.2 m。产状15(°)∠65(°)。铜矿产出于臭牛沟组紫红色含岩屑砂岩中，矿化类型孔雀石化，呈薄膜状、浸染状产出。经化学样品分析，Cu平均品位为0.91%、最高品位1.42%。

4.5 M12铁矿体

M12铁矿体长约100 m，宽1.8 m，产状30(°)∠45(°)。镜铁矿体主要产于臭牛沟组灰褐色粉砂岩中，呈脉状分布于粉砂岩裂隙面中，岩石具硅化、绿泥石化、褐铁矿化。经化学样分析H2、H3中TFe含量分别为38.60%、35.55%。

4.6 M13铁矿体

M13铁矿体长100 m，宽1.6 m，产状20(°)∠45(°)。铁矿体平均品位28.4%，最高品位31.15%。镜铁矿体主要产于臭牛沟组灰绿色长石石英砂岩中，呈脉状分布于粉砂岩裂隙面中，岩石具孔雀石化、绿泥石化、褐铁矿化[6]。

5 成矿机理研究

5.1 控矿因素

根据以上综合研究，以下探讨研究区内矿(化)体的一些控制因素。

5.1.1 地层控矿

研究区内出露臭牛沟组下部碎屑岩段，主要岩性为灰色—紫红色长石石英砂岩及少量长石砂岩、粉砂岩。因为长石石英砂岩能干性强，易形成破碎带，有利于矿质充填。本次预查工作发现的矿(化)体多产于该套地层的长石石英砂岩中，与成矿关系密切。

5.1.2 构造控矿

构造对研究区内的矿产的行测和分布都要很大的控制作用，根据已经发现的矿(化)体分布特征分析，展布的方向与区内的主断裂的构造线方向是一样的，是北西—南东方向，而且分布在构造的南北的两个方向，说明北西—南东向断裂有可能是主成矿时期的构造，为热液活动提供了良好的排泄条件，从而在接近地表的有利构造部位整合了矿物质。因此，在发育较晚的发育段或构造叠加部位，容易形成后期热液充填矿床，受断裂构造控制的矿体特征十分明显。

5.1.3 岩浆岩控矿

区内加里东期斑状二长花岗岩发育，岩体规模大多呈岩基状复式岩体产出。晚奥陶世二长花岗岩与早奥陶世吾力沟组内接触带处产出有孔雀石化石英脉型金矿化点；区内铁、金矿化体就产于志留纪斑状二长花岗岩体中，说明本区矿化主要受不同期次岩浆热液活动控制。综上所述，结合矿石矿物成分，初步推断区内铁矿化、金矿化成因类型为热液型；铜矿成因类型为中低温热液充填型。

5.2 找矿标志

从目前的认识水平出发，区内找矿标志可初步总结出以下4点。

1)区内矿(化)体均产于早奥陶世吾力沟组及早石炭世臭牛沟组地层中，矿化多集中分布于层间断裂，因此早奥陶世吾力沟组及早石炭世臭牛沟组地层是直接找矿标志。

2)铜矿化体在地表风化后形成孔雀石化，及铁矿体在地表风华后形成的褐色褐铁矿化，其颜色与区内围岩易区分，是直接找矿标志。

3)铁多金属矿化多与石英脉共生，充填于围岩裂隙中，特别是构造发育地段石英脉尤为发育，因此构造及石英脉发育地段是重要找矿标志。

4)区内加里东期岩浆岩发育，研究区北部出露大面积加里东期似斑状二长花岗岩，岩体内部构造裂隙发育，含铁、金矿的石英脉沿裂隙充填形成铁、金矿化体。因此加里东期岩浆岩中构造发育地段是重要找矿标志。

6 结 语

研究区内岩浆岩发育，构造活动强烈，具有形成热液型多金属矿床的条件；矿化主要受不同期次岩浆热液活动控制，区内铁矿化、金矿化成因类型为热液型，铜矿成因为中低温热液充填型。地表圈定多个金、铜、铁矿(化)体，具有较好的找矿远景。