青海省都兰县哈日却录铜矿地质特征及找矿前景

安仰生，王少杰，张巧莲，安悦

(1.山东省鲁南地质工程勘察院，山东兖州 272100；2.山东省国土测绘院，山东 济南 250102)

0 引言

哈日却录铜矿位于区域成矿带布喀达坂峰-阿尼玛卿山华力西期铜钴(金、锑)成矿带布青山-积石山华力西期铜钴(金、锑)成矿亚带上[1-5]。区域内已发现布青山、马尼特、哥日卓托金铜矿、哈拉山南坡铁矿及可可尔塔西沟铜矿等矿化点，其含矿层位为二叠纪马尔争组碳酸盐岩、碎屑岩及中基性火山玄武岩，控矿构造为NWW向压扭性断裂及其他方向次级构造，矿床成因类型为接触交代-热液型、浅成低温热液型等。前人对布青山构造混杂带做了大量研究，并取得了较多研究成果，认为该带发育有早古生代和晚古生代两期洋陆构造旋回[6]，其物质组成主要包括混杂基质与不同时代的构造混杂岩块，混杂基质主要是二叠纪马尔争组浊积岩系[7]。对火山玄武岩的研究主要集中在东昆仑南缘的布青山地区，认为该区玄武岩是阿尼玛卿—布青山古特提斯洋扩张背景下的产物，其形成时代可能为早二叠世[8]。

该区火山岩及火山碎屑岩中Cu,Ni,Co,V等成矿元素具有较高的背景,为成矿提供了良好的物质来源,是寻找有价值的相关矿产的重要信息[8-9]。由于受自然地理条件所限，矿床总体研究程度极低。该矿床自2009年发现至今，矿床勘查取得较大突破，共划分两个矿段，圈定8条铜矿体注山东省鲁南地质工程勘察院,青海省都兰县哈日却录铜矿普查报告,2015年。。笔者通过对哈日却录铜矿区域地质背景、矿体特征等研究，总结了该矿床的成因类型及找矿标志[10-11]，对找矿方向进行了探讨。

1 区域地质背景

哈日却录地区处于中央造山系东昆仑造山带南缘布青山-阿尼玛卿构造混杂岩带西段，东昆仑造山带、西秦岭造山带和巴颜喀拉造山带会聚交接部位[8-9]。布青山构造混杂岩带总体呈近EW向展布，NWW向断裂构造比较发育,岩浆侵入、火山活动频繁,为成矿元素的进一步活化、迁移、富集创造了条件,具有良好的导矿、储矿条件。

1.1 地层及火山岩

研究区地层属东昆仑地层分区，柴达木南缘地层小区[1-4]。出露的地层主要有二叠纪马尔争组、格曲组,古近纪沱沱河组,古近纪—新近纪雅西措组及第四系(图1)。含矿地层为马尔争组,发育有玄武岩及火山碎屑岩，其岩性为碳酸盐岩、大理岩、板岩、玄武岩、安山岩及硅质岩等。

1—第四系；2—古近纪-新近纪雅西措组；3—古近纪沱沱河组；4—二叠纪格曲组；5—二叠纪马尔争组上段；6—二叠纪马尔争组中段；7—二叠纪马尔争组下段；8—石英闪长岩；9—辉绿岩脉；10—地质界线；11—角度不整合界线；12—逆断层；13—地层产状；14—金(铜)矿点；15—铜矿床(点)；16—研究区图1 哈日却录铜矿区域地质简图

马尔争组自下而上相对划分了下岩段、中岩段、上岩段。

(1)下岩段为火山岩段：总体为一套火山碎屑岩建造,岩性为灰黑、绿黑色玄武岩及玄武岩与安山岩相间夹砂板岩、凝灰岩。

(2)中岩段为大理岩、板岩段：岩性为灰白色大理岩、深灰—黑灰色泥质板岩，偶夹长石石英砂岩。

(3)上岩段为火山岩、砂砾岩段：为一套以陆相沉积为主的火山岩与碎屑岩,自下而上共划分4层。第一层为玄武岩层：为区内矿体赋矿层位，岩性为灰绿色块状玄武岩，具孔雀石化、绿泥石化、硅化蚀变，其下为一层泥炭质板岩夹砂岩，是P2mb与P2mc整合接触的分层标志。第二层为复成分砾岩层，砾石成分有花岗闪长岩、砂岩、玄武岩、硅质岩等，接触式胶结。第三层为岩屑长石粗砂岩层。第四层为硅质岩层，层与层、段与段之间呈整合或断层接触关系。

1.2 构造

矿区地处昆南断裂、布青山-江千断裂2大活动断裂带之间[5]。区域构造线呈NWW—SEE向，褶皱构造及断裂构造发育。褶皱构造发育于二叠纪马尔争组地层中，于东部呈近EW向，于西部呈NW向展布，呈不对称相间排列的宽缓背斜、向斜，两翼倾角一般40°～50°，轴面直立或略倾向S。断裂构造按走向分为NWW向、NW向及NE向3组，NW向、NE向断裂主要为一些平移断层，规模较小，但错断NWW向断裂；NWW向断裂大多雁行排列，近平行展布，长数十公里，宽数百米不等，为逆断裂，走向270°～283°，倾向N，倾角40°～56°。带内局部发育有糜棱岩,具绢云母化、高岭土化等,构造破碎带附近岩石破碎,劈理发育，发育于马尔争组地层中。区域上NWW向构造为其区域成矿控矿构造,其派生出的次级构造及其裂隙为成矿热液运移及成矿元素的进一步活化、迁移、富集提供了空间。

1.3 岩浆岩

区域侵入岩不发育，主要有石英闪长岩、辉绿岩、橄榄岩等，呈岩株或岩脉产出，侵入于马尔争组地层中，橄榄岩已全部蛇纹石化，岩体边缘很不规则，呈锯齿状。火山岩以玄武岩，少量安山岩、凝灰岩、安山质凝灰岩、火山角砾岩为主，呈NWW向似层状产出，与砂岩、粉砂岩透镜体互层。反映火山喷发的多期次性[12]。

1.4 区域地球化学背景

1∶50万区域化探扫面在矿区附近圈定了马尼特、哥日卓托共2处以金为主的综合异常。

图2 哥日卓托综合异常剖析图

区内各岩层地球化学元素特征显示：玄武岩、橄榄岩、玄武岩夹粉砂岩中Cu,Ni,Co,V各元素含量均高于同类岩石中该化学元素的平均含量(以下简称涂值)。玄武岩Cu含量一般为(46.2～57.5)×10-6，最高为6871×10-6；Ni含量一般为(126～203)×10-6，最高为1696×10-6；Co含量一般为(42.4～52.4)×10-6；V含量一般为(162～244)×10-6。板岩夹砂岩Au,Ag元素含量最高，均高于涂值，Au一般为(0.9～1.7)×10-9，Ag一般为(44～59)×10-9。玄武岩中铜含量高于涂值100多倍，说明铜成矿与玄武岩密切相关，为矿源层(表1)[14]。

2 矿体地质特征

2.1 矿化蚀变带特征

区内矿化蚀变带产于马尔争组上火山岩段内，出露长约2km，宽5～20m，走向NW—SE，倾向NE，倾角25°～57°，具膨胀狭缩、尖灭再现的特点。

表1 元素各岩层地球化学分布特征统计

含矿岩石主要为碎裂状蚀变玄武岩、粉砂质砂岩，顶底板岩性为玄武岩和粉砂岩，岩石致密坚硬，硅化强烈，见不均匀他形—半自形粒状黄铁矿，与围岩界线不清晰。围岩蚀变主要表现为后期热液作用形成的硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化、炭化等。蚀变带中地表矿化极不均匀。

2.2 矿体特征

区内共划分两个矿段，圈定8条铜矿体(图3)，编号为西矿段Ⅰ-1,Ⅰ-2,Ⅰ-3,Ⅰ-4；东矿段Ⅱ-1,Ⅱ-2,Ⅱ-3,Ⅱ-4(表2)。

矿体编号形态长度(m)厚度(m)延深(m)铜含量(%)矿体产状含矿岩性Ⅰ1透镜状801.091502.6422°∠32°玄武岩Ⅰ2似层状6451.352000.845°～37°∠22～28°碎裂状玄武岩、粉砂岩Ⅰ3透镜状801.181650.444°∠12°玄武岩Ⅰ4似层状2802.38920.4539°～50°∠32°～57°玄武岩Ⅱ1透镜状802.44200.7825°∠54°碎裂状玄武岩Ⅱ2透镜状801.23200.9925°∠57°玄武岩Ⅱ3透镜状801.87200.315°∠42°玄武岩Ⅱ4透镜状801.38200.220°∠42°玄武岩

Ⅰ-2矿体呈似层状(图4)，走向275°～307°，倾向NE，倾角22°～28°。沿走向呈条带状，形态呈舒缓波状延展，赋存标高4665～4880m。矿体长645m，厚度1.04～2.26m，平均厚度1.35m，单工程品位0.21%～2.22%，平均品位0.84%，单样品最高品位3.80%。金属矿化主要有黄铜矿化、黄铁矿化、孔雀石化。顶板岩性为硅化玄武岩、灰黑色粉砂岩，底板岩性为灰黑色碎裂状粉砂岩，赋矿岩性为碎裂状玄武岩、粉砂岩。矿石类型简单，为蚀变玄武岩、蚀变粉砂岩含铜矿石。

1—玄武岩；2—板岩夹砂岩；3—马尔争组上段灰绿色玄武岩；4—马尔争组中段板岩夹粉砂岩；5—矿体及编号；6—地质界线；7—钻孔及编号；8—探槽及编号图4 哈日却录铜矿区西矿段第7勘查线地质剖面图

Ⅰ-4矿体呈似层状，走向309°～320°，倾向NE，倾角32°～57°。赋存标高+4660～+4740m。矿体长280m，厚度1.20～4.94m，平均厚度2.38m，单工程品位0.22%～0.49%，平均品位0.45%，单样品最高品位0.75%。金属矿化主要有黄铜矿化、黄铁矿化、孔雀石化。顶板岩性为硅化、绢云母化玄武岩，底板岩性为灰黑色粉砂岩、玄武岩，赋矿岩性为玄武岩，矿石类型为蚀变玄武岩含铜矿石。

2.3 矿石特征

(1)矿石的物质组成：矿石中金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿，其次可见褐铁矿、针铁矿，铁钒类等。脉石矿物有：斜长石、石英、绿泥石，局部可见绿帘石、高岭土等。

黄铜矿：多呈他形—不规则状，多以细粒状集合体产出，特征的铜黄色，具弱非均质性，粒度较为细小，一般在0.05～0.50mm之间，少数<0.01mm，呈针点状产出，多以细粒状集合体的形式呈浸染状分布于脉石中。

孔雀石：多呈浸染状、薄膜状，呈隐晶质粉末状集合体，灰绿色—绿色，为黄铜矿或铜的硫化物后期次生氧化的产物，主要分布于铜矿石的次生氧化带、裂隙或孔隙中。

黄铁矿：呈他形—不规则粒状，局部可见半自形粒状晶体，多呈细粒状集合体产出，具亮黄白色反射色，均质性，粒度较为细小，一般在0.01～0.30mm之间，少数<0.01mm，呈针点状出现，多以细粒状集合体的形式呈浸染状分布于脉石中。

褐铁矿：呈隐晶质粉末状集合体产出，为黄铁矿或原生铁矿石的次生氧化产物，主要呈稀疏浸染状分布于脉石中。

石英：他形粒状集合体，粒径>0.05～0.3mm，与后成的微细粒碳酸盐矿物伴生,或穿插于其中。

绿泥石：微晶片状集合体,有隐晶状碳酸盐矿物集合体与其伴生，多呈半自形细片状和纤维状集合体，微具绿色，沿千枚理定向分布，或呈透镜状，被蛇纹石穿插。

(2)矿石结构：为斑状结构、半自形—他形粒状结构，变晶结构。

(3)矿石构造：呈浸染状、致密块状构造。

(4)矿石类型：分为硫化矿石和氧化矿石2种。硫化矿石矿物为黄铜矿、黄铁矿等,呈细脉状,少量稠密浸染状及致密块状；氧化矿石为孔雀石呈薄膜状。

(5)成因类型：为蚀变玄武岩含铜矿石和蚀变粉砂岩含铜矿石。

2.4 围岩蚀变

含矿岩石为蚀变玄武岩或粉砂岩,围岩蚀变主要为黄铁矿化、孔雀石化、黄铜矿化、绿泥石化、绿帘石化、硅化、炭化等。黄铁矿化、硅化、黄铜矿化均相伴出现，一般硅化蚀变范围最大，在硅化蚀变区域，黄铁矿呈他形或半自形小集合体呈细脉状或星点状分布于硅化带内，黄铜矿呈浸染状或小细脉状分布于黄铁矿周边。铜的富集与黄铁矿化、孔雀石化、炭化具有明显的正相关关系。铜矿化与玄武岩及泥炭质板岩关系密切[12,14-15]。

3 矿床成因类型与找矿标志

3.1 矿床成因类型

哈日却录地区马尔争组地层各岩性中Au,Ag,Cu,Ni,Co,V,Cr七种元素的相对丰度值高于涂值，而Cu元素含量在马尔争组上岩段玄武岩层中明显偏高，高于涂值(60×10-6)2～3倍，最高可达100多倍，说明马尔争组上岩段的火山玄武岩层为区内主要矿产的形成提供了一定的矿源。

区内NWW向压扭性区域性断裂及次级构造发育，铜矿(化)体主要产于NWW向次级层间构造滑托带内，严格受NWW向火山玄武岩与泥炭质板岩层间构造控制。

矿区北部发育中酸性侵入岩体，华力西期岩浆活动所形成的含矿中低温热液为区内矿产的形成提供了热动力条件。马尔争组的碎屑岩和火山岩组合的复理石沉积层间薄弱带为含矿流体的运移和沉淀提供了良好的空间和场所，形成了有利的容矿空间。分散在地质体中的活泼铜元素在构造热事件作用下很容易被流体浸取出来，与复理石沉积中的火山岩层发生物质交换而富集成矿。其铜矿的形成是多孔的玄武岩给成矿提供了空间，成矿物质来源于玄武岩，在玄武岩喷溢的同时形成火山热液型铜矿——玄武岩层控型矿床[16-18]。

3.2 找矿标志

(1)岩性标志:区内矿体赋存于马尔争组上岩段火山玄武岩层内，含矿岩性为碎裂状玄武岩、粉砂岩，其下部为马尔争组中段的泥炭质板岩夹砂岩。该岩性层位为区内找矿的标志层[16-17]。

(2)蚀变标志:区内含铜岩石为玄武岩夹砂岩多具孔雀石化、黄铁矿化、黄铜矿化、硅化、炭化等矿化蚀变现象,其孔雀石化现象在地表上形成极为醒目的“绿色”条带[11]，是寻找铜矿的直接标志。

(3)矿物学标志:铜矿物是最主要的有益矿物，地表因风化易形成孔雀石颜色鲜艳的矿物，在深部原生基岩中可识别黄铜矿，根据矿物含量的多少于野外初步判别矿石的质量，易于识别。

(4)地球化学标志:区内岩石地球化学剖面发现较好的Cu元素异常，经查证均发现较好的矿化线索，故Cu元素的地球化学剖面异常可作为间接找矿标志[19]。

4 找矿前景分析

(1)矿区位于青海省重要的成矿带——布喀达坂峰-阿尼玛卿成矿带[20]，周围已发现铜金矿床、矿化点6处，严格受NWW向阿尼玛卿深断裂带及马尔争组地层控制。已有的成矿事实及区域成矿条件表明，研究区是寻找“玄武岩型”铜矿的有利区域[15-18]。

(2)区内铜矿与火山岩关系密切,矿化蚀变明显,可作为该区找铜矿的标志层，区内分布的马尔争组上岩段的玄武岩层位为区域内下步找矿的主攻层位。

(3)区内西矿段Ⅰ-2矿体规模较大、延伸较长、品位较高，向深部尚未封闭，Ⅰ-3,Ⅰ-4矿体走向基本一致，其深部可能为一个连续的矿体，推测其深部具较大的成矿潜力，通过进一步的工作，有望扩大资源量，实现找矿新突破。东矿段Ⅱ-1,Ⅱ-2,Ⅱ-3,Ⅱ-4号矿体均为单工程控制，且Ⅱ-1和Ⅱ-3,Ⅱ-2和Ⅱ-4矿体走向基本一致，建议工作时作为两个矿体整体部署，以控制其深部延伸，扩大找矿前景。

(4)区内圈定的Cu,Ni,Cr元素化探异常与地表铜矿化蚀变带具较好的对应关系[8-9,19]，吻合较好，显示了该区具良好的铜多金属矿成矿前景，其圈定的化探异常、激电异常为进一步的勘查方向。

5 结论

通过对区内成矿地质背景和铜矿体特征进行分析，初步认为该矿床成因类型为火山热液玄武岩型铜矿。区内二叠纪马尔争组火山玄武岩Cu元素含量高，为该区铜矿的形成提供了物质来源。NWW向区域性构造和其次级构造裂隙发育，为后期含矿热液的上升提供了通道和空间。多期次的岩浆活动，为萃取地层中的Cu元素提供了有利的热(液)源条件。区内圈定的8个铜矿体均赋存于马尔争组上岩段玄武岩中，与圈定的基岩化探异常吻合较好，证实了区内铜成矿与玄武岩关系密切。所圈定的矿体于深部及两侧均未封闭，后期的勘查工作可对已发现的矿体进行追索控制，对区域内分布的“玄武岩”标志层位进行重点解剖，以扩大找矿方向，力争在找矿上实现突破。