青海格尔木开木棋拉仁-长梁山地区铜多金属矿地质特征与成矿规律简析

2019-10-15 05:32邹小虎
四川地质学报 2019年3期
关键词:铜矿成矿矿体

邹小虎

青海格尔木开木棋拉仁-长梁山地区铜多金属矿地质特征与成矿规律简析

邹小虎

(四川省地质矿产勘查开发局物探队,成都 610072)

研究区位于柴达木准地台之南缘,大地构造位置属秦祁昆造山系之东昆仑弧盆系,区内出露地层较少,断层与褶皱均较为发育,根据区内铜矿化特征,铜矿主要发现在黑色泥板岩和细砂质千枚岩、细粒变砂岩中,两者铜矿(化)都具有明显层控特征,符合火山沉积型铜矿的成矿模式。本文对青海格尔木开木棋拉仁-长梁山地区铜多金属矿地层、构造特征与地区成矿规律进行系统分析,主要地球化学数据异常包含W、Sn、Mo、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Hg等,异常分布受成矿地质条件控制,且具有典型空间分布特征,其主要矿物为自然铜和表生氧化产物黑铜矿、赤铜矿及孔雀石,故认为该铜矿成矿类型为变质砂岩型。根据火山沉积型铜矿的成矿模型,该类型铜矿往往形成规模较大的中大型铜矿床,区域内具有较好的铜找矿潜力。

格尔木;铜多金属;成矿规律

研究区位于青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市乌图美仁乡以南,格尔木市正西方向直距约160km处,地处青藏高原腹地,昆仑山西麓,博卡雷克塔格山脉横贯全区,山势陡峻,沟谷纵横,其间多为连绵不断险峻山峰,少有河谷盆地。海拔在3 900~5 802m之间,最高山峰为雪鞍山。

1 地层特征

开木棋拉仁地区位于祁漫塔格北坡—夏日哈岩浆弧,区内仅在西部有少量古元古代金水口群白沙河岩组(Ptjn),其余主要为岩浆岩出露;长梁山地区以昆中大断裂为界,北部属柴达木地层区,南跨祁漫塔格蛇绿混杂岩带属巴颜喀拉-秦岭地层区。

区内出露地层较为简单,主要出露下元古界金水口群白沙河岩组(Pt1jn)、上元古界万保沟群(Pt3),本文侧重两组地层进行简述,按地层分区从老至新顺序叙述如下:

图1 长梁山中部白沙河组(Pt1jnb)

(上)眼球状混合岩(中)黑云角闪片麻岩;(下)白云质大理岩(蛇纹石化)

1.1 柴达木地层区

位于昆中断裂北部,该地层区在本区内主要出露地层有:下元古界金水口群白沙河岩组(Pt1jn)和上元古界万保沟群(Pt3)。

1)下元古界金水口群白沙河岩组(Pt1jn

呈北西向厚条带状出露于祁漫塔格北坡—夏日哈岩浆弧构造单元北部,多被后期花岗岩体、支解破坏、断层所侵蚀,呈断块状或侵入岩中的残留体北西—南东向展布,是区内出露面积最大的构造—岩石地层单位。

2)上元古界万保沟群(Pt3)

万保沟群呈北西向条带状出露于祁漫塔格北坡—夏日哈岩浆弧构造单元南北两侧,其岩性为蚀变基性火山岩夹绿帘阳起片岩、结晶灰岩及大理岩;结晶灰岩、大理岩夹阳起片岩、角闪片岩及角闪岩。

2 构造特征

研究区内断层、褶皱均较发育。各个地质构造发展阶段特征在时间上较为不同,早期强烈的褶皱作用伴随在拉伸与沉降期,形成一系列紧密线状褶曲,主要表现为基底褶皱,次之为断裂;中期在受挤压—抬升期活动后,形成一系列宽展型褶皱,主要以盖层褶皱为主;晚期以强烈的陆内断块活动为主,形成一系列规模不等的断陷,褶皱微弱。

2.1 褶皱

在金水口群白沙河岩组地层中多见褶皱构造,形成区内基底褶皱,枢纽呈波状起伏,形态为复式向斜,总体北西端扬起。褶皱轴受断层切割,总体呈北西西向展布,同时受酸性岩体侵入及平移断层交切,构造形迹显得支离破碎。

2.2 断裂

区域断裂以近东西向、北西—南东向和北西西向断裂最为发育,北东向、近南北向和北北西向断裂次之,总体上看,前者多被后者交切,北东向与近南北向、北北西向断裂局部交切呈“X”型,近东西向、北西西向和北西-南东向断裂是区域性断裂,控制区内地层、层间构造及岩浆侵入活动与演化[8]。

3 岩浆岩

研究区位于祁漫塔格侵入岩带,岩浆活动频繁,始于中元古代,止于晚中生代,从基性岩—酸性岩均有产出。侵入岩以中酸性为主,喷出岩以中基性为主。空间上侵入岩分布受构造控制明显,岩相分带性较明显,其长轴方向为东西向或北西—南东向,与区域构造线方向一致。

长梁山地区分为早、晚两期次岩浆侵入,早期(中元古代、晚泥盆世、早石炭世和早二叠世)以中酸性岩为主,被晚期侵入岩体分解支离成南北两部分;晚期(晚三叠世和早白垩世)以酸性侵入体为主,分布在中部,侵入于早期岩体之中。

4 区域地球化学特征

异常主要是W、Sn、Mo、Ti、Cr、Ni、Cu、Au、Ag、Hg等,异常分布严格受成矿地质条件控制,有着典型空间分布特征。W、Sn、Mo异常主要分布于花岗岩与围岩结合部位,Cu、Cr、Ni、Hg异常主要分布于断裂构造两侧或岩体内外接触带,表明异常区内可能产出构造-热液型或接触交代型铜多金属矿。Ag、Au、Hg异常主要分布于古元古代地层区,区内主要地质背景为变质岩系,断裂发育,后期热液活动强烈,很有可能存在变质岩型、石英脉型或构造蚀变岩型金多金属矿化。

4.1 努克图南金多金属异常

该异常位于长梁山研究区西南角,综合异常面积约115km2,是一个以Au为主的多元素异常,异常元素有Au、Zn、Cr、Ni、Sn、Th、Co、La、V等22个,主成矿元素是Au,为大致南北向的椭圆形,具内中外三级浓度分带。次成矿元素是Zn、Sn,为向西未封闭的半圆形;伴生元素有Cu、Ag等。指示性元素有两类,一类是以Ni、Cr、Co等亲基性岩元素,另一类是Y、La、Th等亲酸性岩元素。

该异常元素众多,组合极为复杂,套合紧密。Ni、Cr、Co、V、Ti、Mn、Cu等元素异常反应了该区玄武岩的亲基性元素的高地层背景或有基性侵入岩产出,Au、Zn、F、Ag、Cu、B元素异常反应了构造活动强烈,W、Sn、Y、La、U、Th反应了酸性岩浆活动。

4.2 口口尔头钨钼异常

异常位于长梁山工作区东北角,综合异常面积约70km2,主成矿元素为W,次成矿元素有Sn、Mo,伴生元素为Ag,指示性元素有Li、Be、B、Bi,元素组合较复杂,W主成矿元素异常呈大型马蹄状,面积大,峰值达8.96×10-6,平均值3.62×10-6,具南北两个三级浓集中心,浓集分带不明显。W、Sn、Mo异常连续成片,元素间套合良好,Li、Be、B、Bi异常分散,元素间也有套合。

该异常规模大,元素套合较好,异常区出露大面积的元古代金水口群白沙河组(Ar3Pt1b),岩性为灰色黑云斜长片麻岩、变粒岩、混合岩、混合片麻岩。

5 矿体地质特征及质量

雪鞍山东区块共发现2处Cu矿体,Cu01矿体地表氧化矿石类型主要为孔雀石,偶见蓝铜矿,矿体呈带状S形沿山脊展布,受控制长度180m,矿体厚0.36~0.66m,平均品位1.23%,矿体产状158°~161°∠50°~52°。矿体赋矿层位主要为纳赤台群上段(O2-3Nb)中泥板岩内以及上部细粒钙质变砂、钙质粉砂岩,岩层不均匀矿化。矿体横向矿化稳定,受其北侧构造破坏及后期剥蚀,北端未见其出露。矿体赋矿层位主要为纳赤台群上段(O2-3Nb)中泥板岩内以及上部细粒钙质变砂、钙质粉砂岩,岩层不均匀矿化。

图2 雪鞍山东Cu01铜矿化特征

(a)泥岩中Cu矿化;(b)石英脉黄铜、黄铁矿化;(c)黑色泥岩中孔雀石

Cu02矿体地表氧化矿石类型主要为孔雀石,矿体赋存层位为纳赤台群上段(O2-3Nb)中灰绿色含凝灰质钙质千枚岩内,矿体顶板为变质岩屑石英砂岩。矿体呈团块状不均匀矿化特征明显,矿化沿板理面常形成大量孔雀石,致密岩石断面上常见斑块状半自形-自形黄铜矿、辉铜矿,控制矿体长度100m,矿体产状218°~273°∠32°~48°,矿体厚度1.12~2.3m,Cu含量平均值为0.216%,最大值为0.856%。

图3 雪鞍山东Cu02铜矿化特征

(a)钙质千枚岩中层面上铜绿;(b)砂质千枚岩中大量孔雀石发育;(c)钙质变质粉砂岩中黄铜矿、紫铜矿

6 成矿规律分析

雪鞍山东区块位于昆中断裂南侧,构造区位属于东昆仑造山带,祁漫塔格-都兰造山亚带,祁漫塔格蛇绿岩缝合带上,据许长坤等划分为东昆仑南带(雪峰山-布尔汗布达成矿带)。从区域成矿时间演化规律来说,东昆仑成矿带有着多期次的复杂的构造成矿背景。

加里东期和印支期是东昆仑地区地质构造演化的两个最重要时期,加里东期构造活动基本奠定了东昆仑地区由北向南三分的构造格局[10]。印支期东昆仑南侧的巴颜喀拉洋封闭,整个东昆仑及其以南地区转入陆内演化阶段,边缘造山作用结束。印支晚期,巴颜喀拉洋封闭后,该区发生了强烈的壳-幔相互作用,岩石圈拆沉、地幔岩浆底侵作用明显,构造体制从挤压体制向伸展体制转化,这些特点,均奠定了印支期是东昆仑地区另一期重要的构造活动期,大量幔源物质、能量参与构造岩浆活动和成矿作用,使印支期成为东昆仑地区最重要的热液矿床形成期[10]。

区内主要赋矿地层为奥陶系纳赤台群(O2-3),岩性组合主要为浅灰绿色泥钙质粉砂岩、白云质粉砂岩、硅质板岩、千枚岩、石英砂岩等碎屑岩夹薄层状云质灰岩、硅质岩等,地层中中基性火山岩、层凝灰岩、火山角砾凝灰岩,火山角砾熔结凝灰岩等火山机构岩石丰富,岩石强片理化,矿化蚀变有硅化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化。纳赤台群为典型的俯冲增生杂岩带,其中不同类型的火山岩呈构造透镜分布,有具洋壳碎片特征的枕状玄武岩组合、弧火山岩特征的安山岩-英安岩组合以及碰撞火山岩特征的火山角砾岩-中酸性凝灰岩组合,纳赤台群岩石类型复杂,有大量幔源金属物质溢流带入,使该地层成为区域成矿带上重要的矿源层和含矿层。因此评价区纳赤台群从成矿动力、成矿物质条件等方面来讲都具有较好的成矿潜力。

图4 努克图南金多金属异常剖析图

7 结语

根据研究区Cu矿化特征,Cu矿主要发现在黑色泥板岩和细砂质千枚岩、细粒变砂岩中。两者铜矿(化)都具有明显层控特征,较为符合火山沉积型铜矿的成矿模式,因此纳赤台群(O2-3)群中黑色泥岩、泥板岩是最好的找矿标志。纳赤台群内富铜的溢流玄武岩是铜矿的主岩,盆地卤水和大气降水受加热形成对流循环系统,通过水岩反应从玄武岩中萃取成矿物质形成含矿流体,成矿流体与有机流体及无机流体的混合,使成矿流体中Cu以自然铜形式沉淀成矿。主要矿物为自然铜和表生氧化产物黑铜矿、赤铜矿及孔雀石,故认为该铜矿成矿类型为变质砂岩型。根据火山沉积型铜矿的成矿模型,该类铜矿往往形成品位低,规模大的中大型铜矿床,因此在区域上纳赤台群(O2-3)具有较好的铜找矿潜力。

[1] 青海省地质矿产局.青海区域地质志[M].北京:地质出版社,1991.

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Simple Analysis of Geological Features and Metallogenetic Regularities of Cu-Polymetallic Deposits in the Kaimuqilaren-Changliangshan Region, Golmud, Qinghai

ZOU Xiao-hu

(Geophysical Exploration Team, SBGEEMR, Chengdu 610072)

The Kaimuqilaren-Changliangshan Region in Golmud lies in the east Kunlun lake-basin system of the Qinqikun orogenic system on the southern margin of the Qaidam metaplatform. Cu mineralization in this region occurs in black argillite, fine sandy phyllite and fine-grained metamorphic sandstone. W, Sn, Mo, Ti, Cr, Ni, Au, Ag and Hg geochemical anomalies are delineated in this region. Main Cu-bearing minerals are native copper, tenorite, cuprite and malachite. This Cu deposit belongs to metamorphic sandstone type one. This region is of good perspective for searching for copper deposit.

Golmud; Cu-polymetallic; deposit; metallogeny

2018-11-20

邹小虎(1964-),男,江西省临川县人,水工环高级工程师,从事水工环及基础地质工作

P618.41

A

1006-0995(2019)03-0427-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.03.016

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