青海冷湖盐场北山铜多金属矿床地质特征及找矿标志

阮明贤，李伟成，刘朱旭，崔强强，田海军

(青海省柴达木综合地质矿产勘查院，青海 海西 816000)

0 前 言

盐场北山铜多金属矿床地处东昆仑造山带俄博梁元古宙古陆块体[1]，属俄博梁华力西期(钨、铋、稀土)成矿带[2-3]，区内高级变质岩广泛分布[4]，断裂及褶皱构造发育，岩浆岩活动强烈(见图1)[5-6]，铜镍矿(床)密布[7]，成矿地质条件优越。自1954年以来，先后有地质、石油等系统多家单位在该区开展普查、物探、和化探等地质工作，对区内的地层、构造格架及岩浆活动进行了较为详细的划分，但对铜镍等矿产研究较少。2016年10月以来，通过于该区开展地质填图、剖面测量、坑探和钻探等工作，圈定镍矿(化)体26条、铜矿(化)体4条镍铜复合矿(化)体27条，且经对区内花岗伟晶岩脉进行取样测试，Ta、Nb和Rb稀有元素含量超过边界品位，个别样品含量超过工业品位[8]，为区内找矿工作提供了新的方向。

1 区域地质背景

区内地层属秦祁昆地层区柴达木北缘分区[9]，出露地层有：下元古界达肯大坂岩群下岩组角闪岩相—麻粒岩相混合岩、混合片麻岩，上岩组绿片岩相片麻岩、大理岩；古生界寒武—奥陶系滩间山群碳质千枚岩、玄武岩；石炭系上统克鲁克组含砾岩屑砂岩、石英砂岩；第四系湖积、物和洪积物。

大地构造位置属秦祁昆(东昆仑—祁连—北秦岭)晚加里东造山系[10]，东昆仑造山带，俄博梁元古宙古陆块体，褶皱和断裂构造发育。褶皱构造均发育于下元古界达肯大坂岩群中，轴向多呈北西向，大致平行排列，规模较小，轴线延伸1～3 km；断裂构造主体为阿尔金山深大断裂带及其次生断裂，主要为北西向和近东西向，其中以北西向多发育于下元古界达肯大坂岩群(Pt1D)，走向在310(°)左右，在区内延伸长数公里至十余公里，具分枝复合及转折现象。

区内岩浆活动频繁且分布广泛，岩性以中酸性侵入岩为主。主要发育有吕梁期石英闪长岩、华力西期石英闪长岩和燕山期黑云斜长角闪岩；脉岩分布广泛，类型较多，以闪长岩脉、花岗岩脉和花岗伟晶岩脉等为主，零星分布玄武岩、安山玄武岩和英安岩等火山岩。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层较为简单，仅有下元古界达肯大坂岩群下岩组和第四系(见图1)。其中下元古界达肯大坂岩群下岩组总体向北东倾斜，按岩性组合特征大致可分为3个岩性段：混合岩化黑云斜长片麻岩段、混合片麻岩段和混合岩段。其中混合岩化黑云斜长片麻岩段出露于本区中南—南西部，总体呈北西—南东向展布，主要岩性为黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩或角闪斜长岩等；混合片麻岩段出露于本区中东部，总体东西向展布，岩石基体为黑云(角闪)斜长片麻岩；混合岩段出露于普查区北部地区，东西向展布，属高角闪岩相变质岩，局部达麻粒岩相，岩性以混合岩为主，局部可见混合花岗岩。第四系发育于中南部沟谷地带，多为现代河床冲洪堆积物、残坡积物和风成砂、黄土，由灰色半固结砾石层组成。

1 第四系冲—洪积物；2 达肯大坂岩群下岩组混合岩化黑云斜长片麻岩段；3 达肯大坂岩群下岩组混合片麻岩段；4 达肯大坂岩群下岩组混合岩段；5 华力西期基性—超基性岩体(辉长岩、辉石岩、辉橄岩)；6 黑云斜长角闪岩；7 石英闪长岩；8 花岗闪长岩；9 花岗岩脉；10 花岗伟晶岩脉；11 闪长岩脉；12 铜矿体；13 镍矿体；14 铜镍矿体；15 地层界线；16 断层及编号

图1 矿区地质

2.2 构造

断裂构造为阿尔金区域性主断裂的次级断裂，主要有3条(F1、F2和F3)，近东西走向，均为逆断层。具有多期次活动特征，是区内后期热液活动的主要通道。

F1断裂：位于矿区北部，长约6 km，东西走向，向北倾斜，倾角45(°)～49(°)，为北部长英质混合岩与中部混合片麻岩的接触断层。断层形成的破碎带不明显，略具碎裂岩化，一般宽1～3 m，局部可见揉皱构造。

F2断裂：位于矿区中东部，长约2 km，东西走向，向北倾斜，倾角43(°)～48(°)，为中北部长英质混合片麻岩与南部混合岩化片麻岩的接触断层。断层形成的破碎带不明显，略具碎裂岩化，一般宽0.5～2 m，沿断裂零星可见后期热液作用之次生蚀变褐铁矿化。

F3断裂：位于矿区南部，长约2.5 km，近东西走向，中部发生转折，向北西、北北东倾斜，倾角47(°)～53(°)，主体在南部混合岩化片麻岩中，西端为石英闪长岩体与地层的接触界线。断层形成的破碎带较明显，具不均匀碎裂岩化，一般宽1～5 m，沿断裂后期长英质、花岗质脉岩较发育，零星可见后期热液作用之次生蚀变褐铁矿化、孔雀石化。

2.3 岩浆岩

岩浆活动强烈，以华力西期侵入岩为主，岩性为基性—超基性组合，超基性岩主要为(角闪)辉橄岩、少量橄榄岩、角闪石岩、辉石岩等，基性岩为辉长岩。主要分布于南部西大沟东支沟中游地区，总体呈岩株状北西—南东向分布。脉岩极为发育，每平方千米可达30～50条，主要有闪长岩脉、花岗岩脉及花岗伟晶岩脉，多分布在达肯大坂岩群地层和晋宁期侵入岩中，少部分分布于燕山期灰白色斜长花岗岩中，多呈北西向、近东西向分布，多沿裂隙贯入，一般宽2～20 m，长50～500 m不等。

3 矿床地质特征

3.1 矿(化)体赋存特征

地表镍、铜矿化体主要赋存于华力西期基性—超基性岩中，多数赋存与超基性岩中，岩性为辉橄岩、辉石岩和辉长岩，少数赋存于斜长角闪岩中。12号勘探线剖面图显示(见图2)，隐伏镍、铜矿体均赋存于辉橄岩岩体中，岩体在浅部呈岩枝状产出，北西走向，向北东倾斜，长约800 m，厚100～250 m，深部形态尚不清晰，部分钻探剖面反映出岩浆由南东深部向上、再向北西灌入混合岩化片麻岩段地层中，形成了目前赋存镍铜矿体的岩枝状岩体，岩枝在南西部被石英闪长岩、花岗(伟晶)岩脉及长英质岩脉穿插，后期岩体(脉)是破坏区内赋矿地质体及镍铜矿体的主要因素。

1 冲洪积物；2 角闪斜长(片麻岩)；3 辉橄岩；4 辉长岩；5 花岗闪长岩；6 花岗伟晶岩脉；7 钻孔及编号；8 钻孔深度；9 铜(镍)矿(化)体

3.2 矿体地质特征

3.2.1 镍铜矿体特征

近地表，圈定镍铜矿化体共37条，其中镍矿(化)体26条(编号N1-N26)、铜矿(化)体4条(T1～T4)、镍铜复合矿(化)体7条(TN1～TN7)。矿化体多为单工程控制，一般长度12～55 m，最长143 m；一般视厚度1～3.18 m，最大6 m；Ni品位一般0.20×10-2～0.27×10-2，最高0.46×10-2；Cu品位一般0.20×10-2～0.25×10-2，最高0.51×10-2；矿化体产状变化较大，总体走向为北西向；矿化体大多赋存于辉橄岩、辉石岩中，少数赋存于辉长岩中，个别赋存于斜长角闪岩中；矿化体延伸长度、厚度均较小，多为单工程控制，其成因应属岩浆熔离(分异)型和后期热液改造复合型。圈定镍铜隐伏矿体20条(M1-M20)，赋存于超基性岩体中。矿体主要分布于3 000～3 200m高程范围内，个别矿体位于3 000 m高程以下。矿体长160～480 m、延深110～280 m、厚1.49～19.31 m不等，产状近水平。Ni平均品位0.20%～0.62%，Cu平均品位0.10%～0.27%。其中部分矿体，特征见表1。

表1 盐场北山铜多金属矿部分镍铜矿体特征

N11镍矿化体：由10TC1-12、11TC25两条探槽工程控制，长约143 m，宽约1.44～3.18 m，品位0.20×10-2～0.23×10-2。矿化体呈北西—南东向呈透镜状展布，倾向北东，倾角32(°)～58(°)。含矿岩性为辉橄岩，岩石矿化蚀变为孔雀石化、褐铁矿化、铁锰矿化、硅化、碎裂岩化。围岩为辉石岩、辉长岩。

TN6铜镍矿化体：由10TC13、11TC18两条探槽工程控制，长约114 m，宽约1.50～7.50 m，镍品位0.20×10-2～0.22×10-2，铜品位0.20×10-2～0.22×10-2。矿化体呈北西—南东向呈透镜状展布，倾向北东，倾角37(°)～65(°)。含矿岩性为辉橄岩，岩石矿化蚀变为孔雀石化、褐铁矿化、铁锰矿化、碎裂岩化。围岩为辉石岩、石英闪长岩。

M2镍铜矿体：呈透镜状，，产状近水平，长480 m，最大延深160 m，镍矿单工程最大厚度19.31 m，平均厚度8.05 m，变化系数87.07%；单工程最高品位0.34×10-2，平均0.27×10-2，变化系数21.99%；铜矿为两个不连续的单工程样品，均呈脉状，长160 m，最大延深160 m，单工程最大厚度19.31 m，平均品位0.14×10-2。由11ZK0701、11ZK0702、12ZK0503、12ZK0302、12ZK0301这5个钻孔控制。

3.2.2 稀有矿体特征

在ZK2301钻孔附近的花岗伟晶岩脉中采取化学样，分析结果见表2。经测试Nb、Ta单元素最高含量为383×10-6、367×10-6，折算成(Ta、Nb)2O5为0.17×10-2，Ta2O5为0.09×10-2，(Ta、Nb)2O5(工业品位：0.022×10-2～0.026×10-2)和Ta2O5(工业品位：0.012×10-2～0.014×10-2)含量均超过工业品位，具有成矿事实；Rb单元素最高含量为896×10-6，折算成Rb2O为0.196×10-2，多个样品的Rb2O含量均超过边界品位(边界品位：0.04×10-2～0.08×10-2)，17YCBH5、17YCBH7样品的Rb2O含量超过工业品位(工业品位：0.1×10-2～0.2×10-2)。

表2 盐场北山Nb、Ta、Rb元素含量统计

3.3 矿石特征

1)结构构造

区内矿体均赋存于辉橄岩中，镍铜矿石一般呈它形微晶—细粒结构、局部具海绵陨铁结构，稀疏浸染状构造。

2)矿物组合特征

矿石的矿物组成主要由金属矿物和脉石矿物组成，金属矿物肉眼可见部分以褐铁矿、铜的次生氧化物为主，多在0.2%～0.5%左右，局部可大于0.5%，其它矿物少见；镜下可见部分粒径多在0.01～0.2 mm间，以磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、斑铜矿、黝铜矿、褐铁矿、钛铁矿为主。脉石矿物含量95～99%，主要为角闪石、斜长石、辉石、橄榄石、蛇纹石、石英、磷灰石。

3)矿石类型

矿体内圈定的镍铜矿(化)体中，矿石类型相对简单，地表镍铜以硅酸盐型(硅酸镍和孔雀石)为主，深部以硫化物型(硫化镍和黄铜矿)为主。

4 找矿标志

1)华力西期基性—超基性岩体为区内唯一赋矿岩体，是区内找矿的岩性标志。岩石呈暗绿—褐黑色，它形—半自形中细粒结构，局部具海绵陨铁结构；具黄铁矿化、磁黄铁矿化、黄铜矿化的部位是矿(化)体的直接标志。

2)地表出现的铜镍矿化露头是直接标志。

3)区内岩矿石主要赋存于超基性岩体中，而超基性岩体磁性明显高于区内黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩和花岗岩脉等岩石[11]，故磁法测量圈定的磁异常是寻找区内赋矿地质体的有效间接标志。

4)经对区内花岗伟晶岩脉进行取样测试，铌钽铷等元素含量超过边界品位，且部分样品含量超过工业品位，为区内工作提供了新的方向。

5 结 论

1)经地表及深部探矿工程揭露控制，圈定镍矿(化)体、铜矿(化)体和镍铜复合矿(化)体共计57条。

2)区内铜镍矿体主要赋存于华力西期基性—超基性岩体内，赋矿岩石以辉橄岩、辉石岩和辉长岩为主，少数赋存于斜长角闪岩中。

3)区内华力西期基性—超基性岩体、地表铜镍矿化露头以及区内高磁异常是重要找矿标志。

4)区内花岗伟晶岩脉样品铌钽铷等元素含量达到工业品位，为区内探矿工作提供新的方向和思路。