青海都兰县双雪包银多金属矿地球化学特征及找矿前景探讨

2020-12-04 04:38石延林谢升浪何财福张伟吕文龙郑才贤
矿产勘查 2020年10期
关键词:北西岩浆成矿

石延林,谢升浪,何财福,张伟,吕文龙,郑才贤

(青海省有色第四地质勘查院,青海西宁 810000)

0 引言

近年来的化探找矿实例证明,化探在干旱高山景观区是行之有效的找矿方法,以1 ∶2.5 万地球化学测量对1 ∶5 万水系沉积物异常进行检查,可达到快速、经济、准确圈定矿化范围的目的(刘孝忠等,2006)。青海省都兰县双雪包地区银多金属矿位于青海省都兰县香日德镇南部,距香日德镇约65 km,中心坐标为东经98°04′52″,北纬35°44′38″,2018—2019 年,在该区开展1 ∶2.5 万地球化学测量工作对预查区内1 ∶5 万水系沉积物AS14 号综合异常较好的分解和重现,进一步开展预查工作,圈出2 条AgPbZn 矿体,其中I-1AgPbZn 矿体,厚2.97 m,银平均品位195.53g/t,证实异常为矿致异常,通过对地球化学特征及地质特征进行梳理总结,为下一步工作提供更充分的科学依据。

1 区域地质概况

1.1 区域地质特征

都兰县双雪包地区银多金属矿大地构造位置位于东昆仑弧盆系之北昆仑岩浆弧与南昆仑结合带之东昆仑南坡俯冲增生杂岩带接触部位,隶属于伯喀里克-香日德Au-Pb-Zn-Mo-石墨-萤石(Cu、稀有、稀土)成矿带(贾群子等,2016;潘彤,2017;李建亮等,2017;谢升浪等,2020)。

区域出露的地层主要有古元古界、中元古界、奥陶-志留系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系及第四系。区内断裂构造十分发育,昆中断裂从区域内中部通过,沿昆中断裂主要分布北西西—近东西向断裂及北西向断裂2 组次级断裂。区域内岩浆活动频繁,从元古宙到中生代,伴随着每一次大的构造运动事件,均伴有不同程度或不同类型的岩浆活动,形成了不同规模、类型各异的侵入岩,有前加里东期、加里东期、华力西期、印支-燕山期的基性-超基性岩和中酸性岩(胡荣国等,2010;王凤林等,2011;杨宝荣和杨小斌,2007)。

区域上经历了复杂、多期的构造-岩浆-沉积作用,为成矿作用提供了有利的背景条件。东昆仑地区区域构造活动时间长,强度大,早期出露的古-中元古界金水口群、长城系小庙岩组、蓟县系狼牙山组和万保沟群等中深变质岩系为后期成矿提供了矿源层。后期构造及岩浆作用下,形成与中酸性、超基性岩浆侵入活动密切相关的多金属矿床(潘彤等,2016)。

1.2 区域地球化学特征

(1) 区域地球化学景观

都兰县双雪包地区银多金属矿地处东昆仑地区,东昆仑地区地球化学景观属于干旱-半干旱高寒山区(郭志娟等,2015)。区域内水系发育,切割程度各沟不一,较小的冲沟一般呈“V”字型,而较大的冲沟在上游呈“V”字型,下游则较为开阔;在海拔4000 m 以上地区碎石流、岩石裸露较广,侵蚀切割强烈。表层物质中地球化学元素的迁移以机械迁移为主,化学迁移次之。

(2) 1 ∶5 万水系沉积物异常特征

东昆仑地区含量变化幅度很大,高强数据很多,富集成矿可能性很大的元素有Pb、Ag,Pb、Ag 的成矿潜力已在异常检查中得到部分验证。通过对地层和岩浆岩的元素的富集、贫化地球化学特征统计,元素的分布与地层、岩性有明显相互关联,中酸性岩浆活动关系密切的元素W、Bi、Pb、Sn、Ag 等元素在石炭系-二叠系-三叠系中表现为富集,表明这一时期的中酸性岩浆活动频繁。Pb、Ag 异常多数分布在中新元古代中基性火山岩中,Pb、Ag 元素共生关系密切,如有断裂构造存在,成矿则更为有利。

2006 年青海省有色矿勘院通过在都兰县沟里地区开展魏日、塔妥、沟里、园以四幅联测的1 ∶5 万水系沉积物测量工作,共圈出51 处综合异常,异常总体呈北西向或近东西向展布,受元古宇的控制较为明显。

其中圈出的AS14 号水系沉积物综合异常位于双雪包地区,异常分布于侯共儿特沟脑内,属乙1类异常。异常主要由Ag、Pb、Zn、Sb 等元素组成,异常各元素特征值见表1,异常面积约6 km2,异常呈椭圆状,呈近东西向展布。Ag、Pb、Sb 元素套合好,具有明显的浓集中心和三级浓度分带(图1)。Ag 元素峰值4838×10-9,衬度8.83,面积4.0 km2;Pb 元素峰值1000×10-6,衬度7.38,面积6.0 km2;Zn 元素峰值227×10-6,衬度1.49,面积0.7 km2(表1)。

异常区北部及南部主要出露古元古界金水口群(Pt1J)的片麻岩、片岩、大理岩及角闪岩,北东部出露印支期花岗闪长岩体,中部为大面积的钾长花岗岩,少许奥陶-志留系的灰岩出露,异常浓集中心发育北西向的断裂构造(F3),通过2019 年开展预查工作,已在异常内发现2 条AgPbZn 矿体,证实异常为矿致异常。

表1 双雪包AS14 号综合异常元素特征值表

图1 双雪包AS14 号综合异常图

2 预查区地质特征

2.1 地质特征

预查区地层主要出露古元古界金水口群(Pt1J)及奥陶-志留系纳赤台群(OSnc)及少许第四系。古元古界金水口群主要分布于预查区的中部和东南部,主要为片麻岩、片岩、斜长角闪岩;奥陶-志留系纳赤台群主要分布在预查区的东南角,出露少许灰岩;第四系主要分布在侯共儿特沟内,多为碎石及风积沙土。

预查区内断裂较发育,断裂构造主要呈北西向或近东西向。断裂带内构造角砾岩、碎裂岩并存,具褐铁矿化、硅化及黄铁矿化,局部见有碳质。其中F3 断裂,为北西向逆断层,走向约为310°,倾向南西,倾角近似直立,约80°~85°,地貌上为一系列线形沟谷、垭口、负地形。该断裂位于古元古界金水口群地层与中生代印支期花岗闪长岩接触部位,在该断层旁侧发育与之平行的FP1、FP2 号2 条矿化破碎蚀变带,该断裂构造为预查区内主要控矿构造(图2)。

预查区岩浆活动频繁且强烈,主要出露中生代印支期花岗闪长岩、钾长花岗岩,西南角出露少许二长花岗岩。

2.2 1 ∶2.5 万地球化学测量异常特征

地球化学测量采用表生地球化学方法认识和解决原生地球化学问题,利用成矿元素次生分散信息发现和评价原生矿床(杨少平等,2011;奚小环和李敏,2012;王学求,2013;景宝盛等,2014)。近年来随着1 ∶2.5 万地球化学测量工作的开展,圈出的异常对1 ∶25 万和1 ∶5 万异常有明显的分解和重现效果,找矿工作取得了大量突破性成果(姚振等,2018;石玉莲等,2020)。青海省1 ∶2.5 万地球化学测量对1 ∶5 万水系沉积物测量综合异常具有较好的分解和重现性,并且能新圈出地球化学综合异常(赵娟等,2018)。

图2 双雪包银多金属矿预查区综合地质简图

2018 年通过对1 ∶5 万水系沉积物AS14 号异常开展1 ∶2.5 万地球化学测量工作,在预查区及其周边圈出综合异常14 处(GA1-GA14),其中GA1、GA2、GA5、GA7、GA10 以AgPbZn 元素为主的综合异常,异常重现性较好。GA2、GA5、GA7、GA8、GA10 沿F3 北西向断裂构造呈串珠状分布,整体形成1 条北西向异常带。主要异常特征如下。

(1)GA2 号综合异常分布于预查区北部,异常面积约0.27 km2,呈椭圆状分布。异常主要由Ag、Cu、Zn、As、Sb、Cr、Ni 元素组成,各元素套合好,具有明显的浓集中心和浓度分带。其中Ag 元素峰值274×10-9,衬度1.53,面积0.04 km2;Cu 元素峰值82.4×10-6,衬度1.55,面积0.03 km2;Zn 元素峰值227×10-6,衬度1.87,面积0.04 km2(表2)。

异常分布于中生代花岗闪长岩及金水口群片麻岩接触部位,北西向F3 控矿断裂构造穿异常中心而过,异常具有较好的成矿地质条件,找矿前景较好。

(2) GA5 号综合异常分布于预查区中部,异常面积约0.79 km2,呈带状北西向分布,为多元素综合异常,异常主要由Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Cr、Co 元素组成,各元素套合好,具有明显的浓集中心。其中Ag 元素峰值390×10-9,衬度1.79,面积0.38 km2,具中外浓度分带;Zn 元素峰值426×10-6,衬度1.34,面积0.62 km2;As 元素峰值292×10-6,衬度8.52,面积0.65 km2;Cu 元素峰值110×10-6,衬度1.55,面积0.52 km2(表3)。

异常区主要出露金水口群黑云斜长角闪片麻岩、片岩,北部出露中生代中酸性岩浆岩体,为印支期花岗闪长岩,异常中心位于二者接触部位,北西向F3 控矿断裂构造穿异常中心而过,异常展布方向同构造一致,呈北西向,该异常具有较好的成矿地质条件,找矿前景较好。通过预查工作,已发现I-2 银铅锌矿体及II-1 银铅矿化体,证实为矿致异常。

表2 GA2 号综合异常元素特征值表

表3 GA5 号综合异常元素特征值表

2.3 1 ∶5000 土壤剖面异常特征

在1 ∶2.5 万地球化学测量成果的基础上,为了进一步缩小找矿范围,寻找异常源,2019 年对预查区综合异常中心开展1 ∶5000 土壤剖面工作,圈出2 条土壤异常带,分别为I、II 号土壤异常带,总体呈北西向展布。经检查,异常带与地表矿化破碎带吻合。

(1) I 号土壤异常带:呈北西向展布,长约2.8 km,宽30~70 m,元素组合主要以Au、Ag、Cu、Pb、Zn为主。Au 元素峰值100×10-9;Ag 元素峰值4320×10-9;Cu 元素峰值322×10-6。异常带内圈出FP1 号矿化破碎蚀变带,具褐铁矿化、绿泥石化、硅化,局部见星点状方铅矿化及闪锌矿化,采用探槽工程揭露,圈出AgPbZn 矿体2 条,局部伴生金矿化,为矿致异常,找矿前景较好。

(2) II 号土壤异常带:呈北西向展布,长约1.7 km,宽90~200 m。元素组合主要以Au、Ag、Pb、Cu、Co 为主。Au 元素峰值78.9×10-9;Ag 元素峰值706×10-9;Cu 元素峰值335×10-6;Pb 元素峰值354×10-6;Co 元素最高含量72.3×10-6。异常带内圈出矿化破碎蚀变带,具褐铁矿化、绿泥石化、硅化,圈出金矿化体2 条,具有进一步工作的价值。

2.4 矿(化)体特征

通过预查工作,预查区目前圈出AgPbZn 矿体2条、铜矿体1 条、AgPb 矿(化)体1 条、金矿化体2 条(图3),主要矿体特征如下。

(1) I-1:为AgPbZn 矿体,位于预查区中部FP1号矿化破碎蚀变带中,呈脉状北西向展布,倾向西南,倾角86°。矿体厚2.97 m,银平均品位195.53 g/t,铅平均品位1.22%,锌平均品位2.15%,其赋矿岩性为构造角砾岩,岩石具硅化、褐铁矿化及绿泥石化。围岩为金水口群的片岩,矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿等,矿体展布与F3 构造方向一致,矿体沿走向延伸较好,找矿空间较大。

图3 双雪包预查区GA5 号综合异常剖析图

(2) I-2:为AgPbZn 矿体,位于预查区中部FP1号矿化破碎蚀变带中段,呈脉状北西向展布,矿体长400 m,厚1.06~3.76 m,倾向西南,倾角78°。银平均品位151.1g/t,铅品位0.42%~1.1%,锌品位0.23%~1.92%,局部伴生金矿化,金品位0.34g/t。矿体产于中生代花岗闪长岩及金水口群片麻岩接触部位,且为北西向构造通过部位,其赋矿岩性为构造角砾岩及碎裂岩,岩石具硅化、绿泥石化,矿石矿物主要为方铅矿化及闪锌矿化。矿体展布与破碎蚀变带及土壤异常带一致,该矿体沿走向未完全控制,具有进一步扩大矿体规模的前景。

3 探讨

(1) 东昆仑成矿带主要优势矿产与中生代岩浆活动关系密切,北西西向构造交汇部位是中酸性岩浆热液活动以及铜金多金属成矿的有利地段;中生代构造-岩浆活动是一个重要的构造-岩浆-成矿旋回,控制了该区铜金多金属大规模富集(杜玉良等,2012)。

(2) 预查区位于东昆仑成矿带,岩浆活动强烈、次级断裂构造发育,北部出露中生代中酸性岩浆岩体印支期花岗闪长岩,构造岩浆活动与成矿作用使先期形成的矿产活化、迁移并重新就位,中生代断裂构造控岩、控矿,次级断裂蚀变带赋存有重要矿床(体);东昆仑构造带幔源岩浆活动在区域铜金多金属成矿中起到了至关重要的作用,一些矿集区的中酸性侵入岩明显具有幔源物质的参与(刘成东等,2004;张照伟等,2012;舒晓峰等,2012)。预查区内F3 断裂构造呈北西向展布,断裂附近破碎蚀变带发育,可为成矿元素富集提供有利的空间。

(3) 预查区内AS14 号1 ∶5 万水系沉积物综合异常规模大、强度高,为矿致异常,目前发现的矿体及矿化带均分布于异常区北部,异常南部多未进行检查,仍有较大的找矿前景。

(4) 双雪包地区圈出的10 处1 ∶2.5 万地球化学测量综合异常,通过检查已发现AgPbZn 矿体2条及多条矿化体,证实为矿致异常;圈出的矿(化)体,均位于异常中心和中生代酸性岩体及金水口群片麻岩接触部位,北西向断裂构造对矿(化)体控制较为明显,赋矿岩石中具较强的硅化、褐铁矿化、绿泥石化、高岭土化等,热液活动较为明显,该区具有寻找构造热液型矿床的潜力。

(5) 预查区圈出的异常带规模大,但矿(化)体沿走向未进行追索控制,具有进一步扩大矿体规模的前景。

4 结论

双雪包银多金属矿预查区1 ∶5 万水系沉积物异常通过开展1 ∶2.5 万地球化学测量工作进行分解,综合异常重现性较好,进一步采用1 ∶5000 土壤剖面查证,三者异常套合均较好,共圈出综合异常14 处,且圈出2 条矿(化)体;建议在化探异常中心地段,下一步重点加强中生代岩浆活动发育和构造交汇部位的找矿工作,将会提高该区的找矿成效。

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