李彥強
張彬②
(①青海省核工業地質局,西寧810001;②中國冶金地質總局西北地質勘查院,西安710061;③中國地質大學(北京)地球科學與資源學院,北京100083)
盤羊溝斑巖銅鉬礦區不僅地質、構造作用復雜,并且巖漿巖活動頻繁、強烈。本文結合礦點上Cu、Mo化探組合異常強度大,發現的礦化蝕變等與國內典型的斑巖型礦床的蝕變特征有相似之處等特征分析,認為該礦點具備斑巖銅鉬礦成礦地質條件,斑巖型銅鉬礦找礦潛力較大。
礦點出露區多數為第四系黃土層所覆蓋,僅在溝谷中出露印支—燕山期侵入巖,巖性為灰白色中粗粒石英黑云母閃長巖、淺肉紅色似斑狀花崗閃長巖、淺灰綠色中粗粒黑云母石英閃長巖、肉紅色中粗粒鉀長花崗巖。印支期似斑狀花崗閃長巖,巖石灰白色,由似斑晶和基質兩部分組成。基質具細粒花崗結構,塊狀構造。似斑晶由中長石組成,基質由中長石、石英、鉀長石、黑云母、金屬礦物、磷灰石組成。金屬礦物有黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦等主要呈細脈狀分布在巖石裂隙之中,亦有微量礦石呈星點狀分布在非金屬礦物之中。
研究區斷裂構造以北西向、北西西向為主。北西向斷裂具有活動時間長、規模大的特征。其中以F11斷裂為主,呈近東西向展布,地貌上呈線性負地形,見明顯的對頂溝,斷帶中見有碎裂巖、斷層角礫及斷層泥,沿斷帶酸性巖脈發育,斷帶中見綠泥石化、褐鐵礦化蝕變。斷層主要產于金水口巖群片麻巖地層中,北傾,傾角60°,為后期北西西向斷裂所切斷。沿斷裂帶有后期鉀長花崗巖充填。該斷裂發育在燕山期,后期具有追蹤復活的特征。受其應力作用影響,巖石中發育與構造方向一致的破劈理帶及節理、裂隙,主要有四組,第一組產狀:125°∠71°;第二組產狀:165°∠75°;第三組產狀:230°∠65°;第四組產狀:75°∠80°。其中以第一組最為發育,含銅鉬礦細脈即充填其內。

表1 印支期侵入巖稀土元素含量一覽表
2.1 稀土元素特征 印支期侵入巖稀土總量在88.26-445.94×10-6之間,(La/Yb)n 在 13.19-42.50 之間,遠大于1;δEu值除鉀長花崗巖為0.14較低外,其它巖類中接近在0.76-0.96之間,均小于1(表1),大多巖類中銪一般不虧損,其中鉀長花崗巖銪強烈虧損,具明顯的負異常,稀土元素球粒隕石標準化配分模式圖(圖1),呈較平緩向右傾斜的曲線,為輕稀土富集型,重稀土曲線相對平緩,反映巖漿來源于相對富集的殼幔源區。

圖1 印支期侵入巖稀土配分模式圖
2.2 微量元素特征 印支期侵入巖(體)微量元素與泰勒值進行比較,巖石中K、Th、Rb、Ba強不相容元素豐度值大部分高于泰勒值,且強烈富集;中等不相容元素Ce、Pb等富集中等;其他有益元素豐度值均低或遠低于泰勒值,無富集及礦化特征。在以球粒隕石為標準的微量元素比值蛛網圖上(圖2)表現為起伏不平的“W”形的不光滑曲線,不相容元素大量富集的分配形式反映其來源于較富集的殼幔源區,巖石中表現出 Ba、Sr、P、Pb、Rb、的高峰值強烈富集和 Cr、Zr、K2O 的中峰值輕微富集及 Nb、Ce、Th 的弱虧損以及Co、Yb、Y的低峰值強虧損,以上特征表明巖石以陸殼下層及上地幔深熔產物為主,具“S”型花崗巖特征。

圖2 印支期侵入巖微量元素蛛網圖
2.3 巖石成因及構造環境分析 印支期侵入巖在R1-R2圖解(圖3)中英云閃長巖、花崗閃長巖樣品落入板塊碰撞前的環境區,而似斑狀花崗閃長巖和鉀長花崗巖樣品落入造山晚期-同碰撞環境區,前者有靠近后者界線位置的趨勢,其特征顯示了板塊碰撞前花崗巖區及同碰撞花崗巖的雙重特征。結合稀土元素特征及微量元素特征分析,表明印支期花崗巖形成環境與典型的后碰撞花崗巖特點有相似之處,但總體仍為形成于碰撞環境下的花崗巖,可能是碰撞造山階段加厚陸殼下部重熔的產物,結合區域構造背景分析,印支期花崗巖構造環境屬同碰撞-后碰撞過度的構造環境。

圖3 印支期侵入巖構造環境判別R1-R2圖解
礦化發育在似斑狀花崗閃長巖中。含礦細脈寬1mm左右,個別達1cm,細脈間距5cm-1m不等,密集區1m范圍可達10余條,細脈延伸長度1-2m,各脈間相互平行分布。礦化在鉆孔中與地表特征相似,銅鉬礦化主要分布在裂隙中,圍巖中亦有少量礦化。礦化細脈傾向延深長度大于300m,在330-335m、430-445m、500-509m三段較為密集,視厚度分別為5m、15m、9m,細脈間距10—50cm,寬1mm左右,含脈率2-10條/m,肉眼可見浸染狀分布的輝鉬礦,Mo品位 0.031%,產狀 135°∠65°。
礦化圍巖為華力西期似斑狀花崗閃長巖,其蝕變較弱。主要為硅化,其次為鉀化、綠簾石化、高嶺土化,局部可見碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化等蝕變。
硅化:主要為面型硅化,脈狀硅化不發育,僅在局部裂隙中。鉀化:主要表現為脈狀的鉀化,為鉀長石細脈。碳酸鹽化:主要為方解石化,分布較少,且蝕變較弱,為脈狀蝕變。綠簾石化:分布較廣,但蝕變較弱。礦化與鉀化蝕變較為密切,在礦化分布的裂隙中均有鉀化蝕變發育。遠離礦化細脈鉀化變弱,主要為綠簾石化蝕變。
①1/5萬水系沉積物測量Cu、Mo元素異常有一定規模。1/5萬水系沉積物測量有三處以Cu、Mo元素為主的綜合異常分布在盤羊溝地區,異常呈近北西西向展布,長約4.5km,寬約1.8km。各異常基本均表現為各特征元素(Cu、Mo、Ag)強度高,外、中、內帶異常發育,各元素之間吻合程度高,連續性好。從異常組分、強度及地質背景看,區內異常均具有礦致異常特征,并具斑巖型異常特點。②“低阻高極化”異常密集分布。1/1萬激電中梯測量在盤羊溝地區已發現5處“低阻高極化異常”,視極化率總體上變化比較平緩、強度中等,最小值為0.12%,最大值為7.45%,平均值為2.29%;視電阻率在區內表現為低阻電性區,最大值為3206.44Ω·m,最小值為 63.43Ω·m,平均值為 599.11Ω·m。通過鉆探驗證認為其視極化率值區間在3-5%、視電阻率值在400Ω·m以下,與銅鉬多金屬礦化關系密切,已發現了一定厚度的輝鉬礦體。③礦化蝕變特征與典型的斑巖型銅鉬礦的特征相似。盤羊溝地區似斑狀花崗閃長巖體中發現有4處銅、鉬礦化點,通過鉆探在深部已發現1條隱伏的鉬礦體,礦化體均分布在125°∠71°的節理裂隙中,主要為黃銅礦、輝鉬礦等;圍巖蝕變以硅化、鉀化、綠簾石化、綠泥石化、高嶺土化為主。通過地表檢查、深部鉆探初步總結了蝕變特征,與斑巖型礦床特征相似。
大量的文獻和學者的研究認為,斑巖型礦化產在擠壓環境,和板塊俯沖、碰撞造山運動密切相關,其巖漿屬埃達克巖或與埃達克巖有密切的親和性(侯增謙,2004),起源于上地幔并混入地殼物質,該區礦化的形成與昆中微陸塊的形成有較大的關系。斑巖型礦發育有典型的圍巖蝕變,成礦流體與圍巖有大量的物質交換,成礦溫度較高,沸騰現象普遍。而該礦目前發現的圍巖蝕變等普遍較弱,結合地表礦化和深部已發現礦體的特征分析,現有礦化很可能只是斑巖成礦體系的外帶,礦體剛蝕變出露地表,淺部面狀礦化仍然受到成礦構造控制,應進一步加大深部驗證,有望在該區取得斑巖型找礦的突破。
[1]侯增謙.斑巖Cu-Mo-Au礦床:新認識與新進展[J].地學前緣,2004,11(1)131-143.
[2]李光明,沈遠超,劉鐵兵.東昆侖祁漫塔格地區華力西期花崗巖地質地球化學特征[J].地質與勘探,2001,37(1):73-78.
[3]韓海濤,劉繼順,董新等.西秦嶺溫泉斑巖型鉬礦床地質特征及成因淺析[J].地質與勘探,2008,44(4):1-6.