牛苦頭礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造與成礦關(guān)系

蔡亞偉，郭天軍

（青海鴻鑫礦業(yè)有限公司，青海 海西州格爾木 816000）

牛苦頭矽卡巖鉛鋅多金屬礦位于祁漫塔格成礦帶中西段，目前已完成對(duì)牛苦頭礦區(qū)磁異常區(qū)的M1、M4 詳查及勘探工作。其中M1、M4 磁異常區(qū)已探明儲(chǔ)量超過(guò)100 萬(wàn)噸，是祁漫塔格成礦帶最具有成礦潛力的多金屬成礦帶之一。牛苦頭礦床的成礦構(gòu)造相對(duì)于祁漫塔格地區(qū)其他礦床，其研究深度相對(duì)較弱，且成礦與構(gòu)造之間的關(guān)系不明確，控礦構(gòu)造不清晰，制約著牛苦頭礦區(qū)礦產(chǎn)勘查和外圍找礦的進(jìn)展。

1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

牛苦頭礦區(qū)位于祁漫塔格山北坡，行政區(qū)劃隸屬格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)，格爾木以西約350Km。構(gòu)造位置處于柴達(dá)木陸塊與祁曼塔格陸塊的結(jié)合部位，對(duì)應(yīng)的構(gòu)造單元是東昆侖晚加里東造山帶中的祁漫塔格都蘭造山亞帶。在地層形成的漫長(zhǎng)年代中，區(qū)域構(gòu)造對(duì)其影響強(qiáng)烈，其中影響最為顯著的就是在近N-S向強(qiáng)烈的擠壓應(yīng)力作用下形成的大規(guī)模的NWW-SEE 走向的逆沖推覆構(gòu)造和褶皺。

圖1 a:東昆侖地區(qū)大地構(gòu)造簡(jiǎn)圖，b：牛苦頭區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖

圖2 航磁推測(cè)地質(zhì)構(gòu)造及編號(hào)

祁漫塔格地區(qū)西北以阿爾金斷裂為界，東北以昆北斷裂和柴達(dá)木板塊為界，南部以昆南斷裂為界。以昆北斷裂和那陵郭勒河斷裂為界，東昆侖自北向南可分為：昆北板塊(構(gòu)造帶)、昆中板塊(構(gòu)造帶)和昆南板塊(構(gòu)造帶)(圖1)，祁漫塔格地區(qū)大多數(shù)礦點(diǎn)位于昆北構(gòu)造帶內(nèi)，牛苦頭礦區(qū)就位于昆北構(gòu)造帶內(nèi)。僅個(gè)別礦床(例如:卡爾卻卡)位于昆中構(gòu)造帶。

2 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造

在經(jīng)歷區(qū)域構(gòu)造（NWW 向和NE 向構(gòu)造）的長(zhǎng)期繼承活動(dòng)以及新的次級(jí)構(gòu)造的形成之后，最終造就了牛苦頭溝及其附近地區(qū)現(xiàn)今的地質(zhì)格局。受區(qū)域NWW 及NE 向斷裂影響，牛苦頭地區(qū)發(fā)育的斷裂也主要分為兩組：NWW 向和NE 向。

2.1 NWW 向構(gòu)造

NWW 向斷裂在牛苦頭地區(qū)表現(xiàn)明顯，從遙感影像中可以明顯觀察到該地區(qū)NWW 的構(gòu)造行跡（圖2）。且該方向斷裂在M2鉆孔深部也有體現(xiàn)。牛苦頭地區(qū)NWW 控礦構(gòu)造主要包括F1 和F2 兩組斷裂。

F1 斷裂為實(shí)測(cè)斷裂，在航磁異常中也體現(xiàn)明顯（圖2），航磁異常上主要沿M2 磁異常帶以及M5 磁異常帶呈NWW 向展布。通過(guò)M2 磁異常帶00 線鉆孔剖面實(shí)測(cè)，F(xiàn)1 斷裂總體傾向北東，傾角45°-52°不等。主要表現(xiàn)為一套壓扭性、逆沖性質(zhì)的高角度逆沖斷層。根據(jù)鉆孔編錄，F(xiàn)1 斷裂在該剖面上體現(xiàn)明顯，自南南西至北北東方向斷裂深度逐漸變深，并且斷層巖性主要為壓扭性構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造斷層泥，暗示斷層為逆沖性質(zhì)。

根據(jù)M2 磁異常南部的陡傾條帶狀異常梯度帶，解譯出一條NWW-SEE 向的大的構(gòu)造帶F2，在地質(zhì)工作中也明確發(fā)現(xiàn)了一條NWW-SEE 向分布的構(gòu)造巖漿巖帶與此梯度帶相對(duì)應(yīng)。F2斷層向北西延伸（圖2），從M1 和M5 間穿過(guò)后，異常等值線扭曲，推斷有NWW-SEE 走向的斷層F4 存在，并錯(cuò)斷F2 斷層，與地質(zhì)所解譯出的“牛苦頭礦區(qū)同時(shí)受NWW-SEE 走向的斷層和NE-SW 走向的斷層聯(lián)合控制”的認(rèn)識(shí)一致。

此外M1 和M4 地區(qū)通過(guò)野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，M1 磁異常帶南部與M4 磁異常帶北部之間發(fā)育近東西向的沖溝(走向285°，圖3a、c)，推測(cè)為M1 和M4 之間的斷裂，該沖溝南部的斷層陡崖產(chǎn)狀近于北傾。此外，在M4 北部的鉆孔ZK0904 之下135m 處也發(fā)育有構(gòu)造破碎帶（圖3b），構(gòu)造破碎帶主要由斷層泥、構(gòu)造角礫(角礫成分主要為大理巖和灰?guī)r)組成，應(yīng)為壓扭性質(zhì)。該構(gòu)造破碎帶推測(cè)為M1 和M4 之間斷層在深部的體現(xiàn)。

圖3 M1 磁異常帶與M4 異常帶之間的NWW 向斷裂

2.2 NE 向構(gòu)造

首先，最為顯著的NE-SW 向構(gòu)造就是區(qū)域內(nèi)發(fā)育有大量NE-SW 向沖溝，比如礦區(qū)內(nèi)的四角羊溝和牛苦頭溝。尤其是牛苦頭溝西側(cè)可見(jiàn)構(gòu)造活動(dòng)造成的拖拽構(gòu)造（圖4）進(jìn)一步證實(shí)了這種NE-SW 向構(gòu)造的實(shí)際存在性。

圖4 牛苦頭溝斷裂（NE 向）西側(cè)存在拖拽構(gòu)造

2.3 層間破碎帶

這種構(gòu)造規(guī)模較小，寬約5-20cm，在M1 大采坑較為直觀（圖5）。主要沿層間順層分布，層間錯(cuò)位距離較小，但層間破碎帶內(nèi)為構(gòu)造薄弱帶，易于巖漿熱液活動(dòng)，常形成浸染狀低溫?zé)嵋何◣r或硫化物，例如閃鋅礦、方鉛礦（圖5）。也偶見(jiàn)大理巖中發(fā)育的泥質(zhì)粉砂巖夾層與圍巖組成的硅鈣面之間發(fā)育層間滑脫（圖5）。

3 牛苦頭礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造與成礦關(guān)系

牛苦頭礦區(qū)成礦構(gòu)造可分成礦前構(gòu)造，成礦期構(gòu)造，成礦后構(gòu)造三個(gè)時(shí)期。成礦前構(gòu)造以NWW-SEE 區(qū)域大斷裂為主，成礦期受區(qū)域NWW-SEE 區(qū)域大斷裂和次級(jí)斷裂NE-SW 共同控制，成礦后期次級(jí)NE-SW 斷裂活動(dòng)減弱，但區(qū)域大斷裂活動(dòng)依然強(qiáng)烈，并對(duì)礦體造成一定破壞。

3.1 成礦前構(gòu)造

圖5 牛苦頭層間（順層）滑脫構(gòu)造

牛苦頭礦區(qū)位于昆侖山地槽系祁漫塔格褶皺帶東端，柴達(dá)木盆地西南緣山前地段，西域系和秦昆系接合部位。對(duì)應(yīng)的構(gòu)造單元是東昆侖晚加里東造山帶中的祁漫塔格-都蘭造山亞帶，屬于整個(gè)昆侖山的北緣。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里，本區(qū)曾歷經(jīng)多期次強(qiáng)烈的構(gòu)造變動(dòng)，發(fā)育有NWW-SEE 向區(qū)域大斷裂。

受NWW-SEE 走向區(qū)域構(gòu)造的強(qiáng)烈影響，礦區(qū)的構(gòu)造形跡主要顯示為NWW-SEE 向，從遙感圖像中可以清晰的見(jiàn)到大量的NWW-SEE 走向的山脊和溝壑（圖7），礦區(qū)內(nèi)大量出現(xiàn)的單斜構(gòu)造就是這組構(gòu)造影響的直接結(jié)果，是它們直接造成了NWWSEE 向延伸的山脊。除對(duì)地層的產(chǎn)狀具有顯著的控制作用之外，該組構(gòu)造對(duì)礦區(qū)巖漿巖的分布同樣具有顯著的控制作用。大量出露地表的巖漿巖，與地層一樣，均存在顯著的沿NWW-SEE 向延伸的特征。該組構(gòu)造屬于昆中斷裂的次級(jí)構(gòu)造，以斷裂和剪切帶為主要構(gòu)造形式，傾角普遍大于50°。牛苦頭礦區(qū)整體位于昆侖山北緣，受到昆北斷裂帶的控制，由于昆北斷裂帶的出現(xiàn)，使得巖漿有了侵位的通道與空間，底部巖漿沿著NWW-SEE 向區(qū)域大斷裂侵位上來(lái)并形成牛苦頭礦區(qū)M1、M4 及M2 00 勘探線底部所見(jiàn)的巖體，就規(guī)模而言應(yīng)該稱(chēng)之為大巖基，這一期侵位上來(lái)的巖體是不成礦巖體。

圖7 牛苦頭衛(wèi)星遙感圖像

3.2 成礦期構(gòu)造

在區(qū)域大斷裂活動(dòng)的同時(shí)，牛苦頭礦區(qū)區(qū)域內(nèi)NE-SW向次級(jí)斷裂開(kāi)始發(fā)育，最為顯著的NE-SW向構(gòu)造就是大量NE-SW向沖溝，比如礦區(qū)內(nèi)的四角羊溝和牛苦頭溝。尤其是牛苦頭溝西側(cè)可見(jiàn)構(gòu)造活動(dòng)造成的拖拽構(gòu)造進(jìn)一步證實(shí)了這種NE-SW向構(gòu)造的實(shí)際存在性（圖8所示）。其次，在礦區(qū)高位水池（（N36°58′7.34〞; E92°05′57.92〞）所在的小山坡，發(fā)育了一系列的規(guī)模宏大的NE-SW向節(jié)理和斷層，而且走向穩(wěn)定，在NE50°左右。在職工宿舍后山的地層中也發(fā)育著這一組NE-SW向節(jié)理和斷層。再次，在M1磁異常區(qū)露天采坑的南壁（如圖9所示），見(jiàn)到了矽卡巖的露頭，這些矽卡巖的邊界受到了NE-SW走向構(gòu)造的控制，同樣也是NE50°左右。這一斷裂是控礦構(gòu)造，第二期（印支期）的巖漿在該斷裂形成之后沿著該次級(jí)斷裂侵入，在此處冷卻形成中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖，并造成強(qiáng)烈的蝕變礦化。同時(shí)侵位上來(lái)的巖漿沿著更小一級(jí)的小斷裂向南向北侵入，最終演化形成花崗斑巖脈穿插于原來(lái)侵入形成的大巖基與上部的地層之中并造成了較弱的蝕變礦化與硅化。

圖8

整個(gè)礦區(qū)除了NWW-SEE 向構(gòu)造之外，以NE-SW 向構(gòu)造最為發(fā)育如牛苦頭溝斷裂，四角羊溝斷裂等，以及M1 和M4 之間一系列的斷裂將巖石切割為大小不一的塊體

圖9 牛苦頭M1 采坑南側(cè)

3.3 成礦后構(gòu)造

成礦后期NE-SW 次級(jí)斷裂活動(dòng)減弱，而區(qū)域性NWW-SEE向大斷裂貫穿整個(gè)成礦期始終，之后活動(dòng)依然強(qiáng)烈。尤其是新生代以來(lái)，隨著喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，青藏高原不斷隆起，大量大規(guī)模的斷裂褶皺控制礦區(qū)構(gòu)造格架，這些斷裂運(yùn)動(dòng)對(duì)礦體起到一定程度的沖擊與破壞。

4 結(jié)論

牛苦頭礦區(qū)整體位于昆侖山北緣，礦區(qū)內(nèi)礦體受到昆北NWW 斷裂和礦區(qū)內(nèi)次級(jí)小斷裂共同控制。礦區(qū)內(nèi)成礦構(gòu)造可分為三個(gè)時(shí)期：成礦前期。北NWW 斷裂帶控制，正是由于昆北NWW 斷裂帶的出現(xiàn)，使得巖漿有了侵位的通道與空間，底部巖漿沿著NWW-SEE 向區(qū)域大斷裂侵入，形成M1、M4 以及M2 底部所見(jiàn)的大基巖，；成礦中期，在區(qū)域大斷裂的基礎(chǔ)上，牛苦頭礦區(qū)次級(jí)NE 向斷裂開(kāi)始發(fā)育，巖漿沿此斷裂侵位上來(lái)，與周?chē)貙咏佑|，發(fā)生蝕變與硅化，所以NE 向次級(jí)斷裂是主要的成礦構(gòu)造；成礦后期，次級(jí)斷裂活動(dòng)減弱，但區(qū)域性大斷裂一直活躍，尤其是伴隨著青藏高原的隆起上升，區(qū)域大斷裂不斷發(fā)育，對(duì)礦體造成一定破壞。