青海西支溝銅金礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志探討

馬文虎，黃國(guó)彪，李長(zhǎng)印，焦 和

(1.青海省柴達(dá)木盆地鹽湖資源勘探研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 格爾木 816099)(2.青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 格爾木 816099)

0 引 言

西支溝銅金礦床地處東昆侖造山帶(I)雪山峰—布爾汗布達(dá)造山亞帶(II)中段[1]，東昆中縫合帶南側(cè)與東昆侖南坡俯沖增生帶內(nèi)[2]，區(qū)內(nèi)不同時(shí)代的地層多呈斷層接觸，火山活動(dòng)頻繁，斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，屬雪山峰—布爾漢布達(dá)華力西—印支期鈷、金、銅、玉石(稀有、稀土)成礦帶[3]，周邊發(fā)育有大格勒溝腦金礦、開(kāi)荒北金礦、紅石山南金礦和大格勒鉛礦化點(diǎn)等礦床(點(diǎn))[4-7]。自上世紀(jì)90年代以來(lái)，由于海拔較高(4 500～5 424 m)，該區(qū)地質(zhì)勘探程度總體偏低，僅開(kāi)展過(guò)中小比例尺的區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作和物化探工作，找礦一直未有較大突破。2011年以來(lái)，通過(guò)開(kāi)展區(qū)內(nèi)地質(zhì)測(cè)量、槽探、鉆探和綜合分析工作，圈定出構(gòu)造破碎蝕變帶9條，金礦(化)體9條，銅礦(化)體7條，探討了礦床成因并總結(jié)了找礦標(biāo)志，為該區(qū)的探礦增儲(chǔ)做出了有效參考。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

區(qū)內(nèi)出露有中—上元古界萬(wàn)保溝群火山巖及碎屑巖組玄武巖、凝灰?guī)r和碳酸鹽巖組灰?guī)r、白云巖，下石炭統(tǒng)哈拉郭勒組石英砂巖、礫巖和大干溝組礫巖、灰?guī)r，中石炭統(tǒng)浩特洛哇組灰?guī)r、石英砂巖，中下三疊統(tǒng)鬧倉(cāng)堅(jiān)溝組火山巖、粗碎屑巖，上三疊統(tǒng)八寶山組長(zhǎng)石石英雜砂巖、紫紅色砂巖，新近系貴德群長(zhǎng)石石英砂巖和第四系砂礫石層。斷裂構(gòu)造以東西向、北西向?yàn)橹鳎饕獢嗔延?條，斷裂帶內(nèi)構(gòu)造角礫巖、斷層泥和擦痕發(fā)育，多控制著區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖和金礦(化)體的分布。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，可見(jiàn)華力西期花崗閃長(zhǎng)巖，印支期斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖和石英正長(zhǎng)斑巖等侵入巖；脈巖以輝綠玢巖脈、花崗閃長(zhǎng)巖脈、花崗巖脈及石英脈為主且受構(gòu)造控制明顯，多沿節(jié)(層)理或構(gòu)造裂隙中分布。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

礦區(qū)出露地層以中—上元古界萬(wàn)寶溝群、中下三疊統(tǒng)鬧倉(cāng)堅(jiān)溝組、上三疊統(tǒng)八寶山組和第四系為主。其中萬(wàn)寶溝群分布于北部及南部，總體上呈近東西向，巖性主要為玄武巖夾硅質(zhì)灰?guī)r、長(zhǎng)石石英砂巖、板巖、凝灰?guī)r等。鬧倉(cāng)堅(jiān)溝組僅在南部少量分布，整體呈東西向展布，巖性主要為灰白—白色灰?guī)r夾火山碎屑巖。八寶山組出露于中南部，與鬧倉(cāng)堅(jiān)溝組呈斷層接觸，整體呈不規(guī)則狀分布，巖性復(fù)雜，以灰綠色中細(xì)粒長(zhǎng)石雜砂巖夾少量玄武巖、石英細(xì)砂巖、泥質(zhì)板巖及結(jié)晶灰?guī)r為主。第四系在區(qū)內(nèi)分布范圍較廣，主要由灰色半固結(jié)礫石層組成，分選性和磨圓性較差。

2.2 構(gòu)造和巖漿巖

受區(qū)域性昆中斷裂影響[8]，區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，從北向南，以F1、F2、F3、F4和F5斷裂規(guī)模較大，斷裂可分為北西向和北東向兩組，二者是區(qū)內(nèi)與金銅多金屬成礦有關(guān)的主要兩組構(gòu)造，尤其是北西向斷裂構(gòu)造形成的破碎蝕變帶具分枝、復(fù)合的特點(diǎn)，是金礦(化)體的主要賦存部位。

2.3 巖 巖

區(qū)內(nèi)侵入巖僅在北部少量出露，呈條帶狀北西西向展布于大格勒西支溝溝口一帶，向北延伸出礦區(qū)，以巖脈形式產(chǎn)出，與萬(wàn)保溝群呈斷層接觸關(guān)系，在區(qū)內(nèi)僅出露印支期正長(zhǎng)花崗巖。脈巖較發(fā)育，多見(jiàn)其沿構(gòu)造斷裂帶分布，主要有花崗閃長(zhǎng)巖脈、輝綠巖脈、輝綠玢巖脈及石英脈等。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 破碎蝕變帶特征

在礦區(qū)范圍內(nèi)共圈定出構(gòu)造破碎蝕變帶9條(圖1)，呈北北西向和北西向展布，長(zhǎng)度多在數(shù)十米至幾百米之間，寬0.8～100 m，帶內(nèi)巖石普遍見(jiàn)黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化及絹云母化等蝕變礦化，但礦化不均勻。其中sb-V為含礦蝕變帶，sb-VI、sb-VIII、sb-IX破碎蝕變帶為含礦破碎蝕變帶。

圖1 西支溝銅金礦床礦區(qū)地質(zhì)圖

sb-V含礦蝕變帶長(zhǎng)1.1 km，寬250 m，走向北西，傾向北東，傾角45°～70°，帶內(nèi)巖性為灰綠色中細(xì)粒長(zhǎng)石(雜)砂巖、石英碎屑砂巖及玄武巖，其中有較強(qiáng)硅化、褐鐵礦化，高嶺土化較強(qiáng)，并局部見(jiàn)有明顯的孔雀石化，在該帶中圈出1條銅礦體。

sb-IX含礦破碎蝕變帶長(zhǎng)1 km，寬20～40 m，呈北西向展布，傾向3°～14°，傾角72°～77°，帶內(nèi)巖性為碎裂巖化、糜棱巖化長(zhǎng)石石英砂巖，巖石具有明顯的褐鐵礦化、高嶺土化、硅化及輕微的黃鐵礦化，由TC01、TC03、TC09、TC15、TC16、TC25探槽和ZK04、ZK0402、ZK07、ZK0702、ZK05、ZK0501鉆孔控制，延伸250～340 m，圈定3條金礦體和5條金礦化體。

3.2 礦體特征

本次工作在區(qū)內(nèi)共圈定銅礦體5條、銅礦化體2條，其中Cu-I銅礦體產(chǎn)出于sb-V蝕變帶中，Cu-III—Cu-V號(hào)銅礦體產(chǎn)出于sb-VI含礦破碎蝕變帶中，Cu-1—Cu-2號(hào)銅礦化體均位于sb-VI含礦破碎蝕變帶內(nèi)。圈定金礦體4條、金礦化體5條，其中Au-I—Au-III號(hào)金礦體位于sb-IX構(gòu)造破碎蝕變帶內(nèi)，Au-IV號(hào)金礦體位于sb-VIII破碎蝕變帶內(nèi)，Au-1—Au-5號(hào)金礦化體均位于sb-IX構(gòu)造破碎蝕變帶內(nèi)。總體上，金礦(化)體主要分布于構(gòu)造破碎帶及斷裂附近的石英脈中(圖2)，反映出構(gòu)造控礦的特點(diǎn)，銅礦(化)體分布于灰綠色石英碎屑砂巖、玄武巖及破碎蝕變帶內(nèi)，反映出地層及構(gòu)造控礦的特征。各礦(化)體地質(zhì)特征見(jiàn)表1。

圖2 西支溝銅金礦床04勘探線剖面圖

表1 西支溝銅金礦床礦(化)體地質(zhì)特征

Cu-III號(hào)銅礦體位于sb-VI含礦破碎蝕變帶內(nèi)，總體呈脈狀，近東西向分布。由3層礦體組成，礦體較連續(xù)，產(chǎn)狀13°～25°∠66°～68°。其中Cu-III-1銅礦體由TC08、ZK09工程控制，礦體長(zhǎng)度為100 m，平均品位0.215×10-2，最高品位0.282×10-2，厚度1.29 m，含礦巖性為灰綠色石英碎屑砂巖，巖石具有綠泥石化、褐鐵礦化及孔雀石化，礦體延伸78 m，深部局部具有黃銅礦化，呈星點(diǎn)狀不均勻分布；Cu-III-2銅礦體由TC04、ZK01工程控制，礦體長(zhǎng)度為100 m，平均品位0.35×10-2，最高品位0.58×10-2，厚度6.98 m，含礦巖性為灰綠色石英碎屑砂巖，破碎蝕變帶內(nèi)巖石具有綠泥石化、褐鐵礦化及孔雀石化，經(jīng)鉆探工程深部驗(yàn)證后礦體向深部無(wú)延伸；Cu-III-3銅礦體由TC04、TC08、ZK01、ZK09工程控制，礦體長(zhǎng)度為510 m，平均品位0.51×10-2，最高品位0.95×10-2，厚度3.42 m，含礦巖性為灰綠色石英碎屑砂巖及玄武巖，巖石具有綠泥石化、褐鐵礦化及孔雀石化，礦體向深部延伸約170 m，深部局部見(jiàn)有的黃銅礦化，呈星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀及稀疏浸染狀不均勻分布。

Au-I號(hào)金礦體產(chǎn)于sb-IX含金破碎蝕變帶內(nèi)，由TC1和ZK04控制，礦體呈透鏡狀北西-南東向展布，礦體產(chǎn)狀3°∠77°，礦體長(zhǎng)80 m，平均厚度1.62 m，金品位最高6.31×10-6，平均3.77×10-6，礦體延伸157.5 m。礦體賦存于破碎蝕變帶中，含礦巖性為碎裂巖化褐鐵礦化蝕變長(zhǎng)石石英砂巖，巖石具高嶺土化、褐鐵礦化和少量的黃鐵礦化。

3.3 礦石特征

區(qū)內(nèi)賦礦巖性為長(zhǎng)石石英砂巖、石英碎屑砂巖、玄武巖及石英脈，呈他形細(xì)粒、自形—半自形粗粒結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)；呈團(tuán)塊狀構(gòu)造、細(xì)粒-細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造。礦石中以黃銅礦和黃鐵礦為主(圖3)，占比8%～19%，其次為銅藍(lán)、孔雀石和褐鐵礦等，脈石礦物以長(zhǎng)石、石英、絹云母和綠泥石為主。

圖3 西支溝銅金礦床礦石礦物鏡下特征(反光)

3.4 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變強(qiáng)烈，主要蝕變礦化類型有硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、孔雀石化、高嶺土化、綠泥石化及絹云母化等。其中與成礦關(guān)系最密切的是硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、孔雀石化等。

4 找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

區(qū)內(nèi)金礦體主要產(chǎn)于sb-VIII及sb-IX破碎蝕變帶內(nèi)，礦體分布受構(gòu)造控制作用明顯，且多位于受次級(jí)斷裂破碎帶控制的碎裂巖化(糜棱巖化)長(zhǎng)石石英砂巖內(nèi)，僅深部圈定的Au-III礦體位于黃鐵礦石英脈中，主要礦化蝕變類型有黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化、高嶺土化、絹云母化等；故金礦成因類型為構(gòu)造蝕變巖型及構(gòu)造熱液型。

區(qū)內(nèi)銅礦體主要產(chǎn)于sb-V蝕變帶及sb-VI破碎蝕變帶內(nèi)，且銅礦體受構(gòu)造控制作用明顯，沿次級(jí)斷裂的裂隙充填形成脈狀銅礦體，主要礦化蝕變類型有黃鐵礦化、孔雀石化、褐鐵礦化、綠泥石化等，故銅礦成因類型主要為構(gòu)造熱液充填型。

綜上所述，區(qū)內(nèi)礦體主要產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶內(nèi)，其成因類型為與構(gòu)造及熱液活動(dòng)有關(guān)的構(gòu)造蝕變巖型金礦床及構(gòu)造熱液型銅金礦床，成礦機(jī)理應(yīng)為大規(guī)模構(gòu)造活動(dòng)及遠(yuǎn)程巖漿(熱液)活動(dòng)所產(chǎn)生的含礦汽水熱液沿區(qū)域性斷裂帶運(yùn)移，并在斷裂帶兩側(cè)的次級(jí)構(gòu)造帶及其裂隙內(nèi)沉淀富集成礦。

4.2 找礦標(biāo)志

4.2.1 地層標(biāo)志

區(qū)內(nèi)金礦(化)體均位于萬(wàn)寶溝群的碎裂巖化長(zhǎng)石石英砂巖中，銅礦(化)體均位于三疊系八寶山組的砂巖、玄武巖及破碎蝕變帶中。考慮到區(qū)內(nèi)萬(wàn)寶溝群經(jīng)歷了新元古代—早古生代洋盆從打開(kāi)到閉合的構(gòu)造事件[9]，地幔物質(zhì)的加入可能使萬(wàn)寶溝群地層中Au、Ag、W、Sn、Cu、Pb、Zn、Cr、Co、Ni等元素富集；而三疊系八寶山組為后碰撞火山-沉積盆地，該環(huán)境下Au、Cu、Pb、Zn等成礦元素易于富集，為區(qū)內(nèi)銅金成礦奠定了較好的物質(zhì)基礎(chǔ)[10]。

4.2.2 構(gòu)造標(biāo)志

區(qū)內(nèi)銅、金礦(化)體均與構(gòu)造破碎帶密切相關(guān)，目前所圈定的礦體均分布于破碎蝕變帶內(nèi)，受構(gòu)造控制作用明顯，所以區(qū)內(nèi)發(fā)育的斷裂構(gòu)造是尋找銅金礦(化)體的重要區(qū)段。

4.2.3 巖脈標(biāo)志

礦區(qū)中部石英細(xì)脈較發(fā)育，部分脈體具褐鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化等礦化，熱液活動(dòng)促使金、銅元素沿構(gòu)造裂隙富集成礦，且局部石英脈可直接圈為金、銅礦體，因此石英脈對(duì)尋找金、銅礦具有重要的指示意義。

4.2.4 圍巖蝕變標(biāo)志

在成礦作用的過(guò)程中，圍巖遭受到熱液的作用而產(chǎn)生蝕變現(xiàn)象，它間接指示著可能有礦的存在。區(qū)內(nèi)黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化、高嶺土化、孔雀石化與區(qū)內(nèi)金、銅的成礦關(guān)系密切，是區(qū)內(nèi)尋找金、銅礦的間接標(biāo)志。

5 結(jié) 論

(1)通過(guò)在區(qū)內(nèi)開(kāi)展地質(zhì)測(cè)量、槽探、鉆探和室內(nèi)鑒定工作，圈定出構(gòu)造破碎蝕變帶9條，金礦(化)體9條，銅礦(化)體7條，該區(qū)找礦工作取得較大進(jìn)展。

(2)北西向和北西西向兩組斷裂與金銅多金屬成礦關(guān)系密切，其中北西向斷裂構(gòu)造形成的破碎蝕變帶具分枝、復(fù)合的特點(diǎn)，是金礦(化)體的主要賦存部位。

(3)區(qū)內(nèi)金礦成因類型主要為構(gòu)造蝕變巖型和構(gòu)造熱液型，銅礦成因類型主要為構(gòu)造熱液充填型，西支溝銅金礦床成因類型為與構(gòu)造及熱液活動(dòng)有關(guān)的構(gòu)造蝕變巖型金礦床及構(gòu)造熱液型銅金礦床。

(4)萬(wàn)寶溝群碎裂巖化長(zhǎng)石石英砂巖和八寶山組的砂巖、玄武巖及破碎蝕變分別為金和銅的重要找礦層位；斷裂構(gòu)造是尋找銅金礦(化)體的重要區(qū)段；石英脈對(duì)尋找銅、金礦具有重要的指示意義；黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化、高嶺土化和孔雀石化是尋找銅、金礦的重要間接標(biāo)志。