北祁連對(duì)爾山銅礦床地質(zhì)特征及找礦前景分析

保廣普,拜永山,付軍,陳健,王國(guó)良,陳立

(1.青海省地質(zhì)地調(diào)院,青海 西寧　810012；2.青海省青藏高原北部地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧　810012)

北祁連對(duì)爾山銅礦床地質(zhì)特征及找礦前景分析

保廣普1,2,拜永山1,2,付軍1,2,陳健1,2,王國(guó)良1,2,陳立1,2

(1.青海省地質(zhì)地調(diào)院,青海 西寧810012；2.青海省青藏高原北部地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧810012)

對(duì)爾山銅礦產(chǎn)于北祁連早古生代輝長(zhǎng)巖與玄武巖的接觸部位，大地構(gòu)造屬走廊南山島弧帶。礦石具有海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，具有似巖漿熔離型礦床的成因特點(diǎn)，礦點(diǎn)處為1∶5萬(wàn)物探異常查證時(shí)圈定的CD-3磁異常,磁異常呈面狀展布，強(qiáng)度中等，在-644～417nT，該異常由輝長(zhǎng)巖引起；同時(shí)在CD-3磁異常的北西方向0.5～1.2km處，圈定出的CD-1磁異常、CD-2磁異常與礦點(diǎn)處CD-3磁異常具有相似的特點(diǎn)，經(jīng)推斷磁異常可能與輝長(zhǎng)巖有關(guān)。礦點(diǎn)東、西兩側(cè)新發(fā)現(xiàn)2處地質(zhì)背景、礦化特征、物化探異常與此類(lèi)同的鎳礦(化)點(diǎn)；另外，在CD-1磁異常處，圈定的1∶5萬(wàn)36號(hào)水系異常主元素為Cu異常，解釋推斷認(rèn)為是銅礦化引起。因此，認(rèn)為對(duì)爾山一帶具有尋找?guī)r漿熔離型銅鎳礦的良好前景。

北祁連；輝長(zhǎng)巖；海綿隕鐵結(jié)構(gòu)；巖漿熔離型；銅礦

1　對(duì)爾山地區(qū)地質(zhì)背景

對(duì)爾山銅礦產(chǎn)出于大坂山結(jié)合帶的輝長(zhǎng)巖中，距門(mén)源縣浩門(mén)鎮(zhèn)35km，交通較為便利。區(qū)域上該帶內(nèi)總體上可恢復(fù)出蛇綠巖套的綜合層序：變質(zhì)橄欖巖(蛇紋巖、斜輝橄欖巖、含輝純橄巖)、堆晶雜巖(輝長(zhǎng)巖、角閃輝長(zhǎng)巖、含長(zhǎng)角閃石巖、角閃石巖等)、基性巖墻(輝綠巖、輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)玢巖)，主體以出露早奧陶世陰溝群和晚奧陶世摳門(mén)子組為特點(diǎn)，該帶北側(cè)為北祁連陸塊，南側(cè)以大坂山深大斷裂為界與中祁連陸塊結(jié)晶基底變質(zhì)巖系接觸(韓英善等,2000)。

2　礦區(qū)地質(zhì)

2.1地層

與礦化有關(guān)的地層為早奧陶世陰溝群，以中基性火山碎屑巖和基性-中基性熔巖為主，正常沉積碎屑巖少量，夾有酸性熔巖、硅質(zhì)巖及部分碳酸鹽巖。與早志留世骯臟溝組、侏羅紀(jì)呈斷層接觸(圖1)。

圖1　對(duì)爾山銅礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1　The Duier Shan copper mine geological sketch

2.2構(gòu)造

礦區(qū)南北兩側(cè)均有大坂山深大斷裂的次級(jí)構(gòu)造北西—南東向斷裂通過(guò)，受斷裂構(gòu)造影響，區(qū)內(nèi)韌性剪切帶較發(fā)育，巖石均具不同程度的糜棱巖化。從礦體產(chǎn)出位置看，認(rèn)為大坂山深大斷裂的次級(jí)構(gòu)造為區(qū)內(nèi)導(dǎo)礦構(gòu)造，控制礦床整體分布，次一級(jí)構(gòu)造北西—南東向斷裂和韌性剪切帶為容礦、配礦構(gòu)造，控制礦體的空間展布特征(李世金等，2012)。

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖以陰溝群火山巖為主，其次為巖枝狀的輝長(zhǎng)巖，一般可見(jiàn)露頭為3～12m2,侵入到早奧陶世陰溝群的火山巖中，局部伴有孔雀石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化現(xiàn)象，輝長(zhǎng)巖與礦化關(guān)系密切(葛文春等，2001)。

3　礦床地質(zhì)

3.1蝕變帶特征

圈定出一條礦化蝕變帶，帶寬約50m，長(zhǎng)約200m，呈北西—南東向展布，礦化帶中巖石類(lèi)型以玄武巖、石英閃長(zhǎng)巖為主，輝長(zhǎng)巖呈透鏡狀、脈狀產(chǎn)于玄武巖中，受構(gòu)造、熱液作用蝕變帶中巖石較破碎，巖石中褐鐵礦化、孔雀石化、黃銅礦化、黃鐵礦化、磁鐵礦化較發(fā)育；圍巖蝕變以綠泥石化、硅化、綠簾石化為主。

銅礦體主要賦存于陰溝群玄武巖與輝長(zhǎng)巖接觸部位，部分產(chǎn)于石英脈和構(gòu)造蝕變巖中。巖石由于受后期變質(zhì)變形和斷層的影響產(chǎn)狀較亂。巖石中金屬礦物為黃鐵礦10%，黃銅礦1%，褐鐵礦1%，磁黃鐵礦4%，磁鐵礦2%，其結(jié)構(gòu)為海綿隕鐵結(jié)構(gòu)；非金屬礦物為因原巖受后期熱液蝕變作用后的綠簾石、陽(yáng)起石、絹云母、隱晶狀的長(zhǎng)英質(zhì)、碳酸鹽組成。

黃銅礦一部分呈他形粒狀分布在壓碎黃鐵礦晶間或脈石礦物中，一部分充填狀分布在黃鐵礦晶粒的壓碎裂隙中呈脈狀產(chǎn)出，黃銅礦脈寬在0.005～0.29mm，生成晚于黃鐵礦，二者不是同一礦化階段的產(chǎn)物。黃鐵礦呈壓碎粒狀，在粒徑較大的壓碎晶粒中發(fā)育壓碎裂紋，從形態(tài)特征和壓碎裂紋看，黃鐵礦生成之后受較強(qiáng)動(dòng)力變質(zhì)作用。褐鐵礦呈粉末狀集合體分布在壓碎黃鐵礦晶間和裂隙中。磁鐵礦多呈半自形粒狀，成星點(diǎn)狀分布在巖石中并被赤鐵礦交代。磁黃鐵礦他形粒狀集合體粒徑為0.51～2.87mm。

輝長(zhǎng)巖侵入于早奧陶世陰溝群火山巖中，為銅礦體主要賦礦巖石。呈巖枝狀出露，晚奧陶世石英閃長(zhǎng)巖僅局部零星分布，輝長(zhǎng)巖脈的侵入為礦床的再次富集提供了熱源(李獻(xiàn)華等，2004)。1∶5萬(wàn)填圖時(shí)在礦區(qū)蛇綠巖組分枕狀玄武巖中獲得一組Sm-Nd等時(shí)線(xiàn)年齡為(492.9±22)Ma，其時(shí)代為早奧陶世。從其成礦地質(zhì)背景分析，該階段應(yīng)是主要成礦期(張宗清等，2004)。

在調(diào)查區(qū)西側(cè)的金子溝和東側(cè)藥水溝的火山巖與輝長(zhǎng)巖的接觸部位,分別發(fā)現(xiàn)礦化線(xiàn)索，其中金子溝鎳礦化點(diǎn)礦脈寬100m,長(zhǎng)150m，揀塊化學(xué)樣分析Ni：0.21%(QHx1313)，Cu含量低；在藥水溝發(fā)現(xiàn)的2處鎳礦化線(xiàn)索，產(chǎn)出在早奧陶世陰溝群火山巖與輝長(zhǎng)巖的接觸部位，巖石樣分析顯示Ni含量為101×10-6～194×10-6。

3.2礦體特征

通過(guò)對(duì)礦化蝕變帶探槽揭露(Tc33、Tc34)，圈出2條銅礦體分別為MCuⅠ號(hào)銅礦體、MCuⅡ號(hào)銅礦體。

3.2.1MCuⅠ號(hào)銅礦體

礦體主要賦存在侵入陰溝群玄武巖的輝長(zhǎng)巖與接觸部位，部分產(chǎn)于石英脈和構(gòu)造蝕變巖，礦體由探槽(Tc33)控制，礦體長(zhǎng)度50～100m，寬約4.7～6m，走向40°～220°。經(jīng)刻槽化學(xué)樣分析,Cu品位為0.4%～4.80%，平均品位為1.97%，最高品位達(dá)4.80%(表1)。探槽中的10件巖石樣均值為Au：0.32×10-9，Co：30×10-6，Cu:76×10-6，Ni:89×10-6。

3.2.2MCuⅡ號(hào)銅礦體

礦體主要賦存于孔雀石化、褐鐵礦化玄武巖中，部分賦存于石英閃長(zhǎng)巖中，礦體由探槽(Tc34)控制，礦體長(zhǎng)度50～100m，寬約4～6m，呈北西—南東向展布。經(jīng)刻槽化學(xué)樣分析Cu品位為0.38%～0.97%，平均品位為0.68%，最高品位達(dá)0.97%(表1)。探槽中的10件巖石樣均值為Au：0.36×10-9，Co：38×10-6，Cu:71×10-6，Ni:95×10-6。

3.3礦石質(zhì)量

3.3.1礦石表生變化

礦石經(jīng)剝蝕出露于地表，受風(fēng)化作用較強(qiáng)，黃銅礦、黃鐵礦因地表氧化作用呈薄膜狀孔雀石化、褐鐵礦化，局部可見(jiàn)黃鐵礦風(fēng)化晶骸。

表1　對(duì)爾山化學(xué)樣分析結(jié)果表(10-2)

3.3.2礦石類(lèi)型

礦石類(lèi)型主要有黃銅礦化、磁黃鐵礦化、磁鐵礦、孔雀石化玄武巖；黃銅礦化、黃鐵礦化、孔雀石化石英脈及少量含孔雀石化、黃銅礦化石英閃長(zhǎng)巖。

3.3.3礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

根據(jù)光片鑒定結(jié)果,礦石以海綿隕鐵結(jié)構(gòu)為主(圖2、圖3)，其次為稠密的浸染狀礦石、稀疏浸染狀礦石、星點(diǎn)狀和塊狀。

圖2　黃銅礦(Ccp)的晶體光片特征圖Fig.2　Chalcopyrite (Ccp) crystal X-ray features

3.3.4礦石礦物及脈石礦物

礦石礦物為黃銅礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、銅藍(lán)、孔雀石、褐鐵礦；脈石礦物為玄武巖、輝長(zhǎng)巖、石英脈及石英閃長(zhǎng)巖等。

4　找礦潛力分析

4.1成礦類(lèi)型具有巖漿熔離型特征

4.1.1對(duì)礦化帶的認(rèn)識(shí)

礦化帶位于早奧陶世陰溝群火山巖與輝長(zhǎng)巖的接觸部位，屬深部熔離作用形成的巖漿銅鎳硫化物礦床類(lèi)型(湯中立等，1995)。礦石類(lèi)似以海綿隕鐵結(jié)構(gòu)狀礦石為主，其次為稠密浸染狀礦石稀疏浸染狀礦石、星點(diǎn)狀和塊狀礦石。主要礦石礦物為磁黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦和黃鐵礦等。礦床以巖漿階段成礦作用為主并有后期熱液成礦作用的疊加(陳海福等，2013)。圍巖蝕變不很明顯，但成礦過(guò)程和成礦復(fù)合熱液作用對(duì)成礦的貢獻(xiàn)明顯，至少存在兩期流體作用造成的熱液蝕變(李文淵，2006)。

4.1.2礦石構(gòu)造

礦石以海綿隕鐵結(jié)構(gòu)為主，其次為稠密浸染狀、稀疏浸染狀、星點(diǎn)狀和塊狀礦石。構(gòu)造為塊狀構(gòu)造、細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀構(gòu)造為主。

4.1.3銅礦點(diǎn)特征

礦點(diǎn)位于早奧陶世陰溝群火山巖與輝長(zhǎng)巖的接觸帶中，其南西見(jiàn)有少量的晚奧陶世的石英閃長(zhǎng)巖侵入其中。礦點(diǎn)北西、南東兩側(cè)輝長(zhǎng)巖侵入于早奧陶世火山巖中，銅礦點(diǎn)南西、北東兩側(cè)分別與早志留世骯臟溝組和早中侏羅世窯街組呈斷層接觸。

圖3　鏡下海綿隕鐵結(jié)構(gòu)圖Fig.3　Sideronitic texture Figure

4.2磁法異常特征

在1∶1萬(wàn)磁異常檢查時(shí)，圈定3處異常：CD-1異?？傮w呈北西向帶狀展布，異常強(qiáng)度較高，為-880～1192nT；CD-2異常呈近東西向橢圓狀展布，異常強(qiáng)度中等，為-125～895nT；CD-3異常呈面狀展布，強(qiáng)度中等，為-644～417nT。礦點(diǎn)產(chǎn)出位置在CD-3異常處，根據(jù)礦點(diǎn)所處的地質(zhì)背景，異常特征推斷，在CD-1異常、CD-2異常處可能有與該礦點(diǎn)相類(lèi)似的礦體存在(圖4)。

圖4　對(duì)爾山地區(qū)1∶1萬(wàn)磁異常和1∶5萬(wàn)水系異常圖Fig.4　For mountain 1∶1 million magnetic anomaly and 1∶50000 stream

1∶5萬(wàn)磁異常顯示礦點(diǎn)處異常規(guī)模較小，平面等值線(xiàn)圖顯示形態(tài)呈北西向帶狀展布，面積約4.4km2。剖面平面圖顯示正異常曲線(xiàn)南側(cè)較為平緩，至北部異常升高，曲線(xiàn)成鋸齒狀跳躍變化，強(qiáng)度中等，為-396～322nT；北部負(fù)磁異常相對(duì)較為平緩。負(fù)磁異常區(qū)出露地層為早奧陶世陰溝群火山巖組，南側(cè)正磁異常區(qū)出露地層為早志留紀(jì)骯臟溝組。異常西南部高值點(diǎn)與一銅礦點(diǎn)對(duì)應(yīng)性較好。與此具有相同地質(zhì)背景、磁異常特征的磁異常還在調(diào)查區(qū)的藥水溝、蓮花山、察汗河、金子溝存在。

根據(jù)礦點(diǎn)所處的地質(zhì)背景、異常特征推斷，在藥水溝、蓮花山、察汗河、金子溝可能有與該礦點(diǎn)相類(lèi)似的礦體存在。對(duì)于擴(kuò)大該礦點(diǎn)的規(guī)模有較好的前景(毛景文等，2012)。

4.3地球化學(xué)異常特征

根據(jù)該礦區(qū)的賦礦地質(zhì)特征，結(jié)合礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，認(rèn)為該礦床成因具類(lèi)似巖漿熔離型礦床(李文淵，1996)。根據(jù)礦點(diǎn)所處的地質(zhì)背景、異常特征推斷，在CD-1異常、CD-2異常處可能有與該礦點(diǎn)相類(lèi)似的礦體存在，對(duì)于擴(kuò)大該礦點(diǎn)的規(guī)模有較好的前景。

5　結(jié)論

(1)礦石具海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，證明了該礦區(qū)具有形成類(lèi)似巖漿熔離型銅硫化物礦床的可能、。

(2)大坂山蛇綠混雜巖帶具有一定的規(guī)模，為在該帶尋找?guī)r漿熔離型銅(鎳)硫化物礦床提供了背景基礎(chǔ)。

(3)在該地區(qū)與已有礦點(diǎn)有同一地質(zhì)背景、相類(lèi)似的物化探異常來(lái)推斷，具有較好尋找該類(lèi)礦床的前景。

(4)找礦標(biāo)志主要有兩點(diǎn)：在露頭區(qū)直接尋找火山巖中侵入的基性巖脈；在覆蓋區(qū)根據(jù)地球物理磁異常正負(fù)異常明顯處，在異常區(qū)進(jìn)行工程揭露。

湯中立，李文淵.金川硫化銅鎳(含鉑)礦床成礦模型及地質(zhì)對(duì)比[M].北京：地質(zhì)出版社，1995，1-209.

TANG Zhongli,LI Wenyuan.(Platinum) Jinchuan copper sulfide nickel deposit metallogenic model and geological contrast[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1995,1-209.

李文淵.中國(guó)銅鎳硫化物礦床成礦系列與地球化學(xué)[M].西安：西安地圖出版社，1996,1-228．

LI Wenyuan. China's copper and nickel sulfide ore deposit metallogenic series and geochemistry[M]. Xi 'an: xi 'an Map Press, 1996,1-228.

韓英善，葉占福，李原,等．1∶5萬(wàn)瓜拉煤礦幅、孔家莊幅區(qū)調(diào)報(bào)告[R].2000.

葛文春，李獻(xiàn)華，梁細(xì)榮,等.桂北元寶山寶壇地區(qū)約825Ma鎂鐵-超鎂鐵巖的地球化學(xué)及其地質(zhì)意義[J].地球化學(xué)，2001,30(2)：123-130.

GE Wenchun , LI Xianhua , LIANG Xirong , et al. Geochemistry and geological implications of mafic-ultramafic rocks whit the age of-825Ma in Yuan bao shan-Baotan area of northern Guangxi Ge wen-chun 2001 geological significance[J]. Geochemistry, 2001,30 (2):123-130.

李獻(xiàn)華，蘇犁，宋彪,等。金川超鐵鎂侵入巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡及地質(zhì)意義[J].科學(xué)通報(bào)，2004,49(4)401-402.

LI Xian-hua, SU Li, SONG Biao, et al. Jinchuan super iron magnesium intrusive rock SHRIMP zircon U - Pb age and geological significance[J]. Chinese Science Bulletin, 2004,49(4):401-402

張宗清，杜安道，唐索寒,等.金川銅鎳礦床年齡和源區(qū)同位素地球化學(xué)特征[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2004.78(3)：359-365.

ZHANG Zongqing, DU Andao, TANG Suohan, et al. The jinchuan copper and nickel ore deposit age and provenance isotope geochemical characteristics[J]. Acta Geologica Sinica, 2004,78(3): 359-365.

李文淵.祁連山巖漿作用有關(guān)金屬硫化物礦床成礦與找礦[M].北京:地質(zhì)出版社，2006,1-208.

LI Wenyuan.Qilian mountain magmatism related to mineralization and prospecting metal sulfide deposits[M]. Beijing:Geological Publishing House, 2006,1-208.

毛景文，張作衡，裴榮富.中國(guó)礦床模型概論[M]. 北京:地質(zhì)出版社，2012，154-157.

MAO Jingwen,ZHANG Zuoheng,PEI Rongfu.An introduction to Chinese deposit model [M].Beijing:Geological Publishing House,2012,154-157.

李世金，孫豐月，高永旺,等.小巖體成大礦理論指導(dǎo)與實(shí)踐[J].西北地質(zhì)，2012，45(4)：185-191.

LI Shijin,SUN Fengyue,GAO Yongwang,et al.Small colourful rock into theguidance and practice of large ore theory[J]. Northwestern geology,2012,45(4):185-191.

陳海福，楊生德，孫澤坤,等.巖漿熔離型銅鎳礦床特征[A]. 系列地學(xué)認(rèn)識(shí)之一[C]，2013.

CHEN Haifu,YANG Shengde,SUN Zekun,et al.The magmatic liquation Cu Nideposit characteristics[A]. Earth Science of knowledge[C],2013.

RIPLEY E M A Sarkar,LI C S.Minearlogic and Stable Isotopic Studies of Hydrothermal Alteration at the Jinchuan Ni-Cu Deposit[J].China.Economic Geology, 2005,100(7):1349-1361.

Mineralization Characteristics and Significance of the Duiershan Copper Deposits in Northern Qilian, Qinghai

BAO Guangpu1,2，BAI Yongsha1,2，F(xiàn)U Jun1,2，CHEN Jian1,2，WANG Guoliang1,2，CHEN Li1,2

(1.Geological Survey Institute of Qinghai, Xining 810012, Qinghai,China; 2. Key laboratory of Geological Process and Mineral Resources in Northern Qinghai-Tibet Plateau,Qinghai Province, Xining 810012, Qinghai,China)

The Duiershan copper deposit is formed in the contact place between Early Paleozoic basic gabbro and basalt in Northern Qilian, which is located in Nanshan island arc belt. The ore formed in sideronitic texture and has the similar characteristics of Magmatic deposit formation. The CD-3 magnetic anomaly has been delineated in 1/50000 geophysical anomaly verification, whichis caused by gabbro, spreading in planar distribution with moderateintensity between -644-417nT. While the CD-1 and CD-2 magnetic anomalies are 0.5-1.2km northwest of CD-3, and all of them have the similar characteristics. It’s concluded that CD-1 and CD-2 magnetic anomalies are related to gabbro. Two nickel oreoccurrences havebeen found in the east and west sides of CD-3 magnetic anomaly, with the similar geological background, mineralization characteristics, as well as geophysical and geochemical abnormity. Moreover, for the No. 36 anomaly of 1/50000 stream sediment had been delineated in CD-1, the major element is concluded as the copper anomaly,which was caused by copper mineralization. In conclusion, the Duiershanarea has a great potential for prospecting the magmatic liquation Cu-Ni deposits.

Northern Qilian;gabbro;sideronitic structure;magmatic liquation;copper deposits

2015-03-02；

2015-08-09

青海省門(mén)源縣青石嘴地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查(1212011121217)

保廣普(1972-)，男，青?；ブ?，工程師，畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，長(zhǎng)期從事區(qū)調(diào)、礦調(diào)一線(xiàn)工作。E-mail:2433321421@qq.com

P618.41

A

1009-6248(2015)04-0176-07