東昆侖祁漫塔格礦帶典型礦田構(gòu)造背景與巖漿-熱力構(gòu)造特征

楊興科, 韓 珂, 范 閱, 屈翠俠, 劉 渭, 何虎軍, 江 萬

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東昆侖祁漫塔格礦帶典型礦田構(gòu)造背景與巖漿-熱力構(gòu)造特征

楊興科1, 2, 韓 珂2, 范 閱2, 屈翠俠2, 劉 渭2, 何虎軍1, 2, 江 萬3

(1.長安大學(xué) 西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 陜西 西安 710054; 2.長安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院, 陜西 西安 710054; 3.中國地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)力學(xué)研究所, 北京 100081)

以礦田構(gòu)造–巖相填圖為主要方法, 研究確定礦田構(gòu)造和巖漿-熱力構(gòu)造類型及礦床類型, 進(jìn)行成礦富集中心的圈定及找礦預(yù)測, 是礦田構(gòu)造背景復(fù)雜地區(qū)的有效調(diào)研方法之一。東昆侖西段祁漫塔格礦帶多期構(gòu)造–巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈, 斷裂發(fā)育, 以印支晚期巖漿侵入成礦與找礦進(jìn)展較大。本次選擇景忍–虎頭崖、卡爾卻卡B區(qū)、烏蘭烏珠爾三個(gè)礦田區(qū), 進(jìn)行1∶10000構(gòu)造–巖相填圖, 填制了三個(gè)礦田區(qū)巖漿–熱力構(gòu)造類型分布圖, 認(rèn)為晚三疊世巖漿侵入作用是該區(qū)多金屬大規(guī)模成礦的主要內(nèi)因, 疊加其上的不同方向斷裂控礦作用不同, 近東西向和北西西向斷裂控礦顯著, 明確了各礦田構(gòu)造背景和印支期巖漿侵入形成的花崗斑巖+矽卡巖+斷裂帶熱液成礦的模式, 厘定了巖漿–熱力構(gòu)造的識(shí)別標(biāo)志, 即主要是印支晚期中酸性侵入巖、花崗斑巖、矽卡巖帶、大理巖帶、接觸交代蝕變帶、斷裂破碎帶疊加熱液蝕變帶等, 圈定了成礦和找礦富集中心。

礦田構(gòu)造; 巖漿–熱力構(gòu)造; 構(gòu)造–巖相填圖; 成礦富集中心; 成礦類型; 成礦深度; 祁漫塔格; 印支期

0 引 言

以礦田構(gòu)造–巖相填圖為主要方法, 研究確定礦田構(gòu)造和巖漿–熱力構(gòu)造類型及礦床類型, 進(jìn)行成礦富集中心的圈定及找礦預(yù)測, 是礦田構(gòu)造背景復(fù)雜地區(qū)的有效調(diào)研方法之一。

礦田構(gòu)造是專門研究礦田內(nèi)控制礦床形成、改造和空間分布的構(gòu)造要素和控礦構(gòu)造特征, 礦體層次關(guān)聯(lián)性、時(shí)空分布規(guī)律, 尋找含礦構(gòu)造巖石區(qū)段,圈定找礦富集中心, 總結(jié)礦田找礦模型, 為礦產(chǎn)勘查直接服務(wù)(翟裕生等, 1981; 翟裕生, 1993; 呂古賢, 2011; 呂古賢等, 2012)。國外礦田構(gòu)造研究較早的是前蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家, 國內(nèi)研究較深入的是翟裕生、陳國達(dá)、楊開慶、呂古賢、吳淦國等, 多數(shù)用地質(zhì)力學(xué)方法, 通過構(gòu)造體系劃分、控礦結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)鑒別等進(jìn)行研究, 獲得了豐碩成果(楊興科等, 2015)。

目前, 礦田構(gòu)造的劃分主要是根據(jù)礦田成礦階段的主要作用力方式, 分為應(yīng)力、熱力、重力和復(fù)合轉(zhuǎn)化四類。如褶皺、斷層、節(jié)理等屬于應(yīng)力構(gòu)造,前人研究較詳細(xì)(陳國達(dá), 1978; 翟裕生等, 1981; 沃爾弗松和雅科夫列夫, 1985; 楊開慶, 1986; 吳淦國和吳習(xí)東, 1989; 翟裕生, 1993; 葉天竺和薛建玲, 2007; 陳宣華等, 2009; 呂古賢, 2011; 呂古賢等, 2012; 陳正樂和陳柏林, 2012)。巖漿–熱力構(gòu)造以往多被忽視, 由于劃分依據(jù)不同, 其分類方案有別。我們?cè)鶕?jù)巖漿–熱力作用影響成礦深度和表現(xiàn)形式,從淺到深將其分為五類: 近地表地?zé)岙惓Ｈ杭C熱水噴流沉積型、熱液型、巖漿侵入型、殼?；煸磶r漿型、地幔熱柱型(楊興科等, 2005, 2010, 2015; Yang et al., 2009)。重力構(gòu)造是與地球重力相關(guān)的構(gòu)造, 包括鹽丘、不整合、滑脫、隕石撞擊構(gòu)造等。上述應(yīng)力、熱力、重力三種作用力的組合就構(gòu)成了復(fù)合轉(zhuǎn)化的構(gòu)造類型(楊興科等, 2015)。

巖漿–熱力作用中近地表熱異常群集–熱水噴流沉積構(gòu)造類, 一般沿?cái)嗔哑扑閹Щ螂[伏斷裂帶分布;熱液成礦構(gòu)造類常產(chǎn)在斷裂破碎帶、褶皺轉(zhuǎn)折端、節(jié)理裂隙帶內(nèi), 以熱氣+熱液相態(tài)遷移、交代為主;巖漿侵入成礦構(gòu)造類, 一般疊加有斷裂帶或韌性剪切帶或隱伏構(gòu)造帶, 處于構(gòu)造突變帶, 以熔巖流、部分熔融巖漿、熱液等固–熔–液–氣多相態(tài)底劈運(yùn)移、熔離、交代等為主; 殼?；煸磶r漿作用成礦構(gòu)造類主要處于深大斷裂帶、大型構(gòu)造帶轉(zhuǎn)換部位,淺部疊加有引張性斷裂帶和突發(fā)式降溫降壓帶或熱力衰減塌陷帶; 地幔熱柱型表現(xiàn)為地殼和地幔多層圈復(fù)雜的構(gòu)造–巖漿相互作用(楊文采, 1999;王繩祖等, 2000), 復(fù)雜的成礦作用系統(tǒng)仍在研究中。一般認(rèn)為, 在殼幔巖漿–熱力構(gòu)造成礦過程中經(jīng)常會(huì)形成超大型礦床或具有重要成礦組合類型的疊加富集。

近年來我們?cè)谥形鞑慷鄠€(gè)造山帶和盆地的調(diào)研發(fā)現(xiàn)(楊興科等, 2005, 2010, 2011, 2015), 無論是多礦種能源盆地(鄂爾多斯、羌塘、楚雄等)或造山帶中金屬礦田區(qū)(新疆康古爾塔格金礦帶石英灘、康古爾、西鳳山、白干湖等, 長江中下游九瑞礦集區(qū)武山–城門山銅礦、彭山多金屬礦、銅陵礦集區(qū)新橋鐵銅礦、南秦嶺鉛鋅金銀礦、青海祁漫塔格銅多金屬礦帶等), 都表現(xiàn)出沉積盆地受熱力作用和熱力構(gòu)造作用的特殊性、稀缺性特點(diǎn), 而在造山帶礦田中, 巖漿–熱力作用和熱力構(gòu)造的廣泛發(fā)育, 對(duì)主成礦期大規(guī)模成礦起到了重要的控制作用。

東昆侖祁漫塔格礦帶古生代–中生代多期構(gòu)造–巖漿活動(dòng)十分發(fā)育，鑒于我們近年來在該區(qū)進(jìn)行的地調(diào)項(xiàng)目研究發(fā)現(xiàn)，印支期與多金屬成礦緊密相關(guān)的巖漿活動(dòng)及其熱力構(gòu)造特征具有典型代表性，因此，對(duì)該礦帶典型礦田巖漿–熱力構(gòu)造的剖析十分重要。

1 祁漫塔格地區(qū)構(gòu)造單元和主要斷裂

1.1 區(qū)域構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/p>

東昆侖西段祁漫塔格礦帶隸屬中央造山帶(姜春發(fā)等, 1992)西段, 位于柴達(dá)木地塊、東昆侖造山帶、阿爾金斷裂帶之間, 是由多期構(gòu)造形成的近東西向深大斷裂帶分割形成的條塊狀構(gòu)造格局, 并經(jīng)歷了多期巖漿作用(圖1)。前人對(duì)東昆侖一帶構(gòu)造單元的劃分見表1。

1.2 主要斷裂

劃分該區(qū)構(gòu)造單元的邊界斷裂常具有多期構(gòu)造–巖漿活動(dòng)特點(diǎn)。主要斷裂(圖1)及特征是: (1)阿爾金南緣斷裂: 為阿爾金造山帶與柴達(dá)木地塊和東昆侖構(gòu)造帶的分界斷裂; (2)昆北斷裂: 為新元古代–早古生代祁漫塔格–都蘭縫合帶的主斷裂, 已有研究者(王秉璋, 2004; 潘彤等, 2011; 劉渭等, 2014)在西段分為兩條斷裂, 北支稱為祁漫塔格–昆北–格爾木隱伏斷裂——為柴達(dá)木地塊和昆北帶的分界斷裂, 南支稱為那陵格勒河斷裂; (3)阿達(dá)灘–巴音格勒河斷裂:將其為祁漫塔格早古生代構(gòu)造混雜巖帶與東昆侖地塊或東昆侖中帶(東昆侖基底隆起和花崗巖帶)之間多期活動(dòng)的邊界斷裂; (4)祁漫塔格主干斷裂: 控制祁漫塔格早古生代構(gòu)造混雜巖帶分布; (5)昆中斷裂帶:為一條重要縫合帶, 是劃分東昆中隆起和花崗巖帶與昆南復(fù)合拼接增生帶的分區(qū)斷裂(圖1、2); (6)昆南斷裂帶: 為一隱伏縫合帶或東昆南復(fù)合拼接增生帶與巴顏喀拉構(gòu)造帶的分區(qū)斷裂。

表1 東昆侖構(gòu)造帶祁漫塔格礦田構(gòu)造單元及構(gòu)造層劃分Table 1 The division of tectonic sequence of Qimantage in East Kunlun Orogenic Belt

1.3 構(gòu)造–巖漿–成礦帶與構(gòu)造層

近年來, 東昆侖西段祁漫塔格成礦帶已成為重要的金屬礦產(chǎn)資源基地之一(潘彤等, 2006, 2011; 李智明等, 2007; 李文淵, 2010; 張愛奎等, 2010), 相繼發(fā)現(xiàn)了一批巖漿–熱液交代型礦田和大中型礦床, 如白干湖、維寶、卡爾卻卡、景忍–虎頭崖、肯德科克、烏蘭烏珠爾、四角羊–?？囝^、野馬泉和尕林格等, 找礦工作取得突破性進(jìn)展(潘彤等, 2006, 2011; 李智明等, 2007; 李文淵, 2010; 張愛奎等, 2010; 高曉峰等, 2010; 豐成友等, 2010; 李洪普, 2010; 伍躍中等, 2011; 劉渭等, 2014)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造–巖漿活動(dòng)–鐵銅多金屬成礦作用極為發(fā)育, 已有研究顯示其經(jīng)歷了多期構(gòu)造–巖漿作用,主要為晚加里東期、華力西期、印支期及燕山期。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造巖漿成礦特征將其劃分為四個(gè)三級(jí)構(gòu)造–巖漿–成礦帶(表 1)(潘彤等, 2006, 2011; 李智明等, 2007; 李榮社等, 2008; 高永寶, 2013; 劉渭等, 2014)。研究區(qū)構(gòu)造層可劃分為元古宇基底層、奧陶系–志留系、上古生界和中新生界四個(gè)構(gòu)造層(表1)。

圖1 東昆侖西段祁漫塔格地區(qū)構(gòu)造單元和主要斷裂分布圖(據(jù)李榮社等, 2008資料修編)Fig.1 Distribution map of tectonic units and main fractures in Qimantage in the western part of East Kunlun

圖2 東昆侖西段–柴達(dá)木盆地區(qū)域構(gòu)造剖面與三個(gè)典型礦田位置關(guān)系圖Fig.2 Structural profile map and three typical orefield location of west part of East Kunlun-Chaidamu Basin

2 祁漫塔格礦帶典型礦田構(gòu)造背景和成礦特征

在中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目支持下, 2013～2014年在該區(qū)優(yōu)選出景忍–虎頭崖、卡爾卻卡B區(qū)、烏蘭烏珠爾三個(gè)礦田區(qū), 開展了比例尺為 1∶10000或 1∶5000的礦田構(gòu)造–巖相填圖試驗(yàn)研究(圖 2), 填制了礦田巖漿–熱力構(gòu)造類型分布圖, 明確了三個(gè)礦田的構(gòu)造背景和印支期巖漿侵入與花崗斑巖+矽卡巖+斷裂帶熱液成礦模式, 厘定了巖漿–熱力構(gòu)造的識(shí)別標(biāo)志, 圈定了找礦富集中心, 指明了找礦方向。

2.1 礦田構(gòu)造–巖相填圖區(qū)地層–巖石組合特征

(1) 景忍–虎頭崖鐵銅多金屬礦田位于祁漫塔格構(gòu)造混雜巖帶(圖 2), 地理坐標(biāo) 91°33′～91°48′E, 37°01′～37°07′N。在前人研究(張愛奎等, 2010, 2013;高曉峰等, 2010; 豐成友等, 2010, 2011a, 2011b; 李洪普, 2010; 胡杏花等, 2011; 馬圣鈔, 2012; 張曉飛, 2012; 馬圣鈔等, 2013; 高永寶, 2013; 劉渭等, 2014)基礎(chǔ)上, 優(yōu)選景忍?hào)|–科特勒高勒一帶Ⅳ、Ⅴ礦帶和虎頭崖一帶Ⅶ礦帶進(jìn)行構(gòu)造–巖相填圖試驗(yàn)(圖3、4、5)。其中薊縣系狼牙山組碳酸鹽段、奧陶系–志留系灘間山群大理巖和火山巖、石炭系大干溝組、締敖蘇組(圖3、4)、上三疊統(tǒng)鄂拉山組, 該部分地層建造顯示與成礦具有相關(guān)性。印支期巖漿巖主要為花崗巖類侵入體和相應(yīng)的礦化矽卡巖。

(2) 卡爾卻卡銅多金屬礦田位于北昆侖巖漿弧或昆中隆起和花崗巖帶莫斯圖構(gòu)造巖漿巖亞帶(圖2)。礦田內(nèi)分 A、B、C、D四個(gè)礦區(qū), 發(fā)育多個(gè)矽卡巖型、熱液型和斑巖型銅鉬多金屬礦, 如 B區(qū)索拉吉爾銅鉬礦。

(3) 烏蘭烏珠爾銅錫礦區(qū)位于北祁漫塔格巖漿弧烏蘭烏珠爾構(gòu)造巖漿巖亞帶(圖2)。礦區(qū)侵入巖主要為加里東期–華力西期–印支期酸性侵入巖體及巖脈。其上覆地層已遭剝蝕, 除侵入巖體外, 礦區(qū)主要為元古宙地層。

2.2 礦田區(qū)構(gòu)造–巖漿巖與成礦特征

三個(gè)礦田區(qū)構(gòu)造–巖相填圖發(fā)現(xiàn), 其構(gòu)造–巖漿活動(dòng)均較強(qiáng)烈, 從加里東期到印支晚期的構(gòu)造–巖漿活動(dòng)表現(xiàn)出多旋回性和較明顯的分帶性(張愛奎等, 2010, 2013; 高曉峰等, 2010; 豐成友等, 2010, 2011a, 2011b; 胡杏花等, 2011; 張曉飛, 2012; 馬圣鈔等, 2013; 高永寶, 2013; 劉渭等, 2014)?？傮w以三疊紀(jì)中晚期侵入巖為主(圖2、3), 巖性主要為中酸性侵入巖, 與成礦有關(guān)的巖體, 體積一般較小, 多呈小巖體、巖脈、巖枝及不規(guī)則狀產(chǎn)出。

(1) 景忍–虎頭崖鐵銅多金屬礦田構(gòu)造–巖漿活動(dòng)較為復(fù)雜。對(duì)北部景忍?hào)|–科特勒高勒一帶Ⅳ、Ⅴ礦帶和南部虎頭崖一帶Ⅶ礦帶分別進(jìn)行了構(gòu)造–巖相填圖研究(圖 3、4)。侵入巖包括二長花崗巖、花崗閃長巖和花崗斑巖等。其中, 二長花崗巖體與Ⅱ礦帶相關(guān)并控制其走向; 似斑狀二長花崗巖和花崗斑巖形成矽卡巖礦床(圖3、4)。已發(fā)現(xiàn)30多個(gè)銅鉛鋅礦體, 長1000 m、厚幾米–幾十米。多呈條帶狀、脈狀、透鏡狀、串珠狀。這些沿侵入巖接觸帶和斷裂破碎帶出現(xiàn)的矽卡巖及熱液型鐵銅鉛鋅鉬鎢等多金屬礦床、礦體, 構(gòu)成了礦田巖漿-熱液交代型礦床集中分布區(qū)段(圖4、5)。

(2) 卡爾卻卡銅多金屬礦田 B區(qū)構(gòu)造形跡主要為北西西向、北東向、近南北向斷裂組及接觸帶構(gòu)造等(圖5)。成礦期構(gòu)造為北西西向斷裂組和侵入巖接觸帶。且北西西向斷裂控制了中–晚三疊世侵入巖體、古生代殘留地層、矽卡巖帶、斷裂破碎帶及相關(guān)礦體的展布。總體具有斑巖+矽卡巖+熱液型成礦特征。具有多期構(gòu)造活動(dòng)特點(diǎn), 包括: 加里東期動(dòng)力變質(zhì)造成的灘間山群近東西向韌性剪切帶, 華力西–印支期北西西向、北西向及北東向壓扭性斷裂破碎帶, 燕山–喜馬拉雅期北東向復(fù)活左旋走滑斷層。該礦田 B區(qū)矽卡巖型銅鉬礦化強(qiáng)烈, 伴生鉛鋅礦也常見, 今后找礦應(yīng)根據(jù)矽卡巖帶的空間分布規(guī)律, 向其延伸方向進(jìn)行深部勘查評(píng)價(jià), 并在西延深部尋找較有利礦化富集部位。

(3) 烏蘭烏珠爾銅錫礦區(qū)主要控礦構(gòu)造為北西西向和北東東向斷裂帶。已發(fā)現(xiàn)的矽卡巖和斑巖型銅錫礦床受此兩組斷裂與中酸性侵入巖體控制, 銅錫礦體產(chǎn)于兩組斷裂的交匯處。而礦區(qū)所見華力西期–印支晚期的花崗斑巖、石英斑巖, 與該礦區(qū)銅錫礦床的形成有直接的成生關(guān)系。

2.3 礦田巖漿–熱力構(gòu)造類型與疊加控礦特征

三個(gè)礦田區(qū)內(nèi), 侵入巖接觸帶、巖漿–熱力背斜、韌性剪切帶及不同方向斷裂破碎帶等均顯示與成礦具有相關(guān)性。作為控礦構(gòu)造, 既有應(yīng)力構(gòu)造, 也有巖漿–熱力構(gòu)造類型。

(1) 巖漿侵入接觸帶構(gòu)造: 為印支晚期侵入巖與不同時(shí)代地層接觸帶構(gòu)造及其矽卡巖分布區(qū)段,為主導(dǎo)的控礦容礦構(gòu)造。從印支晚期巖漿侵入體中心向外, 接觸帶由陡變緩, 產(chǎn)出的礦化蝕變帶和矽卡巖型礦床分布, 明顯受侵入巖體、矽卡巖、礦化蝕變帶的發(fā)育程度控制。在花崗巖類侵入巖體與圍巖接觸帶附近、巖體頂部與碳酸鹽巖接觸帶, 矽卡巖、多種礦化蝕變均較強(qiáng)烈; 在有利圍巖產(chǎn)狀與侵入巖體接觸面產(chǎn)狀出現(xiàn)相反截接區(qū)段, 也是有利成礦部位(圖4、5)。

圖3 祁漫塔格礦帶典型礦田地層巖性建造和構(gòu)造–巖漿–成礦系統(tǒng)圖Fig.3 Tectonic-magma-metallogentic system and stratum-formation in typical orefield in Qimantage metallogentic belt

圖4 青海祁漫塔格礦帶景忍–虎頭崖礦田巖漿–熱力構(gòu)造與成礦富集中心分布圖Fig.4 Forecasting map of magma-thermodynamic structure and mineralization enrichment center in Jingren-Hutouya orefield of Qimantage metallogentic belt in Qinghai province

(2) 巖漿–熱力背斜: 由于印支期巖漿上侵、熱力作用和推覆構(gòu)造影響, 礦田北部科特勒高勒Ⅳ、Ⅴ礦帶附近的景忍背斜應(yīng)為巖漿–熱力背斜(劉渭等, 2014), 其與花崗斑巖有時(shí)空成生聯(lián)系, 且具明顯的控礦特征。該近東西向背斜軸部疊加有近東西向斷裂破碎帶及隱伏花崗斑巖, 樞紐向東緩傾伏, 花崗斑巖之上發(fā)育的斷裂破碎帶及其周圍廣泛分布的多種類型矽卡巖和礦化蝕變帶就是礦體富集區(qū)段(圖4、5、6、7)。

(3) 控礦韌性剪切帶: 礦田北部景忍?hào)|–科特勒高勒Ⅳ、V礦帶和南部Ⅶ礦帶附近均發(fā)現(xiàn)有控礦近東西向韌性剪切帶。北部韌性剪切帶產(chǎn)在F1斷裂破碎帶和花崗斑巖附近的矽卡巖帶旁, 南部韌性剪切帶沿F5和F6斷裂帶分布(圖 4), 疊加有斷裂破碎帶熱液型鉛鋅多金屬礦床。其早期可能為低角度順層左行剝離斷層, 順層發(fā)育于薊縣系狼牙山組與下石炭統(tǒng)接觸界面上, 在接觸界面發(fā)生順層滑脫和剝離,使薊縣系逐漸出露, 部分地層被拉伸減薄或消失。印支晚期深源熱隆巖漿侵位和熱力與應(yīng)力的共同作用促使這類韌性剪切帶形成及發(fā)育。其空間分布受花崗斑巖和矽卡巖帶的分布控制。

(4) 矽卡巖帶和多組斷裂的疊加控礦: 景忍–虎頭崖礦田構(gòu)造–巖相填圖調(diào)研發(fā)現(xiàn): ①近東西向斷裂較發(fā)育, 控礦特征最顯著, 沿該組斷裂帶已圈定出數(shù)十條銅鉛鋅礦體或礦化體。以F1、F5、F6和F7等為代表, 多為壓扭性逆沖斷層(圖4)。F1斷裂巖石破碎、產(chǎn)狀紊亂, 普遍發(fā)育矽卡巖和金屬礦化, 構(gòu)成Ⅳ礦帶。F5和F6斷裂發(fā)育于南部薊縣系狼牙山組碳酸鹽巖與石炭系之間, 構(gòu)成Ⅶ礦帶。通過地表和平硐內(nèi)構(gòu)造–巖相研究, 發(fā)現(xiàn)糜棱巖化大理巖的糜棱面理和近東西向斷裂帶控制了矽卡巖型鉛鋅礦的產(chǎn)出(圖 4、5)。其是在先期韌性剪切、巖體侵位和后期斷裂破碎基礎(chǔ)上, 在斷層破碎帶內(nèi)疊加了顯著的矽卡巖和多金屬礦化(圖 4、5)。將此類遠(yuǎn)離侵入巖體而產(chǎn)在斷裂破碎帶內(nèi)的矽卡巖熱液型礦床稱為斷裂破碎帶控制的巖漿熱液型, 簡稱為斷控?zé)嵋盒汀＂诒蔽魑飨?F2斷裂, 在西部表現(xiàn)為沿石炭系與奧陶系之間分布的斷裂破碎帶, 并控制矽卡巖和Ⅱ礦帶,向東沿印支期侵入巖與石炭系接觸帶出現(xiàn)矽卡巖和熱液型銅鐵礦床, 控制Ⅸ礦帶分布。③印支期似斑狀二長花崗巖周緣的北東東向和其它多組次級(jí)斷裂及接觸帶構(gòu)造, 控制了迎慶溝北側(cè)Ⅵ、Ⅰ礦帶矽卡巖型礦體分布, 如 F3、F4逆沖斷裂帶控礦特征明顯(圖4)。④成礦期后形成的北東向和近南北向斷裂與成礦關(guān)系不大, 規(guī)模也較小。

圖5 祁漫塔格礦帶卡爾卻卡礦田B區(qū)侵入巖體和矽卡巖帶及礦體分布圖Fig.5 Distribution map of the intrusive body, skarn belt and orebody of the B area in Kaerqueka orefield of Qimantage Belt

圖6 祁漫塔格礦帶景忍–虎頭崖礦田典型構(gòu)造–巖漿活動(dòng)–矽卡巖礦化特征照片F(xiàn)ig.6 Pictures of typical structure-magmatic-skarn-mineral in Jingren-Hutouya orefield of Qimantage belt

2.4 控礦構(gòu)造和礦床類型

對(duì)三個(gè)礦田控礦構(gòu)造–巖相填圖的研究認(rèn)為,控礦構(gòu)造主要是印支期侵入巖體與碳酸鹽巖接觸帶、巖漿–熱力背斜、斷裂破碎帶、韌性剪切帶等。主成礦期為印支期, 礦床成因類型以矽卡巖型為主,疊加有斷控?zé)嵋盒秃桶邘r型。侵入巖以242～212 Ma的中–晚三疊世花崗巖類為主(高永寶, 2013), 如虎頭崖花崗閃長巖測年為 235.4±1.8 Ma; 二長花崗巖測年為219.2±1.4 Ma、239.7±0.8 Ma(豐成友等, 2011b;高永寶, 2013); 迎慶溝花崗閃長巖為224.3±0.6 Ma(高永寶, 2013)。成礦物質(zhì)具有殼?；旌咸卣?。

景忍–虎頭崖礦田現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的8個(gè)礦區(qū)(圖4、表2中Ⅰ-Ⅷ礦帶), 有 5個(gè)礦區(qū)為典型的矽卡巖型+斷控?zé)嵋盒? 2個(gè)礦區(qū)為矽卡巖型, 1個(gè)礦區(qū)為斑巖型+矽卡巖型+斷控?zé)嵋盒?表2)。說明與晚三疊世侵入巖有關(guān)的成礦類型是矽卡巖型+熱液型+斑巖型組合。卡爾卻卡B區(qū)構(gòu)造–巖相填圖發(fā)現(xiàn), 其中Ⅶ礦帶礦床成因類型主要為矽卡巖型銅鉬鉛鋅多金屬礦床, 局部還可見熱液脈型銅鉬礦化(圖 5、7)。西段矽卡巖化較集中, 到中部礦化蝕變減弱, 東段礦化又有所增強(qiáng)。主要有黃銅礦化、輝鉬礦化、鉛鋅礦化、斑銅礦化、孔雀石化、黃鐵礦化、磁鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩等。蝕變類型主要有透閃石化、透輝石化、陽起石化、綠泥石化、綠簾石化、石榴子石化、高嶺土化、硅化、絹云母化等。礦石結(jié)構(gòu)以交代結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)、它形–半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主, 見脈狀、浸染狀、稠密浸染狀、塊狀、星點(diǎn)狀構(gòu)造。礦化分兩個(gè)階段: 第一階段為形成黃銅礦、粒狀黃鐵礦, 是矽卡巖化以前形成的礦物; 第二階段生成脈狀黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦等,代表矽卡巖化成礦產(chǎn)物。

成礦過程是: 印支期中酸性侵入巖體或含礦熱液沿?cái)嗔哑扑閹锨峙c圍巖接觸交代, 形成矽卡巖礦床, 之后侵入巖漿繼續(xù)活動(dòng), 含礦熱液在不同方向斷裂帶內(nèi)富集成礦。

表2 景忍–虎頭崖礦田主要控礦構(gòu)造和礦床成因類型統(tǒng)計(jì)表Table 2 Main ore-control structure and ore-forming deposit types in Hutouya orefield

3 討論與結(jié)論

本區(qū)礦田成礦富集中心部位和有利的找礦構(gòu)造標(biāo)志是印支期侵入巖接觸帶、近東西向和北東東向斷裂破碎帶、矽卡巖帶、大理巖帶、矽卡巖礦化蝕變帶疊加斷裂破碎帶、多組多期斷裂疊加復(fù)合部位、隱伏花崗斑巖體和不同類型矽卡巖礦化蝕變帶交替出現(xiàn)部位、古生代和新元古代碳酸鹽巖有利巖性–巖相層位和侵入接觸帶、斷裂破碎帶疊加熱液蝕變帶等構(gòu)造發(fā)育地段。以此類找礦標(biāo)志為識(shí)別標(biāo)志,填圖圈定該區(qū)成礦富集中心(圖4、6), 據(jù)此預(yù)測找礦富集中心和深部找礦區(qū)段, 景忍–虎頭崖礦田的深部找礦效果應(yīng)該最好, 可以作為今后找礦的主攻礦田區(qū)段。

從本文研究看, 今后主要找礦方向?yàn)? 祁漫塔格礦帶典型礦田(景忍–虎頭崖、卡爾卻卡、烏蘭烏珠爾)主要發(fā)育有印支期侵入巖和多種類型的巖漿–熱力構(gòu)造, 成礦富集具有顯著的印支晚期構(gòu)造–巖漿疊加成礦組合特點(diǎn)。印支晚期中酸性侵入巖體或含礦熱液沿?cái)嗔哑扑閹锨峙c圍巖接觸交代, 形成矽卡巖礦床, 之后侵入巖漿繼續(xù)活動(dòng), 含礦熱液在不同方向斷裂帶內(nèi)富集成礦。礦田以矽卡巖型成礦為主,疊加有斷控?zé)嵋盒? 個(gè)別還發(fā)現(xiàn)有斑巖型。從礦床類型主要為矽卡巖型和斷控?zé)嵋盒?現(xiàn)有海拔高度), 個(gè)別礦區(qū)發(fā)現(xiàn)有斑巖型(成礦深度稍大)分析, 說明多數(shù)礦區(qū)向深部仍會(huì)有斑巖型礦床的出現(xiàn), 相對(duì)看中深部成礦潛力較大?？梢愿鶕?jù)礦田巖漿–熱力構(gòu)造類型和特征及成礦過程研究推斷成礦富集中心, 進(jìn)行找礦富集中心的預(yù)測和圈定。矽卡巖型和斑巖型礦床出現(xiàn)地段應(yīng)該是該類礦田的成礦和找礦富集中心。

綜上所述, 研究結(jié)論是: (1)以祁漫塔格礦帶三個(gè)典型礦田區(qū): 景忍–虎頭崖、卡爾卻卡B區(qū)、烏蘭烏珠爾作為構(gòu)造–巖相填圖試驗(yàn)區(qū), 填制了三個(gè)典型礦田區(qū)巖漿–熱力構(gòu)造類型分布圖, 厘定了巖漿–熱力構(gòu)造的識(shí)別標(biāo)志, 剖析歸納該區(qū)帶礦床類型為斑巖型+矽卡巖型+斷控?zé)嵋盒? 建立了印支期巖漿侵入成礦模式。(2)以印支晚期中酸性侵入巖、花崗斑巖、矽卡巖帶、大理巖帶、侵入巖與碳酸鹽巖接觸帶、斷裂破碎帶疊加熱液蝕變帶等地段作為找礦識(shí)別標(biāo)志, 圈定成礦和找礦富集中心, 指明找礦方向。(3)以巖漿–熱力構(gòu)造為基礎(chǔ)的礦田構(gòu)造研究和構(gòu)造–巖相填圖的找礦預(yù)測方法研究, 對(duì)東昆侖祁漫塔格礦帶礦田構(gòu)造研究、深部找礦預(yù)測等有重要指導(dǎo)意義。

圖7 祁漫塔格礦帶卡爾卻卡礦田B區(qū)構(gòu)造–巖漿活動(dòng)–矽卡巖礦化特征照片F(xiàn)ig.7 Pictures of typical structure-magmatic-skarn-mineral feature in the B area in Kaerqueka orefield of Qimantage belt

致謝： 本文為中國地調(diào)局礦田構(gòu)造項(xiàng)目研究成果之一, 期間得到了很多專家的指導(dǎo)和幫助, 盆地?zé)崃?gòu)造得到劉池陽教授, 礦田構(gòu)造–巖相填圖得到呂古賢研究員, 野外合作調(diào)研得到中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所陳正樂、郭濤等研究員、青海省第三地勘院李東生、何書躍高工等有益建議幫助; 北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院方維萱研究員和另一匿名審稿人提出了詳細(xì)、中肯和建設(shè)性的修改意見, 對(duì)此一并表示衷心感謝。

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Tectonic Background and Magma-thermodynamic Structural Features of Typical Orefields in Qimantage Ore Belt, Eastern Kunlun

YANG Xingke1, 2, HAN Ke2, FAN Yue2, QU Cuixia2, LIU Wei2, HE Hujun1, 2and JIANG Wan3
(1. MOE Key Laboratory of Western Mineral Resources and Geological Engineering, Chang’an University, Xi’an 710054, Shaanxi, China; 2. School of Earth Sciences and Resources, Chang’an University, Xi’an 710054, Shaanxi, China; 3. Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Science, Beijing 100081, China)

Structure-lithofacies geological mapping is one of the most efficient methods in study of ore field structure, magma-thermodynamic structure, and ore deposits, as well as in the ore deposit exploration and prospecting. Our studies of orogenic belts (e.g., East Kunlun, Tianshan, Qinling Mt.) and basins (e.g., Ordos Basin) in the west and middle part of China show that each of the thermal events and thermal structures has distinct characteristics. Magma-thermodynamic structures are a series of thermal structures formed within plutons and/or country rocks or telethermal impacted areas. On basis of ore field geology and ore field structure, we put forward a classification plan for magma-thermodynamic structures. Metallic ore field magma-thermodynamic structure is easy to recognize, which show significantly different features for different type of deposit and different stage of mineralization. According to the main controlled action formed by the structure during epoch of mineralization, orefield structures can be divided into four groups, which include stress structure, thermodynamic structure, gravity structure, and combined transformed structure, according to their controlling mechanisms. Whereas, orefield magma-thermodynamic structures can be further divided into five categories and twenty four sub-categories, according to their controls on the mineralization depth, tectonic environment, and metallogenetic type. Multi-stage overlap of tectonic-magma activity and main fractures are common in the west part of the East Kunlun orogenic belt. The recent studies on typical orefield in the Qimantage ore belt of the East Kunlun orogenic belt showed that the mineralization associated with Indosinian plutons are quite promising. 1∶10000 structure-lithofacies geological mapping was conducted on three typicalorefield, including the Jingren-Hutouya, the B area of Kaerqueka, and Wulanwuzhuer in the Qimantage ore belt. The main fractures with different striking directions have varied effects on mineralization. Indosinian plutons, faults with hydrothermal structure and altered belts, porphyry area etc. are the signs of the center of mineralization.

orefield structure; magma-thermodynamic structure; structure-lithofacies geological mapping; mineralization center; metallogenetic type; ore-forming depth; Qimantage; Indo-Chinese epoch

P613; P623.3; P548

A

1001-1552(2016)02-0201-012

10.16539/j.ddgzyckx.2016.02.002

2015-01-05; 改回日期: 2015-09-24

項(xiàng)目資助: 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)“礦田構(gòu)造與找礦預(yù)測”(310827153408)和“礦床三維建?！?310827151056)及中國地質(zhì)調(diào)查局計(jì)劃項(xiàng)目“青海祁漫塔格地區(qū)礦田構(gòu)造調(diào)查研究”(1212011220937)聯(lián)合資助。

楊興科(1961–), 男, 教授, 博導(dǎo), 主要從事構(gòu)造地質(zhì)、礦田構(gòu)造與成礦預(yù)測教學(xué)科研工作。Email: xky61@163.com