青海省鄂拉山地區(qū)多金屬礦成礦系列特征探討

施根紅，熊生云，崔召玉

(青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊(duì)，青海 西寧 810012)

0 前 言

鄂拉山成礦帶呈北西—南東展布，重要礦床分布于南段和中段，包括賽什塘銅礦床、銅峪溝銅礦床、索拉溝銅多金屬礦床、日龍溝錫多金屬礦床及朵科合含銅銀砷礦床[1]。鄂拉山地區(qū)具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多旋回發(fā)展演化的特點(diǎn)，是中國西部重要的構(gòu)造結(jié)之一，也是青海重要的多金屬礦集區(qū)之一[2]。對處于柴達(dá)木盆地東南緣及西秦嶺之間的鄂拉山巖漿巖帶構(gòu)造屬性，歷來就有不同認(rèn)識(shí)。有些學(xué)者認(rèn)為鄂拉山巖漿巖帶系東昆侖東段在物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)是相對獨(dú)立的構(gòu)造單元，也有人認(rèn)為鄂拉山是在晚奧陶世時(shí)，柴達(dá)木地塊周邊發(fā)生裂陷而形成的環(huán)柴達(dá)木裂陷槽的東邊邊緣，部分認(rèn)為鄂拉山具有陸緣火山弧的特征[3-7]。鄂拉山口地區(qū)H2-1、H1異常區(qū)內(nèi)的成礦元素分帶均具有明顯的縱向分帶規(guī)律。剖面上表現(xiàn)為淺部以鉛鋅礦化為主，深部以銅鉛鋅礦化與銅礦化為主。就鄂拉山口地區(qū)成礦元素而言，平面上具有以H1區(qū)為中心，自內(nèi)向外依次有Cu(Cu+Pb+Zn)-Pb+Zn(Pb+Zn+Au+Ag、Pb+Zn+Ag)-Au(Au+ Ag)，成礦元素在縱向上自淺部向深部而言，整體上具有上部富Au、Ag (Pb、Ag)、Zn、Pb(Au、Ag)，深部以Cu(Cu+Pb+Zn)的規(guī)律。

1 成礦地質(zhì)背景

鄂拉山地區(qū)多金屬礦床位于柴達(dá)木地塊東南緣—顎拉山造山帶南部，處于北北西向溫泉—瓦洪山斷裂構(gòu)造帶的東南端。在平面上處于東西向構(gòu)造帶，北西構(gòu)造帶和北東向構(gòu)造帶的交匯處(如圖1)，其研究區(qū)帶隸屬昆侖成礦省東昆侖前寒武、晚古生代、中生代金銅鉛鋅鐵成礦帶(鄂拉山多金屬成礦帶)。該礦床是一個(gè)以銅、鉛、鋅為主的多金屬礦床。

鄂拉山口銀鉛鋅礦床大地構(gòu)造位置位于塔柴板塊柴達(dá)木板段之都蘭—鄂拉山基底隆起帶東南端，為東昆侖東西向構(gòu)造帶和鄂拉山溫泉—哇洪北北西向轉(zhuǎn)換構(gòu)造帶的復(fù)合部位。二疊世后該區(qū)由于地殼強(qiáng)烈拉張形成裂陷型盆地，中三疊世晚期進(jìn)人造山階段，晚三疊世火山巖和花崗巖類侵入體在地殼俯沖—滑脫的作用下誘發(fā)深部物質(zhì)熔融形成巖漿活動(dòng)。而在盆地裂陷期所形成的哇洪山—溫泉區(qū)域斷裂主導(dǎo)鄂拉山地區(qū)巖漿分布及活動(dòng)范圍。受此組區(qū)域斷裂影響，本區(qū)控礦構(gòu)造為北西—北北西向斷裂構(gòu)造和火山構(gòu)造[8-9]。

1.1 地 層

Ⅰ1 柴北緣早古生代大陸裂谷帶；Ⅰ2 柴達(dá)木地塊；Ⅰ3 柴南緣陸緣巖漿弧帶；Ⅰ4 東昆侖俯沖增生體帶；II1 鄂拉山侵入巖帶；II2 鄂拉山火山巖帶；II3 河卡山陸緣沖斷盆地；II4 苦海—賽什塘俯沖增生體帶；Ⅲ1 共和地塊；Ⅲ2 同德前陸復(fù)理石盆地；CHBF 柴北緣斷裂；XRBF 夏日哈斷裂；KZF 昆中斷裂；ANMF 阿尼瑪卿北緣斷裂；BBF 巴北斷裂；WQF 溫泉斷裂；DHBF 大河壩斷裂；KSF 苦海—賽什塘斷裂；GLF 姜路嶺斷裂；QHNF 青海南山斷裂；GHNF 共和盆地南緣斷裂；KXF 苦海北西傾山斷裂

圖1秦昆接合區(qū)大地構(gòu)造單元分區(qū)圖

區(qū)域內(nèi)出露地層主要有：二疊紀(jì)、三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、第三紀(jì)及第四紀(jì)地層。尤以三疊紀(jì)地層分布最廣，也是該區(qū)主要的賦礦層位。其中，二疊紀(jì)地層有切吉組(P2q)碳酸鹽巖、火山巖、碎屑巖，格曲組(P3g)復(fù)成分礫巖；三疊紀(jì)(T3h)地層主要有洪水川組，為一套灰?guī)r板巖建造，隆務(wù)河組，為一套礫巖、砂巖、板巖、片巖建造，鬧倉樹溝組，為一套砂巖、砂質(zhì)板巖、灰?guī)r建造，古浪堤組(T2g)，為一套火山巖、濁積巖建造，鄂拉山組，為一套超淺成巖、火山碎屑巖建造。

1.2 構(gòu) 造

1.2.1 北西—北北西向斷裂構(gòu)造

溫泉—哇洪區(qū)域性構(gòu)造的次級(jí)線性斷裂經(jīng)過鄂拉山口普查區(qū)。礦區(qū)內(nèi)北西—北北西向分布的次火山巖體顯示該組斷裂控制著區(qū)內(nèi)基底構(gòu)造和火山巖的產(chǎn)出，且制約、影響著區(qū)內(nèi)火山機(jī)構(gòu)的發(fā)育規(guī)模，是礦區(qū)重要的導(dǎo)礦構(gòu)造。

1.2.2 火山構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)火山構(gòu)造的平面形態(tài)為一北西—南東向的橢圓形的塌陷破火山口，長約3.5 km，寬約1.5 km，火山口巖性由晚三疊世火山巖組成,包括火山噴溢和爆發(fā)作用形成的安山巖、安山質(zhì)火山碎屑巖以及火山侵人作用形成的次安山巖、次英安巖和次流紋巖，火山口北、西、南三面為弧形山脊環(huán)繞，中心為一平緩?fù)莸亍；鹕酵ǖ牢挥诨鹕娇谀蠔|邊緣，平面形態(tài)呈一北東向的“不規(guī)則橢圓”形，長1 100 m，寬約600 m，充填火山通道的巖石具有明顯的環(huán)形特征，其外圈為安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r，內(nèi)圈為安山質(zhì)弱熔結(jié)(角礫)凝灰?guī)r—安山巖，弱熔結(jié)角礫凝灰?guī)r中含安山質(zhì)火山彈。

1.3 巖漿巖

區(qū)域巖漿侵入活動(dòng)不甚強(qiáng)烈，侵入巖主要分布在溫泉以東，總面積約33 km2，侵入巖類型有中性巖，中酸性巖和酸性巖，其中以中酸性和酸性侵入巖最為發(fā)育。侵入時(shí)期以印支期為主，少量發(fā)育華力西晚期、前興凱期侵入巖體。印支期侵入巖體主要受溫泉—瓦洪山北北西向斷裂構(gòu)造控制?？傮w呈北北西向展布，單個(gè)巖體產(chǎn)狀多呈巖株?duì)睿蝗A力西晚期侵入巖體主要受近東西向斷裂構(gòu)造控制，呈脈狀近東西向分布；前興凱期侵入巖體受北東向斷裂構(gòu)造控制，巖體產(chǎn)狀呈長條狀。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 H2-1區(qū)礦化帶(體)特征

H2-1區(qū)詳查段圈定25條礦體，礦體形態(tài)一般呈似層狀、透鏡狀、脈狀等產(chǎn)出(見圖2)，各礦體規(guī)模不一，長度、寬度、厚度和品位變化較大，一般長80～240 m，最長440 m，厚1.0～9.2 m，最厚13.5 m，工程控制延深一般200～400 m，最大延深540 m；礦體走向北北西，傾向南西，傾角32(°)～46(°)，除M7、M8、M9礦體地表探槽有揭露外，其余礦體為隱伏礦體[10]。

2.2 H2-1區(qū)礦石類型

根據(jù)主要礦石礦物成分含量劃分為：鉛鋅礦礦石、含黃鐵礦鉛鋅礦礦石、含黃銅黃鐵礦鉛鋅礦石等幾種類型。其中鉛鋅礦礦石、含黃鐵鉛鋅礦礦石及含黃銅黃鐵礦鉛鋅礦石是該礦區(qū)內(nèi)主要的礦石類型。金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦，少量白鉛礦、淡紅銀礦等；脈石礦物以石英為主，次為方解石，含少量絹云母、綠泥石、高嶺土。主要容礦圍巖為流紋巖、鈉長安山巖及(安山質(zhì)或流紋質(zhì))熔結(jié)角礫凝灰?guī)r等，屬典型的陸相火山—侵入相巖性組合。

2.3 H1區(qū)礦化帶(體)特征

H1異常區(qū)共圈定58條礦體(大多以盲礦體形式產(chǎn)出)，礦體一般呈脈狀，形態(tài)變化大(多呈透鏡狀、脈狀)，沿走向和傾向均具有膨縮及分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等變化，一般礦體多集中成群出現(xiàn)。礦體中主成礦元素為Cu、Pb、Zn，主成礦元素在各礦體中，含量變化較大，形成既有單元素礦體，也有各種元素復(fù)合礦體。

2.3.1 礦石結(jié)構(gòu)

半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，由磁鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦、黃銅礦等組成，具半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)。金屬礦物磁鐵礦為半自形晶粒狀，灰棕色，均質(zhì)體，單體粒徑在0.07 mm以下，偶然可見。黃鐵礦為半自形晶粒狀，黃白色，均質(zhì)性，呈單體形態(tài)零星不均勻分布在巖石中，多沿巖石裂隙充填分布，粒徑多在0.3 mm以下。黃銅礦為它形晶粒狀，零星出現(xiàn)，常分布在黃鐵礦的周圍，為黃銅色，有微弱非均性，粒徑在0.4 mm以下。褐鐵礦基本上呈膠狀的顯微隱晶態(tài)出現(xiàn)，無明顯的非均性，多沿巖石裂隙充填分布或包繞黃鐵礦、黃銅礦的邊緣分布，褐鐵礦集合體粒徑多在0.1 mm以下。

2.3.2 礦石構(gòu)造

浸染狀黃鐵礦主要呈浸染狀分布，并且部分黃鐵礦具褐鐵礦化。星點(diǎn)狀方鉛礦呈星散狀分布于后期碳酸鹽脈中，部分分布于碳酸鹽脈附近的圍巖中，具白鉛礦化；閃鋅礦呈星點(diǎn)狀與方鉛礦一起分布于非金屬礦物粒間；黃銅礦呈堆狀、星散狀分布于非金屬礦物粒間，部分具銅藍(lán)化。脈狀:黃鐵礦與閃鋅礦一起，呈脈狀沿巖石裂隙分布。

2.3.3 成礦階段及礦物生成順序

根據(jù)礦石礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造之特征，大致分為以下幾個(gè)階段。

氧化物階段：為微弱的磁鐵礦化階段，磁鐵礦交代次安山巖和綠泥石，未形成礦體。

硫化物階段：生成礦物有黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦，局部見有疊加于磁鐵礦之上。

石英—硫化物階段：主要為硅化，伴生礦物有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦，疊加于硫化物階段之上，是礦體主要成礦階段。

碳酸鹽—硫化物階段：生成礦物主要有方解石、方鉛礦、閃鋅礦，其次是黃鐵礦、黃銅礦等。

表生氧化階段：內(nèi)生金屬硫化礦物經(jīng)氧化后形成孔雀石、藍(lán)銅礦、白鉛礦、菱鋅礦、褐鐵礦的氧化帶，與之相伴生的局部有高嶺土化、碳酸鹽化。

2.3.4 圍巖蝕變

礦點(diǎn)圍巖蝕變有接觸變質(zhì)作用形成的角巖化和與成礦作用有關(guān)的熱液蝕變:硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、絹云母化等。與成礦有密切關(guān)系的蝕變主要是硅化、碳酸鹽化。其它還有絹云母化(高嶺土化)，主要交代巖石中長石。

3 鄂拉山口地區(qū)存在的圍巖蝕變

鄂拉山口地區(qū)存在的圍巖蝕變主要有青磐巖化、泥化(分為中級(jí)泥化與高級(jí)泥化)、黃鐵絹英巖化以及鉀化，其中青磐巖化主要產(chǎn)出形式為強(qiáng)透入性蝕變巖(圖3b)，即蝕變礦物以粒狀與細(xì)脈狀綠簾石、綠泥石、硅化以及少量的碳酸鹽與黃鐵礦為主(圖4a，b，d)，區(qū)內(nèi)局部地段可見面狀青磐巖化，即在巖石中存在紋層狀與脈狀青磐巖化礦物組合，綠簾石、綠泥石、石英組合與沉凝灰?guī)r互層或二者穿插。泥化蝕變主要以強(qiáng)高嶺土化巖石為主，巖石一般呈灰黑色—灰白色—白色，巖石中的長石類礦物對已被高嶺土化、局部可見中級(jí)泥化蝕變，鏡下礦物組合主要為粘土類礦物(高嶺石等)、石英以及大量鐵染(圖4f)，中級(jí)泥化蝕變主要出現(xiàn)于英安巖中，這種蝕變目前僅見于H2-2與H1異常區(qū)中。區(qū)內(nèi)黃鐵絹英巖化蝕變以強(qiáng)透入性蝕變類型為主(圖3d)，局部發(fā)育絹云母脈，鏡下透明礦物組合主要為細(xì)粒絹云母、石英以及少量方解石，并伴隨自形粒狀黃鐵礦(圖4c，e)，該種蝕變常見于次火山巖與沉凝灰?guī)r中。區(qū)內(nèi)鉀化蝕變以裂隙脈裝、浸染狀以及斑塊狀強(qiáng)鉀化蝕變巖為主(圖5a，c)，該蝕變多被晚期黃鐵絹英化蝕變疊加。

(a)、(b)、(c) 三種不同類型的青磐巖化；(d) 黃鐵絹英巖化；(e)、(f) 沉凝灰?guī)r與英安斑巖中發(fā)育的泥化蝕變

圖3H1地區(qū)圍巖蝕變

(a)青磐巖化蝕變巖，鏡下蝕變礦物主要以綠簾石、石英以及少量方解石為主；(b)青磐巖，鏡下為放射狀綠簾石；(c)黃鐵絹英巖，鏡下蝕變礦物主要為細(xì)粒狀絹云母集合體與石英，與粒狀自形—半自形黃鐵礦；(d)弱青磐巖蝕變巖，鏡下主要為粒狀綠簾石交代長石礦物；(e)圖c中的局部放大；(f)泥化蝕變巖，鏡下以粘土礦物與鐵染為主

圖4蝕變巖鏡下照片

(a) 英安斑巖，圍巖蝕變?yōu)榻佊r化，發(fā)育有石英鉀長石脈；(b) 透入性強(qiáng)鉀化蝕變巖被晚期黃鐵絹英化蝕變疊加；(c) 強(qiáng)鉀化蝕變巖

圖5H1區(qū)鉀化蝕變

3.1 鄂拉山口地區(qū)圍巖蝕變分布特征

H1區(qū)平面上圍巖蝕變具有呈環(huán)帶狀分布的規(guī)律，從中心往外圍依次是：鉀化帶、黃鐵絹英巖化帶、硅化帶、泥化帶、青磐巖化。其中鉀化蝕變中心分別分布于H2-1異常區(qū)西側(cè)以及H1異常區(qū)的東南，前者鉀化主要以裂隙脈型蝕變?yōu)橹?，而后者主要以透入性以及團(tuán)斑狀強(qiáng)蝕變?yōu)橹?，野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)H1區(qū)地表出現(xiàn)的鉀化蝕變多為后期黃鐵絹英巖化交代，指示鉀化蝕變帶可能系早期與火山—次火山有關(guān)的高溫蝕變。泥化帶主體分布于H2-1異常區(qū)中，H1異常區(qū)分布范圍較少。青磐巖化在上述2個(gè)異常區(qū)內(nèi)分布均較廣，且蝕變強(qiáng)度大，主體以浸染狀或選擇性浸染狀為主，個(gè)別出現(xiàn)脈狀。

3.2 圍巖蝕變與礦化類型的空間關(guān)系

青磐巖化中主要以Pb+Zn+Ag(Cu+Pb+Zn)礦體為主，鉛鋅以陡立細(xì)脈狀與浸染狀為主，該類礦石金屬礦物組合相對較為簡單，以方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦以及黃鐵礦為主；黃鐵絹英巖化蝕變巖中則以Cu(Cu+Pb+Zn)為主，其中Cu礦化以網(wǎng)脈狀+稠密浸染狀為主，金屬礦物組合以黃銅礦、磁鐵礦、輝銅礦、輝鉍礦、黃鐵礦、方鉛礦以及閃鋅礦為主，部分地段發(fā)育礦化隱爆角礫巖，多以Cu+Pb+Zn礦化為主，其金屬礦物組合與黃鐵絹英巖化帶較為類似，巖石硅化強(qiáng)烈。

3.3 鄂拉山口地區(qū)Cu-Pb-Zn礦體流體包裹體

研究區(qū)內(nèi)H1、H2-1的礦體中石英—黃鐵礦—黃銅礦脈、石英—黃鐵礦—方鉛礦脈中的流體包裹體種類較多，主要特征是個(gè)體較小，包裹體主要包括富液相、富氣相與CO2三相包裹體，部分包裹體中可見子晶礦物(圖6)。另外鏡下常見富氣相與富液相包裹體共存，指示成礦流體在運(yùn)移成礦時(shí)曾發(fā)生過沸騰現(xiàn)象，同時(shí)，流體包裹體中的子晶礦物指示流體為高鹽度，這些特征與典型斑巖型Cu礦的特征較為類似。

(a)富液與富氣相包裹體共存；(b)氣液兩相包裹體(氣液比約為1∶3)；(c)同圖a;(d)含子晶礦物的包裹體

圖6鄂拉山口地區(qū)脈狀礦體石英中的流體包裹體顯微照片

4 多金屬成礦系列探討

鄂拉山地區(qū)礦化類型存在著明顯的礦化分帶，尤其以H1異常區(qū)縱向上以淺部富鉛銀為主，深部以鋅礦化為主。平面上區(qū)域內(nèi)銅礦化主要集中于H1異常區(qū)，H1異常區(qū)則主要以鉛鋅礦化為主。

礦區(qū)內(nèi)不同的礦化類型，其礦物組合差別較大，淺部的鉛鋅礦石中，金屬礦物組合以方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦以及少量的黃銅礦與輝鉍礦為主，而銅鉛鋅礦石中，金屬礦物主要以黃銅礦、磁鐵礦、輝銅礦、輝鉍礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、赤鐵礦、塊硫銻鉛礦以及少量的鉛釩為主，局部發(fā)育銅藍(lán)、褐鐵礦等礦物。鄂拉山口地區(qū)銅鉛鋅礦石中出現(xiàn)的金屬礦物組合與我國陸相火山—次火山熱液礦床礦石金屬礦物組合明顯不同。金屬礦物磁鐵礦、赤鐵礦以及輝銅礦的出現(xiàn)可能指示深部成礦流體可能溫度以及氧逸度相對較高。H1區(qū)14線采集的礦石樣品礦物組合自西向東從方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦組合逐漸過渡為黃銅礦、磁鐵礦、輝銅礦、輝鉍礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦為主，顯示H1異常區(qū)東側(cè)成礦溫度相對較高。而H2-1異常區(qū)內(nèi)主要是以鉛鋅銀礦化為主，其金屬礦物組合大多以方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、自然銀、輝銀礦以及極少量的黃銅礦等。礦石金屬礦物組合顯示區(qū)域內(nèi)H1區(qū)可能是熱液活動(dòng)中心[11-15]。

5 結(jié) 論

通過大量搜集H1異常區(qū)內(nèi)鉆孔數(shù)據(jù)，并按照基線方向自南向北繪制了H1異常區(qū)成礦元素物質(zhì)量縱向分布規(guī)律圖(圖7)，圖中清晰顯示了Cu與(Pb+Zn)物質(zhì)場之間存在著明顯分帶，即Cu物質(zhì)場中心被淺部(Pb+Zn)物質(zhì)場高值區(qū)呈半環(huán)狀包圍，這種分帶趨勢整體符合熱液元素的遷移、分異、卸載成礦演化過程。

圖7 鄂拉山口H1異常區(qū)成礦元素縱向分帶規(guī)律

目前就鄂拉山口地區(qū)成礦元素而言，平面上具有以H1區(qū)為中心，自內(nèi)向外依次有Cu(Cu+Pb+Zn)-Pb+Zn(Pb+Zn+Au+Ag、Pb+Zn+Ag)-Au(Au+ Ag)，按照上述各成礦元素的地球化學(xué)性質(zhì)而言，H1區(qū)可能為該區(qū)提供熱源與成礦物質(zhì)的中心。成礦元素在縱向上自淺部向深部而言，整體上具有上部富Au、Ag (Pb、Ag)、Zn、Pb(Au、Ag)，深部以Cu(Cu+Pb+Zn)的規(guī)律，且局部伴隨Mo礦化。H2-1異常區(qū)同樣存在著Pb、Zn、Ag元素的縱向分帶，即淺部富集Pb、Ag，深部富集Zn[16-18]。