青海省開木棋河東銅鉬多金屬礦地質特征與成礦機理研究

羅志中，孫宏亮，羅 瑛，李升陽，付 軍，常海安

(青海省地質調查院 青海省青藏高原北部地質過程與礦產資源重點實驗室，青海 西寧 810012)

1 地層概況

研究區(qū)出露地層較為單一，主要為古元古代金水口巖群(Pt1J)，主要巖性如下[1]。

該套地層受后期構造巖漿活動改造、破壞，多呈殘留體形式產出，總體呈北北西—南東向展布，產狀40(°)∠55(°)。

2)黑云母石英片巖：顯微鱗片粒狀變晶結構，片狀構造。主要成分為石英(65%～66%)，絹云母(26%)，白云母(25%)，白云母5%，斜長石(4%～5%)。該巖石經變質作用，使巖石中石英發(fā)生變質重結晶，形成變晶粒狀，原形狀消失，粒徑大小以0.3～0.6 mm為主，少數為1 mm，定向分布粒間成分為：絹云母、白云母及黑云母等。由于變質應力作用，使鱗片礦物明顯定向排列并顯示條紋相向分布，形成片狀構造。據變質后的礦物成分特征，原巖為副變質巖類。

2 構造特征

2.1 斷層

研究區(qū)內脆性斷裂構造較為發(fā)育，局部發(fā)育韌性剪切構造；其中北東向斷裂4條(F2、F3、F4、F5)，北西向斷裂2條(F1、F8)，近東西向斷層2條(F6、F7)，主要為性質不明斷裂，其構造變形特征分述如下。

F1：位于Mo-1異常區(qū)，區(qū)內長1.1 km，呈北西—南東向展布，總體走向135(°)，斷面傾向北東，傾角40(°)～55(°)，沿斷層發(fā)育寬10～50 m不等的斷層破碎帶，帶內巖石破碎，有泥化、碳酸巖化、高嶺土化等蝕變，局部見有褐鐵礦化。斷層面總體較平整，局部見有斷面擦痕顯示逆沖跡象，地貌顯示一系列線型負地形和山埡口。斷裂南東端被第四系覆蓋，中部發(fā)育一系列近北北東向平行展布的次級斷裂，北西段延伸至研究區(qū)外。

F2：位于HS27異常區(qū)北部，區(qū)內長0.8 km，呈北東—南西向展布，總體走向70(°)，斷層主體位于中三疊世花崗閃長巖體中，接觸面不明顯，沿斷層走向兩側地層、巖石較為破碎，有泥化、高嶺土化等蝕變，局部見有褐鐵礦化。地貌上表現為一系列線型展布的負地形及鞍部。斷裂兩端均被第四系覆蓋，導致該斷裂性質不明。

F3：位于HS27異常區(qū)南部，區(qū)內長2.6 km，呈北東—南西向展布，總體走向75(°)，該斷裂上下盤巖塊均為中三疊世花崗閃長巖。斷層面總體較平整，地貌顯示一系列線型展布的負地形。沿斷層兩側發(fā)育斷層破碎帶，寬約20～100 m不等，帶內巖石破碎，有泥化、高嶺土化等蝕變，局部發(fā)育褐鐵礦化。斷裂南西端延伸至研究區(qū)外，北東端被第四系覆蓋。

情況二：如圖5，作△ADB的外接圓⊙E，假設點E與點D在AB的同側，連接DE、AE、BE，在⊙E中，∠DEA=2∠DBA=60°，又因為DE=AE，所以△ADE為等邊三角形，所以∠DAE=60°，因為AD=AE，CD=AD，AE=BE，所以CD=BE，又因為AC=AB，所以△ADC≌△AEB，所以∠BAE=∠CAD=11°，所以∠BAC=∠DAE-∠CAD+∠BAE=∠DAE=60°，又因為AC=AB，所以

F4：位于Mo-2異常區(qū)中部，區(qū)內長1.1 km，呈南西—北東向展布，總體走向55(°)，該斷裂主要發(fā)育在中三疊世花崗閃長巖，局部地段切穿早侏羅世正長花崗巖。斷層面總體較平整，地貌顯示為一系列線型展布的水流沖溝。沿斷層兩側發(fā)育斷層破碎帶，寬約5～10 m不等，帶內巖石破碎，高嶺土化、褐鐵礦化等蝕變較為發(fā)育。斷裂南西端延伸至填圖區(qū)外，北東端被第四系沖洪積物所覆蓋。

F5：位于HS27異常中部，區(qū)內長1.6 km，呈北東—南西向展布，總體走向70(°)，該斷裂橫穿中三疊世花崗閃長巖，斷層面總體較平整，地貌顯示為一典型負地形(溝谷)，沿斷層兩側局部可見巖石較為破碎，高嶺土化、褐鐵礦化等蝕變較為發(fā)育，該斷裂與區(qū)內JD2激電異常和C1異常出露位置較為對應。

F6：位于HS27異常中部，區(qū)內長1.4 km，呈近東西向展布，該斷裂橫穿中三疊世花崗閃長巖，局部基巖較為破碎，大多地段被第四系風成砂覆蓋。該斷裂與區(qū)內JD3激電異常和C2異常出露位置較為對應。

F7：位于HS27異常中部，區(qū)內長1.5 km，呈近東西向展布，該斷裂橫穿中三疊世花崗閃長巖，形成地表寬約10 m破碎蝕變帶，見有高嶺土化、褐鐵礦化等蝕變發(fā)育，另外孔雀石化多呈星點狀、薄膜狀沿破碎帶產出；該斷裂與區(qū)內JD4激電異常出露位置較為對應。

F8：位于HS27異常西側，區(qū)內長0.5 km，呈北西—南東向展布，總體走向110(°)，該斷裂橫穿中三疊世花崗閃長巖，西端橫切英云閃長斑巖體，地表破碎蝕變帶較為明顯，以發(fā)育高嶺土化和褐鐵礦化為典型特征。該斷裂與區(qū)內JD5激電異常出露位置較為對應。

總體上看，區(qū)內F5、F6、F7、F8斷層均形成了破碎蝕變帶，而已發(fā)現的銅鉬礦化多產出于斷層破碎帶周邊，進一步證實區(qū)內斷層活動為成礦提供了有利的導礦和容礦空間。

2.2 節(jié)理

受斷層活動影響，區(qū)內次級構造較為發(fā)育，次一級構造在區(qū)內多以節(jié)理形式產出，野外工作過程中根據節(jié)理的交切關系(錯開、限制、互切)進行大致劃分，主要以MCu-3、MCu-4、MCu-5礦體產出地段進行觀測，見有A(南傾)、B(南西傾)、C(北西傾)3組剪節(jié)理，A:160(°)～188(°)∠73(°)，B:225(°)∠55(°)，C:315(°)∠55(°)；其中A(南傾)、B(南西傾)節(jié)理面均可以見有星點狀、薄膜狀孔雀石化分布，屬于含礦節(jié)理，二者有可能為同一組節(jié)理，而C(北西傾)節(jié)理面未見有礦化分布，從交切關系來看，A(南傾)、B(南西傾)節(jié)理應為早期節(jié)理，C(北西傾)節(jié)理應為后期節(jié)理。

3 巖漿巖

研究區(qū)巖漿活動頻繁，尤其以華力西期—印支期巖漿活動最為強烈。其中侵入巖約占測區(qū)總面積的82%以上，侵入活動時代主要分為中三疊世、晚三疊世、早侏羅世3個時期，巖石類型較多，主要以中、酸性巖為主。

3.1 中—晚三疊世侵入巖

1)花崗閃長巖(γδT2)大面積出露于研究區(qū)內，占侵入巖總面積的75%，呈巖基狀產出，巖石呈灰白色，中粗?；◢徑Y構，塊狀構造，花崗閃長巖中常見孔雀石化和褐鐵礦化現象，顯微鏡下可見新鮮的細脈狀黃銅礦集合體，暗示成礦作用發(fā)生在花崗閃長巖固結之后。

2)二長花崗閃長巖(ηγT2)在研究區(qū)范圍內出露較少，呈巖株狀分布在HS27異常區(qū)東側，巖石新鮮面為灰白色、淺肉紅色，中—細粒結構，塊狀構造。巖石蝕變較弱，局部見孔雀石化和褐鐵礦化顯現，劈理較為發(fā)育，并且與花崗閃長巖接觸不明顯

3.2 早侏羅侵入巖

正長花崗巖(ξγJ1)巖體主要分布于HS27異常區(qū)南側，多呈不規(guī)則狀、橢圓狀產出，明顯侵入于中三疊世花崗閃長巖之中，與晚三疊世花崗巖組合呈超動接觸關系。巖石多呈肉紅色，中細?；◢徑Y構，塊狀構造，該巖體礦化蝕變較弱，零星見有褐鐵礦化。

3.3 巖脈

1)花崗斑巖脈(γπ)巖石多呈雜色，斑狀結構、塊狀構造，主要礦物組成為鉀長石、石英，斑晶含量為15%，主要為石英和長石，偶見有黑云母和角閃石。共圈定出花崗斑巖脈21條，脈體長60～200 m，寬10～40 m，多呈巖脈狀產出于中三疊世花崗閃長巖中，巖脈較為干凈，未見明顯的礦化蝕變。

2)蝕變英云閃長斑巖脈(γδοπ)位于HS27異常西側，出露面積由0.4 km2，斑晶(40%)主要由斜長石(25%)、石英(12%)和少量的黑云母(3%)組成，斑巖體普遍具有高嶺土化、褐鐵礦化。

另外在ZK001和ZK005孔內揭露到視厚度0.5～1.0 m英云閃長斑巖脈，脈體中褐鐵礦化較為發(fā)育，局部見有碳酸鹽化，且見有黃銅礦沿裂隙產出。

對比地表和深部揭露到的英云閃長斑巖，以礦化蝕變來看，深部巖脈多具有碳酸鹽化，礦化多見有細脈狀、星點狀的黃銅礦產出，初步分析認為應為不同期次的斑巖脈。

3)石英脈(q)廣泛分布于中晚三疊世侵入體中，多呈細脈狀沿裂隙穿插，局部呈網脈狀分布；脈寬多在1～10 mm；局部見有50～100 mm石英脈；脈寬總體表現為淺部較細、向深部變寬的趨勢，總體上看產狀較陡，沿20(°)～30(°)(軸心夾角)裂隙充填；石英脈中礦化發(fā)育主要有輝鉬礦化、黃銅礦化、黃鐵礦化(見圖1)。

圖1 石英脈礦化發(fā)育

4 圍巖蝕變

由于礦體和蝕變巖石之間存在密切的時空關系，圍巖蝕變研究具有重要的意義，區(qū)內圍巖蝕變主要見有高嶺土化、碳酸鹽化、綠泥石化和鉀化。高嶺土化多產于斷裂破碎帶，巖石中長石類礦物多蝕變?yōu)槟噘|礦物。碳酸巖化多產于英云閃長斑巖體內，形成方解石脈。綠泥石化多產于不同巖體接觸部位，角閃石礦物多蝕變?yōu)榫G泥石。鉀化多靠近輝鉬礦體產出，隨著鉀化的增強，輝鉬礦含量也相應增加，二者呈正相關。

1)地表水平蝕變分帶特征：限于目前地表風成砂覆蓋的客觀原因，大致總結出地表蝕變分帶自西側向東為高嶺土(泥化帶)—綠泥石化帶—鉀化帶，區(qū)內地表已知銅礦體多產于鉀化帶中。

2)深部縱向蝕變分帶特征：結合鉆孔揭露巖性、礦化蝕變綜合分析，自地表向深部蝕變分帶為綠簾石化—高嶺土化(局部)—鉀化。

5 成礦機理

5.1 成因探討

開木棋河東發(fā)現的銅鉬礦化體，多沿著節(jié)理裂隙面或伴隨石英脈產出，銅鉬礦化多以細脈型產出，局部見有網脈狀黃銅礦化，總體上都和中晚三疊世巖漿活動有關，具備斑巖型成礦特征，主要依據有以下幾點[3]：

1)開木棋河東深部發(fā)現了英云閃長斑巖脈，脈體中見有明顯的黃銅礦呈細脈狀(1～10 mm)產出，說明區(qū)內斑巖體具有較好的成礦性。

2)開木棋河東具有特殊的火成巖組合：英云閃長巖—花崗閃長巖—二長花崗巖，與安第斯弧的火成巖組合類似，暗示有可能形成斑巖的成礦系統(tǒng)。

3)區(qū)內多數銅鉬礦化以細脈狀為主，但在ZK001孔深部見有網脈狀銅鉬礦化，這種網脈狀礦石構造是斑巖型礦床的典型特征。

4)典型斑巖型礦床蝕變分帶(見圖2)，由巖體中心向外：鉀化帶→石英—絹云母化帶(絹英巖化帶、似千枚巖化帶)→泥化帶(粘土化帶)→青磐巖化帶，而研究區(qū)自西向東水平分帶為泥化帶、綠泥石化帶、鉀化帶，縱向上為綠泥石化帶、局部泥化帶、鉀化帶，總體上與典型蝕變分帶具有一定的相似性。綜合上述特征判斷：區(qū)內主要的銅鉬礦化體應屬斑巖型成礦系統(tǒng)之內，是斑巖型礦床不同蝕變分帶位置產出的細脈型銅鉬礦[4]。

圖2 開木棋河東斑巖型成礦示意

5.2 找礦標志

通過以上綜合研究，總結找礦標志如下[5]：

1)構造標志：區(qū)內中三疊世花崗閃長巖和英云閃長斑巖體中的節(jié)理(160(°)～225(°)∠55(°)～73(°))是主要的賦礦空間。

2)脈體標志：在中晚三疊世侵入體中穿插的石英脈、英云閃長斑巖脈均有較好的礦化蝕變線索。

3)蝕變標志：區(qū)內鉀化、綠泥石化、碳酸鹽化發(fā)育地段是重要的找礦地段。

6 結 論

研究區(qū)位于北昆侖巖漿弧帶，大面積出露的侵入巖作為其主要的地質特征，礦區(qū)內則以中晚三疊世的花崗閃長巖為主，斷裂構造是后期礦液運移和儲存的有利地段，對區(qū)內銅鉬成礦有利元素的二次富集及儲存提供了良好的通道及儲存空間。銅鉬礦化體屬斑巖型成礦系統(tǒng)，構造、脈體、蝕變等找礦標志明顯。進一步開展深部探索有望發(fā)現深部隱伏銅鉬礦體。