青海省雁石坪銅鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)特征及成因分析

吳玉詩，車海龍

吉林省第四地質(zhì)調(diào)查所，吉林 通化 134001

0 引言

研究區(qū)位于西南三江成礦帶北段西延部分，唐古拉山脈北坡，青海省沱沱河鉛鋅礦整裝勘查區(qū)內(nèi)。大地構(gòu)造位置上位于拉竹龍—金沙江縫合帶和班公錯(cuò)—怒江縫合帶之間的羌塘地塊北部[1]。成礦區(qū)帶屬于特提斯成礦域唐古拉成礦省(三江北段成礦帶)雁石坪—旦榮—解嘎Cu、Zn、Mo、W、Pb、Ag異常帶(1)郭貴恩,楊生德,李懷毅,等.青海省鉛鋅礦資源潛力評(píng)價(jià)成果報(bào)告[R]. 2011.，異常在區(qū)域上總體呈北西向，具成群、成帶串珠狀分布的特點(diǎn)，且元素組合極為復(fù)雜，強(qiáng)度高、面積大(多數(shù)達(dá)150～1 000 km2)[2]。北西向展布的斷裂構(gòu)造有明顯的控巖、控礦作用[3]。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)為中生代羌塘盆地沉積巖分布區(qū)(圖1), 地層總體呈北西—南東向展布，沉積旋回性特別明顯，垂向上具有“三砂兩灰”的組成特征，自下而上已劃分為雀莫錯(cuò)組、布曲組、夏里組、索瓦組和雪山組。構(gòu)造變形復(fù)雜，見有尖銳和寬緩的褶皺，層序相對(duì)完整。

圖1 雁石坪銅鐵多金屬礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch of Yanshiping copper iron polymetallic mining area1.第四系；2.古近系沱沱河組；3.侏羅系雁石坪群索瓦組；4.侏羅系雁石坪群夏里組；5.侏羅系雁石坪群布曲組；6.侏羅系雁石坪群雀莫錯(cuò)組；7.安山巖；8.輝長巖；9.英安巖；10.玄武安山巖；11.玄武安山質(zhì)集塊角礫巖；12.流紋質(zhì)凝灰?guī)r；13.流紋巖；14.構(gòu)造角礫巖；15.硬石膏；16.輝綠巖；17.玄武巖粗玄巖；18.實(shí)測斷層；19.推測斷層；20.地質(zhì)界線；21.角度不整合界線；22.礦體及編號(hào)；23.火山口

溫泉兵站斷裂[4]總體構(gòu)造線方向以北西向?yàn)橹?，北東向次之，性質(zhì)為復(fù)合斷層，具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)，控制了礦體(礦化蝕變帶)的分布。

巖漿活動(dòng)以噴發(fā)為主，侵入為次?；鹕綆r以時(shí)間短、面積小為特點(diǎn)，在地層中呈厚度不大的層狀分布。侵入巖呈脈狀順層侵入中晚侏羅世地層中，多沿北西向斷裂分布。巖性由基性到酸性均有分布，規(guī)模一般較小。

2 研究區(qū)礦體特征

目前研究區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)并控制三條礦化蝕變帶，蝕變帶中發(fā)現(xiàn)4條銅礦(化)體，2條鉛鋅多金屬礦(化)體，銅鐵多金屬礦(化)點(diǎn)6個(gè)(2)吳玉詩,王海建,李愛民,王李相,等.青海省雁石坪地區(qū)銅鐵多金屬調(diào)查評(píng)價(jià)成果報(bào)告[R].通化：吉林省第四地質(zhì)調(diào)查所,2016.。

銅鉛鋅多金屬礦賦礦地層為中侏羅統(tǒng)雀莫錯(cuò)組，主要為一套淺海相碎屑巖沉積，局部夾火山巖、碳酸鹽巖、石膏層，測區(qū)內(nèi)該組地層多與其北側(cè)的巖體呈侵入或斷層接觸，構(gòu)造及脈巖較發(fā)育。區(qū)內(nèi)北西向展布的白塔溝斷裂為導(dǎo)礦構(gòu)造，礦化蝕變主要沿?cái)鄬訋Ъ皟蓚?cè)巖石中分布，成礦組合為鉛-鋅-銅-銀。

鉛鋅多金屬礦(化)體賦存于構(gòu)造破碎帶中，礦體形態(tài)與層間破碎帶構(gòu)造空間形態(tài)有關(guān)，走向與構(gòu)造走向基本一致，呈似層狀、脈狀產(chǎn)出，礦體中品位差別較大，局部伴生銻礦。礦石構(gòu)造多為角礫狀，礦石類型以角礫狀礦石為主，角礫成分主要為灰?guī)r，膠結(jié)物以砂泥質(zhì)成分和褐鐵礦為主(見圖2、圖3)。

圖2 鉛鋅多金屬礦礦石Fig.2 Lead zinc polymetallic ore

圖3 角礫狀鉛鋅多金屬礦礦石(巖心)Fig.3 Breccia lead zinc polymetallic ore (core)

銅礦(化)體主要賦存在雀莫錯(cuò)組中灰白色長石石英砂巖與構(gòu)造接觸部位、火山巖及破碎帶中，表現(xiàn)出較明顯的地層控礦性(見圖4、圖5)。

圖4 孔雀石藍(lán)銅礦化長石砂巖Fig.4 Malachite blue copper mineralized arkose

圖5 孔雀石銅藍(lán)礦化角礫巖Fig.5 Malachite copper blue mineralized breccias

銅鉛鋅多金屬礦礦石自然類型以氧化礦石為主，夾雜硫化礦石。礦石礦物以藍(lán)銅礦、孔雀石、黃銅礦、褐鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦為主，蝕變常見硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、鉀長石化、重晶石化等。脈石礦物有方解石、石英、長石及泥質(zhì)物等。

3 礦床成因分析

礦床成因分析利用流體包裹體的巖相學(xué)研究及包裹體測溫、包裹體成分分析的方法進(jìn)行初步分析。

包裹體測溫包括均一法測溫和爆裂法測溫，所用的設(shè)備是Linkam THMSG 600型冷熱臺(tái)。單個(gè)包裹體的成分測定采用顯微激光拉曼光譜分析法。

3.1 流體包裹體顯微鏡下特征

流體包裹體樣品采自于雁石坪銅鉛鋅多金屬礦區(qū)，并磨制成雙面拋光厚度為0.03 mm的薄片，共計(jì)13個(gè)。通過觀察選取了4塊包裹體較多且具有代表性的薄片進(jìn)行顯微鏡下觀察，激光拉曼顯微測成分以及Linkam THMSG600型冷熱臺(tái)進(jìn)行顯微測溫。

雁石坪地區(qū)銅鉛鋅多金屬礦床中流體包裹體比較發(fā)育，包裹體的賦存礦物主要為方解石、石英等。包裹體的類型主要有三類：

第一類：純液型包裹體,在室溫下為單相液體包裹體。當(dāng)冷卻時(shí)，這種包裹體中可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)氣泡。純液體包裹體通常是從均勻流體中捕獲的，往往形成溫度較低，由于缺乏成核條件，在室溫下看不到氣泡。充填度(液相成分所占體積與包裹體體積的百分比)為100%；

第二類：純氣相包裹體，在室溫下為單相氣體包裹體。當(dāng)冷卻的時(shí)候，在此類包裹體的邊上又是可能會(huì)出現(xiàn)一小圈的液相成分。但是對(duì)于非凝聚性氣體來說則不可能會(huì)出現(xiàn)液相。這種純氣體包裹體一般是在火山噴發(fā)或氣成條件下形成的，充填度為0；

第三類：氣液兩相包裹體，室溫下主要是由液相和一個(gè)小氣泡組成的兩相包裹體，氣相在液相內(nèi)部，充填度基本都大于50%；

所觀察到的包裹體總體上以氣液兩相包裹體為主，包裹體形狀為橢圓形、梯形、不規(guī)則形等；個(gè)體都比較小，長徑范圍集中在7～15 μm，在顯微鏡下還是比較容易找到；包裹體在分布上有群體分布的，也有孤立分布的；氣液兩相類型其充填度均大于50%，主要集中在60%～80%之間。

3.2 激光拉曼成分分析

于成都理工大學(xué)激光拉曼實(shí)驗(yàn)室用LabRAM HR Evolution激光共聚焦顯微拉曼光譜儀對(duì)4個(gè)流體包裹體樣品進(jìn)行成分分析，總共測點(diǎn)30個(gè)，分別對(duì)流體包裹體中的氣相成分及液相成分進(jìn)行檢測。光譜檢測分析結(jié)果表明：雁石坪地區(qū)銅鐵多金屬礦流體包裹體中氣相成分主要為H2O(g)，部分含有CO2，液相成分為H2O。

可見流體包裹體中氣相成分以H2O(g)為主，液相成分為H2O，流體體系為NaCl-CO2-H2O體系。

3.3 包裹體測溫

于成都理工大學(xué)巖礦鑒定分析室使用Linkam THMSG600型冷熱臺(tái)對(duì)4個(gè)樣品中的NaCl-CO2-H2O體系氣液兩相包裹體[5]進(jìn)行測溫，觀測點(diǎn)數(shù)為22個(gè)，測得均一溫度數(shù)據(jù)20個(gè)，冰點(diǎn)數(shù)據(jù)18個(gè)，計(jì)算出鹽度數(shù)據(jù)16個(gè)(見表1)。

表1 雁石坪銅鉛鋅多金屬礦區(qū)流體包裹體均一溫度、冰點(diǎn)及鹽度結(jié)果Table 1 Results of homogenization temperature, freezing point and salinity of fluid inclusions in Yanshiping copper lead zinc polymetallic ore area

密度是根據(jù)Bodnar(1983)提出的以溫度和鹽度為坐標(biāo)的溫度-鹽度-密度相圖。由測得的NaCl-H2O體系包裹體的均一溫度和鹽度，分別在兩個(gè)坐標(biāo)軸上找出相應(yīng)的數(shù)值，并且引垂線，兩垂線的交點(diǎn)落在某個(gè)密度曲線上，這一密度值即為流體密度(圖6)。

圖6 雁石坪銅鉛鋅多金屬礦區(qū)礦石NaCl-H2O體系的T-W-ρ相圖(據(jù)Bodnar，1983)Fig.6 T-W-ρ phase diagram of NaCl-H2O system in Yanshiping copper lead zinc polymetallic ore area (according to Bodnar, 1983)

由表可以看出，雁石坪地區(qū)銅鐵多金屬礦床的均一溫度大多介于190～270 ℃之間，所以成礦溫度為中低溫，以低溫為主；成礦流體的鹽度多介于9%～14%；壓力介于0.85～0.95 g·cm3。故成礦流體屬于中等鹽度，中等密度流體。

4 礦床成因探討

前人對(duì)雁石坪地區(qū)進(jìn)行研究，認(rèn)為該處銅鐵多金屬礦床屬于沉積礦床[6]。本文通過對(duì)該區(qū)的構(gòu)造、巖漿、包裹體特征、圍巖蝕變等特征的研究，有不同的觀點(diǎn)。

本區(qū)礦體的成礦物質(zhì)來源與地殼深部的巖漿活動(dòng)和火山、次火山侵入作用有關(guān)，礦化受斷裂構(gòu)造[7]和褶皺構(gòu)造的控制，這些構(gòu)造附近常見有流劈理、節(jié)理、裂隙和小的柔皺形成，這些小的構(gòu)造空間是含礦熱液富集的有利部位[8]。成礦熱液沿構(gòu)造裂隙滲濾擴(kuò)散，遇到致密結(jié)構(gòu)碳酸鹽巖和碎屑巖形成屏障[9]，富集成礦。

白塔溝斷裂南側(cè)發(fā)育的花崗巖、閃長巖、流紋斑巖、霏細(xì)斑巖、中基性脈巖和次火山巖侵入體為成礦提供充足的熱液活動(dòng)[10]，巖漿沿構(gòu)造裂隙流動(dòng)，萃取巖石中的金屬元素[11]，并運(yùn)移、富集，在有利的部位沉淀成礦，尤其是北西向構(gòu)造及兩組或多組斷裂交匯處。因此本研究區(qū)主要成因類型為巖漿熱液型礦床。

此外，礦體周圍常見硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、鉀長石化、重晶石化等蝕變巖。這些蝕變作用都屬于中低溫?zé)嵋何g變作用。通過對(duì)包裹體進(jìn)行激光拉曼成分分析以及測溫實(shí)驗(yàn)測得成礦溫度為中低溫(以低溫為主)，這恰和結(jié)論相吻合。

因此，雁石坪銅鐵多金屬礦床應(yīng)該屬于低溫?zé)嵋焊脑斓V床，熱液主要來源于巖漿熱液。

5 結(jié)論

雁石坪地區(qū)礦體的成礦物質(zhì)來源與地殼深部的巖漿活動(dòng)和火山、次火山侵入作用有關(guān)，礦化受斷裂構(gòu)造控制，成礦熱液沿構(gòu)造裂隙滲濾擴(kuò)散，遇到致密結(jié)構(gòu)碳酸鹽巖和碎屑巖形成屏障，富集成礦。礦體周圍常見硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、鉀長石化、重晶石化等蝕變巖。因此本雁石坪地區(qū)主要成因類型為火山噴流沉積-熱液改造型礦床，熱液主要來源于巖漿熱液。