青海昆侖河北地區(qū)巖漿活動、金礦成礦特征及找礦前景分析

焦 和康繼祖黃國彪賈建團(tuán)彭 建魯海峰雷延祥

1.青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,青海 格爾木 816000;

2.青海省柴達(dá)木盆地鹽湖資源勘探研究重點實驗室,青海 格爾木 816099;

3.青海省地質(zhì)調(diào)查院,青海 西寧 810000

0 引言

東昆侖造山帶位于青藏高原北部和中央造山帶西段,是中央造山帶的重要組成部分(殷鴻福和張克信,1998),被昆北斷裂、昆中斷裂和昆南斷裂分為東昆北、東昆中、東昆南構(gòu)造單元(姜春發(fā)等,1992;殷鴻福和張克信,1998)。東昆侖造山帶同時也是一個具有漫長演化歷史的多旋回造山帶,自顯生宙以來,東昆侖地區(qū)發(fā)生了兩期大規(guī)模構(gòu)造運動,分別是早古生代加里東運動(原特提斯洋演化)和晚古生代—早中生代古特提斯洋演化,構(gòu)造-巖漿活動強(qiáng)烈,成礦條件優(yōu)越,是國內(nèi)重要的金屬成礦帶之一(羅照華等,1999;李文淵等,2011;潘彤等,2011;Meng et al.,2013;Yu et al.,2017;陳加杰,2018),也是青海省找礦前景最好的地區(qū)之一。

長期以來,對東昆侖造山帶東段的成礦作用和構(gòu)造巖漿演化研究較多(陳國超等,2020),在成礦年代學(xué)(豐成友,2002;陳柏林等,2019)、礦床類型(張宇婷,2018)、構(gòu)造控礦特征(陳柏林等,2016)等方面研究都較為深入。在東昆侖西北部的祁漫塔格地區(qū)也有學(xué)者進(jìn)行了較多的巖漿活動與成礦作用研究(李文淵,2010;張愛奎等,2010,2020;高永寶,2013;何書躍等,2013;劉渭等,2014,2021),陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了夏日哈木銅鎳礦、虎頭崖鉛鋅礦、四角羊-?？囝^鐵多金屬礦、它溫查漢鐵多金屬礦、尕林格鐵礦、野馬泉金礦等礦床。受交通和自然環(huán)境條件限制,對東昆侖中段地區(qū)成礦作用關(guān)注較少,理論突破和找礦成果缺乏。昆侖河北研究區(qū)位于東昆侖中段野牛溝昆侖河以北、昆中斷裂以南,昆南成礦帶萬保溝-大干溝成礦遠(yuǎn)景區(qū)(黨興彥等,2006)以西地區(qū),整體海拔為4500～5200 m。該區(qū)的礦產(chǎn)勘查工作于2003年由青海省柴達(dá)木地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院全面展開,此后由青海省內(nèi)外多家單位進(jìn)行了大量的科研工作和礦產(chǎn)預(yù)普查等工作(徐文藝等,2001;韓生福和章午生,2004;楊生德等,2013;易平乾等,2013),先后發(fā)現(xiàn)了大量以金為主的礦(床)點和礦化信息,形成了一個東西長度近150 km斷續(xù)出露的金礦(化)帶,自西至東依次形成了黑海北、拉陵灶火、蘇海圖、加祖它士西、向陽溝、加祖它士東、大灶火、黑刺溝等多個金礦勘查區(qū),將其命名為昆侖河北金礦(化)帶,目前提交金資源量近20 t,以黑海北金礦床規(guī)模最大,已達(dá)到中型規(guī)模(黃國彪等,2020;焦和,2020)。

區(qū)域上主要發(fā)育與巖漿作用有關(guān)的鎢礦和金礦,對區(qū)域金鎢共生規(guī)律已有少量的研究(康繼祖等,2014;逯永卓等,2020),對區(qū)域上的黑海南金礦床(申浩,2016)、黑刺溝和大灶火金礦床(馮李強(qiáng),2017)的研究顯示,金礦的成礦流體來源主要為變質(zhì)水,成礦期以來混入了大氣降水,礦床特征與典型造山型金礦床較為相似。黃國彪等(2021)對黑海北金礦的地質(zhì)特征和找礦前景進(jìn)行了簡單的描述。對于近年來形成的昆侖河金礦(化)帶尚未有系統(tǒng)的成礦流體、成礦時代、構(gòu)造動力學(xué)背景、構(gòu)造控礦特征等方面的研究成果。隨著黑海北礦區(qū)的局部地段達(dá)到了詳查程度,礦床礦體特征更加清楚,但對整個成礦帶礦床成因等基礎(chǔ)理論問題研究較少,對于成礦時代和礦床成因還存在爭議?；诖?文章在對研究區(qū)典型礦床的礦體產(chǎn)出形態(tài)、礦體特征、形成環(huán)境、成礦時代等方面的現(xiàn)有成果進(jìn)行梳理的基礎(chǔ)上,采集金品位普遍較高的硅化(黃鐵礦化)二長花崗巖和賦礦的花崗閃長巖(脈)進(jìn)行年代學(xué)研究,探討昆侖河北地區(qū)巖漿活動特征,分析金礦的礦床成因和找礦前景。

1 區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)橫跨昆中斷裂,以昆中斷裂(也稱東昆中斷裂)為界,北部為東昆侖中部構(gòu)造帶,也稱為東昆中巖漿弧帶,南部的東昆侖南部構(gòu)造帶也稱為東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶(張雪亭和楊生德,2007;潘桂棠等,2013;圖1)。研究區(qū)內(nèi)出露的地層主要為中—新元古界萬保溝群中基性火山巖、碎屑巖和大理巖(阿成業(yè)等,2003),奧陶系納赤臺群變質(zhì)碎屑巖、玄武巖和大理巖(史連昌等,2017;圖1),包括下寒武統(tǒng)沙松烏拉組、泥盆系牦牛山組、石炭系哈拉郭勒組、石炭系—二疊系浩特洛哇組、三疊系洪水川組、昌馬河組、鬧倉堅溝組、希里科特組、八寶山組等僅局部出露,巖性主要為淺變質(zhì)碎屑巖和碳酸鹽巖,局部夾火山巖和火山碎屑巖。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖(a據(jù)Dong et al.,2018修改;b據(jù)王秉璋等,2008修改)Fig.1 Geological sketch of the study area (a is modified from Dong et al., 2018; b is modified from Wang et al., 2008)

區(qū)內(nèi)侵入巖分布廣泛,主要出露于昆南斷裂以北、昆中斷裂兩側(cè)和昆侖河沿岸,侵位時代主要為中—晚志留世、早泥盆世和晚三疊世—早侏羅世3期,巖性主要為花崗巖、花崗閃長巖和閃長巖,晚三疊世巖體主要為輝長巖(王秉璋等,2008)。區(qū)域上發(fā)育北西西(近東西向)和北西向兩組斷裂(黃國彪等,2021),其中北西西向(近東西向)斷裂為區(qū)內(nèi)主干構(gòu)造,為不同構(gòu)造單元的分界斷裂,也為區(qū)內(nèi)控巖和控礦構(gòu)造,同時也控制了地層的分布和發(fā)育,北西向斷裂組為區(qū)域主構(gòu)造北西西向(近東西向)斷裂組的次級構(gòu)造,區(qū)域上主要分布于昆中斷裂以南6 km范圍內(nèi),整體呈北西西向帶狀展布,該組斷裂為區(qū)內(nèi)主要成礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)復(fù)式背斜和逆沖推覆構(gòu)造發(fā)育,軸部沿東西向展布,區(qū)內(nèi)小規(guī)模斷裂近東西向近于平行且密集展布。區(qū)內(nèi)的中—新元古代和早古生代地層均遭受綠片巖相區(qū)域變質(zhì)和多期次變形作用改造,區(qū)域性連續(xù)劈理(板劈理、千枚理和片理)發(fā)育,受昆中、昆南和昆侖河等斷裂韌性剪切作用影響,斷裂兩側(cè)各時代地層均遭受動力變質(zhì)作用改造,巖石多已發(fā)生糜棱巖化,同時形成大量構(gòu)造蝕變破碎帶。

2 典型礦床(點)地質(zhì)特征

經(jīng)初步統(tǒng)計,昆侖河地區(qū)目前發(fā)現(xiàn)各類礦(床)點 63 處,其中金屬礦(床)點58處(主要為金礦化點,少量的磁鐵礦等),非金屬 5 處(其中玉石礦點 3 處,水晶 1 處, 滑石 1 處)。根據(jù)研究區(qū)成礦地質(zhì)背景,結(jié)合已有找礦成果,以控礦構(gòu)造為依據(jù),區(qū)內(nèi)已劃分出三個成礦遠(yuǎn)景區(qū),即銅金山-納赤臺 Au-Cu-W 成礦遠(yuǎn)景區(qū)、黑海北-黑刺溝-小南川Au-W-Sn成礦遠(yuǎn)景區(qū)、黑山-東西大灘-西藏大溝 Au-Sn-W-Co多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū),顯示該研究區(qū)具有良好的找礦前景。主要金礦床(點)地質(zhì)特征見表1。

在研究區(qū)發(fā)現(xiàn)的金礦床(點)主要賦存于昆中斷裂以南的構(gòu)造破碎帶中,東西斷續(xù)出露,長約150 km,1∶5萬水系沉積物異常顯示金元素基本沿構(gòu)造破碎帶連續(xù)分布。目前已發(fā)現(xiàn)黑海北、拉陵灶火、加祖它士西、加祖它士東、向陽溝、大灶火、黑刺溝等金礦床(點)和大量的金礦化信息,顯示出較好的找礦前景。文中選擇該成礦帶西部的黑海北和東部的加祖它士東兩個典型礦床,對其礦床成因和找礦前景進(jìn)行詳細(xì)分析研究。

2.1 黑海北金礦床

2.1.1 礦區(qū)地質(zhì)

黑海北金礦位于昆侖河北金礦帶西段,昆中斷裂以南,該區(qū)出露地層有中—新元古界萬保溝群、奧陶—志留系納赤臺群、中三疊統(tǒng)鬧倉堅溝組及第四系(圖2)。萬寶溝群由下碎屑巖組、火山巖組、碳酸鹽巖組和上碎屑巖組共4個巖組組成,萬寶溝群嚴(yán)格受區(qū)域性斷裂控制,主要分布于昆侖山主脊斷裂以南沒草溝—萬寶溝地區(qū)一帶,與納赤臺群呈斷層接觸關(guān)系,被后期花崗閃長巖和二長花崗巖巖體侵入,局部與早三疊世洪水川組呈不整合接觸。納赤臺群受構(gòu)造控制呈近東西向大面積展布,巖性主要為千枚巖、灰綠色變長石砂巖、長石石英砂巖,夾粉砂巖、玄武巖、粗面巖、玄武安山巖,少量礫巖、砂質(zhì)灰?guī)r或生物屑泥晶灰?guī)r,巖性均發(fā)生不同程度的變形。千枚巖中見有劈理發(fā)育,地層內(nèi)次級斷裂破碎帶較為發(fā)育。鬧倉堅溝組主要分布在黑海以北-沒草溝以北地區(qū),巖性主要為粉砂巖夾灰色薄層狀巖屑長石砂巖、薄層狀泥晶和生物灰?guī)r、中細(xì)粒長石石英砂巖夾薄層狀粉砂巖、中層狀生物碎屑灰?guī)r和泥晶灰?guī)r,地層受構(gòu)造控制呈近東西向展布,與下伏納赤臺群地層呈斷層接觸。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動以斷裂為主,并與成礦關(guān)系較為密切,發(fā)育兩條主要斷裂(F52、F53),呈北西西向延伸,F52為開木棋河上游-灶火河上游斷裂,位于區(qū)域北部,呈東西向延伸,西起開木棋河上游一帶,東至蘇海圖河上游,橫貫區(qū)域,區(qū)域范圍內(nèi)長約45 km,為擠壓性質(zhì)的逆斷層,斷面傾向多變,總體北傾,傾角25°～52°,沿斷裂負(fù)地形發(fā)育,溝谷、埡口呈線狀分布,線性形跡較為明顯,被數(shù)條北東向平推斷層錯斷,斷距100～2000 m,斷裂多形成寬約10～100 m的破碎帶,地表呈黃褐色,具鐵質(zhì)渲染。F53為開木棋河溝腦-拉陵灶火溝腦斷裂,走向北西西向,傾向北,傾角30°～63°,長度33 km,分布在礦區(qū)中部,兩側(cè)地貌反差明顯,破碎帶寬10～50 m,碎裂巖、壓碎巖、斷層角礫巖發(fā)育,切割納赤臺群、華力西期侵入體,在區(qū)內(nèi)形成Sb-1含礦蝕變帶,是區(qū)內(nèi)重要的控巖構(gòu)造。礦區(qū)北部出露的巖石類型主要為花崗閃長巖、二長花崗巖,其中二長花崗巖是主要的賦礦圍巖。巖體與奧陶—志留系納赤臺群呈斷層接觸。脈巖發(fā)育,具有多期次性,大多沿節(jié)理、裂隙貫入,類型有輝綠巖脈、煌斑巖脈、閃長巖脈等。

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2.1.2 礦體特征

已有研究在黑海北地區(qū)累計圈定出蝕變破碎帶6條(Sb-1—Sb-6),Sb-1是其中含礦性最好的一條,近東西向展布,為含礦破碎帶,長度13 km,寬50～80 m不等(圖2),對該帶Ⅰ區(qū)通過槽探和鉆探工程按80×80m的普查網(wǎng)度進(jìn)行了驗證、控制,圈定18條金礦化體和8條金礦體,初步估算金資源量已達(dá)到中型礦床(7.83 t),礦體主要表現(xiàn)為地表整體品位高、厚度大、連續(xù)性好,深部品位升高、厚度減小的特點。

圖2 黑海北金礦床地質(zhì)簡圖(底圖據(jù)焦和等,2020修改)Fig.2 Geological map of the Heihaibei gold deposit (modified from Jiao et al., 2020)

在Sb-1中相繼圈定了3條金礦體M1—M3,M1和M2金礦體產(chǎn)狀分別為189°∠78°～85°、183°∠85°,與蝕變帶產(chǎn)狀一致,礦體主要賦存于蝕變的二長花崗巖中,通過鉆孔觀察發(fā)現(xiàn),整個巖體均可見細(xì)脈浸染狀的黃鐵礦化,富礦地段巖石已無花崗巖結(jié)構(gòu)及成分,主要表現(xiàn)為微細(xì)粒黃鐵礦化硅化石英團(tuán)塊。

M3金礦體是目前區(qū)內(nèi)最大的一條金礦體,含礦巖性為煙灰色黃鐵礦化硅化帶,與圍巖呈斷層接觸,圍巖均有一定的接觸交代蝕變現(xiàn)象,局部具較強(qiáng)的硅化和一定的金礦化。礦帶沿走向和傾向基本穩(wěn)定延伸,但通過樣品分析金的富集不穩(wěn)定,走向及傾向上都有尖滅再現(xiàn)的現(xiàn)象。目前對該礦體的控制長度為660 m,控制斜深80～60 m不等,產(chǎn)狀192°∠73°～86°(圖3),鉆孔中礦體垂直厚度4.90 m。平均品位7.70 g/t,最高品位65.90 g/t。該礦體在傾向上延伸也較穩(wěn)定,目前還未完全控制(圖3)。M6金礦體呈透鏡體狀分布,控制長度190 m,控制斜深53 m,產(chǎn)狀192°∠75°,厚度2.38 m,平均品位5.60 g/t,最高品位65.90 g/t。

圖3 黑海北礦區(qū)04勘查線剖面圖(底圖據(jù)焦和等,2020修改)Fig.3 Profile map of No.04 exploration line in the Heihaibei mining area (modified from Jiao et al., 2020)

2.1.3 礦石特征

根據(jù)賦礦巖石特征,主要礦石自然類型為褐鐵礦化硅化二長花崗巖型金礦石(氧化混合礦)和黃鐵礦化硅化二長花崗巖型金礦石(原生礦)。礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦,少量毒砂、黃銅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦等,非金屬礦物有石英、絹云母、高嶺土、綠泥石、長石、白云母等。與金成礦關(guān)系密切的黃鐵礦呈細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀及星點狀分布,部分黃鐵礦脈脈寬1～4 cm不等,大多數(shù)黃鐵礦脈脈寬0.1～0.3 cm左右。礦石中金的賦存狀態(tài)較為簡單,均以獨立礦物的形式存在,最主要的金礦物為自然金,金礦物多呈他形不規(guī)則粒狀,具脈狀、棒狀、樹枝狀等不規(guī)則粒狀晶形分布于脈石礦物顆粒裂隙中和黃鐵礦顆粒裂隙之中。

根據(jù)礦石中主要金屬礦物的產(chǎn)出狀態(tài),礦石的構(gòu)造主要有星點狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造等。

產(chǎn)于礦體附近的圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵(褐鐵)礦化,少量鉀化、綠簾石化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化等(圖4a—4e)。

圖4 黑海北和加祖它士東金礦礦體礦石特征Fig.4 Field pictures and micrographs showing the ore characteristics of the Heihaibei and Jiazutashidong gold deposits

2.2 加祖它士東金礦床

2.2.1 礦區(qū)地質(zhì)

加祖它士東金礦床位于昆侖河北金礦帶東段,礦區(qū)內(nèi)出露奧陶—志留系納赤臺群、中三疊統(tǒng)鬧倉堅溝組和洪水川組及第四系。納赤臺群為半深海細(xì)濁積巖建造組合,主要分布于礦區(qū)中南部大灶火溝西側(cè),總體近東西走向,褶皺構(gòu)造不太發(fā)育,主要由安山巖、綠泥石片巖、變粉砂巖、長石石英砂巖、泥晶灰?guī)r、鮞粒亮晶灰?guī)r、灰黑色含炭質(zhì)千枚狀板巖組成,與上部三疊系呈不整合或斷層接觸。鬧倉堅溝組主要在礦區(qū)西部岀露,由灰白色粉砂巖、鮞?；?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r加巖屑砂巖及少量含粒礫砂巖、礫巖組成,洪水川組主要在礦區(qū)中南部岀露,近東西向條帶狀分布,傾角大多平緩,主要由淺灰色礫巖、灰白色長石砂巖、中細(xì)粒長石雜砂巖、紫紅色含粒砂巖及紫紅色長石巖屑砂巖組成。

區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育,發(fā)育4條主要斷裂(F1—F4)。F1和F2斷裂近平行展布,均為北西西向具擠壓性質(zhì)的逆斷層,傾向北,傾角25°～52°,區(qū)域內(nèi)長度約20 km,礦區(qū)北出露4.5 km左右,兩斷裂之間次級斷裂極其發(fā)育,F3斷裂分布在礦區(qū)西南部,斷層性質(zhì)不明,具多期次活動和分支復(fù)合特征,破碎帶寬10～50 m,碎裂巖、壓碎巖、斷層角礫巖發(fā)育,并見有斷層泥、石英脈和黃鐵礦化,斷裂附近次級斷裂發(fā)育,Sb-4含礦構(gòu)造破碎蝕變帶就分布在該斷裂附近,帶內(nèi)巖石普遍發(fā)生碎裂巖化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化,蝕變破碎帶走向近東西向。F4斷裂位于礦區(qū)南側(cè),近東西向貫穿整個預(yù)查區(qū),為逆斷層,南傾,形成寬約5～20 m不等的破裂帶,受斷裂影響巖石破碎,帶內(nèi)碎裂花崗巖、糜棱巖、斷層泥十分發(fā)育,局部見擠壓片理、構(gòu)造凸鏡體,斷面平直光滑,見近于水平的斷層擦痕。巖漿巖以侵入巖為主,大面積分布于礦區(qū)北部,以海西期花崗閃長巖為主(王秉璋等,2008)。

2.2.2 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)目前圈定出構(gòu)造蝕變破碎帶4條(Sb-1—Sb-4),Sb-1、Sb-4為含礦構(gòu)造破碎蝕變帶。Sb-1位于礦區(qū)北部F1和F2兩斷裂之間的奧陶系地層,長約4.5 km,寬20～50 m不等(圖5),由厚度較大的綠片巖化火山巖及互層產(chǎn)出的灰?guī)r、板巖、砂巖組成,接觸帶附近發(fā)生較強(qiáng)的硅化和黃鐵礦化等現(xiàn)象,在地表表現(xiàn)為很強(qiáng)的褐鐵礦化。地表圈定的金礦化帶厚度較大,但品位較低。不管是在地表和還是鉆孔內(nèi)圈定的金礦(化)體上盤均發(fā)現(xiàn)了灰白色花崗閃長巖脈。帶內(nèi)巖石普遍具碎裂巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化、高嶺土化及綠泥石化,其中硅化較強(qiáng)區(qū)段含礦性較好。硅化脈呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀或團(tuán)塊狀沿巖石的裂隙和微節(jié)理分布,寬度為幾毫米到300 mm,密度為1～2條/m2,密集段可達(dá)3～4條/m2。破碎帶兩側(cè)出露納赤臺群綠泥石化砂質(zhì)板巖、綠泥石片巖及安山巖。通過探槽驗證,在地表圈定的金礦化帶寬17～22 m,長400 m,共圈定出金礦體2條,鉆探工程驗證顯示,該條礦化帶近直立,并且在深部圈定出厚大礦化帶,圈定金礦體4條,長160～320 m,整體呈陡北傾,傾角86°～90°(圖5),且伴生有銀,視厚度2～26.08 m,金品位1.14～3.55 g/t,單樣品最高品位7.88 g/t。Sb-4位于礦區(qū)南部,出露長度約1.5 km,西段被第四紀(jì)覆蓋,中東段碎石流覆蓋,寬5～15 m不等,帶內(nèi)巖石普遍發(fā)生碎裂巖化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化,蝕變破碎帶走向近東西向,僅有礦化顯示,未能圈定出礦體。

圖5 加祖它士東金礦床地質(zhì)簡圖(底圖據(jù)焦和等,2020修改)Fig.5 Geological map of the Jiazutashidong gold deposit (modified from Jiao et al., 2020)

2.2.3 礦石特征

加?xùn)|礦區(qū)礦石類型主要是蝕變巖型,原巖主要有含炭質(zhì)千枚狀板巖、長石石英砂巖、綠泥石片巖等。礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦、黝銅礦、方鉛礦,非金屬礦物主要有石英、長石、絹云母、綠泥石、方解石等。礦石多為半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu),礦物顆粒一般為細(xì)粒—微細(xì)粒,少量為中粒狀。根據(jù)礦石中主要金屬礦物的產(chǎn)出狀態(tài),礦石的構(gòu)造主要有星點狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造及團(tuán)塊狀構(gòu)造(圖4f—4i)。

3 侵入巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年

3.1 樣品描述

黑海北的測年樣品(HHB01)采集于04勘探線ZK0403鉆孔(圖3),巖性為煙灰色含黃鐵礦硅化二長花崗巖(圖4d),采樣部位巖體發(fā)生一定的接觸交代蝕變現(xiàn)象,巖體局部硅化呈灰黑色,肉眼難見硫化物顆粒。二長花崗巖呈灰白色—淺肉紅色,中—細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由斜長石、鉀長石、石英和云母組成。斜長石含量30%～45%,鉀長石含量25%～30%,石英含量25%～30%,云母含量5%左右。目前在二長花崗巖中的蝕變破碎帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)金礦體12條,金礦化體二十多條,硅化較強(qiáng)部位金礦化較好。

加祖它士東的樣品(CY01)采集于0勘探線ZK06鉆孔中的花崗閃長巖脈(圖6,圖4h),與圍巖呈侵入接觸關(guān)系,巖石呈淺灰色—灰白色,中粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物有斜長石(42%)、鉀長石(28%)、石英(26%)及黑云母(4%)。斜長石呈板狀、柱狀,普遍被泥化,具聚片雙晶,是更長石。鉀長石,呈板狀、粒狀,在巖石中分布均勻,普遍被泥化。石英他形粒狀,充填在其他礦物空隙之間,形態(tài)受空隙形態(tài)控制。黑云母板狀,全部被白云母化,并析出鐵質(zhì),在巖石中分布均勻,無定向性。接觸帶有明顯的硅化和黃鐵礦化現(xiàn)象,黃鐵礦呈自形—半自形,脈狀、星點狀不均勻分布。

圖6 加?xùn)|礦區(qū)0勘探線剖面圖(底圖據(jù)焦和等,2020修改)Fig.6 Profile map of No.0 exploration line in the Jiazutashidong mining area (modified from Jiao et al., 2020)

3.2 測試方法

LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年測試分析在北京科薈測試技術(shù)有限公司完成,首先在雙目鏡下挑選出干凈透明且自形程度較好的鋯石顆粒,用環(huán)氧樹脂固定、拋光,然后進(jìn)行透射光、反射光及陰極發(fā)光圖像分析,確定分析對象。鋯石定年分析所用儀器為Analytik Jena PQMS Elite型 ICP-MS及與之配套的RESOlution 193 nm 準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕所用斑束直徑為24 μm,頻率為6 Hz,能量密度約為6 J/cm2,以He為載氣。LAICP-MS激光剝蝕采樣采用單點剝蝕的方式,測試前先用鋯石標(biāo)樣GJ-1進(jìn)行調(diào)試儀器,使之達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。鋯石U-Pb定年以標(biāo)樣GJ-1為外標(biāo),微量元素含量利用NIST610做為外標(biāo)、Si做內(nèi)標(biāo)的方法進(jìn)行定量計算 (Liu et al., 2010)。測試過程中在每測定10個樣品前后重復(fù)測定2個鋯石標(biāo)樣GJ-1對樣品進(jìn)行校正,并測量1個Plesovice鋯石,觀察儀器的狀態(tài)以保證測試的精確度。數(shù)據(jù)處理采用ICPMS DataCal程序(Liu et al., 2010),測量過程中絕大多數(shù)分析點206Pb/204Pb>1000,未進(jìn)行普通Pb校正,204Pb含量異常高的分析點可能受包體等普通Pb的影響,對204Pb含量異常高的分析點在計算時剔除,鋯石年齡諧和圖用Isoplot 3.0程序獲得。

3.3 測試結(jié)果

測年樣品的鋯石選擇錐狀、柱狀自形晶體,長100～250 μm,鋯石陰極發(fā)光圖像具有明顯的巖漿韻律環(huán)帶和明暗相間的條帶結(jié)構(gòu),顯示出典型的巖漿鋯石特征(圖7),鋯石U-Pb測試得到的年齡數(shù)據(jù)及同位素比值可見表2。

表2 黑海北二長花崗巖(HHB01)和加祖它士東花崗閃長巖(CY01)鋯石LA-ICPMS U-Pb同位素年齡測試結(jié)果Table 2 Zircon LA-ICP-MS U-Pb data of the Heihaibei monzonite (HHB01) and the Jiazutashidong granodiorite (CY01)

圖7 測試樣品鋯石陰極發(fā)光照片及點位年齡Fig.7 Zircon cathodoluminescence photos and point U-Pb ages of the samples

研究表明不同成因的鋯石具有不同的Th、U含量及Th/U比值,巖漿鋯石的Th、U含量比較高,Th/U比值一般大于0.4,而變質(zhì)鋯石的Th、U含量比較低,Th/U比值一般小于0.1(吳元保和鄭永飛,2004)。黑海北(HHB01)樣品鋯石中16個有效分析點的U含量為228.29×10-6～1065.25×10-6,Th含量為87.55×10-6～270.66×10-6,Th/U比值0.19～0.52,均值0.37,有些點的Th/U比接近0.1,平均值也略低于巖漿鋯石的0.4,說明該樣品鋯石受到了巖漿混合作用的影響,其年齡可能為混合年齡,如第 16點,鋯石206Pb/238U年齡為409 Ma,其余點的206Pb/238U年齡為469～425 Ma,加權(quán)平均年齡為443±8 Ma,諧和年齡為442±10 Ma(圖8a)。在加祖它士東CY01樣品中獲得2組鋯石206Pb/238U年齡,其中第1組6個有效分析點,Th含量為92.07×10-6～665.87×10-6,U含量為185.65×10-6～1433.60×10-6,Th/U比值為0.36～0.54,均值0.45,指示鋯石為巖漿成因,鋯石206Pb/238U年齡范圍為255～246 Ma,加權(quán)平均年齡為250±1 Ma,諧和年齡為 250±3 Ma(圖8b);第二組9個有效分析點,Th含量為80.51×10-6～249.92×10-6, U含量為195.72×10-6～689.19×10-6,Th/U比值為0.30～0.53,均值0.39,說明鋯石為巖漿成因。鋯石206Pb/238U年齡為427～415 Ma,加權(quán)平均年齡為420±2 Ma,諧和年齡為 420±3 Ma(圖8c)。

圖8 黑海北二長花崗巖(HHB01)和加祖它士東花崗閃長巖(CY01)鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡圖及和諧圖Fig.8 Zircon U-Pb weighted mean ages and concordia diagram of the Heihaibei monzonite (HHB01) and the Jiazutashidong granodiorite (CY01)

4 討論

4.1 昆侖河北地區(qū)巖漿活動

東昆侖花崗巖形成可以劃分為4個時段,分別與4個造山旋回相對應(yīng):前寒武紀(jì)(元古宙)、早古生代、晚古生代—早中生代、晚中生代—新生代(莫宣學(xué)等,2007),以早古生代(加里東)、 晚古生代—早中生代(海西—印支)花崗巖類為主。昆侖河地區(qū)也主要發(fā)育這2期巖漿活動。區(qū)內(nèi)加里東巖漿巖帶分布范圍較局限,主要分布在南昆侖俯沖增生雜巖帶,早二疊世—中三疊世俯沖巖漿巖構(gòu)成東昆侖巖漿巖帶的主體,分布在北昆侖巖漿弧中,構(gòu)成規(guī)模巨大的巖漿弧,呈巖基狀集中分布,在巖基北側(cè)則形成小巖株群侵入于早期地層中。

李金超(2017)獲得黑海北二長花崗巖鋯石U-Pb年齡為441 Ma,其地球化學(xué)特征與祁漫塔格烏蘭烏珠爾二長花崗巖十分相似(韓志輝等,2021),SiO2含量分別為71.20%～73.18%和74.03%～74.92%,鋁過飽和指數(shù)(A/CNK)分別為1.00～1.09和1.03～1.05,都屬于弱過鋁質(zhì)巖石,在硅鉀圖中總體屬于高鉀鈣堿性系列并臨近鉀玄巖系列。其微量和稀土元素特征也十分相似,都具有明顯的Eu負(fù)異常,輕重稀土元素發(fā)生過強(qiáng)烈的分餾,均富集Rb、K等大離子親石元素,虧損Nb、Ta、P、Ti等高場強(qiáng)元素,可以認(rèn)為它們形成于相似的構(gòu)造背景下。烏蘭烏珠爾二長花崗巖鋯石U-Pb年齡為422.5 Ma,為晚志留世產(chǎn)物,屬于高分異型Ⅰ型花崗巖,形成于原特提斯洋向柴達(dá)木地塊南緣俯沖碰撞拼貼后的伸展環(huán)境。

東昆侖造山帶牦牛山組磨拉石建造不整合覆蓋在前泥盆系之上,記錄了東昆侖早古生代洋盆關(guān)閉的時間,其中英安巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡為406.1 Ma(張耀玲等,2010),牦牛山組底部流紋巖鋯石U-Pb年齡為423.2 Ma(陸露等,2010),從而限定了洋盆閉合年齡為423.2～406.1 Ma。古特提斯洋于晚二疊世開始向北俯沖于東昆侖地體之下,受洋殼俯沖誘發(fā)產(chǎn)生了大量與俯沖作用相關(guān)的巖漿巖,時代集中在260～240 Ma(Yang et al., 1996;郭正府等,1998;楊經(jīng)綏等,2005;菅坤坤等,2020),俯沖作用一直持續(xù)到中三疊世。位于東昆侖中段和加祖它士東花崗閃長巖統(tǒng)一構(gòu)造帶的灶火溝花崗巖形成于262～260 Ma,巖石地球化學(xué)特征表明,其為Ⅰ型花崗巖,來源于幔源巖漿底侵導(dǎo)致的下地殼的部分熔融,形成于大陸弧環(huán)境(菅坤坤等,2020)。

綜上,此次研究黑海北樣品二長花崗巖(HHB01)加權(quán)平均年齡為443±8 Ma,較烏蘭烏珠爾二長花崗巖侵位時代早約20 Ma,考慮到其構(gòu)造位置更靠南部,可能先于烏蘭烏珠爾二長花崗巖進(jìn)入碰撞后的伸展環(huán)境。加祖它士東花崗閃長巖(CY01)中繼承鋯石源區(qū)應(yīng)該為原特提斯洋俯沖向柴達(dá)木地塊俯沖階段形成的巖體,而加祖它士東花崗閃長巖侵位(250±1 Ma)于古特提斯洋向北俯沖背景下的大陸弧構(gòu)造環(huán)境。

4.2 昆侖河北金礦帶礦床成因分析

4.2.1 成礦時代分析

東昆侖造山帶構(gòu)造活動具有多期次性,中—新元古代、加里東、華力西、印支和燕山期巖漿巖皆有出露,以華力西—印支期巖漿活動最為劇烈,同時區(qū)域上大型構(gòu)造發(fā)育,為成礦提供了良好的背景條件。東昆侖成礦期主要有前加里東期、加里東期、海西期、印支期和燕山期5個,其中與金礦關(guān)系密切的為加里東期和印支期(丁清峰,2004)。

在加里東晚期,萬寶溝大洋玄武巖高原沿東昆中俯沖帶與柴達(dá)木地塊拼貼,東昆北早古生代弧后裂陷帶封閉,洋殼俯沖帶南移至現(xiàn)今的東昆南斷裂帶,伴隨著玄武巖高原的拼貼和柴達(dá)木地塊的增生作用,產(chǎn)生同碰撞花崗質(zhì)巖漿活動,形成了相關(guān)的侵入體和熱液成礦作用,但需要指出的是,該階段萬寶溝大洋高原與柴達(dá)木地塊的碰撞、拼貼屬軟碰撞性質(zhì),所以加里東晚期的花崗質(zhì)巖漿活動并不強(qiáng)烈,同時,因加里東期以后,東昆侖地區(qū)一直處于抬升剝蝕狀態(tài),不易保存淺成礦床。該時段的成礦作用可在東昆北、東昆中和東昆南三個構(gòu)造帶內(nèi)發(fā)生,成礦作用以與花崗質(zhì)巖漿活動有關(guān)的高溫?zé)嵋?W、Sn、Bi 成礦作用有關(guān)(孫豐月等,2003;丁清峰,2004),包括在東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶內(nèi)昆侖河以南產(chǎn)出的一系列鎢錫礦床(康繼祖等,2014)。

東昆侖地區(qū)在印支早期,南側(cè)的巴顏喀拉洋封閉,整個地區(qū)開始發(fā)生強(qiáng)烈的殼-幔相互作用,并開始從擠壓構(gòu)造體制向伸展構(gòu)造體制轉(zhuǎn)化,通過巖石圈拆沉及幔源巖漿的底侵作用,區(qū)內(nèi)巖石圈減薄,為大量的幔源物質(zhì)參與該區(qū)的巖漿活動和成礦作用提供了重要基礎(chǔ),形成一系列熱液礦床。目前在東昆侖地區(qū)發(fā)現(xiàn)的一些重要金礦床都形成于印支期,如東昆侖東段五龍溝金礦,成礦時代為237 Ma左右(豐成友,2002;陳柏林等,2019),成礦地質(zhì)體為紅旗溝花崗閃長巖(244～236 Ma),礦體一般發(fā)育在成礦地質(zhì)體5 km范圍內(nèi)(陳柏林,2019)。東昆侖西段祁漫塔格地區(qū)成巖成礦時代為中—晚三疊世和志留紀(jì),但印支期是成礦強(qiáng)度最大、最具有經(jīng)濟(jì)意義的多金屬成礦期(張愛奎等,2010),卡爾卻卡矽卡巖型銅鉬多金屬礦床輝鉬礦Re-Os等時線年齡239 Ma(豐成友等,2009),花崗閃長巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡237 Ma(王松等,2009)。該期礦床類型以與印支晚期中酸性侵入巖有關(guān)的熱液型金、銅礦為主(包括熱液脈型、矽卡巖型、斑巖型和疊生改造型)(孫豐月等,2003)。

果洛龍洼金礦雖然位于東昆侖成礦帶東段,但是與昆侖河北地區(qū)金礦床位于同一構(gòu)造帶內(nèi)(東昆南),區(qū)內(nèi)地層、巖漿、礦體特征、成礦流體等都與昆侖河北地區(qū)金礦相似,因此具有一定的可比性(丁清峰等,2013;肖曄等,2014;唐洋等,2017;盧寅花等,2020)。果洛龍洼金礦床處于東昆北單元和東昆中單元的過渡地帶,發(fā)育多期次的斷裂構(gòu)造和多期次的巖漿活動,礦區(qū)礦體主要分布在礦區(qū)中部和北部的納赤臺群千糜巖中,受近東西向斷裂構(gòu)造控制明顯(唐洋等,2017),北西向、北東向和近南北向斷裂分布于礦區(qū)中東部,一般規(guī)模不大,多為成礦期后斷裂,對礦體、礦化帶具有破壞作用。在果洛龍洼金礦區(qū)內(nèi)也發(fā)育志留紀(jì)巖漿活動,礦區(qū)內(nèi)基性巖脈鋯石U-Pb年齡為487.5 Ma(岳維好等,2013),富閃鎂鐵質(zhì)巖侵位于424.5 Ma,形成于原特提斯洋閉合后俯沖板片斷離引發(fā)的強(qiáng)烈伸展構(gòu)造背景(盧寅花等,2020),金礦脈中也獲得了三疊紀(jì)的年齡數(shù)據(jù),礦石中絹云母的Ar-Ar年齡為229～202 Ma,并認(rèn)為其代表了金礦的成礦時代(肖曄等,2014)。

李金超(2017)獲得黑海北金礦二長花崗巖為442.2±2.9 Ma,提出成巖年代可以為確定金礦床成礦年齡提供約束條件,雖然五龍溝、黑海北等部分金礦床存在加里東期礦化,但礦體形成和定位應(yīng)該為印支期。Yu et al.(2022)獲得切穿二長花崗巖和金礦化體的輝長巖脈鋯石的 U-Pb年齡為439±3 Ma,認(rèn)為是金礦化年齡,提出黑海北金礦化發(fā)生在早古生代原特提斯洋俯沖階段。

加祖它士東花崗閃長巖獲得的2組年齡數(shù)據(jù)中,較年輕的250±3 Ma代表了脈巖侵位時代,而420±3 Ma應(yīng)該為侵位過程中捕獲的繼承鋯石的年齡,可能來自于區(qū)域上大量發(fā)育的二長花崗巖。除了加?xùn)|地區(qū)之外,在野牛溝溝口的沒草溝、灶火溝(菅坤坤等,2020),也都有三疊紀(jì)巖體出露,這些巖體在區(qū)域上出露不多,說明大部分還未隆升到地表受到剝蝕,相關(guān)的礦產(chǎn)保存條件較好。同時,考慮到以下證據(jù):①黑海北硅化黃鐵礦化二長花崗巖的鋯石U-Pb年齡為443±8 Ma,巖體受到比較強(qiáng)烈的熱液交代影響,該期熱液攜帶有大量金屬礦物,微細(xì)粒黃鐵礦等硫化物,充填在微裂隙中,使巖體呈現(xiàn)灰黑色,同時硅化部位金品位較高,礦化強(qiáng)烈,說明該期熱液活動與金成礦關(guān)系密切;②賦礦的構(gòu)造破碎帶切穿了礦區(qū)的大部分地質(zhì)體,沒有明顯的選擇性,說明構(gòu)造破碎帶形成晚于區(qū)域內(nèi)最年輕的巖體及地層;③區(qū)域化探資料顯示,納赤臺群火山巖As、Cu、Co、Sb元素背景高,因此晚期的熱液可能萃取其中的元素,導(dǎo)致熱液性質(zhì)發(fā)生改變,從而在構(gòu)造有利部位沉淀成礦;④區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)金、鎢、錫等礦床(點)的帶狀分布方向(北西西向)與晚印支期碰撞造山作用方向相協(xié)調(diào),同時鎢成礦與巖漿作用密切相關(guān),說明區(qū)域上在晚印支期有一期成礦作用。綜上,認(rèn)為黑海北硅化二長花崗巖侵位時代可能不代表最終成礦時間,與加祖它士東花崗閃長巖同期的巖漿活動和金成礦關(guān)系更為密切。

東昆侖地區(qū)中—晚二疊世到早三疊世(260～240 Ma)是區(qū)內(nèi)最后一個巖漿活動最強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿旋回,俯沖碰撞形成區(qū)域性韌性變形,深層次韌性變形和深融作用有利于金元素活化并進(jìn)入成礦流體,遷移至地殼淺部的偏脆性構(gòu)造破碎帶中富集成礦,因此,該時期也是金、銅、鎢、錫等多金屬礦產(chǎn)的主要成礦期。

4.2.2 礦床類型、成礦物質(zhì)來源及構(gòu)造控礦分析

張德全等(2005)對柴北緣—東昆侖地區(qū)金礦床有礦時代的數(shù)據(jù)總結(jié)研究發(fā)現(xiàn),金礦床形成于晚加里東期和晚華力西—印支期, 是該區(qū)加里東和晚華力西—印支復(fù)合造山過程的產(chǎn)物,金成礦作用主要發(fā)生在碰撞造山過程的晚期,同時成礦時代與復(fù)合造山作用在時空上的“構(gòu)造遷移”相一致,因此這些金礦床是典型的造山型金礦床。申浩(2016)綜合黑海南金礦床的區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征以及礦床地球化學(xué)特征,認(rèn)為黑海南金礦床成因類型為造山型金礦床。馮李強(qiáng)(2017)也認(rèn)為區(qū)域上黑刺溝和大灶火金礦床成礦特征均與造山型金礦床相似,成因上應(yīng)屬于造山型金礦床。Yu et al.(2022)通過流體包裹體和氫氧同位素結(jié)果認(rèn)為黑海北金礦是與花崗巖巖漿侵入作用有關(guān)的礦床,并非造山型金礦。逯永卓等(2020)認(rèn)為區(qū)域上大灶火、黑刺溝、銅金山等金礦床(點)與二道溝、萬保溝等鎢礦床是與晚印支期及緊隨其后的1期巖漿作用有關(guān)的成礦系列。可見,對于昆侖河地區(qū)金礦的成礦類型并沒有統(tǒng)一的認(rèn)識和確鑿的證據(jù),還需要更多的研究工作。

穩(wěn)定同位素研究顯示,東昆侖造山型金礦硫、鉛都來源于圍巖(豐成友等,2003)。吳庭祥等(2009)研究顯示,沒有明顯的證據(jù)表明金水口群和萬寶溝群是東昆侖成礦帶金礦成礦的礦源層,地層并不能提供金礦成礦物質(zhì)的來源,而區(qū)域變質(zhì)作用,后期的巖漿熱液作用對金的富集具有重要的作用。代表性礦床果洛龍洼金礦成礦流體為中溫NaCl-H2O-CO2體系,主要成礦階段成礦流體可能為高溫低鹽度富CO2變質(zhì)熱液和低溫中高鹽度巖漿熱液兩個端元組成的混合流體(丁清峰等,2013)。

從區(qū)域上金礦的產(chǎn)出特征及賦礦層位來看,其地層成礦專屬性不強(qiáng),主體受構(gòu)造控制,礦體主要產(chǎn)出于北西西向或北西向的構(gòu)造破碎帶、構(gòu)造透鏡體或構(gòu)造巖片中。造山帶構(gòu)造邊界和/或深大斷裂是柴北緣—東昆侖地區(qū)造山型金礦的第一級控制構(gòu)造;發(fā)育在上述深斷裂旁側(cè)的大型剪切帶,是柴北緣—東昆侖地區(qū)造山型金礦的第二級控制構(gòu)造,控制了礦化集中區(qū)或礦田范圍內(nèi)金化探異常和造山型金礦床的分布和產(chǎn)出;上述大型剪切帶派生的褶皺和斷裂系統(tǒng),是造山型金礦床的第三級控礦構(gòu)造,它們控制了礦體的分布和產(chǎn)出。上述造山帶構(gòu)造邊界和/或深大斷裂、大型剪切帶和大型剪切帶派生的褶皺和斷裂系統(tǒng)主要是區(qū)域加里東和晚華力西—印支碰撞造山作用的產(chǎn)物,它們具有大致相同或互相聯(lián)系的幾何學(xué)、運動學(xué)和年代學(xué)特征(張德全等,2007)。因此,昆侖河北地區(qū)在控礦構(gòu)造方面,以上述三級控礦構(gòu)造理論為指導(dǎo),圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

4.3 昆侖河北金礦帶成礦前景分析

東昆侖主要有前加里東期、加里東期、海西期、印支期和燕山期5個成礦期,其中與金礦關(guān)系密切的為加里東期和印支期(丁清峰,2004),但加里東期主要是東昆北、東昆南構(gòu)造帶內(nèi)與熱水噴流沉積作用有關(guān)的成礦作用、印支期大量幔源物質(zhì)參與的巖漿熱液成礦作用,該期成礦作用規(guī)模和展布范圍巨大,可發(fā)生于東昆北、東昆中、東昆南和巴顏喀拉4個構(gòu)造帶中。同時,印支期距今時間相對較短,其后期抬升剝蝕較加里東期要小,較有利于礦床的保存,找礦潛力更大。限于自然條件以及近年來礦業(yè)投資大環(huán)境的影響,東昆侖黑海北地區(qū)近年來找礦成果并不突出,沒有發(fā)現(xiàn)大型及以上的規(guī)模的礦床,但目前發(fā)現(xiàn)的東西近100 km斷續(xù)出露的長的金礦化帶,從巖漿活動時代和構(gòu)造位置看,具有良好的成礦前景。

(1)黑海北金礦

黑海北工作區(qū)內(nèi)目前圈定的Sb-1含礦破碎帶長達(dá)13 km,只對中東部的Ⅰ區(qū)進(jìn)行了較系統(tǒng)的勘查,在1 km的范圍內(nèi)提交金資源量6 t以上,礦體沿走向具有分段富集、尖滅再現(xiàn)的規(guī)律,已在該帶中部及西部圈定出了一定規(guī)模的金礦(化)體,顯示出良好的找礦前景。另外,受限于自然條件和經(jīng)費限制,該帶的東西兩側(cè)延伸并沒有得到完全控制,相信隨著勘查程度的不斷提高會有新的找礦成果。通過對M3主礦體的深部驗證,發(fā)現(xiàn)礦體在走向上穩(wěn)定延伸,300 m以淺在傾向上延伸穩(wěn)定,ZK0807鉆孔在斜深400 m左右揭露到厚度19.50 m的金礦化層,金礦化帶在傾向上延伸較大,同時黑海北金礦的礦物組合特征(細(xì)粒黃鐵礦、毒砂等低溫礦物組合)、石英及硅化巖體中流體包裹體(個體較小,以富液相為主)都顯示,目前已經(jīng)控制的礦體成礦溫度較低,暗示了礦區(qū)深部具有良好的成礦潛力,推測深部應(yīng)該有規(guī)模較大的礦體。

區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的金礦點成礦類型主要為石英脈型和破碎蝕變巖型,從礦點的分布來看,大多數(shù)礦點位置位于昆中斷裂以南的昆南構(gòu)造混雜巖帶上,東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶是區(qū)內(nèi)金成礦的有利構(gòu)造單元體,該雜巖帶中組成復(fù)雜,斷裂構(gòu)造、韌性剪切帶發(fā)育,且?guī)е袔r漿活動頻繁,從加里東運動至燕山期運動均有巖漿活動的軌跡,可以為金成礦作用提供物源或熱源。通過對1∶5萬的地球化學(xué)水系沉積測量中圈定的金元素異常(圖9)進(jìn)行查證,也發(fā)現(xiàn)了幾個小規(guī)模的金礦體,說明地球化學(xué)異常區(qū)塊可以作為找礦的依據(jù)之一。

圖9 昆侖河北地區(qū)1∶5萬化探異常圖(底圖據(jù)王秉章等,2008修改,圖例同圖1)Fig.9 1∶50000 scale geochemical anomaly in the northern Kunlun River area (The source of the base map is modified from Wang et al.,2008, and the legends are the same as in Fig.1)

在黑海一帶通過1∶5萬航磁測量(圖10),圈定磁異常44處。正負(fù)異常分布上總體呈明顯的條帶狀,展布方向為北西西向、北西向及少量東西向,與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造一致,依據(jù)野外物性測定結(jié)果,地層磁性較弱,磁場上多形成負(fù)磁場區(qū)。區(qū)內(nèi)高強(qiáng)正磁場主要為各類侵入巖體和火山巖引起,磁場展布方向也與區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)構(gòu)造走向一致,中酸性巖體可引起幅度不等的寬緩磁異常;基性—超基性巖體磁性較強(qiáng),是形成局部強(qiáng)磁異常的主要原因。在詳查區(qū)北部分布有與F53斷層平行展布的F52構(gòu)造,與區(qū)內(nèi)的Au土壤異常十分吻合,地表也發(fā)育破碎帶(Sb-2),但覆蓋嚴(yán)重,目前還未發(fā)現(xiàn)礦化線索,根據(jù)熱液脈型金礦床在空間上的平行成礦特點,結(jié)合地表已有的化探異常,該破碎帶具有較大的成礦前景。

圖10 昆侖河北地區(qū)航磁異常圖(底圖據(jù)焦和等,2020修改)Fig.10 Aeromagnetic anomalies of the northern Kunlun River area (modified from Jiao et al., 2020)

此外,在1∶5萬化探異常AS02異常區(qū)進(jìn)行了1∶1萬土壤測量工作,圈定土壤異常5處(AP1—AP5;圖11),部分已經(jīng)開展過異常查證,效果良好。AP2異常區(qū)內(nèi),激電異常與土壤異常吻合性較好,該異常與F53斷裂帶關(guān)系較為密切,顯示異常區(qū)對于尋找構(gòu)造蝕變巖型金多金屬礦較為有利。對AP4查證后,地表圈定出1條規(guī)模較大的構(gòu)造破碎帶Sb-1,帶內(nèi)圈定出金礦體7條,金礦化體數(shù)十條,已證實為礦致異常。對AP5異常進(jìn)行了槽探和鉆探查證,鉆探工程在深部圈定出了金礦化帶1條,雖然未圈定出金礦(化)體,但進(jìn)一步工作證實礦化帶在該異常區(qū)仍有延伸,具有一定的找礦前景。

圖11 黑海北地區(qū)1∶1萬土壤測量異常分布圖Fig.11 1∶10000 scale soil geochemical anomalies in the Heihaibei area

音頻大地電磁測深剖面顯示,構(gòu)造破碎帶在電性特征上顯示為低電阻率(核部<100 Ω·m),低阻帶巖石碎裂程度高,含礦性較好,已知金礦體均賦存于低阻核部和低阻—高阻轉(zhuǎn)換梯度帶內(nèi)。如00勘查線,200～350 m深度,整體電阻率值較低,電阻率值小于200 Ω·m,低阻帶自地表延伸至4200 m段高以下,延伸深度超過700 m,低阻核部位于4830 m段高附近,電阻率數(shù)值小于80 Ω·m,該低阻帶推測為構(gòu)破碎帶,該破碎帶北傾,傾角較陡,延伸較深,通過鉆孔施工揭露出多層礦(化)體,均位于150 Ω·m等值線區(qū)域內(nèi)(圖12),表明在深部150 Ω·m等值線范圍內(nèi)有較大的找礦空間。

圖12 黑海北00勘查線地物綜合剖面圖Fig.12 Geological and geophysical comprehensive profile map of No.00 exploration line in the Heihaibei gold deposits

(2)加祖它士東地區(qū)

加?xùn)|地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的金礦(化)體沿Sb-1構(gòu)造破碎蝕變帶分布,該帶是此區(qū)主要的含礦構(gòu)造,其西端有向陽溝金礦,東端有大灶火金礦。Sb-1構(gòu)造破碎蝕變帶在工作區(qū)近東西向穩(wěn)定延伸達(dá)4.5 km,只在局部地段發(fā)現(xiàn)金礦(化)信息,在該帶中東段通過深部驗證圈定出厚度較大、品位較高的金礦體,受工程限制,其在走向和傾向上的延伸還不明朗。從地形上來看,目前圈定礦體的位置是該含礦帶上一處負(fù)地形地段,在地表整體表現(xiàn)為礦化體,金品位一般在1 g/t以下,與東臨的大灶火礦區(qū)相似。從物探結(jié)果來看,已圈定的金礦帶與物探異常位置相對應(yīng),異常帶也較好地反映出含礦構(gòu)造帶在深部的展布形態(tài)。通過鉆孔ZK06所控制的富礦段礦體,顯示中酸性巖體疊加斷裂構(gòu)造是主要控礦因素,巖體破碎帶中發(fā)育的大量石英脈是金礦的主要載體,礦體北傾,與以往工作礦體南傾的認(rèn)識不同,但是考慮到加?xùn)|地區(qū)礦體在垂向上較為直立,局部傾向有變化都很正常,這種北傾的礦體能否成為成礦有利標(biāo)志還需要進(jìn)行更多驗證。在段高4650 m左右,Sb-1構(gòu)造破碎蝕變帶近東西向延伸穩(wěn)定,礦化特征明顯,具有較強(qiáng)的褐鐵礦化、硅化等蝕變,與已圈定礦體的地段相似,綜合分析認(rèn)為,加祖它士東地區(qū)在段高4650 m左右的區(qū)間是金富集成礦的有利部位,具有較大找礦前景。

區(qū)內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的具有一定規(guī)模的金礦(化)體,均位于F2斷裂以北的次級斷裂形成的蝕變破碎帶內(nèi)。金礦(化)體的形態(tài)受到F2構(gòu)造嚴(yán)格控制,F2斷層及其蝕變破碎帶為成礦空間及成礦元素的活化遷移通道。推斷該礦床的成礦是多期次構(gòu)造活動及遠(yuǎn)程巖漿活動所產(chǎn)生的含礦熱液沿區(qū)域性斷裂帶運移,并在斷裂帶兩側(cè)的次級構(gòu)造帶內(nèi)沉淀富集成礦。其成因類型為與構(gòu)造及熱液活動有關(guān)的熱液充填-交代型。

在加?xùn)|地區(qū)開展的激電中梯剖面、高精度磁法剖面及音頻大地電磁測深剖面工作顯示,在17JDCJP1剖面上,激電剖面194點至206點間激電異常視電阻率表現(xiàn)為平穩(wěn)變化低阻,數(shù)值在100 Ω·m左右,音頻大地電磁測深斷面120等值線與之相對應(yīng),表明120等值線范圍為破碎蝕變帶的賦存位置,顯示破碎帶形態(tài)陡立南傾,深部延伸至海拔4550 m左右,在其他剖面上,通過鉆探工程驗證,已發(fā)現(xiàn)礦(化)體均位于120等值線范圍內(nèi)。在激電剖面224點至234點、244點至258點兩段激電異常,未開展音頻大地電磁工作且無鉆孔驗證,地下深部地質(zhì)情況不清,但在異常段均有土壤異常反映,具有較好的工作前景。

昆中斷裂帶南側(cè)的次級構(gòu)造帶為區(qū)內(nèi)的主要賦礦構(gòu)造,大灶火-黑刺溝及黑海北礦區(qū)Au多金屬礦體均賦存于該構(gòu)造帶內(nèi),構(gòu)造蝕變破碎帶為區(qū)內(nèi)的主要找礦標(biāo)志,走向變化的部位即為礦體的有利賦存部位。

5 結(jié)論

(1)昆侖河北地區(qū)靠近昆中斷裂帶,發(fā)育早古生代、古生代—中生代多期巖漿活動,黑海北硅化二長花崗巖鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為443±8 Ma,應(yīng)該形成于原特提斯洋向柴達(dá)木地塊俯沖碰撞后伸展環(huán)境。加祖它士東的樣品花崗閃長巖脈含有較多的繼承鋯石,巖漿鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為250±1 Ma,繼承鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為420±2 Ma,加祖它士東花崗閃長巖侵位于古特提斯洋向北俯沖背景下的大陸弧構(gòu)造環(huán)境。

(2)研究認(rèn)為昆侖河北地區(qū)金礦成礦作用與早中生代三疊紀(jì)巖漿活動關(guān)系更為密切,其礦床類型是造山型金礦還是與巖漿熱液有關(guān)的金礦床還存在爭論,需要更多的工作。

(3)綜合其他工作成果,分析認(rèn)為昆侖河北地區(qū)土壤化探異常、低阻高極化激電異常、主要斷裂(穿礦區(qū))的次級斷裂形成的蝕變破碎帶等可以作為區(qū)內(nèi)主要的找礦標(biāo)志,通過進(jìn)行異常查證,推測整個成礦帶具有很大的找礦前景。