青海野马泉地区矿床成矿—控矿因素分析

张洪涛，张先福，黄碧云，方永坤

（青海省环境地质勘查局，青海西宁810007）

青海野马泉地区矿床成矿—控矿因素分析

张洪涛*，张先福，黄碧云，方永坤

（青海省环境地质勘查局，青海西宁810007）

野马泉地区属于青海省东昆仑祁漫塔格成矿带的重要组成部分，为青海省最重要的铁多金属成矿远景区之一。近年来找矿效果显著，已发现有四角羊—牛苦头、尕林格、虎头崖、野马泉大型矿床，肯德可克、它温查汉、它温查汉西、那陵郭勒河西等一批中型矿床。该区地理条件、外部环境和开发条件优越，是青海省最为理想的工业原料基地。近年来找矿效果显著。为了更好地进行总结找矿规律，对野马泉地区矿床成矿—控矿因素略作分析。

矿床；侵入岩；围岩；构造；成矿控矿因素

野马泉地区已发现的矿床（点）主要为矽卡岩型、热液型，其次为斑岩型，成矿与岩浆岩关系十分密切，尤其是与晚古生代—早中生代侵入岩关系更为密切。成矿受侵入岩类型、侵入岩与围岩接触形态和接触带产状、围岩岩性，以及构造等因素的综合控制。

1　侵入岩因素

不同地质构造背景、不同岩浆源区，以及不同分异程度的侵入岩，对成矿规模、成矿类型和成矿矿种具有重要的影响。

（1）勘查区同碰撞早期石英二长闪长岩主要分布在野马泉矿区，尕林格矿区和沙丘地区亦有少量分布。石英二长闪长岩形成的矿体规模较大，矿石品位较高，矿石类型以磁铁矿矿石和磁铁矿—闪锌矿矿石最为常见。花岗闪长岩分布范围比石英二长闪长岩要广，但主体分布于野马泉以东，尤其在野马泉矿区、四角羊沟矿区、尕林格矿区及沙丘地区广泛分布。花岗闪长岩形成的矿体规模超过石英二长闪长岩，尤其是多金属矿的规模更大得多。矿石类型亦十分复杂，金属矿物主要有磁铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等，尤其以出现大量磁黄铁矿和闪锌矿为特征。似斑状二长花岗岩主要分布在景忍、冰沟和长山，仅在长山和冰沟地区侵入岩形成的矽卡岩外接触带发现有少量磁铁矿和方铅矿闪锌矿。而二长花岗岩在区内分布范围更加广泛，形成矿体的规模相差较大。以虎头崖Ⅵ矿带二长花岗岩为代表，其成矿规模达到中型以上，矿石金属矿物以闪锌矿、黄铜矿和方铅矿为主；以野马泉矿区，以及虎头崖Ⅱ矿带二长花岗岩为代表，其成矿规模为小型或仅仅是矿点，矿石金属种类以铁、铜、锡为主。

（2）勘查区发现的4处大型矿床，除虎头崖多金属矿床外，其它3处成矿侵入岩均为同碰撞早期花岗闪长岩或花岗闪长岩和石英二长闪长岩的组合，可见这2种岩石成矿的能力强。可能与岩浆源区具有不同的地球化学背景特征有关。

从统计结果来看（见表1），石英二长闪长岩、花岗闪长岩Cu、Zn含量较高，二长花岗岩Pb含量较高，岩浆源区具有不同的地球化学背景，岩石成矿的能力不同，成矿具有一定的专属性，同碰撞早期I型花岗闪长岩和石英二长闪长岩形成铁矿和锌矿为主，而后碰撞早期具有地幔物质贡献的I型二长花岗岩形成铜铅锌矿，而壳源特征为主的S型花岗岩形成铜、锡、钨、钼和少量铁矿。

表1　侵入岩Cu、Pb、Zn元素含量统计结果

（3）花岗闪长岩、石英二长闪长岩分异程度（分异指数平均为75.76）低于同碰撞晚期似斑状二长花岗岩（分异指数平均为86.42）和后碰撞阶段二长花岗岩（分异指数平均为85.39）。分异程度高，在岩浆结晶的过程中，铁在结晶的固相中大量分散，在岩浆热液中较难富集，铁矿成矿能力就不强。反之，分异程度低，则有利于形成铁矿。石英二长闪长岩分异程度（分异指数为61.94）较花岗闪长岩分异程度（分异指数为76.45）低，形成的矿石中铁矿石资源量所占比例就高一些。以野马泉矿床为例，石英二长闪长岩形成的矿石中，铁矿石量占总矿石量的比例达到80.73%，而花岗闪长岩形成的矿石中，铁（含硫铁矿）矿石量占总矿石量的比例大约为40%左右。

而早二叠世俯冲阶段形成的花岗闪长岩、石英二长闪长岩，分异指数平均为75.65，与晚三叠世同碰撞阶段花岗闪长岩、石英二长闪长岩分异指数平均为75.76非常接近。但早二叠世花岗闪长岩、石英二长闪长岩未能形成矿床。一方面可能与其围岩是金水口岩群片麻岩、片岩等不利于接触交代的岩石有关。另一个方面，可能是与岩浆源区具有密切的关系。同位素地球化学特征显示，晚三叠世的花岗闪长岩和石英二长闪长岩，具有幔源物质的贡献，这也许是造成晚三叠世花岗闪长岩和石英二长闪长岩成矿能力强，而早二叠世花岗闪长岩和石英二长闪长岩未成矿的另外一个原因。

（4）二长花岗岩成矿金属种类与石英二长闪长岩、花岗闪长岩存在差异。二长花岗岩之间，成矿能力和成矿金属种类也存在差异。这可能与侵入岩源区、分异程度和演化方式存在差异有关。

La、Sm元素浓度在分离结晶作用过程中变化缓慢，在La含量和La/Sm图解中，曲线为水平状［1-2］。从图1大致可看出，晚三叠世虎头崖Ⅵ矿带二长花岗岩可能存在较强的分离结晶作用。分离结晶作用强，在岩浆结晶的过程中，铁在结晶的固相中更容易分散，因此在岩浆热液中铁含量较低，较难形成铁矿。铜、铅、锌相对于铁而言，在结晶的固相中分散的能力较低。

虎头崖Ⅵ矿带二长花岗岩形成的矿种以铜、铅、锌矿为主，尤其是出现大量的方铅矿，铁矿很少出现。看来可能主要与其分异程度高于石英二长闪长岩、花岗闪长岩，以及存在较强分离结晶作用有关。Ⅵ矿带二长花岗岩成矿能力强于其它二长花岗岩，可能与其岩浆源区有一定的关系。而以野马泉和虎头崖Ⅱ矿带为代表的二长花岗岩，分异程度较高，壳源为主的特征较明显，成矿金属矿种类上出现锡（如虎头崖Ⅱ矿带锡矿达到小型规模），以及一些钼、钨等（Ⅱ矿带西段发现有钼、钨矿体），铅锌矿的规模则很小。

图1　岩浆分异演化La.La/Sm图解1.早二叠世花岗闪长岩、似斑状二长花岗岩、二长花岗岩演化线；2.晚三叠世辉长闪长岩、石英辉长岩演化线；3.晚三叠世花岗闪长岩演化线；4.晚三叠世二长花岗岩（虎头崖Ⅵ号带为代表）演化线；5.晚三叠世二长花岗岩（虎头崖Ⅱ号带为代表）演化线

Ⅶ矿带主矿体，主要位于虎头崖东部。从空间位置来看，主矿体均距离Ⅵ矿带二长花岗岩近一些。这说明虎头崖成矿热液很可能是来源于Ⅵ矿带的二长花岗岩（闪长岩也可能提供了一部分）。前面已阐述，Ⅵ矿带二长花岗岩成矿能力较强，其成矿的矿种上以铜、铅、锌矿为主，与虎头崖矿床成矿矿种基本一致。这些特征说明，Ⅵ矿带二长花岗岩，对虎头崖矿床的形成，具有重要的贡献。

（5）成矿强度除与侵入岩岩石类型有密切关系外，侵入岩与围岩接触形态和接触带产状对矿体规模，以及形态具有明显的控制作用［3］。岩体与围岩接触带产状由陡变缓部位或岩体接触形成的凹陷带是形成厚大矿体最有利的部位，如野马泉M5-1磁异常区和M13磁异常区形成的厚大矿体。这主要由于这种接触形式增大了接触面积，且凹陷带内应力较小，有利于矿液聚集。接触带产状较缓对成矿有利，接触带产状较陡，接触界面作为高角度开放系统，矿液沿界面不易停滞，因此该地段基本上无矿体产出。侵入岩中捕虏体与侵入岩形成的接触带，接触面积很大，交代作用较彻底，形成的矿体规模较大，为良好的储矿部位。岩体与围岩呈超覆接触，形成的矿带和矿体规模相对较大，如虎头崖矿床Ⅵ、Ⅱ矿带。这可能主要与超覆接触方式下，热液不易散失，接触交代较充分有关。

2　围岩因素

对于接触交代矽卡岩矿床，围岩岩性对接触交代具有明显影响作用，被交代的岩石以化学性质活泼，有效孔隙度高的碳酸盐岩为主。尤其是成分不纯且具有硅化的碳酸盐岩，在岩浆侵入过程中容易破碎，也易形成层间滑动及层间剥离，有利于形成储矿构造，这对成矿非常有利。而硅泥质岩惰性组分高，化学性质不活泼，有效孔隙度低，不利于溶液渗透，且岩石可塑性强，不易破碎，对矽卡岩化和热液蚀变的进行有一定的阻滞和隔挡作用，往往成为矿体的顶板。

对于热液型矿床，不同地层成矿潜力具有很大差异。勘查区内热液型矿（远接触带矽卡岩型）主要产在蓟县系狼牙山组，且矿床规模能达到大型。如虎头崖矿床Ⅶ矿带已提交60余万吨铅锌铜多金属资源量，新疆维宝矿床已提交80余万吨铅锌铜多金属资源量。而其它层位热液型（远接触带矽卡岩型）矿产规模较小（如Ⅳ、Ⅴ矿带），均在中小型以下。推断与中元古代被动大陆边缘环境存在一定的关系。

中元古代被动大陆边缘环境下，形成的狼牙山组热水沉积岩系，硅质岩微量元素含量较正常沉积地壳高出几—几十倍，该套地层富含Pb、Zn、Ag、AS、Sb等成矿物质。局部已有成矿事实，如矿区发现的砷硫锑铅矿石等。虽然未能形成具有工业利用价值的矿床，但狼牙山组地层为印支期岩浆热液交代提供了重要物质基础。虎头崖矿床规模之所以能达到大型，与中元古代成矿物质的预富集作用可能存在很密切的关系。而流体包裹体分析结果显示，明显存在两种不同的成矿流体，可能存在两期成矿。这也说明成矿物质预富集，岩浆热液叠加成矿的推断，可能是合理的。

3　构造因素

勘查区构造与成矿关系非常密切。成矿前构造常造成成矿围岩的差异，导致成矿规模的差异和影响矿体的连续性。成矿期北西西向构造控制了矿区的地层走向、褶皱形态、矿产分布及次一级构造的展布，为矿区主要控矿构造；北东向、北西向共扼断层组在垂向上沟通了北西西向断层和层间构造，为矿区主要导矿构造，部分地段亦为良好的储矿构造（如虎头崖矿区北西部）；受主压应力的作用，层间构造和节理的发育，对矽卡岩的形成起到了重要的意义，为矿液的贯入、运移、交代和沉淀提供了良好的场所，为矿区主要储矿构造。成矿后构造多切割了矿体、矽卡岩带、围岩和岩体，对矿体具有破坏作用［3］。

虎头崖矿床规模较大，可能与矿区构造背景处于昆北断裂方向转折地段有很密切的关系。受晚三叠世造山的影响，区域断裂方向发生局部扭曲，在虎头崖矿床内形成近东西向逆断层，而矿区北部受挤压发生褶皱，在背斜核部形成虚脱和张性断裂，侵入岩沿背斜核部附近应力薄弱地带侵入。这些构造的发育，为成矿热液的运移提供了便利。而热液总是向着应力小的地区运移聚集，表现在矿区就是向着断层的上盘，即Ⅶ矿带处运移聚集，这对矿床的成矿十分有利。

4　结论

同碰撞早期花岗闪长岩和石英二长闪长岩，是本区形成矽卡岩型铁多金属矿床最主要的侵入岩类型。后碰撞早期那些在成因上显示有地幔物质贡献的侵入岩，成矿能力亦较强，二长花岗岩主要形成热液型铅锌多金属和矽卡岩型多金属矿。而后碰撞早期壳源为主的二长花岗岩，成矿金属种类以锡、钼、钨等为主。中元古代地层成矿元素预富集、岩浆热液和构造的叠加，是形成虎头崖热液型矿床良好的成矿要素组合。勘查区发现较多斑岩矿化信息，但对成矿—控矿因素，目前研究还不够深入，初步分析可能与后造山—造山后强过铝花岗岩关系密切，但应进行进一步的研究与探讨，以指导到本区的找矿工作。

［1］陈骏，王鹤年，等.地球化学［M］.科学出版社，2004.

［2］ Allegre CJ and Othman DB.Nd-Sr Isotopic Relationship in Granitoid Rocks and Continental Crust Devebpment：A Chemical Spproach to Orogensis［J］.Nature，1980，286：335-341

［3］张爱奎，莫宣学，刘光莲，等.野马泉矿床特征及找矿潜力分析［J］.矿产与地质，2010，24（2）：97-106.

P612

A

1004-5716（2016）02-0176-03

2014-12-10

2014-12-11

张洪涛（1970-），男（汉族），山东淄博人，工程师，现从事固体矿产勘查工作。