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青海省格尔木二道沟白钨矿床地质特征初析

2016-09-23王泰山鲁海峰逯永卓马俊林徐贝贝

中国钨业 2016年4期
关键词:白钨矿石英矿石

王泰山,鲁海峰,张 尧,逯永卓,马俊林,徐贝贝

(1.青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室,青海 西宁 810012;2.青海省地质调查院,青海 西宁 810012)

青海省格尔木二道沟白钨矿床地质特征初析

王泰山,鲁海峰,张尧,逯永卓,马俊林,徐贝贝

(1.青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室,青海 西宁 810012;2.青海省地质调查院,青海 西宁 810012)

青海省格尔木二道沟白钨矿床是近年发现的新矿床,文章从地层、构造及岩浆岩等方面介绍了矿区的成矿地质背景,通过对矿区已经发现的白钨矿体从赋矿层位、含矿岩性、矿体特征及围岩蚀变等方面进行了归纳总结,初步认为矿区内发现的白钨矿与地层及构造关系密切,其中石英脉是矿区内白钨矿的主要载体,白钨矿在垂向上存在一定的分带特征,元素也从地表W元素向深部W、Cu、Bi元素组合变化,同时分析了区内成矿地层、构造、岩浆岩及成矿条件,提出了二道沟白钨矿床为中高温石英脉型白钨矿床。

白钨矿床;地质特征;成因;二道沟;格尔木

近年来新疆西昆仑地区发现白干湖钨锡矿田的发现[1-4],在青海东昆仑地区也发现了大量的钨锡矿化线索,但是由于青海东昆仑地区整体研究程度较低,对已知矿产成矿地质特征的认识还很薄弱。本文通过对东昆仑二道沟地区新发现的白钨矿床的矿床地质特征研究,分析和探索青海东昆仑地区钨锡矿的找矿潜力。

1 成矿地质背景

二道沟白钨矿床在区域上地处青藏高原东北部,大地构造单元分属秦祁昆造山系南昆仑结合带之东的昆仑南坡俯冲增生杂岩带。以昆中断裂为界,北邻北昆仑岩浆弧,以昆南断裂为界,其南部紧邻巴颜喀拉地块可可西里—松潘前陆盆地,南部东西两侧分别与南昆仑结合带中的玛多—玛沁俯冲增生杂岩楔及木孜塔格—布青山蛇绿混杂岩带相望。区内建造组成丰富,具有比较复杂的地质构造特征,弧盆体系的构造格局划分明确。最新研究发现[5],花岗岩与白钨矿存在直接的成因关系;该区在漫长的历史演化过程中,主要经历了加里东—早华里西期、华里西—早印支期及晚印支—燕山期的大规模造山运动,岩浆活动较为频繁,是成矿的重要条件[6-7]。

区域地层出露复杂,自元古宙至第四系均有分布。出露主要地层有中-新元古代万保沟群层状变玄武岩夹变安山岩、千枚岩、层凝灰岩、凝灰质粉砂岩及薄层灰岩、条带状灰岩、砂质灰岩,奥陶纪纳赤台群千枚岩、细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩夹粉砂岩、玄武岩、粗面岩、玄武安山岩,少量砾岩、砂质灰岩或生物屑泥晶灰岩,三叠世昌马河组及清水河组砂板岩。最新研究发现,昌马河组及纳赤台群地层中W元素含量普遍高于地壳元素丰度,昌马河组长石岩屑砂岩中W平均含量9.23×10-6,纳赤台群粉砂质板岩中W平均含量3.96×10-6,其浓集系数分别是8.4、3.6,是矿区内钨矿的主要赋矿地层[8]。

矿区内构造主要为褶皱和断裂。该区褶皱复杂,主要有流变褶皱系统和层滑褶皱系统。基底变质岩系褶皱样式以流变褶皱为主,中元古宙—早古生代盖层为流变褶皱;晚古生代—中生代早期盖层中褶皱以层滑褶皱为主;断裂构造是区内最发育的构造形迹,也是控制测区现今构造格局的主要构造。总体呈北西-北西西向,其中北西西向为区内主干断裂,发育程度高、规模较大、生成时期早,具有明显的继承性,表现出长期活动、多次复活特征。

侵入岩在区域上以加里东期、印支期及燕山期侵入岩为主,分布较广,以小岩株状、岩脉(枝)形式产出。其中加里东期岩体侵入于奥陶纪纳赤台群碎屑岩中,主要为早志留世—晚志留世的二长花岗岩、英云闪长岩;印支期岩体在区内广泛出露,岩石类型包括了二长花岗岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩、花岗斑岩和辉长岩,但以二长花岗岩为主;燕山期岩体为早侏罗世灰-灰红色中细粒二长花岗岩,分布于东昆仑南坡增生杂岩带内。

图1 二道沟白钨矿床矿区地质构造简图Fig.1 Geologicalsketch of the Erdaogou scheelitedeposit

2 矿区地质概况

2.1地层

矿区出露地层为中-晚奥陶世纳赤台群,岩性为长石石英砂岩、粉砂质板岩,粉砂质板岩为区内主要赋矿地层,其中夹少量碳酸盐岩(3%左右),图1。

2.2构造

2.2.1褶皱构造

区内褶皱构造多为近地表的褶曲现象,深部仍为单斜地层。地表褶皱整体轴向为110°~290°,轴面产状210°∠80°褶皱两翼产状为北翼200°~220°∠70°~85°,南翼20°~25°∠67°~75°,两翼夹角35° ~70°之间。

2.2.2断裂构造

矿区断裂构造发育,主要有3条,F1为区内主干断裂,与区内地层及白钨矿矿脉产状一致。

F1断裂位于矿区东北部,呈北西—南东向延伸,断层性质不明;断层在地表呈破碎带,宽50~100m,区内延伸约2 km,破碎带多见绢云母化、绿泥石化、高岭土化发育,并见有强褐铁矿化。

F2、F3断裂为磁法解译的断层,走向北西—南东,区内延伸距离超过3 km,断层性质不明。

2.2.3劈理、片理

岩石中劈理、片理化也极为发育,由于劈理,片理和裂隙的发育,导致岩石孔隙度的增大,有利于后期热液的活动和矿物成分的析出,形成脉状矿床。

2.3岩浆岩

区域上见有加里东期侵入岩体及印支期侵入岩体,主要岩性为英云闪长岩、花岗闪长岩及二长花岗岩。

英云闪长岩:灰白色,中细粒结构,块状构造,岩石由黑云母(22%)、石英(21%)、普通角闪石(3%)、更长石(52%)、磷灰石(0.8%)、磁铁矿(0.7%)、绿泥石(0.4%)及锆石(0.1%)矿物组成,见少量的次生白云母。

花岗闪长岩:灰色,不等粒状花岗结构,块状构造,主要由石英(25%)、斜长石(47%)、钾长石(20%)、黑云母(4%)及少量磷灰石(<1%)、磁铁矿等组成;SiO2含量为69.23%~71.15%;Na2O+K2O含量普遍较高,平均为7.51%,A/CNK=1.21~1.35;主要表现为高钾钙碱性偏铝-过铝质,为同碰撞—后碰撞S型花岗岩。

二长花岗岩:变余中细粒花岗结构、碎裂结构,块状构造,岩石由斜长石(30%~35%)、钾长石主要为微斜长石和微斜条纹长石(25%~35%)、石英(20%~30%)及少量的黑云母、白云母、磷灰石、金红石、榍石等组成;SiO2含量为68.57%~69.91%; Na2O+K2O含量普遍较高,平均为8.11%,A/CNK= 1.51~1.56;主要表现为高钾钙碱性过铝质,为同碰撞—后碰撞S型花岗岩。

矿区内侵入岩主要为同碰撞—后碰撞S型花岗岩,但矿区白钨矿产出部位尚未发现相应的岩体,通过磁法测量,初步推断矿区深部可能存在隐伏的致矿岩体(图2)。

图2 二道沟白钨矿床矿区磁法等值线图及推测隐伏岩体位置Fig.2 M agnetic contour and location of postulated concealed intrusivebody in the Erdaogou scheelitedeposit

3 矿床地质特征

3.1矿体特征

迄今为止,区内圈定出一条长约3.2 km,宽约550m的白钨矿化带,矿带走向110°~290°,赋矿围岩为纳赤台群粉砂质板岩,矿带内蚀变发育,主要为绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化。根据工程控制,矿区已圈定51条矿脉,分属8个矿脉群。

矿化带内石英脉密集分布,含脉率5~10条/m,脉宽一般在0.5~2 cm,最宽可达10~50 cm,白钨矿多分布于石英脉中,呈细脉状,星点状分布,局部可见浸染状、团块状分布。矿脉厚0.3~8.6m,地表延伸200~1 000m,延深40~450m(见表1、图3)。

区内主要矿体特征如下:

MⅣ-2矿体:地表长70m,倾向延深450m,由ZK001、ZK004两个钻孔控制,石英脉矿体主要赋存于粉砂质板岩裂隙中,顺层产出,白钨矿多呈星点状、细脉状产出,紫外灯照射有荧光反应,呈淡蓝色,伴随白钨矿多见白云母、绢云母、黄铁矿、褐铁矿等。矿体产状110°∠84°,倾角较陡,矿体真厚度2.55~4.0m,WO3品位0.103%~0.127%。

MⅤ-3矿体:矿体长980m,倾向延深40~180m,自西向东由 ZK1502、TC001、ZK001、ZK004、TC29、TC17、TC1601控制,石英脉矿体顺层产于粉砂质板岩的裂隙中,白钨矿多呈星点状、细脉状,矿脉中白云母、绢云母、黄铁矿、褐铁矿发育;矿体北西向,产状110°∠86°,矿体真厚度0.87~4.55m,WO3品位0.1%~0.29%。

表1 研究区矿群特征表Tab.1 Key data of oregroups in thestudied area

图3 矿区某勘探线剖面图Fig.3 Section of exploration line in them ining area of the scheelite deposit

MⅥ-3矿体:由ZK002、ZK004两个钻孔控制,为深部隐伏矿体,倾向上延深250m,矿体中白钨矿呈星点状、细脉状产出,矿脉中白云母、绢云母、黄铁矿、褐铁矿发育;矿体走向北西向,产状110°∠83°,倾角近于直立,为陡倾斜矿体,矿体真厚度0.43~6.13m,WO3品位0.09%~0.10%。

MⅦ-1矿体:矿体长600m,倾向延深350m,自西向东由ZK1502、ZK002、ZK004、TC002、TC7控制,为深部隐伏矿体,石英脉矿体主要赋存于粉砂质板岩裂隙中,顺层产出,白钨矿多呈星点状、细脉状产出,紫外灯照射有荧光反应,呈淡蓝色,矿脉中矿石矿物为白云母、绢云母、黄铁矿、褐铁矿。矿体总体产状110°∠85°,倾角较陡,矿体向深部变为厚度较大的2条矿体,矿体真厚度0.98~9.85m,WO3品位0.10%~0.126%。

总体而言,矿区白钨矿床产状稳定,白钨矿体厚度小、成群分布,与杨金沟的石英脉型白钨矿床相似[9-11],该区白钨矿体从地表向深部且矿体厚度有变厚的趋势,深部还发现了少量的黄铜矿、辉铋矿及辉钼矿。

3.2矿石特征

3.2.1矿石物质组成

矿区内矿石类型主要为白钨矿矿石、铜铋矿矿石两种。

白钨矿矿石为区内主要的矿石类型,矿石矿物白钨矿一般呈细粒状,局部呈半自形板状(图4)。铜铋矿矿石包括矿石矿物白钨矿、黄铜矿、辉铋矿(图5)。

矿石矿物主要有白钨矿、黄铁矿及少量的黑钨矿、黄铜矿、辉铋矿等;脉石矿物主要有石英、长石、白云母、黑云母、绢云母、绿泥石。

图4 矿区白钨矿矿石照片Fig.4 Scheelite im ageof the scheelite deposit

图5 矿区铜铋矿矿石照片Fig.5 Im ageof Bi-Cu bearing ore in thescheelitedeposit

白钨矿:呈白色,紫外灯下具天蓝色萤光,呈他形粒状晶,部分呈半自形粒状晶,粒径多在0.04~0.624mm间,聚集呈条痕状分布于岩石中,白钨矿集合体宽在0.24~1.6mm间。

黑钨矿:多呈不规则粒状,局部呈板状,粒径在0.004~0.05mm间,分布在脉石矿物集合体中,呈似斑点状集合体在脉石矿物中断续定向排列分布,显片麻状构造,含量少。

黄铜矿:呈他形粒状、半自形粒状晶,粒径在0.003~0.05mm间,呈稀疏星点状分布在岩石中,与黄铁矿、闪锌矿互不接触。

辉铋矿:呈针状半自形-自形晶,粒径较大,肉眼可见,长约1~3 cm,呈团块状分布于石英脉中,伴生有黄铜矿。

3.2.2矿石结构、构造

矿石结构主要以糜棱结构、粒状鳞片变晶结构、半自形粒状结构及他形-半自形粒状结构为主。矿石构造主要为块状构造。

3.3围岩蚀变

矿区围岩蚀变主要有白云母化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化、硅化及少量的云英岩化,其中绢云母化、绿泥石化广泛发育于粉砂质板岩、千枚岩中,而在岩石较破碎地段常见有高岭土化发育,硅化则多见于变粉砂岩中。

4 流体包裹体

区内流体包裹体主要为气液相,大小集中在5~7μm,流体成分为H2O-NaCl体系[12],且水含量较高,大于95%,还有少量CO、CH4、N2、H2等,亦可见少量的未明成分的次生包裹体(见图6),水溶液的盐度一般很低,大部分在4.6%~5.4%之间(图7),少数为9.3%,经过对区内流体包裹体进行测试分析,研究区与白钨矿有关的流体均一温度范围231~506℃(图8),经压力校正,其相应的成矿温度为:487~510℃[12],属中高温;流体盐度[w(NaCleq)]5.9%~6%,属低盐度(表2)。

图6 流体包裹体照片Fig.6 Im ageof fluid inclusion in quartz

表2 二道沟白钨矿床均一温度盐度结果Tab.2 Uniform tem peratureand salinity table in the Erdaogou scheelitedeposit

图7 盐度直方图Fig.7 Salinity histogram

图8 均一温度直方图Fig.8 Uniform tem peraturehistogram

综上所述,二道沟白钨矿床为中高温石英脉型白钨矿床[14]。

5 结论

(1)青海省格尔木市二道沟地区白钨矿床为中高温石英脉型白钨矿床。矿体呈脉状产于中晚奥陶世纳赤台群粉砂质板岩中,该矿床矿体数量众多、单矿体厚度小。

(2)该矿床垂向分带明显,由地表至深部呈钨—钨铜铋—铋钼的特征。

(3)该矿床为与岩浆热液有关的中高温石英脉型白钨矿床,成矿温度为:487~510℃。

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Geological Featuresof the Erdaogou Scheelite Deposit in theGeErmu of QinghaiProvince

WANGTaishan,LUHaifeng,ZHANGYao,LUYongzhuo,MA Junlin,XUBeibei

(1.QinghaiKey Laboratory ofGeologicalProcessesand MineralResourcesofNorthern Qinghai-TibetPlateau,Xining 810012,Qinghai,China;2.Qinghai GeologicalSurvey Institute,Xining 810012,Qinghai,China)

The Erdaogou scheelite deposit is a newly discovered deposit in Geermu,Qinghai province.This paper gives a comprehensive introduction of the strata,structure and magmatic rocks of the Erdaogou deposit and also concludes the features of ore-bearing rocks,ore bodies and alteration of walled-rocks.The scheelite ore bodies display close relation with the strata and structures,and quartz veins are themain hosts to scheelite.Compositional variation is found across the verticalprofile in the deposit.The superficialpart is rich inW,whereas the deep level is featured by the combination ofW,Cu,and Bi.Considering the ore forming and tectono-magmatic background in the area,we propose that the Erdaogou scheelite depositbelongs to themedium-high temperature quartz-vein type.

scheelite deposit;geologic feature;genesis;Erdaogou;GeErmu

TD164+.2;TD166

A

10.3969/j.issn.1009-0622.2016.04.003

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