青海省都兰县加羊多金属矿地质特征与成矿机理研究

2019-01-12汪成萍薛才毛赵胜楠丁成旺杨海云

中国锰业 2019年5期

关键词：斜长石绿泥石大理岩

汪成萍，薛才毛，赵胜楠，丁成旺，杨海云

(1. 青海省第四地质勘查院，青海西宁 810029； 2. 青海省第一地质勘查院，青海海东 810600; 3. 青海省第二地质勘查院，青海西宁 810028)

1 地层

研究区范围内出露地层为奥陶系滩间山群(OST)，出露范围较大，其岩性为一套碳酸盐岩组和变火山岩岩组地层。

1.1 碳酸岩岩组(OST1)

位于研究区东南部，主要岩性为泥晶灰岩、泥灰岩、石英砂岩、砂质灰岩等。总体走向为66(°)，倾向南东，倾角30(°)～75(°)。其中泥晶灰岩、泥灰岩大多已变质形成方解石大理岩(OST1(mb))，石英砂岩变成变余绿泥石英砂岩(OST1(ss))，该套地层在矿区内长约700 m左右，最宽约137 m，最窄60 m，该岩组为研究区的主要赋矿层位。

1)方解石大理岩(OST1(mb))：灰色—灰白色，细粒变晶结构，块状构造，主要矿物成分为方解石，局部有黄铁矿呈星点状。局部有绿泥石化、矽卡岩化。

2)变余绿泥石英砂岩(OST1(ss))：深灰色，变余砂状结构，块状构造，主要矿物成分为石英、绿泥石黑云母。受热接触变质作用，岩石中组成矿物及结构构造发生了改变。泥质物全部被绿泥石、黑云母矿物取替，形成交代假象结构；坑道中普遍见绿泥石细脉沿裂隙充填，伴随有黄铁矿出现。

3)砂质灰岩：受热蚀变成变质石英砂岩，灰色，粒状变晶结构，块状构造，主要矿物成分为微晶方解石、石英，其中方解石呈他形细粒粒状。

1.2 火山岩岩组(OST2)

岩性主要有流纹岩安山岩(OST2(α))、英安质角砾熔岩(OST2(bl))。

1)安山岩(OST2(α))：多呈深灰绿色，半晶质胶质结构，杏仁状构造，主要矿物有中性斜长石(40%～50%)、黑云母(10%～15%)、阳起石(1%～2%)。其中基性斜长石呈半自形小板条状构成斑晶，局部平行排列，部分略微有高岭土化、绢云母化、帘石化。主要分布于研究区东南部和北部[1]。

2)英安质角砾熔岩(OST2(bl))：灰紫色，碎屑结构，流纹构造。岩石由碎屑物和胶结物两部分组成。碎屑物有斜长石、钾长石、石英晶屑，岩屑为酸—中酸性火山岩组成，棱角不明显，稍有磨圆现象。熔岩成分为玻璃质和隐晶质及个别钾长石、石英等，胶结物具流纹构造。出露于研究区东南部。

2 构造

2.1 褶皱

研究区滩间山群地层整体表现为一向北倾伏的背斜构造，轴向近南北，核部由浅变质碎屑岩、大理岩、大理岩化灰岩组成。东翼地层较陡产状多在50(°)～70(°)，西翼地层产状较缓，在45(°)左右[2]。

2.2 断裂构造

区内断裂构造较发育，通过调查发现北东向断裂构造主要有F103、F104、F105、F106、F107、F108、F109、F110。

F101：总体走向北东，倾向北西，倾角67(°)～73(°)，走向控制长度330 m，倾向延深大于200 m，且该构造位于花岗闪长岩岩体内。

F103：总体走向北北东，倾向南东，倾角59(°)～79(°)，走向控制长度80 m，倾向延深大于90 m，该断层位于灰岩、大理岩内，位于ⅩⅤ矿带下盘、ⅩⅣ矿带上盘，局部破碎较严重。

F104：位于ⅩⅣ矿带下盘、ⅩⅢ矿带上盘，与F103近平行产出，总体走向北北东，倾向南东，倾角64(°)～75(°)，走向控制长度56 m，倾向延深大于130 m。

F105：位于ⅩⅡ矿带下盘、Ⅶ矿带上盘，其中Ⅷ矿带在F105中产出。总体走向近北北东，倾向南东，倾角59(°)～85(°)，可见明显破碎带，走向控制长度大于80 m，倾向延深大于150 m。

F106：位于Ⅶ矿带下盘、Ⅵ矿带上盘。总体走向近北北东，倾向南东，倾角64(°)～70(°)，走向控制长度大于80 m，倾向延深大于150 m。

F107：位于F106下盘，Ⅵ矿带从中产出。与F106近平行产出，总体走向近北北东，倾向南东，倾角70(°)左右，走向控制长度大于50 m，倾向延深大于140 m。

F108：位于Ⅵ矿带下盘，总体走向近北北东，倾向南东，倾角56(°)～82(°)，在地表可见出露，走向控制长度大于130 m，倾向延深大于180 m。

F109：位于F108下盘且与其近平行，ⅩⅠ矿带中产出。总体走向北北东，倾向南东，倾角63(°)～68(°)，走向控制长度大于100 m，倾向延深大于100 m。

F110：位于Ⅴ矿下盘，与F108近平行，总体走向近北东，倾向南东，倾角52(°)～62(°)，走向控制长度大于80 m，倾向延深大于50 m。

3 岩浆岩

研究区内有多期岩浆侵入和火山喷发活动，侵入岩及火山岩都较发育。区内出露的侵入岩主要为华力西期花岗闪长岩，分布在研究区南区和北区[3]。研究区内侵入岩主要有石英斑岩、花岗闪长岩。

1)石英斑岩：灰绿色，斑状结构，块状构造，斑晶矿物主要为石英，其次为钾长石、斜长石，含量25%，基质成分与斑晶相同，基质占75%。石英：斑晶石英为他形粒状，偶见双锥状，常被熔蚀成港湾状、浑圆状，粒径0.3 mm×0.4 mm，基质为他形粒状，粒径0.01 mm，含量45%。钾长石：斑晶钾长石为半自形板状，粒径0.2 mm×0.5 mm，高岭土化强烈，基质钾长石为细粒粒状，粒径0.1 mm，含量35%。斜长石：斑晶与基质中均有产出，斑晶斜长石为半自形板状，粒径0.2 mm×0.4 mm，绢云母化强烈，基质为细粒粒状，粒径0.1 mm以下，含量20%。主要分布在研究区北部。

2)花岗闪长岩：灰白色，中细粒花岗结构、半自形结构，在岩体中部则变为中粗粒花岗结构，块状构造。主要由钾长石、斜长石、石英、角闪石、黑云母矿物组成。钾长石：含量为10%～35%，他形，具微纹构造、条带构造，略具高岭土化。斜长石：含量35%左右，半自形板状结构，少数为他形结构，环带构造。部分略有绢云母化、绿帘石化，少数斜长石呈小嵌晶分布于钾长石等矿物之中。石英：含量为10%～15%，他形粒状，常被熔蚀呈浑圆状，粒径0.3 mm×0.4 mm。角闪石：含量10%～15%，半自形—他形粒状，绿泥石化现象；黑云母含量少，约占2%，个别绿泥石化或被帘石化交代。主要出露在研究区南部，呈岩基或岩株状。据岩石化学分析表明，矿区花岗闪长岩体里特曼指数δ=3.82，属富硅、贫铝，富铁、钠、钾的碱性系列花岗闪长岩[4]。

前期详查对矿区南部花岗闪长岩岩体采取了10个岩石原生晕样，分析岩体中元素丰度，根据分析矿区花岗闪长岩体中富含W、Mo、Cu、Pb、Au等元素，可能是为矿区提供成矿物质来源的成矿母岩。

4 围岩蚀变和矿体围岩

4.1 围岩蚀变

围岩蚀变主要有矽卡岩化、绿泥石化、绿帘石化、萤石化、硅化、碳酸盐化。

1)矽卡岩化。滩间山群碳酸盐岩组与花岗闪长岩体接触带矽卡岩比较发育。呈脉状、透镜状、不规则状产出。其岩性主要为透闪石—阳起石矽卡岩、阳起石—透辉石矽卡岩、绿泥石化—透辉石矽卡岩、绿泥石化—透闪石矽卡岩，有时可见其中有石榴子石被交代残余。铅锌矿体主要赋存于矽卡岩化带中[5]。

2)碳酸盐化。在矽卡岩中方解石分布于钙铁辉石、透辉石、阳起石粒间，或呈细脉状充填岩石裂隙中，是矽卡岩期后热液活动产物。

3)硅化。透辉石矽卡岩、钙铁辉石矽卡岩中有石英呈细脉状分布，或包围、交代透辉石、钙铁辉石、阳起石，是矽卡岩期后热液活动产物，伴有大量金属硫化物。

4)绿泥石化。与阳起石化紧密相伴，还有鳞片状绿泥石包围，交代透辉石、钙铁辉石，或呈细脉状分布于透辉石矽卡岩、钙铁辉石矽卡岩裂隙，导致矽卡岩带中的岩性复杂化。

5)萤石化。矿区内为弱萤石化，萤石颗粒细小，肉眼不易看到，镜下鉴定表明，萤石沿矽卡岩裂隙断续分布，或在钙铁辉石粒间，说明萤石是矽卡岩期后热液活动产物，具萤石化地段金属硫化物矿化强烈。

4.2 矿体围岩

矿体围岩主要为大理岩、变余绿泥石英砂岩，以大理岩为主。大理岩：灰白色—灰色，粒状变晶结构，块状构造，主要矿物成分为方解石(含量大于95%)，含少量绿泥石、石英，与岩体接触带附近有硅化现象，黄铁矿含量1%左右，呈星点状分布。变余绿泥石英砂岩：深灰色，变余砂状结构，块状结构，主要矿物成分为石英、绿泥石黑云母。原岩推测为泥质石英砂岩，受热接触变质作用，岩石中组成矿物及结构构造发生了改变[6]。泥质物全部被绿泥石、黑云母矿物取替，形成交代假象结构；原生石英还保留较完整砂屑形态，粒径大小一般在0.1～0.3 mm，呈尘棱角或棱角碎屑状，沿裂隙有绿泥石细脉充填，伴随有黄铁矿出现。

5 成矿机理研究

5.1 矿床成因

三叠纪侵入岩—花岗闪长岩岩体中富含W、Mo、Cu、Pb、Zn、Au、Ag等元素，岩浆冷凝成岩过程中，分异出含有Cu、Pb、Zn、Au、Ag热液，为成矿物质富集提供了条件。

奥陶系滩间山群火山岩岩组下伏的碳酸盐岩组，受岩浆岩侵入挤压及构造影响，在地层内部产生大量张性裂隙，且大理岩具较高的孔隙度，为含矿热液运移—沉淀赋集提供了通道和场所。

三叠纪中酸性岩浆岩成岩过程中分异出富含气液组分的成矿流体(岩浆热液)，接触交代碳酸盐岩，形成钙铁辉石、透辉石、石榴石矽卡岩，为干矽卡岩阶段；其后岩浆热液继续活动，发生阳起石化、透闪石化、绿泥石化、碳酸盐化、萤石化，进入湿矽卡岩阶段，同时金属硫化物充填富集成矿，属岩浆期后热液交代(充填)矿床。

5.2 找矿标志

1)地层与岩性标志：碳酸盐岩是形成接触交代矽卡岩的重要条件，而矽卡岩是直接找矿标志。

2)构造标志：岩体(脉)与碳酸盐岩的接触带附近的断裂，特别是具隔挡层(粉砂质泥板岩)与大理岩之间的层间断裂是形成矽卡岩及矽卡岩期后含矿热液活动的有利场所，上述构造就是找矿的构造标志。

3)侵入岩标志：中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触带是找矿重要标志。

4)蚀变标志：矿区所发现的矿体均分布于矽卡岩带中，其中钙铁辉石、透辉石、石榴石矽卡岩中叠加有透闪石—阳起石化、绿泥石化、硅化、碳酸盐化，硅化、碳酸盐化、萤石化与金属硫化物关系最密切。因此，钙铁辉石、透辉石、石榴石矽卡岩、透闪石—阳起石化、绿泥石化是找矿重要标志，而硅化、萤石化、碳酸盐化是直接的找矿标志。