青海省都兰地区矽卡岩型铁多金属矿地质特征及成矿规律

马成兴，李良俊，马文斌，马忠元

(青海省第三地质勘查院，青海 西宁 810029)

0 前 言

青海省都兰县主要分布在东昆仑北坡岩浆岛弧带与弧后裂陷盆地。前造山基底与造山期后碳酸盐岩盖层是该区矽卡岩铁多金属矿的主要赋存部位，区内的构造(近东西向)与次级构造对区内的矽卡岩型铁多金属矿控制明显[1-2]。岩浆活动(华里西中酸性)是该区的主要矿物质来源，铁锌和铜以及铅等是其主要的矿种类型。铅锌向深部富集。造山期后盖层对区内矿体影响极大，矿体处于弧后裂陷盆盖层区域，具有非常大的埋深。矽卡岩型铁多金属矿在都兰地区非常丰富，且具有很高的品位，磁铁矿与铅锌矿等进行相互伴生[3]。而且越向深部越是富集，提示区内具有非常大的找矿潜力。由于多种因素的影响，区内目前未进行深入的研究，文中对青海省都兰地区矽卡岩型铁多金属矿地质特征进行分析，对其成矿规律进行了探讨。

1 区域成矿地质背景

都兰地区分布在我国青海省偏西方向的区域上，该区为中央造山带偏西方向—秦祁昆造山系的重要组成，区内造山作用复杂，具有多期次的特点。各造山带见图1，文中主要对漫塔格都兰构造岩浆带进行分析研究，该带被称为东昆仑造山带，是东昆仑弧盆系的重要组成部分，主要分布在前寒武纪基底的上面，受洋盆开合(早古生代)以及皱褶造山(加里东期)的影响。

1 构造岩浆带边界；2 早古生代缝合带主断裂；3 晚古生代缝合带主断裂；4 研究区范围；Ⅰ 柴北缘结合带；Ⅱ 柴达木地块；Ⅲ 祁曼塔格—都兰；Ⅳ 东昆仑北坡；Ⅴ 东昆仑南坡；Ⅵ 宗务隆山—鄂拉山

图1 研究区造山带

金水口岩群(古元古界)在区的广泛出露，其主要分布于东昆仑偏北方向的北坡构造带上，属于前寒武系结晶基底，角闪岩以及片麻岩和大理岩以及片岩等是其主要的岩性特征。火山—沉积岩系(滩间山群岛弧型)在祁漫塔格—都兰构造岩浆带广泛发育，主要为早古生界。夹碎屑岩以及结晶灰岩的绿片岩主要分布在下侧，粉砂岩以及砂岩等主要分布在中部偏上的区域。在都兰地区的周围分布着一些石炭系地层，主要由碳酸盐岩以及碎屑岩等构成。陆相火山岩(鄂拉山组)在区内普遍发育[4]。

岩浆侵位活动由于祁漫塔格—都兰与东昆仑偏北方向的北坡构造带非常突出，面积大，不仅分布酸性岩同时还发育超基性岩，尤以中酸性岩更为突出。

2 白石崖矿床地质特征

2.1 矿区地质

大干沟组(下石炭统)以及缔敖苏组(缔敖苏组)在区内主要出露，由于第四系地层的覆盖，因此其出露呈现零星特点。主要呈现SE以及NE向倾斜，角度在40(°)～60(°)方位。区内具有非常突出的断裂构造，然而因地表覆盖的因素，很难对其运动学以及几何学特征进行观察，主要通过推测的手段对断裂的性质进行确定，依照相关工程以及控矿断裂，显示层间破碎带(NW向)以及逆断层(NNE向)是其主要的控矿构造。背斜构造是矿区的主要特征，总体呈现NWW向，约有8 km长，岩体在其轴部上进行侵入，对其造成很大的破坏，呈现不完整的褶皱特征。

区内发育有大范围的侵入岩，其产出特点呈现岩株(不规则)以及岩基状，英安岩以及花岗闪长岩与石英闪长岩和云母花岗岩等是其主要的岩性特征。区内铁多金属矿与花岗闪长岩与其存在非常紧密的联系。

2.2 矿体地质特征

地层层间破碎带以及中酸性侵入体外侧的交接带(印支期)是该区铁多金属矿的主要产出部位。主要为旁侧接触带以及顶部接触带，矿体在岩石顶部发生凹陷的区域上逐渐呈现变富及变厚的特征。隐伏矿体是区内的主要类型，主要呈现不规则以及似层状和囊状与透镜状的特点，分支现象在走向上可见。主要呈现NW向展布，向SE以及NE向进行倾斜，角度为40(°)～60(°)，其中有744 m的矿体长度，为最大矿体，其厚度在10.14 m，有210 m的延伸。Fe以及Pb与Zn等是其主要的成矿元素。同时还存在Ag以及Cd与In等元素，存在明显的分带性特征，铅锌矿主要分布在其上部，铁矿主要分布在其下部，并随着岩体接触带呈现相同的变化特点。矽卡岩矿石是其主要的矿石特点，黄铜矿、磁铁矿、闪锌矿与方铅矿等是其主要的矿石矿物，同时还存在赤铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等。斜长石、石英、透辉石、绿泥石、石榴子石与透山石等是其主要的脉石矿物。他形结构、半自形结构、粒状结构是其主要的矿石构造。条带状以及块状和细脉状等是其主要的矿石构造。碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、蛇纹石化是其主要的围岩蚀变特征，与铁多金属矿化存在紧密联系的主要为绿泥石化以及蛇纹石化等。

2.3 矿床成矿模式

基于对典型矿床进行分析研究，并结合具有相同特点的矿床，对其地质特征、构造环境、控矿条件、矿石分布及成因等进行全面的研究与分析，并与矽卡岩型铁多金属矿进行详细的对比研究，对白石崖矿床成矿模式总结如下(见图2)。

1 晚三叠世鄂拉山相火山岩建造；2 早石炭世大干沟组砂岩；3 晚三叠世闪长岩—花岗闪长岩；4 矽卡岩；5 砂岩；6 结晶灰岩；7 断裂破碎带；8 岩浆热液；9 铅锌矿体；10 铁矿体

图2 白石崖矿床成矿模式

3 控矿因素分析

3.1 大地构造环境及演化

对青海省都兰地区不同的矿床地质特征、构造背景与环境，还有控矿条件等进行系统研究与分析，柴达木陆块以及欧龙布鲁克微陆块在古元古代阶段出现裂解，并有洋壳的出现，同时存在新的沉积[5]。上述板块在晚元古代以及早古生代时期，呈现隆起剥蚀的情况，洋盆在此阶段形成并存在海相沉积。柴达木陆块以及东昆仑和欧龙布鲁克区域在早古生代到晚古生代阶段，出现裂解，同时存在火山喷发以及中酸性岩浆侵入的特点。由于挤压作用对柴达木以及东昆仑与欧龙布鲁克地区在晚古生代以及中生代的影响，出现了强烈的火上喷发以及中酸性岩浆侵入的情况。为区内矽卡岩型铁多金属矿的形成奠定了很好的基础。

3.2 地层对成矿的影响

通过对白石崖铁多金属矿等的围岩成矿条件研究表明：所有矽卡岩型铁多金属矿床(点)几乎均围绕寒武系—奥陶系滩间山群和缔敖苏组、石炭系大干沟组地层分布，金水口群地层仅有很少的一些铁多金属矿分布。对其深层地层条件进行深入研究显示，不同时期的泥质砂岩(含钙镁)以及碳酸盐等与不同时期的铁多金属矿存在非常密切的联系。依照成矿的具体情况，矽卡岩铁多金属矿尤与滩间山群地层(寒武系—奥陶系)存在非常紧密的联系，同时金水口群(古元古界)以及石炭系与之成矿关系密切。

3.3 岩浆岩与成矿的关系

东昆仑北部的岩浆弧是都兰地区主要分布所在，具有非常突出的岩浆活动，而且呈现多期次的特点。对其分析发现，与成矿存在紧密联系的是中酸性侵入岩浆活动(三叠世)。主要岩石类型有花岗岩、灰绿闪长岩、黑云母花岗岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩等。依照岩石化学特征，可将区内的岩石进行两个系列的划分，主要包括高钾钙碱性(T2)以及偏铝质高钾钙碱系列(T3)等，后者与成矿处在非常紧密的联系。

3.4 构造对成矿的控制作用

综合分析，主要控制都兰地区成矿的为：

1)祁漫塔格沟弧系带以及东昆仑北部岩浆弧地带是该区铁多金属矿的主要分布地带。区内构造对其成矿作用重大，尤其二者交汇区域；

2)区内具有非常大的导矿构造，主要为断裂(EW向、NW向)；

3)容矿构造是NW向、NE-NEE向断裂，层间断裂、裂隙、节理、破碎带、岩体与围岩接触带、背斜和向斜构造的轴部与翼部区域上，尤其是在褶皱过程中因岩性差异，造成两种不同岩性的地层间发生虚脱的空隙部位。

4 成矿规律

都兰地区成矿过程主要集中在中—晚三叠世阶段，铁多金属矿形成主要是接触交代特征，以白石崖矽卡岩型铁多金属矿为代表。依照区内的矿床成矿特点，后期阶段叠加改造作用对以前形成的矿床影响加大。存在多样化的成矿特点，显示其复成因素。

铁多金属矿床主要分布在东昆仑北部岩浆弧带内，尤其是石炭系和滩间山群地层尤为突出。主要呈现Fe(PbZn)-PbZn-Fe(SnW)-Fe(CuPbZn)从南北方向的元素组合变化趋势。除产在金水口群地层(古元古界)的矽卡岩铁多金属矿在成矿元素共生组分上呈现较为单一的情况外，石炭系以及滩间山群(滩间山群)呈现复杂的成矿元素共生特征，Pb、Zn、Cu、Sn、W、Au等都与Fe相伴而生，同时存在一些独立的矿体主要为Pb、Zn、Cu、Sn等。复合矿体是其主要的成矿类型。一些独立的金属矿体与铁矿体呈现水平上的分带性以及垂直上的分带性。即碳酸盐岩以及中酸性岩地层的接触带附近生成平面上铁多金属矿体。在岩体较远的区域上，金属矿体一般能够独立形成。铅锌多金属矿主要分布在垂直的方向上，铁矿主要产于下部。

5 找矿标志

5.1 直接找矿标志

1)赤红色在地表区域形成的氧化带，由氧化引起；

2)碳酸盐岩与中酸性岩体相互交接的地层构造带；

3)矿化矽卡岩带、矽卡岩化带以及角岩化带通常随着地层与侵入体二者相互交接的取代形成，由于岩体和地层出现岩体侵位过程，侧向的作用对其造成影响，破碎带主要形成于内外岩体接触带中，绿泥石、石榴石、直闪石、透辉石、透山石等是其主要的蚀变类型。通常情况下，铁多金属矿主要分布在蚀变强烈，以及范围较大的区域上，具有较大规模、且品位较高的特点。

5.2 间接找矿标志

1)通过物探手段对区内甲类以及乙类异常特征的圈定，存在较为陡峭的梯度，形态规则且多数正、负异常相伴出现。通常1 000 nT异常幅值只要出现在较浅埋深的矿体上，有的可为10 000 nT；而1 000 nT以下的幅值特点主要出现在较深埋藏深度的矿体上；

2)Pb、Zn、Cu、Sn、W、Mo、Bi等与矽卡岩铁多金属矿进行相互伴生，可以将这些元素当做间接找矿的标志。

6 结 论

石炭系地层以及滩间山群(寒武系—奥陶系)相互交接的部位与中酸性花岗侵入岩等是该区矽卡岩型铁多金属矿的主要产出部位。区内矽卡岩多金属矿与印支期存在非常紧密的联系，尤其是中—晚三叠世阶段是该矿的主要成矿阶段。该成矿期主要成矿作用均与该期中酸性侵入岩浆活动密切相关。所以，针对区内的侵入岩进行详细的分析与研究，对其进行空间分布划分，同时结合区内的成矿地层相互之间存在的联系，可以对该区找矿工作起到很好的指导作用。