青海省开木棋河东铜钼多金属矿地质特征与成矿机理研究

罗志中，孙宏亮，罗 瑛，李升阳，付 军，常海安

(青海省地质调查院 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)

1 地层概况

研究区出露地层较为单一，主要为古元古代金水口岩群(Pt1J)，主要岩性如下[1]。

该套地层受后期构造岩浆活动改造、破坏，多呈残留体形式产出，总体呈北北西—南东向展布，产状40(°)∠55(°)。

2)黑云母石英片岩：显微鳞片粒状变晶结构，片状构造。主要成分为石英(65%～66%)，绢云母(26%)，白云母(25%)，白云母5%，斜长石(4%～5%)。该岩石经变质作用，使岩石中石英发生变质重结晶，形成变晶粒状，原形状消失，粒径大小以0.3～0.6 mm为主，少数为1 mm，定向分布粒间成分为：绢云母、白云母及黑云母等。由于变质应力作用，使鳞片矿物明显定向排列并显示条纹相向分布，形成片状构造。据变质后的矿物成分特征，原岩为副变质岩类。

2 构造特征

2.1 断层

研究区内脆性断裂构造较为发育，局部发育韧性剪切构造；其中北东向断裂4条(F2、F3、F4、F5)，北西向断裂2条(F1、F8)，近东西向断层2条(F6、F7)，主要为性质不明断裂，其构造变形特征分述如下。

F1：位于Mo-1异常区，区内长1.1 km，呈北西—南东向展布，总体走向135(°)，断面倾向北东，倾角40(°)～55(°)，沿断层发育宽10～50 m不等的断层破碎带，带内岩石破碎，有泥化、碳酸岩化、高岭土化等蚀变，局部见有褐铁矿化。断层面总体较平整，局部见有断面擦痕显示逆冲迹象，地貌显示一系列线型负地形和山垭口。断裂南东端被第四系覆盖，中部发育一系列近北北东向平行展布的次级断裂，北西段延伸至研究区外。

F2：位于HS27异常区北部，区内长0.8 km，呈北东—南西向展布，总体走向70(°)，断层主体位于中三叠世花岗闪长岩体中，接触面不明显，沿断层走向两侧地层、岩石较为破碎，有泥化、高岭土化等蚀变，局部见有褐铁矿化。地貌上表现为一系列线型展布的负地形及鞍部。断裂两端均被第四系覆盖，导致该断裂性质不明。

F3：位于HS27异常区南部，区内长2.6 km，呈北东—南西向展布，总体走向75(°)，该断裂上下盘岩块均为中三叠世花岗闪长岩。断层面总体较平整，地貌显示一系列线型展布的负地形。沿断层两侧发育断层破碎带，宽约20～100 m不等，带内岩石破碎，有泥化、高岭土化等蚀变，局部发育褐铁矿化。断裂南西端延伸至研究区外，北东端被第四系覆盖。

情况二：如图5，作△ADB的外接圆⊙E，假设点E与点D在AB的同侧，连接DE、AE、BE，在⊙E中，∠DEA=2∠DBA=60°，又因为DE=AE，所以△ADE为等边三角形，所以∠DAE=60°，因为AD=AE，CD=AD，AE=BE，所以CD=BE，又因为AC=AB，所以△ADC≌△AEB，所以∠BAE=∠CAD=11°，所以∠BAC=∠DAE-∠CAD+∠BAE=∠DAE=60°，又因为AC=AB，所以

F4：位于Mo-2异常区中部，区内长1.1 km，呈南西—北东向展布，总体走向55(°)，该断裂主要发育在中三叠世花岗闪长岩，局部地段切穿早侏罗世正长花岗岩。断层面总体较平整，地貌显示为一系列线型展布的水流冲沟。沿断层两侧发育断层破碎带，宽约5～10 m不等，带内岩石破碎，高岭土化、褐铁矿化等蚀变较为发育。断裂南西端延伸至填图区外，北东端被第四系冲洪积物所覆盖。

F5：位于HS27异常中部，区内长1.6 km，呈北东—南西向展布，总体走向70(°)，该断裂横穿中三叠世花岗闪长岩，断层面总体较平整，地貌显示为一典型负地形(沟谷)，沿断层两侧局部可见岩石较为破碎，高岭土化、褐铁矿化等蚀变较为发育，该断裂与区内JD2激电异常和C1异常出露位置较为对应。

F6：位于HS27异常中部，区内长1.4 km，呈近东西向展布，该断裂横穿中三叠世花岗闪长岩，局部基岩较为破碎，大多地段被第四系风成砂覆盖。该断裂与区内JD3激电异常和C2异常出露位置较为对应。

F7：位于HS27异常中部，区内长1.5 km，呈近东西向展布，该断裂横穿中三叠世花岗闪长岩，形成地表宽约10 m破碎蚀变带，见有高岭土化、褐铁矿化等蚀变发育，另外孔雀石化多呈星点状、薄膜状沿破碎带产出；该断裂与区内JD4激电异常出露位置较为对应。

F8：位于HS27异常西侧，区内长0.5 km，呈北西—南东向展布，总体走向110(°)，该断裂横穿中三叠世花岗闪长岩，西端横切英云闪长斑岩体，地表破碎蚀变带较为明显，以发育高岭土化和褐铁矿化为典型特征。该断裂与区内JD5激电异常出露位置较为对应。

总体上看，区内F5、F6、F7、F8断层均形成了破碎蚀变带，而已发现的铜钼矿化多产出于断层破碎带周边，进一步证实区内断层活动为成矿提供了有利的导矿和容矿空间。

2.2 节理

受断层活动影响，区内次级构造较为发育，次一级构造在区内多以节理形式产出，野外工作过程中根据节理的交切关系(错开、限制、互切)进行大致划分，主要以MCu-3、MCu-4、MCu-5矿体产出地段进行观测，见有A(南倾)、B(南西倾)、C(北西倾)3组剪节理，A:160(°)～188(°)∠73(°)，B:225(°)∠55(°)，C:315(°)∠55(°)；其中A(南倾)、B(南西倾)节理面均可以见有星点状、薄膜状孔雀石化分布，属于含矿节理，二者有可能为同一组节理，而C(北西倾)节理面未见有矿化分布，从交切关系来看，A(南倾)、B(南西倾)节理应为早期节理，C(北西倾)节理应为后期节理。

3 岩浆岩

研究区岩浆活动频繁，尤其以华力西期—印支期岩浆活动最为强烈。其中侵入岩约占测区总面积的82%以上，侵入活动时代主要分为中三叠世、晚三叠世、早侏罗世3个时期，岩石类型较多，主要以中、酸性岩为主。

3.1 中—晚三叠世侵入岩

1)花岗闪长岩(γδT2)大面积出露于研究区内，占侵入岩总面积的75%，呈岩基状产出，岩石呈灰白色，中粗粒花岗结构，块状构造，花岗闪长岩中常见孔雀石化和褐铁矿化现象，显微镜下可见新鲜的细脉状黄铜矿集合体，暗示成矿作用发生在花岗闪长岩固结之后。

2)二长花岗闪长岩(ηγT2)在研究区范围内出露较少，呈岩株状分布在HS27异常区东侧，岩石新鲜面为灰白色、浅肉红色，中—细粒结构，块状构造。岩石蚀变较弱，局部见孔雀石化和褐铁矿化显现，劈理较为发育，并且与花岗闪长岩接触不明显

3.2 早侏罗侵入岩

正长花岗岩(ξγJ1)岩体主要分布于HS27异常区南侧，多呈不规则状、椭圆状产出，明显侵入于中三叠世花岗闪长岩之中，与晚三叠世花岗岩组合呈超动接触关系。岩石多呈肉红色，中细粒花岗结构，块状构造，该岩体矿化蚀变较弱，零星见有褐铁矿化。

3.3 岩脉

1)花岗斑岩脉(γπ)岩石多呈杂色，斑状结构、块状构造，主要矿物组成为钾长石、石英，斑晶含量为15%，主要为石英和长石，偶见有黑云母和角闪石。共圈定出花岗斑岩脉21条，脉体长60～200 m，宽10～40 m，多呈岩脉状产出于中三叠世花岗闪长岩中，岩脉较为干净，未见明显的矿化蚀变。

2)蚀变英云闪长斑岩脉(γδοπ)位于HS27异常西侧，出露面积由0.4 km2，斑晶(40%)主要由斜长石(25%)、石英(12%)和少量的黑云母(3%)组成，斑岩体普遍具有高岭土化、褐铁矿化。

另外在ZK001和ZK005孔内揭露到视厚度0.5～1.0 m英云闪长斑岩脉，脉体中褐铁矿化较为发育，局部见有碳酸盐化，且见有黄铜矿沿裂隙产出。

对比地表和深部揭露到的英云闪长斑岩，以矿化蚀变来看，深部岩脉多具有碳酸盐化，矿化多见有细脉状、星点状的黄铜矿产出，初步分析认为应为不同期次的斑岩脉。

3)石英脉(q)广泛分布于中晚三叠世侵入体中，多呈细脉状沿裂隙穿插，局部呈网脉状分布；脉宽多在1～10 mm；局部见有50～100 mm石英脉；脉宽总体表现为浅部较细、向深部变宽的趋势，总体上看产状较陡，沿20(°)～30(°)(轴心夹角)裂隙充填；石英脉中矿化发育主要有辉钼矿化、黄铜矿化、黄铁矿化(见图1)。

图1 石英脉矿化发育

4 围岩蚀变

由于矿体和蚀变岩石之间存在密切的时空关系，围岩蚀变研究具有重要的意义，区内围岩蚀变主要见有高岭土化、碳酸盐化、绿泥石化和钾化。高岭土化多产于断裂破碎带，岩石中长石类矿物多蚀变为泥质矿物。碳酸岩化多产于英云闪长斑岩体内，形成方解石脉。绿泥石化多产于不同岩体接触部位，角闪石矿物多蚀变为绿泥石。钾化多靠近辉钼矿体产出，随着钾化的增强，辉钼矿含量也相应增加，二者呈正相关。

1)地表水平蚀变分带特征：限于目前地表风成砂覆盖的客观原因，大致总结出地表蚀变分带自西侧向东为高岭土(泥化带)—绿泥石化带—钾化带，区内地表已知铜矿体多产于钾化带中。

2)深部纵向蚀变分带特征：结合钻孔揭露岩性、矿化蚀变综合分析，自地表向深部蚀变分带为绿帘石化—高岭土化(局部)—钾化。

5 成矿机理

5.1 成因探讨

开木棋河东发现的铜钼矿化体，多沿着节理裂隙面或伴随石英脉产出，铜钼矿化多以细脉型产出，局部见有网脉状黄铜矿化，总体上都和中晚三叠世岩浆活动有关，具备斑岩型成矿特征，主要依据有以下几点[3]：

1)开木棋河东深部发现了英云闪长斑岩脉，脉体中见有明显的黄铜矿呈细脉状(1～10 mm)产出，说明区内斑岩体具有较好的成矿性。

2)开木棋河东具有特殊的火成岩组合：英云闪长岩—花岗闪长岩—二长花岗岩，与安第斯弧的火成岩组合类似，暗示有可能形成斑岩的成矿系统。

3)区内多数铜钼矿化以细脉状为主，但在ZK001孔深部见有网脉状铜钼矿化，这种网脉状矿石构造是斑岩型矿床的典型特征。

4)典型斑岩型矿床蚀变分带(见图2)，由岩体中心向外：钾化带→石英—绢云母化带(绢英岩化带、似千枚岩化带)→泥化带(粘土化带)→青磐岩化带，而研究区自西向东水平分带为泥化带、绿泥石化带、钾化带，纵向上为绿泥石化带、局部泥化带、钾化带，总体上与典型蚀变分带具有一定的相似性。综合上述特征判断：区内主要的铜钼矿化体应属斑岩型成矿系统之内，是斑岩型矿床不同蚀变分带位置产出的细脉型铜钼矿[4]。

图2 开木棋河东斑岩型成矿示意

5.2 找矿标志

通过以上综合研究，总结找矿标志如下[5]：

1)构造标志：区内中三叠世花岗闪长岩和英云闪长斑岩体中的节理(160(°)～225(°)∠55(°)～73(°))是主要的赋矿空间。

2)脉体标志：在中晚三叠世侵入体中穿插的石英脉、英云闪长斑岩脉均有较好的矿化蚀变线索。

3)蚀变标志：区内钾化、绿泥石化、碳酸盐化发育地段是重要的找矿地段。

6 结 论

研究区位于北昆仑岩浆弧带，大面积出露的侵入岩作为其主要的地质特征，矿区内则以中晚三叠世的花岗闪长岩为主，断裂构造是后期矿液运移和储存的有利地段，对区内铜钼成矿有利元素的二次富集及储存提供了良好的通道及储存空间。铜钼矿化体属斑岩型成矿系统，构造、脉体、蚀变等找矿标志明显。进一步开展深部探索有望发现深部隐伏铜钼矿体。