青海省都兰县三岔北山多金属矿区矿产特征与找矿远景

2023-01-17刘志华李文成张得香

中国锰业 2022年6期

刘志华，李文成，张得香

(青海省第一地质勘查院，青海海东 810600)

0 前言

青海省都兰县三岔北山矿区矿产工作始于20世纪70年代，但主要是以找铁为主，发现以铁为主的多金属矿(化)点、物化探异常较多[1]。铁、多金属矿化范围较大，沿大理岩与岩体接触部位多呈星散状、脉状断续出露，分布有较强的规律性。区内圈定磁异常2处，磁异常内的磁铁矿化矽卡岩及浸染状磁铁矿与变角闪安山岩(斜长角闪岩)，尤其是磁铁矿化变角闪安山岩都具有中等弱磁性特征，这对磁异常的正确解释推断带来较大干扰。

2003年，青海省第一地质矿产勘查大队在该区进行多金属矿普查时，于4号铜多金属矿点圈定铜矿体2条、铜锌矿体1条、金铜矿(化)体1条、金锌矿(化)体1条，其中M1-2铜锌矿体规模最大，JD1激电异常规模较大[2-3]，认为由该矿体引起，但由于经费所限未进行深部验证工作；对于7号铁矿点只进行了踏勘性检查，未采用地质、物探综合手段对铁帽深部进行查证工作和系统的地表工程揭露。地质上认为M1-2铜锌矿体往深部具有存在富矿的条件，但对已知矿体的延深判断不清楚。2005—2007年，青海省地质调查院承担的察汗乌苏河地区1/5万区域矿产地质、水系沉积物地球化学及磁法测量综合调查，取得了丰富的基础地质、物、化探及矿产信息。自2006年起，有多家矿山企业在柯柯赛沟一带开展矿产勘查及开发活动，相继发现了多处矿(床)点，为区域内找矿工作提供了更加丰富的信息，同时拓宽了找矿思路。

在青海省都兰县三岔北山地区，黄银宝等分析了三岔北山铜多金属矿的成矿特征、控矿条件与地质特征等，对矿区深部找矿前景开展了研究介绍[4]。李书凯等[5]通过元素地球化学参数统计，认为三岔北地区易形成显著的地球化学异常，可指示深部找矿工作，结合成矿元素间的聚合性与正相关性，提出应加强区内多金属矿的寻找。目前，研究区的工作程度相对较低，尤其是在矿区矿产特征与找矿方面，但以往工作证明本次多金属矿普查具有较好的地质依据，为本次普查方法选择提供了参考经验和可行依据。

1 矿区地质特征

研究区位于青海省都兰县境内，距都兰县城约90 km。从都兰县夏日哈镇东(109国道2 336 km处)向南东约30 km有简易公路可达工区，交通便利(见图1)。普查区属东昆仑山系东段，布尔汉布达山支脉北缘，山势陡峻，危峰叠嶂，地形切割剧烈，海拔一般在4 000～4 800 m，最高5 130 m，平均4 500 m。山区覆盖相对较厚，植被较发育，多由碎石、残坡积、洪冲积及少量风成黄土组成，河谷平地多由风成砂(黄土)组成。

图1 研究区位置

根据区域岩性对比，区内仅为中晚奥陶世-志留纪滩间山群b岩组(OSTb)，可划分为下、中、上3个岩性段。下段(OSTb-1)中性火山岩系常夹碳酸盐地层，整体呈北西-南东向条带状，在整个普查区均有分布；中段(OSTb-2)碳酸盐地层在工区西部被侵入岩吞蚀，局部未出露，主要在0勘探线以西、下岩段的南侧；上段(OSTb-3)绿片岩应由泥质、粉砂质及中基性火山碎屑物质经变质而来，出露范围不大，但较稳定，呈北西向分布在测区南侧华力西期花岗岩岩体的接触部位，沿接触带呈透镜状断续出露，与南侧华力西期花岗岩呈断层接触。说明滩间山群b岩组是在浅海环境下，由泥质、粉砂质、中基性火山碎屑物质-碳酸盐-中性火山岩组成，属不稳定环境下的海相沉积建造。矿区地质图如图2所示。

1.全新世冲积物；2.滩间山群b岩组上岩段；3.滩间山群b岩组中岩段；4.滩间山群b岩组下岩段；5.大理岩；6.角闪安山岩；7.矽卡岩；8.黑云母片岩；9.炭质千枚岩；10.印支期花岗闪长岩；11.印支期斜长花岗岩；12.华力西期花岗岩；13.断裂构造及其编号；14.铜多金属矿体

2 区域矿产特征

区内成矿元素较多，各矿种略具成带性分布特征，现有成矿事实和各种比例尺化探异常显示，本区主要以铁、钴、铜、铅、锌等中低温元素成矿为主，钴为该区特征成矿矿种，可能与区内分布的滩间山岩群有关，反映了成矿与中酸性侵入岩及构造关系密切。化探异常与成矿事实矿种的分布有一致性(见图3)。

1.全新世冲积物；2.晚更新世冲洪积物；3.中更新世冰水堆积；4.晚三叠世鄂拉山组流纹岩段；5.晚三叠世鄂拉山组英安岩段；6.晚三叠世鄂拉山组安山岩段；7.早石炭世大干沟组下岩性段；8.早石炭世大干沟组上岩性段；9.奥陶-志留纪滩间山群碎屑岩组；10.奥陶-志留纪滩间山群火山岩组；11.奥陶-志留纪滩间山群碳酸盐岩组；12.早侏罗世二长花岗斑岩；13.早侏罗世花岗闪长岩；14.早侏罗世钾长花岗岩；15.晚三叠世钾长花岗岩；16.晚三叠世似斑状二长花岗岩；17.晚三叠世二长花岗岩；18.中三叠世似斑状二长花岗岩；19.中三叠世二长花岗岩；20.中三叠世花岗闪长岩；21.晚志留世英云闪长岩；22.中酸性岩脉；23.中基性岩脉；24.平移断层；25.逆断层；26.性质不明断层；27.推测断层；28.韧性剪切带；29.孔雀石化；30.褐铁矿化；31.黄铁矿化；32.产状

2.1 时间规律

由区内已有的成矿事实和取得的成果[6]可知，在成矿时间上大致有3个主要成矿期，即华力西期、印支期和燕山期，与同期的构造岩浆事件扣合较好。华力西期因区内构造剥蚀强烈，保存条件较差，导致未发现有与之相关矿化现象，但并不代表该阶段无成矿作用发生，至少可能为成矿物质储备期。

2.2 空间分布规律

成矿作用主要发生在华力西期与俯冲有关原侵入岩与先成的金水口岩群变质地层体的接触带(矽卡岩型)[7]；印支期侵入体与先成的祁漫塔格群、缔敖苏组、鄂拉山组地层体的接触带(矽卡岩型)；燕山期钾长花岗岩、钾长花岗斑岩与鄂拉山组的接触带及花岗闪长斑岩体本身(矽卡岩型、斑岩型)；北西向、北东向断裂构造，以及与鄂拉山火山喷发旋回的相关联的火山构造(陆相火山岩型、构造蚀变岩型)等部位，均是成矿可能地段和找矿有利甚至为潜在资源地段。另外，区内矿点多分布在北西向、北东向断裂带附近及地层与中酸性岩体的接触带上，矿点周围黄铁矿化、硅化、黄铁绢云母化、矽卡岩化等蚀变发育。

2.3 矿床(种)共生组合规律

本区为多金属成矿的有利地区，总体上存在有(Fe)Cu、Co成矿组合，(Fe)Cu、Pb、Zn、Ag成矿组合，Cu、Pb、Zn成矿组合，Au、Cu成矿组合及Au、Pb、Zn、Ag成矿组合。不同成因类型矿化中矿(床)种共生组合存在如下规律：

1)在与沉积建造中碳酸盐岩地层有关的矽卡岩型矿化中，(Fe)Cu、Pb、Zn、Ag、Au、W、Sn具共(伴)生规律，其成因与印支期岩浆活动有关。

2)在陆相火山岩型矿化中，Cu、Pb、Zn、Ag、Co是综合评价元素，其成因与鄂拉山组陆相火山岩关系密切。

3)在构造蚀变岩型矿化中，Au、As、Sb和Cu、Au具共生的特点，其成因与基底岩系金水口岩群、达肯达坂岩群和古生代祁漫塔格群、滩间山群地层以及与北西向和北东向断裂构造活动密切相关。

4)在岩浆型矿化中，Cu、Cr、Co、Ni有共生的特点，其成因与超基性岩有关。

3 矿化带特征

前人在区内发现各类矿点多处，以铜多金属矿点为主。分布在印支期中酸性岩体与地层接触部位的断裂矽卡岩带或地层中发育的断裂带中，成矿类型主要为构造热液脉型，其次为构造矽卡岩型、热液交代型。

通过前人工作，共发现铜多金属矿化带5条，圈定铜多金属矿体40个，低品位锌矿体、低品位锌金矿体各1个(共42个)。详查段内(7～16勘探线间)分布着Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿化带，因此区内编号以1、2、3开头的矿体均处于详查段内。

3.1 Ⅰ号矿化带特征

沿滩间山群地层中发育的断层F1展布。矿化带断续长约1 200 m，宽5～15 m，产状为225°∠58°～70°。带内岩石破碎，多呈碎裂状及粉末状，由于断裂的活动，其热液与大理岩发生接触交代作用形成断裂矽卡岩带(石榴石矽卡岩)，在矽卡岩带的局部地段见有褐铁矿、孔雀石、兰铜矿、黄铜矿等矿化。带内圈定铜矿体2个(M1-1、M1-2)。

3.2 Ⅱ号矿化带特征

位于Ⅰ号矿化带南60 m处的滩间山群角闪安山岩中，沿F2断层展布。矿化带长约900 m，其中岩石呈碎裂状，宽5～10 m，产状为210°～220°∠70°～78°。沿走向为负地形，带内片理发育，岩中见有蓝铜矿化、金矿化、锌矿化。带内控制铜矿体3个(M2-1、M2-2、M2-7)。

3.3 Ⅲ号矿化带特征

位于Ⅰ号矿化带南200 m处，受F3断裂控制。矿化带长约2 000 m，宽10～15 m，产状倾向北东，倾角均较陡，显示出多期活动和产状舒缓波状变化的特点。局部孔雀石化、蓝铜矿化，围岩蚀变有绿泥石化、碳酸岩化等。带内圈定铜矿体4个(M3-1-1、M3-2、M3-2-1、M3-5)。

3.4 Ⅳ矿化带特征

位于矿区南东部，受F4断层控制。矿化带长约1 200 m，宽10～20 m，形成的破碎带长约800 m，宽5～10 m，局部宽大于15 m，断层为逆断层，倾向南西，倾角65°～70°。位于滩间山群b岩组(OSTb)的变角闪安山岩中。沿碎裂岩带见褐铁矿化、蓝铜矿化等。带内圈定铜矿体1个(M4-2)。

3.5 Ⅴ号矿化带特征

位于Ⅳ矿化带南西约120 m处，受F5断层控制。位于加里东期花岗岩与滩间山群b岩组(OSTb)的接触带上，带长约1 000 m，宽约10 m。倾向北东，倾角70°～75°。带内局部强褐铁矿化、蓝铜矿化等。带内圈定铜矿体2个(M5-1、M5-3)。

4 矿体特征

至本次工作结束，区内共圈定矿体42个，其中以铜为主的矿体40个，锌(金)矿体2个。详查段内36个(矿体编号以M1、M2、M3开头)，普查段6个(矿体编号以M4、M5开头)。具一定规模的矿体均产于前述5条矿化带内，部分小矿体虽产于矿化带围岩中，但仍与构造有较为密切的关系。

4.1 M1-2矿体

为铜、铅、锌、金、银、铁复合矿体。矿体长约800 m，铜矿体真厚度为0.96～23.7 m，平均厚度4.87 m，厚度变化系数118.96%。最大控制斜深330 m，矿体沿走向具分支、复合、尖灭、再现现象，沿倾向的尖灭再现也较为明显。

矿体倾向220°～230°，倾角55°～70°，分析铜品位0.28×10-2～4.68×10-2，平均1.24×10-2。品位变化系数106.57%。局部金品位4.76×10-6。矿体产于F1断层内，赋矿岩石均为构造蚀变岩类。主要为碎裂状安山岩、变安山岩，局部为碎裂状矽卡岩。

4.2 M1-4-2矿体

为铜、铅复合矿体。矿体呈似板状，长约200 m，控制斜深140 m，矿体倾向200°～230°，倾角65°～78°，矿体厚度最大4.87 m，最小1.00 m，平均3.13 m，厚度变化系数55.81%；分析铜品位0.23×10-2～1.39×10-2，平均0.74×10-2，品位变化系数64.34%。局部铅品位1.10×10-2。

4.3 M2-1矿体

为铜、铅、锌、金、银、铁复合矿体。矿体呈似板状，倾向218°～250°，倾角65°～72°，沿走向有分支及尖灭、再现(1勘探线)，在6勘探线沿倾向具尖灭、再现。长约800 m，最大控制斜深200 m，厚度最大10.29 m，最小0.74 m，平均3.42 m，厚度变化系数77.75%；分析铜品位0.27×10-2～2.82×10-2，平均0.93×10-2，品位变化系数63.59%。局部金品位4.84×10-6。

该矿体的产出基本受控于F2断层，赋矿岩石均为构造蚀变岩类，多为蚀变角闪安山岩、构造矽卡岩及碎裂岩。

4.4 M3-1矿体

该矿体呈似板状，最大控制斜深100 m，倾向60°～69°，倾角64°～72°，长约300 m，厚度最大4.76 m，最小1.06 m，平均2.76 m，厚度变化系数53.14%；分析铜品位0.53×10-2～4.62×10-2，平均1.21×10-2，品位变化系数90.82%。

矿体产于F3断裂上盘，含矿原岩为构造矽卡岩、石榴石矽卡岩等。

4.5 M4-2矿体

为铜、锌复合矿体。矿体产于Ⅳ号矿化带内(F4)，赋矿岩石为碎裂岩、碎裂岩化安山岩。矿体呈透镜状，产状220°∠74°，沿倾向呈楔形尖灭，长约100 m，厚度最大4.36 m，最小2.31 m，平均2.58 m，厚度变化系数27.84%；分析铜品位0.23×10-2～2.50×10-2，平均品位1.27×10-2，品位变化系数107.54%。分析锌品位0.91×10-2～6.06×10-2，平均2.86×10-2。

4.6 M5-3矿体

为铅、锌、铜、铁复合矿体。该矿体为盲矿体，产于Ⅴ号矿化带中。长约600 m，平均厚度2.59 m，铅平均品位3.43×10-2，锌平均品位2.26×10-2，铜平均品位0.31×10-2，TFe平均品位34.61×10-2。赋矿岩石为碎裂岩、碎裂岩化大理岩。

5 矿石特征

5.1 金属矿物

黄铜矿：基本显黄色，内反射呈浅黄色。粒度变化范围较大，介于0.005～0.15 mm，个别可达0.4 mm，粒状不规则。其与闪锌矿、磁铁矿、黄铁矿等矿石矿物，多呈规则-不规则连生或相互包裹的关系。

闪锌矿：呈他形粒状和不规则状，粒度大小不等，介于0.01～0.5 mm，以浸染状分布于脉石矿物中，脉宽0.01～0.05 mm。

方铅矿：呈他形粒状或不规则状，粒径0.01～0.03 mm。与闪锌矿共生，平直接触，呈共边结构或分布于脉石矿物中。与黄铜矿无连生。

钛铁矿：灰色略带红棕色调，主要呈他形粒状、不规则粒状集合体出现，粒度很细，一般在0.01～0.10 mm之间，呈浸染状、断续条带状分布于脉石矿物中。

5.2 脉石矿物

石榴石：呈不规则粒状和他形粒状，大多数呈细粒状结合体，高正突起，均质性，少数颗粒稍粗大，可见环带结构，为岩石的主要组分。

辉石：呈不规则粒状和他形粒状，高正突起，干涉色Ⅱ～Ⅲ级，可见辉石式解理，与石榴石呈镶嵌接触。

帘石：呈颗粒状和不规则粒状，高正突起，平行消光，干涉色不均匀，局部分布。

6 找矿远景分析

区内较具规模的矿体主要分布于详查区段内，以目前的工作程度而言，详查段内矿体的控制程度相对较高，该段内资源量占全区资源总量的95.4%(6.71万t)。

3个主矿体中，除M2-1矿体边界已圈闭外，M1-2矿体向11勘探线以西有延伸的趋势(见图4)。11～55勘探线间略呈串珠状分布的物探激电异常与Ⅰ号矿化带的走向延伸较为吻合，因此该段有扩大M1-2矿体规模或发现新矿体的可能。M3-1矿体向西在3线、5线之间虽已尖灭，但其向南东方向的延伸情况尚不明确。从该矿体产出部位来看，与区内M3-3矿体的产出部位一致(均产于F3断层上盘)，二者有对应相连的趋势。故在0～10勘探线间加强对矿体连续性的研究，有望扩大矿体规模。另外，详查段内M3-2矿体已初具规模。该矿体产于Ⅲ号矿化带内(F3)，由3勘探线的1个槽探工程(06TC0301)、1个钻探工程(ZK0301)和5勘探线的1个钻探工程(ZK0504)控制。其走向延伸方向上未安排工程进行追索。矿体长约200 m，平均厚度2.44 m，平均品位1.33×10-2。进一步工作也有扩大规模的潜力。

图4 0勘探线剖面

矿区的普查区段，主要是72～92勘探线间，其地层、构造、岩浆岩及矿化类型、蚀变特征等成矿条件与详查区段相似，已发现的矿化线索较多，共圈定矿体9个，其中4个为地表单工程控制，2个为深部单工程控制的盲矿体，M4-2、M4-4和M5-3矿体工程控制程度略高。由于普查区段的工作程度相对较低，因此该区段内仍有较大的找矿空间。

此外，全区尚有未经验证的激电异常十余处。依据本次工作取得的经验，对于激电异常现象，一般可认为其表征有矿产潜力，而其中的“低阻高极化”现象，则可更间接地作为一种找矿标志[8]，意义显著。此类异常分布的区域较大，且基本上未做工作，属空白地段。因此加强对物探异常的验证工作，可能发现新的找矿靶区，扩大区内资源总量。