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埃坑德勒斯特铜钼矿区地质特征及异常简析

2018-01-22张文旭逯登丽李云平

西部探矿工程 2018年1期
关键词:辉钼矿熔岩花岗

张文旭,商 建,逯登丽,李云平

(青海省第五地质矿产勘查院,青海 西宁 810099)

1 成矿地质背景

埃坑德勒斯特铜钼矿区位于青海省都兰县诺木洪南八宝滩以南、马尔争以北一带,夹持于昆中与昆南断裂之间,大地构造属东昆仑南坡俯冲增生杂岩带中,东温泉弧后前陆盆地。根据三轮区划,隶属雪山峰—布尔汉布达山华力西—印支期铜、钴、钼、玉石(稀有、稀土)成矿带[1],成矿与同造山期中酸性侵入岩关系密切,该矿带类型主要接触交代型、热液型、斑岩型及石英脉—构造蚀变岩型(金矿),此类矿床构成了与花岗岩类有关的金、铜、钼、铅锌、铁、稀土成矿系列[2]。区内断裂构造发育,岩浆活动强烈,铸就了不同时代,不同属性的各类地质体,为成矿作用奠定了较好的成矿地质背景。

1.1 地层

1.1.1 分层

矿区主要地层为早—中三叠纪洪水川组(T1-2h)、晚三叠世八宝山组(T3bb)[3]。受印支期侵入岩侵入强烈,第四系覆盖严重,在测区东部被晚三叠世八宝山组角度不整合掩盖。该段分布面积大,约占矿区面积的45%,总体上呈北西向展布,与区内构造线方向基本一致,西侧与上覆八宝山组地层呈不整合接触。岩性从上至下依次为安山质凝灰熔岩、英安岩、火山角砾凝灰熔岩。以安山质凝灰岩为主夹有少量硅质岩、碳质板岩。是区内的主要含矿岩性。

1.1.2 沉积环境

从区域上看,洪水川组下段主要为一套红色碎屑岩为主,发育楔状交错层理、槽状交错层理。上段除了火山岩外,还有相当数量的以灰绿色为主碎屑岩,发育平行层理,局部夹灰岩,灰岩中产双壳类化石。而在八宝组山埃肯雅玛托一带见有中细粒长石岩屑砂岩及粉砂岩,八宝山组沉积构造组合中发育大量的对称或不对称流水波痕、泥裂及雨痕等,砾岩底层面多具冲刷泥砾,粉砂岩及砂岩中见有较多的直筒状虫迹痕;显示了古气候温暖、潮湿、雨量充沛的海陆交互相沉积环境[4]。

1.1.3 地层含矿性分析

在洪水川组地层中采集岩石样品,其分析成果见表1。从表1中看,铜元素含量较高,最高可达1.1%;其它元素含量较低。在1∶1万地质矿产填图中,发现洪水川组蚀变明显,主要有褐铁矿化、辉钼矿化、黄铁矿化、高岭土化、青盘岩化等蚀变,并发现有3处铅锌矿化点。说明洪水川组具有形成铜、铅、锌矿的潜力。尤其是该组中的安山质凝灰熔岩,分布区矿化蚀变强烈,铜矿化、铅锌矿化较明显,土壤异常高值分布较多,对成矿更为有利。

1.2 构造

矿区断裂构造发育,以北西向和近南北向2组断裂为主。断裂规模大,地表形成宽几米至百米的破碎带。破碎带内构造岩以压性特征为主,后期岩脉发育,破碎带及两侧高岭土化、黄铁矿化、碳酸岩化及褐铁矿化较为发育[5]。2组断裂是区内与成矿有关的主要构造,也是异常区主要的控矿构造。矿区目前发现的矿化体主要于破碎带内的后期酸性岩脉中,两组断裂交汇部位铜矿化最强,矿体宽度最大。现对区内主要与成矿有关的断裂叙述如下:

F1:位于埃坑德勒斯特北异常区,近北西西向展布,断裂规模大,分布于花岗斑岩与花岗岩体内,长约有1.8km,破碎带宽50~100m,南倾,倾角55°,性质为逆断裂,破碎带内岩石破碎,硅化、高岭土化、黄铁矿化较强,后期闪长岩脉发育。该断裂也是异常区的控矿构造,破碎带内已发现有铜钼矿化体。

F2:位于埃坑德勒斯特南异常区内,近东西向展布,断裂规模大,长度约3.3km,宽带约100m,最宽可达280m,带内岩性主要为凝灰熔岩、玄武质晶屑凝灰熔岩夹火山角砾凝灰熔岩。

表1 岩石样元素含量表

1.3 岩浆岩

矿区侵入岩主要集中在北部,以中—晚三叠世岩浆侵入活动为主,岩石类型主要以石英脉为主,含花岗岩、花岗斑岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩等。其中细粒花岗岩、斑状花岗岩的含矿性明显,铜、钼矿化体主要集中分布在这2种岩体中。南北向断裂带中可见有后期花岗斑岩脉侵入,长一般几十米,宽一般几米,岩脉与成矿关系密切,发现的铜矿化体主要赋存于该岩脉中。

火山岩主要分布在三叠纪洪水川组地层中,出露面积大,以爆发相为主,岩石类型主要由安山质凝灰熔岩、玄武质晶屑凝灰熔岩夹火山角砾凝灰熔岩等组成。其中玄武质晶屑凝灰熔岩、凝灰熔岩、英安岩矿化蚀变相对最强。

1.4 流体包裹体特征

(1)流体包裹体测温。气液两相包裹体[6]:大小为2~12μm,平均为4μm,气液比为15%~25%。对其冷冻到-120℃以下,使其完全冻结,冰点温度为-2.9℃~-0.1℃,盐度为0.35%~5.55%。其均一温度为110℃~255℃,大多数为150℃~190℃。据盐度和温度估算的流体包裹体密度为0.80~0.96g/cm3。

含NaCl子矿物三相包裹体:大小为4~12μm,平均为5μm,对其升温,气泡先消失。包裹体完全均一温度为152.3℃~196.3℃。子矿物多数在150℃~170℃消失。盐度为29.8%~31.1%。据盐度和温度估算的密度为1.12~1.14g/cm3

(2)流体包裹体压力和成矿深度估算。通过计算得出成矿压力为9.2~13.2MPa,按照静岩压力与深度关系式求得成矿深度为0.9~1.3km。

2 地球化学特征

埃坑德勒斯特HS24乙1Cu(Mo、Pb、Zn、Ag、Cd)异常,呈不规则状,面积大,峰值高,主元素Mo平均值为4.97×10-6,衬度2.49,峰值22×10-6,并伴生有Mo、Pb元素等异常,其中Cu元素异常由76个点组成,特征组合元素Cu、Pb、Ag具有外中内三级浓度分带,异常形态清晰,特征组合元素规模和面积均较大(表2)。大面积岀露中三叠世闹仓坚沟组中基性—中酸性火山熔岩及火山碎屑岩夹早三叠世洪水川组粗碎屑砾岩、石英长石砂岩、粉砂岩等,其中三叠世闹仓坚沟组地层与早三叠世洪水川组地层为断层接触。异常主体处于三叠纪二长花岗岩与三叠纪闹仓坚沟组碎屑岩结合部位,近东西向断裂构造发育,南北—北东向次级断裂起破坏作用。

2010~2011年对异常进行检查,圈定2条蚀变破碎带,通过1∶1万土壤测量圈定以Cu、Pb、Zn、Mo为主4处综合异常,经1∶1万高精度磁测圈定3处磁异常、激电中梯测量圈定5处激电异常。对磁异常、激电异常及矿化蚀变对应吻合地段进行深部工程验证,圈出4条铜矿化体、8条钼矿体,2012年通过深部钻探验证,圈出5条钼矿体,初步验证具斑岩型铜钼矿特征,证实该异常为矿致异常。

表2 埃坑德勒斯特异常特征参数统计表

3 矿体特征

本区在埃坑德勒斯特共圈出5条钼矿体(AMoⅠ-Ⅴ),1条铜矿体(XCuⅠ)。其特征见表3、图1、图2。

XCuⅠ铜矿体;矿体产出于南北向破碎蚀变带内的后期花岗斑岩脉中,含矿岩性为花岗斑岩,围岩岩屑晶屑凝灰熔岩。地表由TC5、TC6、TC7、TC8四条探槽控制,深部由XZK301、XZK1301控制。矿体呈条带状近南北向展布,矿体长度612m,产状325°∠78°,矿体平均厚度1.615m,最大厚度2.81m,平均品位0.397×10-2,最高品位1.06×10-2。矿体在南段宽度较大,且矿化最强,向北宽度逐渐变小,矿化逐渐变弱,深部有变厚,品位增高趋势。

AMoⅠ、AMoⅡ、AMoⅢ钼矿体:由SSZK003单工程控制,钼矿化体位于地表以下50m、96m、248m处,含矿岩性为黄铁矿化,褐铁矿化,高岭土化,绿帘石化玄武质晶屑凝灰熔岩与石英脉,岩石蚀变程度高,Mo平均品位(0.03~0.16)×10-2,矿体厚度0.95~1.41m,产状245°∠70°,产状基本稳定。

AMoⅣ、AMoⅤ钼矿体:由SSZK303单工程控制,位于地表以下210m、480m,产状245°∠78°,为2条低品位矿组成,平均品位0.03×10-2,矿体厚度4.5~4.79m。含矿岩性为晶屑凝灰岩与花岗闪长岩,具黄铁矿化,青盘岩化,绿泥石化蚀变,呈细脉状分布于岩石裂隙中,与石英细脉分布密度紧密相关,局部呈网脉状分布。

表3 埃肯德勒斯特北矿体特征一览表

4 矿石质量

(1)矿石矿物成份。埃坑德勒斯特矿区矿物主要为黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿,脉石矿物主要以石英、斜长石、黑云母、高岭土等。主要金属矿物中Se、Cd、Co、Au含量较高,还含有一定量的Ag和Te。

(2)矿石结构、构造。矿区矿石为半自形—自形片状结构及鳞片粒状结构,微—细脉状、稀疏浸染构造。辉钼矿、黄铁矿均有稀疏浸染状、细脉状及呈浸染状和细脉状产于方解石脉中的等3种,多沿压性裂隙发育,细脉宽一般为0.8~4mm,最宽达3cm,长几至十几厘米。出现的辉钼矿以稀疏浸染状、细脉状,黄铜矿多呈半自形—他形粒状单晶,粒状连生体。黄铁矿自形程度较高,为半自形—自形立方体,粒径一般为0.01~0.5mm。

(3)矿石类型。矿区为辉钼矿矿石、辉钼矿化花岗岩矿石、辉钼矿化花岗斑岩矿石、黄铜辉钼矿石黄铜矿化赤铁矿化花岗岩矿石、辉钼矿化黄铁矿化岩屑晶屑凝灰熔岩矿石。

5 控矿因素及找矿标志

5.1 控矿因素

(1)构造背景条件:海西晚期-印支早期安第斯型活动大陆边缘环境对区内斑岩型矿床成矿提供良好的构造背景条件。

矿区处昆南复合拼贴带内,夹持于昆中断裂带与昆南断裂带之间,靠近昆中断裂带。海西晚期阿尼玛卿—巴颜喀拉洋壳强烈俯冲,大洋板块沿现今的东昆南断裂带附近俯冲至东昆中带,引起区内大规模的岩浆构造活动和斑岩型矿床成矿作用[7]。

(2)区域构造条件:由近SN向俯冲造成近EW向主构造发育,派生一系列次级的近EW向平行断裂和其他方向的断裂构造。极有利于大陆边缘岩浆活动和热液成矿作用的发生。

(3)岩浆岩条件:区内大规模的火山—侵入活动为斑岩型矿床成矿提供重要热动力、成矿物质和流体条件。

区内海西晚期火山—侵入作用为基性—中酸性活动,以中酸性为主,为钙碱性系列岩石,为典型的活动大陆边缘岩浆岩。海西期闪长岩、晚古生代中酸性火山岩、侵位于火山岩中的花岗岩、花岗斑岩构成由早到晚的同源岩浆演化系列,岩石由中偏基性—中性—中酸性向酸性转化。这种岩株状产出的酸性侵入岩—花岗斑岩对斑岩型钼矿成矿十分有利。

5.2 找矿标志

(1)花岗斑岩小岩株、花岗斑岩脉群或规模较大的含矿花岗斑岩存在,是最直接的找矿标志,花岗斑岩埃坑北以岩株状出露地表。

(2)在中基性火山岩中发育有广阔的、呈暗绿色的面型黄铁矿青盘岩化蚀变带,地表形成红褐色松散堆积物,是直观的间接标志。

(3)含矿斑岩体内发育有“浅色”蚀变:粘土化、硅化绢云母化蚀变及充填的石膏脉,具有一定的规模和强度,标志着有成矿的可能性。

6 矿床成因

(1)矿物组合和蚀变类型多显示以主成矿阶段中温为主的特点。(2)发育浸染状和细脉浸染状矿化外,团块状和网脉状构造也发育,并形成局部富矿段。(3)流体包裹体中以气液两相包裹体为主,含子矿物高盐度包裹体不如典型斑岩型铜矿发育,均一温度为中温甚至中偏低温。(4)主容矿围岩常发育与斑岩体同源的深成侵入岩,矿化主要发育在围岩而不是斑岩中。这类贫铜富钼的斑岩型钼矿成矿模式可能需要进一步完善。

总之,本区大规模的面型蚀变、较完整斑岩型矿床蚀变类型、成矿斑岩体的存在以及高盐度的流体等特征均显示矿床成因类型属斑岩型,与我国近年来发现的斑岩型钼矿具有相似性和可比性[8]。

7 找矿远景分析

通过1∶5万地面高精度磁测,圈出6处规模不等的地磁异常与1∶5万水系沉积物测量异常套合较好。通过在全区展开1∶1万高精度磁测,发现14处规模较大磁正异常体。花岗斑岩及安山质凝灰熔岩磁化率较高,通过分析判断认为该区存在5处斑岩体,斑岩体群呈北西向展布,且存在Cu、Mo矿化体;2012年通过SZK004的钻孔查证,认为该处为黄铁绢英岩化带,属于靠近岩体顶部的蚀变带,热液活动强烈,岩石中见有大量热液活动后留下的空隙,黄铁矿含量高,总体与磁异常和激电异常吻合较好,选择与断裂构造有关的磁异常进行验证,必将有新的发现。

从1∶50万、1∶5万及1∶1万土壤测量所圈定的异常分布规律看,埃坑德勒斯特以Cu(Mo)为主,通过工程验证,已经发现多条铜钼矿化体,矿化具上铜下钼特征,通过分析对比,该区剥蚀程度差,斑岩体埋藏深,通过进一步工作,有望发现矿化富集地段。

通过对矿区采集的石英脉辉钼矿流体包裹体测温,气液2相包裹体均一温度为110℃~255℃,大多数为150℃~190℃,盐度为0.35%~5.55%;含子矿物三相包裹体子矿物多数在150℃~170℃消失,盐度为29.8%~31.1%。成矿温度低,表明矿化体位于岩体顶部,岩浆热液将岩体中成矿物质迁移到近地表,深部成矿潜力大。通过计算得出成矿压力为9.2~13.2MPa,按照静水压力与深度关系式求得成矿深度为0.9~1.3km,表明所发现的矿化体是岩浆热液作用形成浅地表的矿化,而矿化富集地段深度大,目前布设的钻孔最深720m,远远未及斑岩体成矿深度。钻孔中黄铁矿化极为发育,SZK004黄铁矿含量最高4%~6%,其它钻孔平均1%~2%,反映出浅部的矿化。激光拉曼光谱测定表明流体气相成分中主要以水的气相为主,CO2含量低。流体成分表明围岩中没有充足碳酸盐岩加入,对流体成分的影响较小,其成矿物质来源主要为深部斑岩体。

蚀变特征和流体包裹体特征显示斑岩体上部岩石和围岩经历强烈的热液活动,使得岩石发生强烈的蚀变,由近岩体—远岩体位置表现出硅化、黄铁绢英岩化、钾化、高岭土化、青磐岩化,成矿元素由近岩体—远岩体分别为Mo-Cu、Mo-Cu-Ag、W-Pb、Zn。通过深部工程验证,钻孔ZK003和ZK2101中见有100多米的黄铜矿化和辉钼矿化,花岗斑岩体未出露埋藏深,证实本区存在强烈的热液活动,矿体产状整体为南西向,倾角20°左右,所以这2个孔向南西方向有很好的找矿空间,为进一步找矿提供了依据(见图2)。

8 成矿类型及成矿潜力评价

矿区铜钼矿床位于海西晚期的花岗二长岩和花岗斑岩之中,围岩为三叠纪八宝组的岩屑晶屑凝灰岩。岩体中和围岩中的矿化具有相同的特征。具体表现为黄铜矿和辉钼矿都处于岩石裂隙之中,成细脉状产出,与石英脉紧密伴生,表明铜钼矿化体与石英脉关系密切,进一步推测矿化体的形成与岩浆热液关系紧密。

由于热液活动,上部斑岩体和围岩都发生了强烈的蚀变,形成大量的黄铁矿化、高岭土化、黄铁钾矾化、绢云母和绿泥石化。所以岩体中和围岩裂隙之中的矿化体均属于斑岩型铜钼矿的特征,成矿物质来源为斑岩体,热液作用将成矿物质由岩体内部迁移到岩体表面裂隙之中甚至围岩中,最终在成矿有利空间内成矿。

9 结论

埃坑德勒斯特地区铜钼矿属于斑岩型铜钼矿床,成矿物质来源为深部斑岩体。已经发现的铜钼矿床和水系异常整体上呈现北西西向展布特征,与北西西向断裂构造关系紧密,所以推测发育的断裂构造和丰富的岩石裂隙为斑岩型铜钼矿床的真正控制因素,断裂构造是矿体的真正存储空间。分析矿区成矿地质特征和成矿模式,最终实现该地区的找矿突破,必将带动整个地区斑岩型铜矿矿床的找寻。

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