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青海省德令哈市尕海地区矿床特征及找矿标志

2021-11-02孔维宾张志尉赵正国魏军华肖小强

中国金属通报 2021年10期
关键词:片岩大理岩万宝

孔维宾,张志尉,赵正国,魏军华,肖小强

(1.山金西部地质矿产勘查有限公司,青海 西宁 810000;2.青海省有色第四地质勘查院,青海 西宁 810000)

研究区矿床位于秦祁昆成矿域之东昆仑成矿省的欧龙布鲁克一乌兰华力西期铁、铜、稀有、钾长石(铋、稀土、玉石)、成矿带(Ⅲ8),带内暂只划出了一个成矿亚带,即布赫特山华力西期稀有(铋、钨、稀土、宝玉石)成矿亚带(简称布赫特山成矿亚带,编号Ⅳ8)(潘彤等,2006),本成矿亚带的内生金属矿产在空间分布上与中酸性侵入岩紧密相伴,主要产出在沙柳泉—布赫特山一带的花岗岩类分布区。其成矿作用在时间演化上有多期性。加里东成矿期形成与伟晶岩有关的稀有金属矿产;华力西期形成与花岗闪长岩、钾长花岗岩有关的 W、Cu、Au 等金属矿产。

矿区位于青海省德令哈市尕海东北侧,柴达木盆地北东缘,行政区划隶属于海西蒙古族藏族自治州德令哈市尕海镇管辖。矿区中心坐标:东经97°38′20″,北纬37°09′00″,是本次研究主要对矿床成矿地质条件及找矿标志进行梳理总结,以期为该区域寻找深部矿产资源提供参考依据。

1 区域地质背景

大地构造位置位于秦祁昆造山系全吉地块欧龙布鲁克被动陆缘相(∈-O)(Ⅰ21)[2](孙崇仁,1997)。

Ⅰ-秦祁昆早古代造山系;Ⅰ1-祁连山造山亚系;Ⅰ2-东昆仑—柴达木造山亚系;Ⅰ21-欧龙布鲁克地块;Ⅰ22-柴北缘火山—深成岩带;Ⅰ23-柴达木盆地;Ⅰ24-昆北火山—侵入岩带;Ⅰ25-昆中微陆块(花岗—变质杂岩带);Ⅰ26-昆南陆缘活动带;Ⅱ-青藏北特提斯晚生代—早中生代造山系;II1-西秦岭造山亚系;II11-宗务隆山裂陷造山带;II12-青海南山造山带;II13-鄂拉山造山带;II14-阿尼玛卿裂陷造山带;II2-可可西里—巴颜喀拉山亚系。

①-宗务隆—青海南山断裂;②-宗务隆山南缘断裂;③-鱼卡—乌兰断裂;④-柴北缘断裂;⑤-昆中断裂;⑥-苦海北—西倾山断裂;⑦-昆南断裂;⑧-布青山南坡断裂;⑨-哇洪山—温泉断裂;⑩-共和盆地南缘断裂。

区域上出露地层主要有古元古界达肯大坂岩群(Pt1D)、中元古界万宝沟群(Pt2W)、寒武—奥陶系滩间山群 (∈OT)、晚泥盆系牦牛山组(D3m)、早石炭系城墙沟组(C1cg)、怀头他拉组(C1h)、晚石炭系克鲁克组(C2k)、早—中侏罗系大煤沟组(J1-2dm)、中侏罗系彩石岭组(J2c)、晚侏罗系红水沟组(J3h)、早白垩系犬牙沟组(K1q)、古近系—新近系干柴沟组(E3N1g)、油砂山组(N2y)、狮子沟组(N2s)地层以及第四系[3](勾永东等,2014)。

矿区所在区域位于柴达木盆地北缘,祁连山南麓,经历过多期强烈的构造运动,褶皱、断裂发育。构造形迹以北西西向展布为主,叠加有晚期北东向构造。

区域上岩浆活动主要受北西西向构造(即区域主要构造)所控制。侵入岩主要以晋宁期、华力西期为主,多沿北西西向隆起带边缘呈带状展布。

区域火山岩以元古代、古生代为主,并构成了从基性到酸性火山岩旋回,组成了达肯大坂(岩)群、牦牛山组等地层或部分地层。

区域上区域动力、热力变质作用及混合岩化作用表现强烈,局部侵入体周围尚有接触变质作用及接触交代变质作用发生,而动力变质作用则发育在断裂带。

2 矿区地质特征

矿区内共发现10条断裂构造,总体走向呈北东—南西向,规模大小不一,而褶皱构造则不太发育。其中与成矿有关的断裂构造主要有6条,其中后期的F3、F4、F5和F6断层为破坏含矿破碎带的断层,主要断层特征叙述如下:

F1 断层:位于东矿区中部,走向呈北东—南西向,横贯矿区。断层面倾向南东,倾角51°~84°,断层长度约2254m,断层中间被第四系覆盖,宽7m~52m,其南西段在沟谷处被第四系掩盖。断裂发育在元古界万宝沟群大理岩组中,其上盘为元古界万宝沟群大理岩组第二岩性段(Pt2Wa2)的炭质片岩、闪长玢岩和少量的绢云母石英片岩,地层产状109°~117°∠54°~80°,下盘为元古界万宝沟群大理岩组第一岩性段(Pt2Wa1)的大理岩,地层产状108°~114°∠59°~86°,断层两侧岩石具有明显挤压变形特征,为逆断层。

F2断层:位于东矿区中部,走向呈北东—南西向,横贯矿区,断层面倾向南东,倾角 47°~76°,断层长度2254m,宽7m~52m,其南西段在沟谷处被第四系掩盖。断裂发育在元古界万宝沟群大理岩组中,其上盘为元古界万宝沟群大理岩组第三岩性段(Pt2Wa3)的大理岩,地层产状95°~110°∠56°~75°,下盘为元古界万宝沟群大理岩组第二岩性段(Pt2Wa2)的炭质片岩、闪长玢岩和绿泥石片岩等,地层产状109°~117°∠54°~80°,断层两侧岩石片理化和揉皱发育,为逆断层。

矿区侵入岩不发育,主要为一些小的岩脉,岩脉发育。其岩脉主要为闪长玢岩(δμ)、安山岩脉(α)、闪长岩脉(δ)和石英脉(q)等。其脉体主要沿岩石构造裂隙和片理中分布。

矿区内变质岩类型主要为区域变质岩,广泛分布于中元古界万宝沟群大理岩组(Pt2Wa)和片岩大理岩组(Pt2Wb)两个岩组中,其岩性主要为大理岩、炭质片岩、绢云母石英片岩、绿泥石片岩等,其次为动力变质岩,主要位于断层形成的破碎带中,其岩性主要为构造角砾岩、碎裂状片岩等。

2.1 矿体特征

矿区通过地表探槽工程和硐探工程揭露,矿区内按最低重量含矿率1.5%,最小可采厚度0.5m,最小夹石剔除厚度1m,按50m×25m工程间距共圈定矿体16条(柳红斌等,2016)(见图2),其中在东区圈定11条,编号分别为ETu-I、ETu-II、ETu-III、ETu-IV、ETu-V、ETu-VI、ETu-VII、ETu-VIII、ETu-IX、ETu-X、ETu-Ⅺ,在西区圈定5条,编号分别为wTu-I、wTu-II、wTu-III、wTu-IV、wTu-Ⅴ,矿体长29~335m,厚0.82~4.97m,产状115~181°∠47~85°,矿体赋存在万保沟群大理岩组中由F1和F2断层形成的蚀变破碎带中,呈层状、脉状分布,围岩主要为大理岩、闪长玢岩、片岩等。

图2 断层山矿区地质平面简图(柳红斌等,2016)

2.2 矿石质量

2.2.1 矿物成分

矿物主要呈浅蓝色,显微隐晶—显微雏晶结构,块状构造。岩石内见暗色基质,伴有一些细小的、不规则的白色纹理和斑点,其纹理和斑点由石英、高岭石和少量的炭质等矿物集合体聚集而成,另外在手标本上见有明显的氧化铁质不均匀分布。其特点具有“玉”的特征。

矿石中矿石矿物主要为(含量11%~40%),脉石矿物主要为石英(含量42%~60%)、(含量11%~40%)和伊利石(含量9%~31%),其次为高岭石(含量3%~7%)、黄铁矿(含量2%~4%)等。

2.2.2 矿石形态特征

地质矿物含矿率为3.27%。其主要矿体的重量含矿率情况及形态特征叙述如下,其余矿体详见表1。矿体厚度在0.5cm~2.40cm之间,结核最大粒径4cm~20cm,详见图3。

表1 矿石质量统计表

图3 矿体特征(柳红斌等,2016)

2.2.3 化学成分

通过对不同颜色的地质矿物进行采样,利用“X荧光全分析”手段进行检测化验,其结果见表2。

表2 地质矿物化学多元素分析成果表

2.3 矿物蚀变特征

地质矿物本身很不稳定,在阳光与空气作用下会褪色,特别是在水的作用下,Cu、P等元素极易流失、直观的反映在颜色变化上,因此,颜色的变化反过来即反映了蚀变特征。矿物颜色变化极为复杂,往往在同一水平断面或同一垂直断面上,同一条脉的不同部位或同一条脉同一部位从脉壁到中心,颜色均有变化,常见的有(从脉壁到中心递次变化)黄色—绿色—天蓝色;白色—土黄色—褐黄色;白色—淡蓝色;灰色—蓝灰色—天蓝色;黄绿色—绿色—翠绿色;白色—黄色—豆绿色等,这些反映了蚀变从外向里逐渐推进的过程。

2.4 矿床成因及控矿因素

当大气降水沿构造破碎带渗透时,就会逐渐溶解岩石中的有用组分铜、铝、磷等元素,在地表浅部氧化还原电位(Eh值)高,酸碱度(Ph值)低,溶液呈酸性,溶解作用较强,随着深度加大,溶液中的铜、铝、磷等元素浓度也逐渐增大。围岩中铁质在淋滤作用下极易氧化形成赤铁矿,进一步氧化可生成褐铁矿,从而降低溶液的Eh值,提高Ph值,使介质环境向有利于矿物生成,同时已生成的褐铁矿与围岩中的炭质对溶液中的微量元素具极高的吸附能力,从而使浓度进一步增加。

矿床主要受岩石成分和构造等的综合控制。矿体均赋存于长2254m,宽4m~55m,走向总体呈27°~260°,倾向为南倾、南东向的一条破碎带中,其含矿岩性主要为万宝沟群大理岩组第二岩性段(Pt2Wa2)中的炭质板岩和闪长玢岩,当岩石中富含铜、铝、磷等有用组分和其围岩中富含炭质时,并且岩石受构造影响而构造裂隙发育时,极易富集成矿。

2.5 找矿标志

(1)矿石中富含铜、铝、磷等有用组分和其围岩中富含炭质、铁质的地段。

(2)多期活动的断裂构造带中岩石片理、构造裂隙发育的地段。

(3)与褐铁矿化、石墨化、绢云母化等围岩蚀变有关的矿化蚀变带。

(4)地表以各种形态赋存的绿泥石是直接找矿标志。

3 结论

(1)地表以各种形态赋存的绿泥石是直接找矿标志。

(2)富含铜、铝、磷等有用组分和其围岩中富含炭质、铁质的多期活动的断裂构造带中岩石片理、构造裂隙发育的地段;与褐铁矿化、石墨化、绢云母化等围岩蚀变有关的矿化蚀变带为找矿有利地段。

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