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青海省德令哈市科克陶金多金属矿成矿地质特征及成因分析

2021-11-29马永俊王贤孝马文虎

中国金属通报 2021年10期
关键词:噶尔褶皱灰岩

马永俊,王贤孝,马文虎

(青海省柴达木综合地质矿产勘查院,青海省柴达木盆地盐湖资源勘探研究重点实验室,青海 格尔木 816099)

1 青海省德令哈市科克陶金多金属矿的地质构造

1.1 地层

本工作区属秦祁昆地层区,隶属南祁连山分区。区内出露的地层由老到新分别有:志留纪巴龙贡噶尔组(S1b)、石炭—二叠纪土尔根大坂组(CP2t)、二叠纪勒门沟组(P1-2l)、草地沟组(P1-2c)、三叠纪江河组(T1-2j)、大加连组(T1-2d)、切尔马沟组(T2q),新古近纪白杨河组(E3N1b)。

1.1.1志留纪(S)

巴龙贡噶尔组(S1b)在区域中南部大面积出露,呈北西-南东向条带状展布,主要分布在查干楚至伊克拜一带。岩性为一套陆源碎屑浅变质岩。第一岩性段主要岩性为灰绿色中细粒变石英砂岩,局部夹少量灰绿色粉砂质绢云母板岩,第二岩性段岩性主要为灰绿色变长石石英粉砂岩,夹少量的紫红色粉砂质板岩、灰绿色绢云母板岩以及少量变玄武安山岩、英安质凝灰熔岩,第三岩性段岩性主要为浅灰绿色粉砂质板岩、泥质板岩夹紫红色泥质、粉砂质板岩。总体呈近东西走向,局部因后期构造影响而扭曲,褶皱形态复杂。与上覆地层呈角度不整合接触,局部为断层接触。

1.1.2石炭—二叠纪(C-P)

土尔根大坂组(CP2t)主要分布在区域南部地区,其展布方向为北西向,呈带状,分布在温多尔乌兰南部一带。为一套细碎屑浅变质岩。岩性组合上部为千枚岩、基性熔岩夹白云质灰岩、灰岩,下部为灰岩、石英片岩、变砂岩夹石英砂岩。受断层切割地层完整性差,不见顶底,与不同时代地层多呈断层接触。

1.1.3二叠纪(P)

(1)勒门沟组(P1-2l)主要在区域南部呈不规则条带出露,总体走向呈北西-南东向。分布于夏吾一带山间边缘地带或小盆地中,为灰色、紫红色碎屑岩建造。不整合于志留纪巴龙贡噶尔组之上,局部为断层接触。岩性组合为紫红色砾岩、含砾砂岩、粉砂岩、紫红色石英砂岩、长石石英杂砂岩。可划分为两个岩性段,第一岩性段岩性为中厚层状砾岩、含砾砂岩及透镜状、钙质岩屑砂岩。第二岩性段主要岩性为中薄层状长石石英砂岩。

(2)草地沟组(P1-2c)区域上主要分布于区域南部,主要位于夏吾南及温多尔乌兰一带。岩性为一套碳酸盐岩组合,主要由中厚层状微晶灰岩夹白云质灰岩、生物碎屑灰岩、砂屑灰岩等组成。区内表现为与巴龙贡噶尔组呈断层接触,与勒门沟组呈整合接触,与土尔根大坂组呈断层接触。

1.1.4三叠纪(T)

(1)江河组(T1-2j)区域上主要分布于区域东南部。岩性为一套碳酸盐岩组合,主要由灰岩夹白云质灰岩、生物碎屑灰岩、砂屑灰岩等组成。区内与巴龙贡噶尔组呈断层接触,与大加连组呈断层接触。

(2)大加连组(T1-2d)区域上主要分布于区域南部,主要位于夏吾一带。呈北西西向条带状展布,岩性组合较为单一,以含生物碎屑的细碎屑岩及碳酸盐岩为主。第一岩性岩性以灰色中厚层状含白云石粉晶灰岩、网脉状变余粉晶灰岩为主,第二岩性段岩性主要为粉晶灰岩夹灰白色中细粒石英(净)砂岩,第三岩性段岩性组合主要为浅灰色中厚层状粉晶灰岩、含绢云母条纹粉砂质粉晶灰岩、鲕粒粉晶灰岩。区内表现为与巴龙贡噶尔组呈断层接触,与切尔玛沟组呈整合接触。

(3)切尔玛沟组(T2q)区域上主要分布于区域南部,主要位于夏吾一带。呈北西西向条带状展布,岩性组合较为单一,岩性主要为灰色、深灰色中薄层含生物碎屑细粒钙质石英砂岩,少量细粒长石砂岩、钙质粉砂岩,产腕足类化石。区内表现为与巴龙贡噶尔组呈断层接触,与大加连组呈整合接触。

1.1.5新古近纪(EN)

白杨河组(E3N1b)区域上主要分布于区域中部,主要位于夏吾图乃南部一带。呈北西西向不规则条带状展布,岩性为叠层状粉晶-泥晶灰岩(叠层石灰岩)、变余核形石灰岩及砾岩,岩石中含大量的生物化石,主要为腕足类、腹足类及珊瑚化石。区内表现为角度不整合于巴龙贡噶尔组之上。

1.1.6第四纪(Q)

第四系多分布于山区边缘地带,在区域内主要分布于北部地区,成因类型较多,根据特征可分为冲积物(Qhal)、洪冲积物(Qp3pal)等。岩性主要为砾石、砂、亚砂土等。

1.2 地质构造

区域内以宗务隆一青海南山断裂为界划分为南祁连南部弧后前陆盆地和宗务隆山—青海南山晚古生代—早中生代裂陷槽两个三级构造单元。工作区所在构造单元为南祁连弧后前陆盆地。区内志留纪地层广泛发育,该地层为一套复理石相沉积。断裂构造以北西南东向断裂为主。褶皱发育,主要为轴向北西西向的褶皱。

1.2.1褶皱构造

区域内褶皱构造从不同面理变形可分为两种,一为背向斜,二为背向形。前者为层理发生褶皱,后者新生定向面理(S1)褶皱。从两翼产状的变化和轴面倾角位态分类,有直立水平褶皱,也有斜歪倾伏褶皱。大部分褶皱枢纽走向呈北西西向,与区域构造线一致;少部分走向北东向延伸。褶皱两翼产状一般较陡,从翼间角划分形态类型,多为紧闭型褶皱,少部分翼间角大于70°,属于开阔褶皱;大部分褶皱具有区域性线状褶皱的特征,一部分延伸不长,属于短轴褶皱。从褶皱走向判断,北西向褶皱与区内北西向主要断裂构造相配套同期形成,故形成时代为加里东晚期,这一阶段为俯冲-碰撞造山期。区内最大的褶皱构造为查干楚向斜,该向斜呈北西西向延伸,向东西两侧延入相邻图幅,轴面近直立。该向斜核部地层为巴龙贡噶尔组第三岩性段,两翼分别为第二、第一岩性段。北翼产状200°~215°∠55°~63°,南翼产状5°~25°∠52°~65°,枢纽西端稍稍扬起,东端倾伏,倾伏角10°,形态属于直立倾伏褶皱。

1.2.2断裂构造

区内断裂构造总体呈北西走向展布,包括脆性断裂、伴生次级断裂以及性质不明断裂,局部亦有近东西向展布的断裂带分布。断裂构造为成矿流体的迁移和富集成矿提供了通道和空间。

本区断裂发育,具有继承性和多期活动的特点,断裂及韧性剪切带为本区主干断裂,横穿本工作区。

1.2.3韧性剪切带

区内韧性剪切带较发育,夏吾一带韧性剪切变形带主要形成于加里东晚期,分布于早志留世巴龙贡噶尔组地层中,主体走向约为300°延伸,宽50m~200m左右,剪切带主要发育在早志留世巴龙贡噶尔组浅变质地层中,主要构造岩石为糜棱岩化泥质板岩、片理化粉砂岩等。该剪切带面理倾向弧形弯曲,倾向20°~30°,倾角45°~60°,局部倾角变化较大。定向面理与主构造产状一致。片理化岩石中可见片状定向构造,局部发育大量的由于韧性剪切作用形成的砾石碎斑,整体表现为左行性质。由于印支期强烈造山运动的改造,使得剪切带的展布很不规则,同一剪切带在延伸至不同地段时,面理倾向

2 区域地球物理特征

2.1 区域重力场特征

根据1:25万区域重力调查成果,工作区重力场等值线走向北西-南东,局部出现近东西向。区内重力场幅值在-428~-507(10-5m/s2)之间变化,最大差值达79×10-5m/s2。工作区分布于北西-南东向延伸的区域巨型重力梯级带上,梯级带布格重力场在-438~-444(10-5m/s2)之间变化,变化幅值达8×10-5m/s2。该梯级带对应着区域大断裂带,工作区内表现为由查干楚-伊克拜一带山脊为界,两侧呈明显不同的重力幅值,说明本区位于柴北缘与祁连造山带的结合部位。

2.2 区域磁场特征

根据区域航磁异常成果,区域航磁异常自南向北总体上呈现高低条带相间的变化趋势,变化范围约-150~150 nT。工作区磁场呈低幅值正磁异常,异常幅值通常在0nT~80 nT之间,异常等值线总体走向为北西向和近东西向,该特征与工作区位于柴北缘与祁连造山带结合部位有关。

2.3 1:5万高精度磁测特征

1:5万高精度磁测基本物性特征。

区内主要出露变质岩、沉积岩地层及少量火山侵入岩。区内岩性物性特征总结如下:

(1)全区岩石标本的剩余磁化强度(10-3A/m)普遍较小,不超过50×10-3A/m,在磁异常计算中可忽略不计。

(2)全区岩石标本的磁化率变化较大,范围22-280(4π×10-6SI),但数值较小,表明磁性不强。

(3)本区沉积岩及变质岩磁化率相较侵入岩体较高且变化不大,数据分布相对较为稳定;侵入岩体则因成分的不同,蚀变强弱的不同磁化率变化较大。

3 区域成矿条件分析

3.1 地层与成矿

区域地层以志留纪、二叠纪、三叠纪为主,目前发现的金、铅锌、铜等矿化线索明显受地层层位控制,主要是反映在对成矿时代和成矿空间的控制,与成矿有关的地层主要为早志留世巴龙贡噶尔组。

3.1.1巴龙贡噶尔组

该组为经历加里东期区域低温动力变质作用形成的变质岩,属低绿片岩相。岩性主要为灰色、绿灰色变长石岩屑杂砂岩及绿灰色-灰紫色绢云泥质板岩,局部夹灰色、浅灰色中薄层状或透镜状砂屑泥晶灰岩。常发育有石英脉,石英脉多呈细脉状,脉宽5cm~50cm,石英脉常具褐铁矿化、黄铁矿化。次级褶皱及小断裂较发育。地球化学特征显示,该地质体各元素,尤其以金、铜、铅锌等元素含量的极大值相对较高。

3.1.2三叠纪大加连组

该组分布范围较广,厚度较大,与下伏中下三叠统江河组呈整合接触,与上覆中三叠统切尔玛沟组以灰岩的消失作为划分标志呈整合接触。该组的灰岩厚度较大,较纯,产状平缓,构造简单,可作为电石灰和工业水泥的原材料。

3.2 构造与成矿

区域上位于南祁连构造单元,位于宗务隆山-青海南山晚古生代-中生代裂陷带与南祁连地块接触部位。矿产主要分布在柴达木地块与南祁连弧后前陆盆地的结合部位,其次矿产的形成与矿化体的展布与北西西向压扭性断裂关系密切。

这些大型构造的形成和演化控制着相关沉积建造、岩浆活动,变质流体等作用。由于大型构造的贯通性,有的深可达软流圈或上地幔,能促进加剧各圈层、地体及各构造层之间的物质能量交换,有利于成矿物质的反复叠加富集,汇聚在同一有限空间而形成大型矿床或矿点的集中分布区。这些大型构造,不是单一构造形迹,还产生多种低序次构造组合,与大型构造形成统一的控矿构造系统,在次级构造有利部位形成矿床点。

3.3 岩浆活动与成矿

区域内岩浆活动极强,时代主要为早志留世,出露的岩性主要以早志留世二长花岗岩、似斑状二长花岗岩、正长花岗岩为主,岩体规模较大。岩体中脉岩极为发育,成群成带密集产出,区域上已发现的典型矿产有石英脉型天峻县龙门钨矿点;侵入岩中普遍含电气石,局部锡石含量增高,含稀散元素Y、Yb、Li含量高是其重要特征。本区侵入岩及脉岩发育,具有形成稀有矿产的潜力及条件。

3.4 变质作用与成矿作用

区域变质作用主要以加里东期区域低温动力变质作用为主,改造的地层主要为巴龙贡噶尔组,该组经历加里东期区域低温动力变质作用形成浅变质岩,其中变质作用过程中形成的细小石英脉,具褐铁矿化、黄铁矿化。

4 结语

经勘查研究发现了矿化线索,规模较大、特征较突出,初步形成了以金为主的找矿远景区。区内构造控矿特征明显,探槽内岩石破碎、褐铁矿化和硅化较为强烈,1:5万磁异常也显示低阻的线性地质构造特征。

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