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青海省都兰县各玛龙地区银多金属矿地质矿产特征及找矿前景分析

2022-12-03裴有生陶志华李世恩薛长军

能源与环保 2022年11期
关键词:变带金属矿黄铁矿

裴有生,陶志华,李世恩,薛长军

(1.青海省有色第二地质勘查院,青海 西宁 810007; 2.青海省有色第三地质勘查院,青海 西宁 810013)

研究区位于东昆仑伯喀里克—香日德Au-Pb-Zn-Mo-石墨-萤石(Cu、稀有、稀土)成矿亚带,是寻找铜、铅、锌、钼、钨、锑、岩金等矿床的有利靶区,区域上已发现成型矿床10处,各类矿(化)点32处。该区域开展了多轮地质找矿工作,以青海省地矿局联合吉林大学、中国地质大学等开展的青海省那更康切尔沟—哈日扎地区银多金属成矿规律研究与靶区优选,对研究区很有借鉴意义[1-5]。研究认为断裂构造为该区域主要控矿因素;岩浆弧边缘地带可作为银多金属找矿的主要地段,其发育的张性石英脉,尤其是具备梳状构造的石英脉可作为地质找矿标志,褐铁矿化(棕黑色)、软锰矿化、硅化、碎裂岩化等可作为矿化蚀变标志;地球化学异常具有以中—高温元素为主(Cu-Sn-Bi)向外围以中—低温元素为主(Au-Ag-Pb-Zn)过渡的趋势,有寻找斑岩型矿床的潜力。

研究区1∶5万水系沉积物测量显示,区域地球化学场主要表现为高Au、Ag、Pb、Zn的特征。其中综合异常HS10(各玛龙地区)位于本次研究区内,主要以Pb、Zn、Ag元素为主,异常元素套合很好,且有明显的浓集中心和浓度分带,已发现含银金等多金属矿蚀变带5条,具有很好的找矿前景[6-10]。本文通过对各玛龙地区银多金属矿地质矿产特征研究及找矿前景分析,为该地区地质矿产勘查提供依据。

1 成矿地质背景

1.1 区域地质概况

研究区大地构造位于东昆仑弧盆系东段北昆仑岩浆弧复合型俯冲期岩浆杂岩带,区域地质构造复杂,具多期活动的特点(图1)。图1中,①柴达木北缘断裂;②柴达木南缘断裂(格尔木隐伏断裂);③东昆中断裂带(缝合带);④东昆南断裂带(缝合带);⑤布青山南坡断裂;⑥玛多—甘德断裂;⑦瓦洪山走滑断裂[11-15]。

图1 研究区大地构造位置Fig.1 Geotectonic location map of working area

早元古代中—深变质岩系构成了区内的结晶陆壳;晚古生代以来,表现为强烈的岩浆活动及以近于相互平行的北北西向断裂为主的右旋走滑作用,使得花岗岩沿北北西向侵位或错位;新生代以来,在北北西向断裂体系机制下,发生侧向走滑—剪切挤压和横向拉张作用,沿右旋走滑断裂两侧形成一系列新生代拉分盆地、隆起及弧形断裂构造。

1.2 区域矿产分布特征

研究区位于东昆仑(造山带)Fe-Pb-Zn-Cu-Co-Au-W-Sn-石棉成矿带,伯喀里克—香日德Au-Pb-ZN-Mo-石墨-萤石(Cu、稀有、稀土)成矿亚带,成矿作用主要受控于昆中深大断裂之次级断裂影响,成矿作用强度大、期次多,成矿类型多样。特别是华力西期—印支期岩浆活动频繁,以热液交代成矿作用为主,形成了与花岗岩类有关的铁、铜、银、铅锌、金、钼矿成矿系列,印支期末—燕山期形成中—低温热液银多金属矿。区域主要矿床(点)有坑得弄舍金多金属矿床、那更康切尔沟银矿床、那更康切尔北银矿点、尕芝麻金矿点等。

1.3 区域地球化学特征

区域地球化学场主要表现为高Au、Ag、Pb、Zn的特征。通过异常检查,该地区内发现的矿床、矿点主要有那更康切尔银矿床HS06甲1Ag(As、Cu、Sb、Sn、Mn、Fe)、尕芝麻银金矿床HS09乙2Au(Ag、Cu、Fe)、各玛龙铅锌矿床HS10甲1Pb、Zn(As、Sb、Sn、Mn、Ag)、坑德弄舍铅锌多金属矿床HS37甲1Cu(Cr、Fe、Mn、Ni、Co)及HS38甲1Cu(Zn、Co、Ag、Cr、Fe、Mn、Sn、Ba)等。其中综合异常HS10(各玛龙地区)位于本次研究区内。

HS10甲1Pb、Zn(As、Sb、Sn、Mn、Ag)综合异常,主要以Pb、Zn、Ag元素为主,异常元素套合很好,且有明显的浓集中心和浓度分带,呈不规则状分布,主体出露面积约26 km2(图2)。异常区内圈出了近南北向含银金等多金属矿蚀变带5条,圈定12条低品位铅锌矿体,23条银多金属矿体,证实了该异常为矿致异常。

图2 各玛龙地区1∶5万HS10化探综合异常剖析Fig.2 1∶50 000 HS10 comprehensive geochemical anomaly analysis of Gemalong area

2 矿区地质

研究区处于昆中断裂北侧,构造活动发育,岩浆岩活动强烈,出露地层以中生代为主(图3)[16-20]。

图3 各玛龙地区多金属矿矿区地质简图Fig.3 Geological sketches of polymetallic ore areas in Gemalong area

2.1 地层

研究区地层出露较为简单,主要为晚三叠世鄂拉山组及第四系冲积、残坡积等,局部零星出露长城纪小庙组地层。

小庙组地层分布于研究区北部边缘,出露面积约为3.0 km2,岩性主要为黑云斜长片麻岩,西北部与二长花岗岩呈侵入接触,岩石较破碎、风化较强的地段可见不同程度的褐铁矿化。鄂拉山组地层分布于研究区东南部,面积约16 km2,为一套陆相裂隙—中心式喷发的中酸性火山岩,覆盖于早三叠世二长花岗岩体之上,呈不整合接触关系,大致可以划分为2个喷发旋回。第1个旋回岩石组合为灰—灰绿色安山岩、玄武安山岩夹杏仁状安山岩、玄武安山质凝灰岩、安山质晶屑岩屑凝灰岩;第2个旋回岩石组合为灰紫色流纹质多屑熔结凝灰熔岩、熔结凝灰岩、流纹岩夹流纹质火山角砾岩、英安岩等,局部夹薄层灰岩。

2.2 构造

研究区主要为断裂构造,压扭性断裂与张性断裂不同期次交织在一起,使得区内构造极为复杂,发育近东西向、近南北向、北东向、北东东向等断裂,在区内形成了不同的构造形迹,为成矿元素的迁移富集创造了良好条件。从断裂构造穿插关系看,区内断裂构造形成先后顺序为:北西向—近东西向—近南北向—北东向,各方向断裂构造均具多期活动的特征,其中北西向活动迹象较为明显,断层性质有逆断层、平移断层、逆冲推覆断层和性质不明断层。

研究区成矿与断裂构造密切相关,已发现的矿化带、矿体基本受构造破碎带控制,其中近南北向断裂为重要控矿构造。

2.3 岩浆岩

研究区侵入岩主要为早三叠世花岗闪长岩和二长花岗岩、花岗斑岩、钾长花岗岩,另在二长花岗岩体中有中性和酸性岩脉零星分布。

3 1∶2.5万水系沉积物异常特征

研究区内圈出HS14、HS15、HS18号3处以Ag、Au、Pb、Zn为主的综合异常(图4),其中HS15、HS18综合异常内已圈定出工业矿体。

图4 各玛龙地区1∶2.5万水系沉积物综合异常Fig.4 Gemalong area 1∶25 000 stream sediment comprehensive anomaly

(1)HS15号异常位于研究区中东部,异常西侧出露早三叠世二长花岗岩,东侧为晚三叠世鄂拉山组上段中酸性火山岩。异常面积2.5 km2,异常以Ag、Au为主元素,元素组合复杂,套合好,规模较大,各元素异常峰值较高,有明显的异常浓集中心和浓度分带,Ag峰值3 450×10-9,Au峰值26.4×10-9,Pb峰值110×10-6,Zn峰值350×10-6。该异常区内发现2条含矿蚀变带(Ⅳ、Ⅴ),圈出银多金属矿体19条,低品位铅锌矿体12条,显示该异常有较大的找银多金属矿潜力。

(2)HS18号异常位于研究区东南部,出露的岩层为鄂拉山组上段中酸性火山岩,西北部为灰色、灰白色—浅肉红色二长花岗岩,局部由石英斑岩脉侵入。主要元素为Ag、Au、Pb、Zn、As、Sb,次要元素为Sn、Bi、Mo,Ag、As、Au、Pb、Bi、Sb具三级浓度分带,Zn、Sn、Mo具二级浓度分带,元素组合复杂,套合较好,Ag、Au元素异常峰值较高,具有多个浓集区,呈北西向串珠状分布,Ag峰值3 990×10-9,Au峰值110×10-9,Pb峰值110×10-6,Zn峰值350×10-6。该异常区圈出3条含矿蚀变带(Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ),6条银多金属矿体,查明为矿致异常。

4 矿体地质

研究区圈定5条近南北向含矿蚀变带(Ⅰ—Ⅴ),矿带内共圈出31条银多金属矿体,18条矿化体。矿体长68~150 m,厚0.65~5.69 m,控制斜深40~125 m,Au品位0.86~3.79 g/t,Ag品位为45.3~2 300 g/t,Pb品位0.30%~3.52%,Zn品位0.53%~2.86%,Cu品位0.21%~1.72%。

4.1 矿体特征

研究区矿体严格受含矿蚀变带形态的控制,主要赋存于Ⅰ-Ⅴ号近南北向含矿蚀变带中,共圈出31条矿体,其中银金矿体3条,银金铅矿体1条,银铅矿体3条,金铅矿体2条,银矿体4条,金矿体2条,铅锌矿体3条,铅矿体9条,锌矿体4条。

(1)Ⅰ含矿蚀变带。蚀变带中共圈定2条矿体,均为铅矿体,编号Ⅰ-1Pb、Ⅰ-2Pb。其中主矿体为Ⅰ-1Pb,矿体长75 m,厚5.09 m,控制斜深156 m,走向340°,倾向70°,倾角70°,金属矿化以黄铁矿、方铅矿为主,Pb平均品位0.31%,最高品位0.62%。

(2)Ⅱ含矿蚀变带。蚀变带共圈定1条矿体。为银金矿体,编号为Ⅱ-1AgAu,呈脉状分布,矿体长180 m,厚1.39 m,控制斜深120 m,Ag平均品位223.87 g/t,最高品位289.00 g/t;Au平均品位0.83 g/t,最高品位1.21 g/t。

(3)Ⅲ含矿蚀变带。蚀变带圈定6条矿体,其中2条为银金矿体(编号Ⅲ-1AgAu、Ⅲ-2AgAu),3条为银矿体(编号为Ⅲ-3Ag、Ⅲ-5Ag、Ⅲ-6Ag),1条为银铅矿体(Ⅲ-4AgPb),主矿体为Ⅲ-1AgAu、Ⅲ-2AgAu。

Ⅲ-1AgAu矿体,呈脉状分布,矿体长415 m,控制斜深240 m,厚1.37 m,产状105°∠80°,Ag平均品位419.32 g/t,最高品位697 g/t,Au平均品位1.21 g/t,最高品位2.86 g/t。

Ⅲ-2AgAu矿体,呈脉状分布,矿体长445 m,控制斜深160 m,厚1.56 m,产状110°∠70°,Ag平均品位386.9 g/t,最高品位2 300 g/t;Au平均品位1.62 g/t,最高品位2.34 g/t。

(4)Ⅳ含矿蚀变带。蚀变带共圈定13条矿体,其中1条为金矿体(编号为Ⅳ-11Au),2条为铅锌矿体(Ⅳ-2PbZn、Ⅳ-10PbZn),4条为锌矿体(Ⅳ-1Zn、Ⅳ-3Zn、Ⅳ-4Zn、Ⅳ-12Zn),6条为铅矿体(Ⅳ-5Pb—Ⅳ-9Pb、Ⅳ-13Pb),主矿体为Ⅳ-5Pb、Ⅳ-7Pb。Ⅳ-5Pb(Zn)矿体长85 m,厚3.42 m,控制倾斜延深125 m,产状110°∠69°,Pb平均品位0.31%,最高品位0.97%;Zn平均品位0.26%,最高品位0.85%。

Ⅳ-7Pb(Zn)矿体长110 m,厚5.69 m,控制倾斜延深82 m,产状114°∠78°,Pb平均品位0.46%,最高品位0.88%;Zn平均品位0.13%,最高品位0.43%。

(5)Ⅴ含矿蚀变带。蚀变带共圈定7条矿体,其中,1条为银铅矿体(Ⅴ-1AgPb),1条为银金铅矿体(Ⅴ-3AgAuPb),2条为金铅矿体(Ⅴ-5AuPb、Ⅴ-7AuPb),1条为金矿体(Ⅴ-4Au),1条为铅锌矿体(Ⅴ-2PbZn),1条为铅矿体(Ⅴ-6Pb)。

Ⅴ-1AgAuPb矿体呈脉状分布,长80 m,厚0.86 m,控制斜深40 m,矿体走向近南北,产状95°∠80°,Au品位0.14 g/t;Pb品位3.2%;Ag品位53.4 g/t,围岩为流纹岩,矿体产于Ⅴ构造破碎带中,矿石矿物以黄铁矿、方铅矿为主,矿体厚度品位沿走向、倾向变化相对不稳定。

Ⅴ-3AgAuPb矿体呈脉状分布,长70 m,厚1.25 m,控制斜深40 m。矿体走向北北东,产状105°∠82°,Ag平均品位118.68 g/t,最高品位187 g/t;Au平均品位1.73 g/t,最高品位2.61 g/t;Pb平均品位0.3%,最高品位0.45%。围岩为流纹岩,矿体产于Ⅴ构造破碎带中,矿石矿物为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿,黄铁矿呈脉状分布,脉宽5~30 mm,方铅矿、闪锌矿呈小团块状稀疏分布于黄铁矿脉中。

4.2 矿石质量特征

(1)矿石组分(图5)。矿石中矿石矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、白铁矿、毒砂、软锰矿,次生矿物为褐铁矿、铜蓝和孔雀石等,主要载银矿物为辉银矿,辉银矿大多分布于黄铁矿和毒砂中。脉石矿物主要有石英、长石、方解石、绢云母、绿泥石、绿帘石等。矿石矿物占总量的5%~10%,脉石矿物占总量的90%~95%。

图5 银多金属矿矿石单偏光镜下照片Fig.5 Single polarizer photo of silver polymetallic ore

(2)成矿期次。通过野外实地地质现象调查及室内镜下光、薄片鉴定,再结合矿体构造、矿石构造、矿物共生组合等特征,将各玛龙银多金属矿床划分为2个成矿期的5个成矿阶段(表1)。

表1 各玛龙银多金属矿床成矿阶段与成矿期次划分Tab.1 Classification of metallogenic stages and stages of Gemalong area Silver Polymetallic deposits

各玛龙矿区主要有2个成矿期次。第Ⅰ期次:是非主要成矿期次,出露于矿区东西向展布的FS1含矿蚀变带,其主要为石英—碳酸盐阶段,发育大量硅化、碳酸盐化和绢云母化,及少量方铅矿、闪锌矿。野外证据表明,该成矿期次早于主成矿期次。第Ⅱ期次:是矿区主成矿期次,主要分为以下4个成矿阶段:①第Ⅰ阶段。黄铁矿—石英阶段。该阶段矿化较弱,主要形成黄铁矿,黄铁矿自形程度较好。②第Ⅱ阶段。磁黄铁矿—硫化物阶段。该阶段矿化范围广、强度大、成矿温度较高,不仅是形成锌的主成阶段,而且也是多金属硫化物形成的主要阶段,以出现黄铁矿、大量磁黄铁矿及铁闪锌矿为主要标志,石英是主要的脉石矿物。③第Ⅲ阶段。银多金属硫化物阶段。该阶段矿化减弱,成矿温度降低,是矿床形成银铅矿物的主要阶段,以方铅矿、银矿物为主,同期有较多软锰矿生成。④第Ⅳ阶段。主要是以由硫化矿石经地表氧化作用或淋滤作用形成的白铁矿、褐铁矿等次生氧化矿物为主要特征。

5 找矿前景分析

(1)研究区位于东昆仑(造山带)Fe-Pb-Zn-Cu-Co-Au-W-Sn-石棉成矿带,伯喀里克—香日德Au-Pb-ZN-Mo-石墨-萤石(Cu、稀有、稀土)成矿亚带,哈日扎—那更康切尔沟—各玛龙—坑得弄舍银多金属成矿带的有利位置,带上矿点有等距分布特征,预查区具有寻找类似那更康切尔银矿的潜力。

(2)研究区圈出了1∶2.5万HS14、HS15、HS18号3处Ag、Au(Pb、Zn)综合异常,异常以Ag、Au为主,伴As、Pb、Zn、Cu,各元素套合好,强度高,面积大,Ag峰值达3 990×10-9,Au峰值高达110×10-9,通过查证HS15、HS18为矿致异常,异常元素组合以Ag、Au为主,其次为Pb、Zn,Ag元素含量为648×10-9~5 000×10-9,Au元素含量6.24×10-9~176×10-9;Pb元素含355×10-6~5 000×10-6;Zn元素含量338×10-6~1 550×10-6。经对土壤异常高值段工程验证均查明为矿致异常,圈出了5条含矿蚀变带(Ⅰ—Ⅴ),研究区西部属1:2.5万水系沉积物测量空白区,工程程度很低,有望通过进一步工作寻找到与Ⅲ含矿蚀变带平行的含矿蚀变带。

(3)异常区共圈定近南北向含矿蚀变带5条(Ⅰ—Ⅴ),共圈定银多金属矿体31条,18条矿化体,说明区内具有很好的找矿前景。其中Ⅲ含矿蚀变带为主含矿蚀变带,其走向和倾向上尚未完全控制,找矿空间还很大,尤其是北部走向延伸上存在HS10异常Ag、Pb、Zn套合浓集区以往工作主要集中在HS10异常东南角,而西测、北侧工作程度底,存在3处Pb-Zn-Ag异常高值套合浓集区(Ag峰值401×10-9,Pb峰值940.6×10-9,Zn峰值498.4×10-9),目前已发现银金矿化线索,推测为Ⅲ含矿蚀变带走向延伸以及新的平行含含矿蚀变带,有必要进一步工程验证。倾向延伸上也未完全控制,还有找矿空间。

(4)通过对以往资料分析研究,研究区东南角圈定1处正负伴生的磁异常M1,位置与1∶5万地磁异常3—12异常区对应,呈圆状,长约1 500 m,宽约1 500 m。异常正值区在南部,出露岩性为安山岩,负值区在北部,出露岩性为晶屑凝灰岩,ΔTmax为490 nT,ΔTmin为-275 nT。围绕磁异常成矿元素具分带性,远离异常主要为AgPbZn,靠近异常边部主要为Cu、Sn、Bi,磁异常周围具面状青盘岩化蚀变,分析认为M1磁异常深部具备形成斑岩型矿的条件。

6 结语

(1)研究区位于东昆仑Fe-Pb-Zn-Cu-Co-Au-W-Sn-石棉成矿带,矿区内成矿与断裂构造密切相关,已发现的矿化带、矿体基本受构造破碎带控制,其中近南北向断裂为重要控矿构造。

(2)研究区1∶2.5万水系沉积物圈出HS14、HS15、HS18号3处Ag、Au(Pb-Zn)综合异常。其中HS15、HS18号综合异常为矿致异常,共圈出5条近南北向含矿蚀变带,共圈定31条银多金属矿体,初步查明了银多金属矿(化)体与构造、蚀变的关系,显示了本区寻找中低温构造热液型银多金属矿的较大潜力。

(3)综合分析,研究区内仍然具有较大的找矿空间和资源潜力,进一步开展工作,资源量规模有望大幅增加。

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