祁漫塔格地区早志留世侵入岩的发现及其地质意义

祁漫塔格地区早志留世侵入岩的发现及其地质意义 地质与勘探 47 2 ol, 47 N o, 2V卷 第 期第 GEOLOGY AND EXPLORATION2011 3 March,2011年 月 金属矿产 祁 漫 塔 格 矿 带 虎 头 崖 多金属矿矿床特征 和 成 矿 作 用 分 析 1 2 1 1 1 1, , , , , 胡杏花朱谷昌刘 欢李智峰郑 纬徐文海 ( 1,41008;3 2, ,10001)2,有色金属地质调查中心北京中南大学湖南长沙 ,,，，摘 要虎头崖多金属矿是青海省祁漫塔格成矿带重要的多金属矿床之 一区 域 内 矿 产 丰 富矿 ，、、、。种多样主要以铁铜铅锌的多金属为主本文结合前人研究成果和项目组对虎头崖多金属矿床的现 场 ，、、调查和室内多元信息的综合分析从虎头崖矿区地层地质构造岩浆活动等方面探讨了该矿床的成 矿地 ; 、，、，质条件重点分析了该矿床的矿体形态产状特征矿石组成矿床成因矿床特征并分析了成矿作 用的 ，、; 分期活动过程和成矿机制通过综合分析本文认为可从现有??矿带由北西向南东的侧列方向 及平行 F、F、F，，Zn Cu、Pb、 等断裂带追索寻找深部隐伏盲矿体并可根据物探异常找隐伏岩体根据化探 组合1 2 3 ，，异常找隐伏矿化破碎带我们已探明虎头崖的金属矿产储量在原有基础上有了很大的提高取 得了重大 。找矿突破 ,, 关键词多金属矿 矿床特征 成矿作用 虎头崖 ,, P613,,0495 , 5331( 2011) 02 , 0216, 06,,A 中图分类号文章编号文献标识码 Hu Xing )hu a,Zhu Gu )c hang,Liu Huan,Li Zhi )f eng,Zheng Wei,Xu Wen )h ai, Characteris- tics and mineralization of the Hutouya polymetallic deposit in the Qimantage metallogentic belt,J,, Ge- ology and Exploration,2011,47( 2) : 216 ) 221, 300 km虎头崖多金属矿位于青海省格尔木市西 。找深部隐伏盲矿体 ,91?16'36″ : 91?处的野马泉地区其地理坐标为东经 1区域地质环境 44' 矿区位于柴达木地块南缘祁漫塔格早古生代裂 11″,37?01' : 37?15'47″。,北纬 区域内矿产丰富矿种 多,陷槽及海西印支叠加复合拗陷带的西端区内经历 ,、、、。样主要以铁铜铅锌多金属为主该区属柴达木盆 、 了三个主要构造演化阶段即早古生陆缘裂陷槽晚 ,, 地西南缘半干旱荒漠化草原区海拔较高水系较发古生带弧后拗陷盆地及中生代陆内盆岭构造三大阶 ,,( ) , ( ) 。,育多为间歇性流水花花土沟格格尔木公路自段构造岩浆活动强烈特别是印支期构造岩浆活 ,,。其北侧通过有汽车便道通行交通较方便 动使本区成矿元素缘接触带上升富集形成沿二长花 1c c 1997 : 1999 年 青 海 省 地 矿 局 矿 勘 院 在 本 区 开 ,岗岩 ηγ和 斑 状 花 岗 岩 ηγπ小 侵 入 体 与 不 同 时 44 1? 20 1? 5 展了 万区域化探扫面 和 万 水 系 沉 积 物 。代层位有利岩性段交代充填成矿矿体主要受近东 26 27 29 30 ,As、As、AsAs测 量在本区圈出了 和 等多个综,。 西向断裂构造控制主要为多条平行隐伏矿体。2000 : 2002 、合 异常年青海省地矿局在景忍东虎1, 1矿区主要地层 1? 1 1? 5 头 崖等处对异常区安排了 万地质草测和 矿区出露地层自老至新有元古代狼牙山群上岩:千 、、组奥陶系上统滩涧山群碎屑岩夹火山岩组下石炭 1? 2,,千物化探剖面及槽井探工 程在 迎 庆 沟 南控 制 ,统大干沟组和上石碳统四角羊沟组各层的主要特 4 km 。了两条长度大于 的含矿带初步查明虎头崖 :征简述如下 ,矿床呈透镜状沿构造破碎带矽卡岩带分布整体上 ?晚元古界 蓟县系狼牙山上岩组小面积分布于,, 显示呈断续状延伸且有局部膨大狭缩现象矿体受,,34?: 82?,矿区南侧地层走向近于东西倾角 与北侧石 ,东西向断裂构造及层间裂隙控制断裂构造具有多 。,期次活动特征本文在此基础上对虎头崖多金属 ,收稿日期,2010 , 04 , 28 ,修订日期,2010 , 09 , 06 ,责任编辑,郝情情。;; ,,( : 2006BAB01A06 ) 基金项目十一五国家科技课题六柴达木南北缘大型铜铅锌 矿 资 源 基 地 评 价 技 术 开 发 及 应 用 编 号和 中 国 地 质 , 矿进行矿床特征总结和进一步的成矿作用分析寻( : 121201081809)1 。调查局大调查项目祁漫塔格地区成矿条件研究与找矿靶区优选编号联合资助 ,,( 1986 ,) ,,2008 、GIS 。E,,,第一作者胡杏花年 女年毕业于中南大学获学士学位在读硕士研究生现主要从事遥感地质应用研究工作 ,m ail: hxhcsu@ 126, com。 1000m。,炭系下统大干沟组呈断层接触出露厚度大于 ,。方式时间亦可分为早晚两期 、、。, 本层主要为白云岩白云质灰岩板岩及含铁石英岩 ? 早印支 期 小 面 积 分 布 于 矿 区 南 侧呈 岩 株 Ot,?奥陶系上统滩 涧 山 群 本 组 出 露 于 沟 北 ,, 状产出侵入于狼牙山群上岩组中与该组灰岩接触3 s ,,西侧总体呈东西向展布与石炭系下统大干沟组地 。 处形成矽卡岩化 ,层呈断层接触与石炭系上统四角羊沟组呈不整合 ,,? 晚印支期 分布于矿区中西部出露面积较广 2 ,。 接触本组岩性以安山玄武岩为主4 km,,形状不规则侵入于滩涧山群碎屑岩夹火山约 Cd ?石炭系 主要为下统大干沟组 及上统 四 1 、。岩及大干沟组四角羊沟组地层中主要岩性为钾长 36 Cs,, 角羊沟组 石炭系地层分布于矿区中部和北部3 ,,,花岗岩 γ颜色为肉红色风化面呈紫红色具文象4 : ,、地层走向为北西西 南东东与元古界狼牙山群奥 ,。结构中细粒花岗结构块状构造蚀变矿物主要有绢 。陶系滩涧山群 呈 不 整 合 或 断 裂 接 触大 干 沟 组 岩 、、。,云母绿泥石白云母等岩体顶边部见围岩捕虏体 、,性主要为浅紫红色浅灰色生物碎屑灰岩鲕状灰岩 ,,与围岩接触带及围岩断裂构造带矽卡岩化强烈在 ,及紫色泥质石英砂岩和石英岩屑砾岩等地层倾向 ,Fe、Cu、矽卡岩及沿区间裂隙带形成的层状矽卡岩中 ,50? : 70?,800 m。北倾角 出露层厚 其次为层间滑 Pb、Zn ,。矿化较为常见有的直接形成矿体 ; 动及构造动力形成的构造碎屑岩及片理化构造岩四 Cs ,角羊沟组 位于 矿 区 北 侧岩 性 主 要 为 生 物 碎 屑3 2矿床特征 ,,。,灰岩其次有白云质 灰岩白云岩倾向北倾角 2, 1 矿体形态产状特征 30? : 45?,1600 m,厚度大于 在与 岩 体 接 触 处 形 成 : 虎头崖矿床主要有两个矿带?号矿带处于下 ,。强烈矽卡岩化并伴有铜铅锌银等多金属矿化 石炭统大干沟组含碳灰岩和狼牙山组上岩组灰岩夹, ?第四系 主要为洪积冲积形成的碎屑沉积物。,,65? :8 2?,石英岩之间走向近东西倾向北倾角 ,,在巴音郭勒河及其支流中广泛分布坡麓地带广泛 ,、、带内岩破碎蚀变强烈主要以硅化绿泥石化绿帘 ,、、, 发育有厚度不等的风积物如砂粉砂黄土等堆积、、、,石化透闪石化石榴石化透辉石化为主具有典型 。 物厚度最大可达十余米( 1) 。矽卡岩型矿化特征见 同时带内岩石普遍具 ,,。有小型揉皱构造流动构造剑梢褶皱等特点说明 1, 2矿区地质构造 ,26 8 该构造带具有韧脆性质通过 条探槽和 个钻孔 , 本区主要为一向斜构造向斜核部及翼部均为 ,,20 ,。上奥陶统滩涧山群碎屑岩夹火山岩和蚀变安山岩 个铜铅锌银矿体工程的追索揭露已圈出大小 ,,。, ?号矿 带 位 于 ? 号 矿 带 南 侧两 带 之 间 相 距 安山质凝灰熔岩层凝灰岩组成轴向东西北翼倾 50 : 47? :6 5?,40? :7 0?,向 南 翼 倾 角 褶 皱 西 端 有 印 300m,,,局部有交合趋势局部倾向南但总体仍为东 支 ,,55? : 78?,西走向北倾倾角 两带地表延长均大,,。期花岗岩侵入具矽卡岩化并伴有铜铅锌等矿化 于 , 矿区内断裂构造非常发育以近东西向构造为 4, 8 km,,带内岩石破碎强烈但矽卡岩化程度低于? ,。, 主北东向次之近东西向构造主要分布在虎头崖 ,、。号带蚀变以硅化绿泥石化为主 ,F、F、F,, 一带主要由 组成各断裂近于平行展布1 2 3 F,在地质上这两条矿化带均位于 断裂带内具 2 ,,F该组断裂形成时间较早控制了矿区地层展布其中 2 ,F,韧性剪裂特点由于 断裂多次活动产生多条与 2 ,,为主要控矿 断 裂上 盘 为 石 炭 系四 角 羊 沟 组 大 理 ,之伴生且分布一致的层间构造带同时与构造活动 ,,岩和灰岩下盘为黑色含碳质灰岩由于受该组断 裂 ,,同期或稍晚的岩浆活动沿构造断裂带侵入并形成 ,,影响在该组断裂以南出现两条近平行展布的层 。 矽卡岩化和矿化,,间破碎带带内矽卡岩化强烈且有大量铜铅锌银多 2, 2 矿石组成 ,。金属矿产出是矿区内找矿的重要构造标志另外 : 虎头崖矿床的矿石组分主要可分三类一是硅 ,,,该组断裂具压剪性受其影响在断裂两侧地层均 ,,,酸盐类二是硫化物类三是碳酸盐类氧化物含量 ,发生不同程度的变形和变质作用空间上出现一组 。、、很少硅 酸 盐 类 矿 物 主 要 有 石 榴 石透 辉 石钾 长 ,60 : 100 m ,同方向的脆韧性剪切带带宽 不等主要 ,、; 石其次为阳起石绢云母硫化物类矿物主要有闪 、,、、碎裂岩有角砾岩压碎岩等硅化绿泥石化绢云母 、、,、; 锌矿黄铜矿方铅矿其次为黄铁矿白铁矿碳酸 ,( 1) 。化沿碎裂带非常发育分布广泛如图 ; 、、、矿矿石中含少量黄锡矿毒砂氧化带常见孔雀石 ,、盐类矿物主 要 为 方 解 石氧 化 物 主 要 为 石 英褐 铁 , 北东向断裂构造在矿区内分布零散且规模较、。铜兰磁黄铁矿 ,,小主要表现有平移性质对区内东西向构造有破坏 ,: 矿石的结构构造多种多样但主要可分两类即 ,,作用甚至对成矿也有破坏作用沿该带矿化十分微 ,热液成因结构构造和动力变质成因结构构造其特 ? 。,弱矿区岩浆 活 动 强 烈主 要 有 喷 出 和 侵 入两 种 2011 年地质与勘探 1 AA’图 虎头崖多金属矿床矿区地质简图及 线剖 面图 Fig, 1 Simpified geoogica map of the Hutouya poymetaic deposit and coss section aong ine llllllrll AA’ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , ; ; ; ; ; 第四系奥陶系滩涧山群石炭系大干沟组上统四角羊沟组元古代狼牙山组晚印支二长花岗 斑 岩; 7 ,矿化带 ; 8 ,断层 ; aternary; 2 ,O rdovician Main Stream Group; 3 ,C arboniferous DagangouG roup; 4 ,U pper Sijiaoyanggou Formation; 5 ,P roterozoic 2。征可简列如表 。风化作用形成 Langyashan Group; 6 ,La te Indo, C hina monzo ,gra n ite porphyry; 7 ,m ineralized zone; 8 ,f ault; ,根据矿石结构构造特征虎头崖矿床的矿物共 3虎头崖矿床特征成因简析 : 生组合可以分为三类 ,, , ? 矽卡岩中的矿化组合黄铁矿 毒砂 方铅 矿床特征小结 3, 1 , , 、、 矿 黄铜矿 闪锌矿产于透辉石矽卡岩或石榴石: 虎头崖矿床特征总结如下、,。透辉石矽卡岩中主要由早期热液作用形成 ,, ? 矿体形态 简 单呈 层 状 似 层 状 透 镜 状产 状 、、、? 蚀变岩矽卡岩绢云母绿泥石化岩中的矿 。与地层基本一致 ,、、、、化组合主要有黄铁矿方铅矿黄铜矿闪锌矿黄 ? 矿体就位除与成矿元素初始富集有关的层位狼 、。锡矿白铁矿组合主要由较晚热液作用形成 、、、,牙山组铁石达斯组大干沟组四角羊沟组有关外还受 ,、、 ? 氧化带中的矿物组合主要有褐铁矿铜兰,到岩性与层间滑动裂隙和炭质生物碎屑灰岩的影响主 , 孔雀石及黄钾铁矾类矿物等主要由原生硫化物受。要矿体多产于变质粉砂岩与含碳灰岩的换层部位 1 表 虎头崖铜铅锌银矿床矿体主要特征一览表 Table 1 Primary orebody features of the Hutoya copper )z inc )s ilver deposit m)m)m)% )矿体长度( 厚度( 深度( 品位( 矿体编号 产状 形态 组分 ,近东西向构造破碎带中顶板 生 物 Cu 2, 7885, 91( 6? :Cu 2, 03,, 5? 脉状 透 镜 状垂 方铅黄 铜 闪 锌 矿 ,Cu碎屑灰 岩底 板 灰 岩 含 铁 砂 岩 345?):Pb 3, 89Pb 5, 79向 变 薄 且 多 分 石、石 榴 石、透 辉 240 m、Pb 557 m、Zn 336 m、Ag 104 ， ( 45?Zn 4, 72、矽卡岩 Zn 4, 46枝 石 m, ,E W,纵向厚度稳定由 向 品 位82?) Ag 1, 02Ag1290 g / t ,Pb Zn Cu变低由 变 ,Cu顶层板为灰岩夹含铁石英砂岩 Cu 3, 09b、Zn、CuCu 2, 95P? , 6 152 m、Pb 239 m、Zn 239 m、Ag 210 Pb 2, 40Pb 3, 54 m,,向深部分叉尖灭纵向西薄东厚 Zn 2, 40Zn 9, 21 W ,E 波状零向 变贫Ag 2, 20Ag 74, 709 g / t ,,Cu顶板含炭 灰 岩底 板 硅 化 灰 岩 Cu 5, 3285( 340?: Cu 1, 12,? , 17稠 密 浸 染 块 状 216 m、Pb 423 m、Zn 423、Ag 423 8?):、 、Pb 6, 37Pb 6, 28石榴 石透 辉 石 m,,大透镜状深部有隐伏侧列趋势 ， ( 40?、Zn 6, 43矽 卡 岩黄 铜 方 Zn 4, 69 76?)Ag 4, 75Ag 119, 59 g / t 铅闪锌矿 2表 矿石结构构造特征表 Table 2 Characteristics of ore texture and structure 名称 特征 成因 ,半自形粒状 ,呈稠密浸染状分布于矿石中,局部方铅矿与闪锌矿富集成块状方铅矿、闪锌矿呈他形 块状稠密浸染状构造 热液 斑杂状构造 细脉浸染热液 闪锌矿呈不规则粒状与方铅矿镶嵌呈斑杂状分布 ( 、状构造 交代结构含溶黄铜矿黄铁矿呈细脉状及微细粒状分布于裂隙中 热液 蚀与残 ,。、。,黄锡矿粒状集合体呈不规则状沿边缘交代方铅矿铜兰呈小鳞片状集合体沿边缘交代方铅矿黄锡矿 热液 )余结构 骸晶 、、。,,闪锌矿方铅矿黄铁矿交代自形的毒砂最后留下毒砂残骸白铁矿交代黄铁矿留下黄铁矿残骸 热液 、、, 、、,,黄铁矿毒砂方铅矿多呈自形 半自形结晶闪锌矿磁黄铁矿黄铜矿多呈半自形它形粒状分布于方解石中 结晶 热液 ,。黄铜矿在闪锌矿中呈乳滴状不均匀分布 固熔体分离结构 热液 、、。毒砂黄铁矿黄铜矿分布于方铅矿晶粒空隙间 填隙结构 热液 3, 2,成矿作用分期和成矿机制分析? 矿体与矽卡岩有较密切空间关系但从成矿作 ,,、, 用过程分析矽卡岩只是成矿作用的一个前奏成矿作 据上述成矿环境矿床特征和控矿因素分析虎 ,。、用主要是在矽卡岩形成后矿液继续富集演化形成的 头崖多金属矿床经历了早古生陆缘裂陷槽晚古生 , 带弧后拗陷盆地及中生代陆内盆岭构造三个主要? 矿化作用由高温到中低温持续了一个较长 , ,, ,时间矿液成分由富氧化物 富硫化物 富碳酸盐构造演化阶段属典型矽卡岩 热液矿床矿石组分?? 、、,主要是硅酸盐类硫化物类碳酸盐类等其成矿作 。 的连续演化转变 : , 用可分为以下三期? 矿石结构构造反映出具有多种成矿方式既 ,? 矽卡岩期 印支晚期二长花岗斑岩经分异演 有溶液结晶分离也有后期矿液对前期矿物的溶蚀 ,,化沿东西向与北西向分支裂隙上侵在偏酸性条件 交代还有后期热液对前期矿石的分割穿插与叠加 :下促使围岩中的碳酸盐分解 ,。改造反映矿床的形成具有多期次多成因的特点 +2 +, CaCo+ M Ca + HCO,? 矿体产于区内近东西向构造蚀变带内而东 ?3 3 2 + , ,CaHCO ,西向构造为区内最早的一组断裂构造并受到基底 随着溶液中 和 浓度不断增高深部 3 。深部断裂的制约和影响 ,上升的含矿热液中氯化络合也不断增加此时溶液 、,? 成矿作用与本区印支期岩浆活动有密切的的温度升高盐度加大在有利构造岩性条件下特别 ,、,时间空间和成因关系印支晚期中酸性小岩体既为 是在含碳质的碳酸盐岩钙质粉砂岩的交接部位由 ,成矿作用提供热动力来源也为成矿作用提供了丰富 于压力变化发生交代反应以及渗透作用形成矽卡 ,,F岩沿层间裂隙展布具有透镜状似层状沿 断裂 。的金属和液体来源 2 ,的次级断裂平行分布构成 ?号与 ?号矽卡岩化蚀 、、 ? 岩体层位构 造 三 者 的 耦 合 是 本 区 成 矿 的 ,、。 变构造带并在其中析出少量磁铁矿磁黄铁矿,。 互动制约是基本因素 2011 年地质与勘探 、、、、? 热液 期 随 矽 卡 岩 期 大 量 矽 卡 岩 矿 物 的 形? 氧化物含 孔 雀 石铜 兰黄 钾 铁 矾褐 铁 矿 , , ,Cl 、F 、CO 、H O、。成上升溶液中富含挥发成分 如 铁帽基岩露头 2 2 2 + 2 + 2 + ( 2) 化探标志Cu、Pb+ 、Zn, 和金属离子 的浓度继续增高它 2 + 2 + 2 + 2 + ,。铜铅锌组合线状或椭圆状面型异常 Fe、Cu、Pb、Zn们部分是其矿源层中的 活化 ( 3) 遥感标志,,,, 溶解当运移到较高部位因酸度减小压力降低有 ,多种蚀变岩叠合异常泥化硅化铁化叠合成为 ,,, 机物媒介防渗层阻挡等诸多因素融合总而言之 。 高值组合带,在含金属热液在其物理化学条件发生变化后便以 ( 4) 物探标志、、 硫化物方式交代与填充沉积出黄铜矿黄铁矿方铅 ,,。低阻高导电性中高磁异常负异常中小正异常 、,矿闪锌矿等大批金属矿物最后溶液中金属离子大 : 、找矿前景主要有两个方面?现有??矿带由北 ,。量减少最后以碳酸盐阶段结束 。西向南东的侧列方向追索寻找深部隐伏盲矿体? ,? 表生期 本 区 进 入 中 新 生 代 后深 部 矿 体 因 F、F、F,,平行 断裂带根据物探异常找隐伏岩体根,、长期剥蚀和新构造运动上升遭受地表风化作用原 1 2 3 Cu、Pb、Zn 。据化探 组合异常找隐伏矿化破碎带、、、 生硅酸盐氧化物硫化物碳酸盐等矿物均遭到风 、特别感谢有色金属矿产地质调查中心中南大学 ,、、化形成铁帽褐铁矿黄钾铁矾以及铜铅锌等氧化 、地学与环境工程学院青海省有色地勘局地质矿产勘 ,、、、,物如孔雀石铜兰菱锌矿铅矾等由于地处高寒 、、查院 青海省地质调查院 青海西部矿业地质勘查有 ,( 3) 。山区故不利于形成深厚的次生富集带见表 、限责任公司中国地质科学院矿产资源研究所等单位 4找矿标志与找矿前景 。领导和技术负责同志对本论文的指导与协助 ,, 注释,归纳以上矿床特点与成矿方式可知虎头崖多 ? 青海省地质勘查院,2004,虎头崖多金属矿床普查报告 :金属矿床的主要找矿标志如下 ,,, 2005, ? 潘 彤孙丰月李智民青海省东昆仑钴矿成矿系列研究 ( 1) 地质标志 ,, 1998, ? 西北有色地质研究所青海省有色地质矿产勘查局柴达木 、、? 中酸性二长花岗岩花岗斑岩花岗闪长岩 、 盆地周边地区大型金铜矿床成矿规律及找矿预测 ,References, Guo Zheng, f u,Deng Jin ,f u,Xu Zhi ,q in, 1998, Late palaeozoic meso- zoic intracontinental orogenic process andin termedate acidic igneous rocks from the EasterKnun lun mountains of northwesterChni na,J,, Geoscience,12( 3) : 344 , 352( in Chinese 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oplymetallic deposit is one of thei mportant deposits in the Qimantage polymetallic metallogenetic belt in Qinghai ts of copperin Hutouya area,J,, Qngha and nvestmnet iiiliProvnce,i which is dominated by iron,copper,lead,and zinc, Based onp revious research and ofiure ld investigation and multiple ,i nformation analysis to strategy, this de- posit,we describe the ore, f orming geological conditions from srtata,geological structure and maigmca tactivity in the Hutouyrae gion,focusing on the oc- currence features of boordiee s,ore composition,deposit genesis and deposit characteristics, We analyze the process ocft iavities of eachp eriods and ore ,f orming mechanism, We suggest thblindat ore bodies at depth hosuld be searched from northwest to southeastx iosft itheng or ee belts II as and ? well