楊海云,李良俊,張進良,馬維明,王貴忠
(1. 青海省第二地質勘查院,青海 西寧 810028; 2. 青海省第三地質勘查院,青海 西寧 810029;3. 青海省有色地質礦產(chǎn)勘查局 礦產(chǎn)勘查院,青海 西寧 810008; 4. 青海省地質調查局,青海 西寧 810016)
礦床含礦地層劃為鄂拉山組(T3e)。礦區(qū)出露地層主要為晚三疊世鄂拉山組第一巖段(T3e1)??蓜澐譃?個巖性層:即板巖層、條帶狀粉砂質變泥巖層和板巖夾條帶狀變泥巖層。板巖層:主要由灰黑色板巖組成。條帶狀粉砂質變泥巖層:其巖性以條帶狀粉砂質變泥巖為主,下部夾有中細粒長石石英砂巖和少量中酸性火山碎屑巖,中上部見有硅質巖和泥質巖條帶,本巖性層為礦區(qū)的含礦層位[1]。板巖夾條帶狀變泥巖層:巖性以灰黑色板巖為主,夾有條帶狀變泥巖和少量中細粒長石砂巖。含礦地層中鈣質巖、硅質巖薄層在礦區(qū)較為常見,向兩側則明顯減少或消失的特征看,礦區(qū)部位在T3e1沉積時可能是一個水體較深的海底洼地,鹽度較高,還原性較強,形成對成礦元素沉積富集更為有利的局部環(huán)境。
本區(qū)褶皺構造比較簡單,鄂拉山組基本為一向東傾斜的單斜構造。外圍的上部鄂拉山組陸相火山巖則由于受火山構造和古地形影響和控制[2],產(chǎn)狀變化較大,但總體也為呈向東傾斜的單斜層。
1)近南北向斷裂
區(qū)內規(guī)模最大的斷裂構造。F1斷裂:發(fā)育于索拉溝上游,近南北向延伸約5 km。斷裂大部分為第四系或石塊地覆蓋,但地貌上顯示十分清晰,為幾個鞍部和沖溝的連線。沿斷裂巖石破碎,局部形成40~160 m寬的破碎帶,帶內見有構造角礫巖。局部具擠壓構造透鏡體,并見有后期石英脈、方解石脈貫入。該斷裂具多次活動,張性特征明顯,局部顯示壓性特征。斷裂帶內見有褐鐵礦化,黃鐵礦化、螢石礦化。F4斷裂:位于索拉溝中游,其南端呈北北西向,向北端變?yōu)楸北睎|向,中段近南北向,總體近南北向略呈弧形延伸約0.7 km,傾向東,傾角較陡。索拉溝中游北側破碎帶寬達50 m,帶內具擠壓構造透鏡體和后期方解石脈,并見有黃鐵礦化,光譜分析斷裂帶內Gu、Pb、Zn含量較高[3]。斷裂性質為壓性。
2)北北西、北西向斷裂
主要分布于索拉溝北側,見有F2、F5、F63條斷裂。F2斷裂位于格爾溝南側山脊,北北西向展布,規(guī)模不大,長約150 m。該斷裂在地貌上為一鞍部負地形,斷裂附近巖石破碎,斷裂兩側地層產(chǎn)狀明顯相交,其北東盤地層產(chǎn)狀125(°)∠65(°),南西盤地層產(chǎn)狀150(°)∠72(°),斷裂附近硅化較強,并可見星散浸染狀黃鐵礦化。由于殘坡積覆蓋,斷層性質不明。F5斷裂:發(fā)育于索拉溝拐彎處北側,長約200 m,走向北西,傾向北東,傾角42(°)左右,斷裂面平直,破碎帶寬約0.25 m,見后期方解石脈充填,褐鐵礦化明顯。斷裂兩側發(fā)育羽狀裂隙,為一壓扭性斷裂。F6斷裂處于索拉溝上游北側花崗巖中,北西向延伸100 m左右,以破碎帶形式產(chǎn)出,規(guī)模小,性質不明。
3)北北東向斷裂
F3斷裂位于F2東側,規(guī)模不大,長約150 m,斷裂附近巖石破碎,斷裂兩側地層產(chǎn)狀相交,斷裂性質不明。F7斷裂:位于索妥曲北側,北北東向延伸600余米,破碎帶寬約10余米,斷裂附近巖石破碎,鐵染較強。構造角礫成分為含礫板巖、砂巖等。斷裂兩盤圍巖角礫膠結疏松,角礫大小不等。排列雜亂,為張性斷裂,但斷裂產(chǎn)狀不清。
4)東西向斷裂
東西向斷裂僅見F8一條,位于測區(qū)南部花崗巖中,斷續(xù)延伸約3 km,地貌上為兩個小鞍部的連線,斷裂兩側巖石破碎,斷裂部位為殘坡積覆蓋,斷裂性質不明。此外,礦區(qū)地表探槽中見有不少斷裂破碎帶。膠結差,未見后期充填物,沿斷裂后期水解作用,氧化作用較強,見褐鐵礦化,局部見薄膜狀孔雀石和膠狀藍銅礦。由于地表石塊地發(fā)育和為第四系覆蓋,地表斷裂在走向上的連接比較困難。
礦區(qū)節(jié)理、裂隙發(fā)育,節(jié)理以北東、北西向兩組為主,節(jié)理面平直,常伴有金屬硫化物,綠簾石—綠泥石—方解石,石英—方解石及螢石細脈,并具被后期熱液脈體或金屬礦物細脈、微脈充填現(xiàn)象。節(jié)理構造對溝通地層層理,促進礦液沿層理、層間裂隙運移、交代、沉淀成礦,起著非常重要的作用。節(jié)理、層間裂隙和發(fā)育的層理構造是本區(qū)主要導礦、容礦構造。
本區(qū)中生代早期巖漿活動表現(xiàn)比較強烈。晚三疊世中晚期陸相火山巖與印支期侵入巖較為發(fā)育,晚三疊世早期發(fā)育海相沉積地層中也見有不少凝灰?guī)r及含火山碎屑的不純硅質巖。說明本區(qū)不但晚三疊世陸相火山和印支期巖漿侵入活動強烈,晚三疊世早期也有海底間歇性火山活動的存在[4]。
1)火山巖
晚三疊世早期火山活動本區(qū)表現(xiàn)較弱,地層中的火山巖夾層不穩(wěn)定,厚度不大。巖性以晶屑玻屑凝灰?guī)r為主,其次為玻屑凝灰?guī)r、火山灰凝灰?guī)r、含火山角礫凝灰?guī)r等。礦區(qū)含礦地層中見有大量不純硅質巖薄層,經(jīng)巖礦鑒定,部分不純硅質巖中見有弧面棱角狀玻屑,有的鑒定為玻屑凝灰?guī)r,據(jù)此將其作為海底火山活動的產(chǎn)物應無可質疑。結合凝灰?guī)r夾層及不純硅質巖薄層中均見有星散狀黃鐵礦、磁黃鐵礦;礦區(qū)含礦巖石以粉砂質變泥巖、不純硅質巖、泥灰?guī)r、凝灰?guī)r、粉砂巖構成的類復理石建造為主;礦床中據(jù)火山灰凝灰?guī)r礦石分析,晚三疊世早期海相火山活動對本區(qū)成礦可能起了非常重要的作用。晚三疊世中晚期陸相火山活動比較強烈,對本區(qū)成礦物質的活化、遷移和重新富集,起到一定促進作用。
2)侵入巖
巖漿侵入活動發(fā)生于印支期,形成的侵入巖在測區(qū)西部發(fā)育,主要有細粒閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖和斑狀花崗巖。
3)脈巖
區(qū)內脈巖較發(fā)育,種類有花崗巖、花崗斑巖、閃長巖、閃長玢巖及石英脈等。脈向以近南北、北東向為主,東西向、北西向次之。巖脈規(guī)模大小不一,脈寬一般幾十厘米至幾米,長數(shù)米至數(shù)十米,主要分布于巖體內部和近接觸帶部位。地層中則主要以石英、方解石、螢石等細脈為主,偶見有寬度小于1 m的閃長玢巖脈和花崗斑巖脈,脈巖侵入時代為印支期,是與印支期侵入巖同時或稍晚時間活動的產(chǎn)物,部分為主侵入體的邊緣分枝。
本礦床礦體主要賦存于T2g2的中部,賦礦地層中銅、鉛、鋅礦化普遍,礦化厚度較大,礦體與礦化圍巖無明顯界線,礦體、礦體夾石及礦化圍巖的巖石類型基本相同,主要為粉砂質變泥巖、不純硅質巖、變泥巖、變質粉砂巖、泥灰?guī)r、凝灰?guī)r、變質細砂巖等,上述幾種巖石類型在礦化段內呈幾毫米至幾厘米的薄層狀互層產(chǎn)出。
礦體圍巖普遍經(jīng)受了區(qū)域淺變質和熱接觸變質作用,并疊加熱液蝕變。圍巖蝕變主要有硅化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、黑云母化、鈉長石化、碳酸鹽化、葡萄石化,沸石化及角巖化等。熱液蝕變礦物分布不均勻,在化學性質活潑或孔隙度較大的巖石薄層中蝕變較強,圍巖中的鈣質巖石薄層,往往大都被后期蝕變礦物或金屬礦物取代,甚至完全被交代,在圍巖中形成蝕變礦物條帶或蝕變礦物與金屬硫化物條帶。當蝕變礦物與金屬硫化物條帶密集時則形成條帶狀礦石;孔隙度較大,滲透性較好的砂巖、粉砂巖、凝灰?guī)r中的膠結物,也大部分蝕變?yōu)榉浇馐?、石英、長石、綠泥石、綠簾石等,并伴有星散狀金屬礦化。顯示出熱液改造作用對本區(qū)成礦具有十分重要的意義。
根據(jù)上述礦床地質特征和成礦地質條件分析,可以看出索拉溝礦床具有以下特點:
1)礦床受一定地層層位控制,并與特定的巖性有一定關系,礦體形態(tài)簡單,多呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致。含礦地層中主要成礦元素具有較高的背景含量,反映沉積過程中發(fā)生過成礦元素的初始富集,是后期熱液改造成礦的潛在物質來源——“礦源層”[5]。
2)含礦地層中夾有火山碎屑巖和火山成因的不純硅質巖,反映海底火山活動在地層沉積過程中有參與作用,并為形成“礦源層”提供成礦物質。
3)近礦圍巖蝕變較強,以熱液蝕變?yōu)橹?,蝕變與礦化關系比較密切。硫、鉛同位素及礦物包裹體測溫成果反映礦床具有同生沉積—后生改造成礦特征。造山期強烈的構造—巖漿活動為本區(qū)地層中成礦物質的活化遷移,并在有利的場所再富集成礦提供了有利條件;
4)構造變動使地層產(chǎn)生破裂和局部彎曲,為熱液活動提供了運移通道和沉淀空間。
綜合上述,索拉溝多金屬礦床經(jīng)歷了沉積成巖、熱液改造兩個階段。晚三疊世早期海底火山噴發(fā)噴氣活動攜帶大量成礦物質,在淺海臺地相對低洼部位(還原條件下[6])與火山碎屑物、陸源砂—粉砂—泥質物一起沉積下來,形成成礦物質的初始富集的“礦源層”或貧礦層;在隨后的(印支期)造山過程中,受強烈構造—巖漿活動的作用,地層中巖石脫水、成礦元素活化,聚集形成富礦熱液,并沿地層層理、巖石裂隙縫隙運移、交代巖石中化學性質活潑的組分或充填于巖石裂隙中富集成礦。由此,我們認為索拉溝多金屬礦床應屬于與火山活動有關的熱水沉積—熱液疊加改造型礦床。
1)地層標志:晚三疊世下部地層分布區(qū),特別是具有類似礦區(qū)T3e1由粉砂質泥巖、不純硅質巖、粉(細)砂巖、凝灰?guī)r、泥灰?guī)r等薄層構成的類復理石建造發(fā)育地段,是找礦的有利部位。
2)圍巖蝕變標志:在角巖化、區(qū)域變質基礎上疊加較強熱液硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、沸石化、葡萄石化、螢石化等蝕變,常指示有工業(yè)礦體存在。
3)礦化標志:地層中普遍的黃鐵礦化、磁黃鐵礦化和地表褐鐵礦化、藍銅礦化、孔雀石化是尋找地表礦(化)體最顯著的標志,地質測量過程中應予充分重視。
4)強烈的構造—巖漿活動是促使“礦源層”中成礦物質活化、遷移、重新富集成礦的重要動力來源,也是找礦應考慮的標志之一。
索拉溝多金屬礦床應屬與火山活動有關的熱水沉積—熱液疊加改造型礦床。地層、圍巖蝕變、礦化、構造—巖漿活動等找礦標志明顯,具有很好的找礦遠景。