鄧紅賓， 陳永東， 楊鵬濤， 姚波， 官云彬， 徐琳， 孫萍

(四川省地質礦產勘查開發(fā)局川西北地質隊，綿陽 621000)

0 引言

東昆侖造山帶是中國一條重要的構造巖漿活動帶[1-2]，巖漿巖體較為豐富，是經(jīng)歷多期構造活動的復雜造山帶[3-4]，也是青海省找礦前景最好的地區(qū)之一。近年來青海相繼開展了青藏專項、358地質勘查工程及找礦突破戰(zhàn)略行動，包括基礎地質研究、成礦規(guī)律和成礦預測研究、找礦方法及技術研發(fā)應用研究等工作[5-6]。眾多專家學者對東昆侖成礦帶進行了大量研究，形成了豐富的基礎地質資料與找礦成果。從找礦成果來看，主要金屬礦產為鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、金、鈷、鉑、銻等多礦種。特別是夏日哈木超大型銅鎳礦的發(fā)現(xiàn)被譽為 20 a來世界銅鎳找礦的重大發(fā)現(xiàn)，已圈定出柴北緣6處鎳礦找礦潛力區(qū),有效帶動了柴達木周緣的銅鎳找礦工作[7-8]。區(qū)域性深大斷裂控制了帶內主要礦產形成以及重要礦集區(qū)分布，礦集區(qū)宏觀上分布于數(shù)條區(qū)域性深大斷裂帶與NE向構造的交匯部位[9]，代表性礦床有虎頭崖—野馬泉鐵鉛鋅礦、拉陵灶火—夏日哈木—哈西亞圖鐵銅鎳金鉛鋅礦、五龍溝金銅鉛鋅礦、卡而卻卡銅鉬鐵鉛鋅金礦、溝里金礦、坑得弄舍金銅鉛鋅礦、賽什塘銅鉛鋅多金屬礦、銅金山鎢錫礦、駝路溝鈷金礦、開荒北金礦及大場金礦等大—中型礦床。東昆侖造山帶斷裂十分發(fā)育，礦產的的形成與斷裂關系十分密切，本文以1∶5萬區(qū)域地質礦產調查成果為依據(jù)，針對研究區(qū)斷裂與成礦空間關系進行探討，為進一步礦產勘查選區(qū)提供信息。

1 研究區(qū)地質背景

納赤臺地區(qū)位于東昆侖造山帶中段，介于昆中斷裂與昆南斷裂之間(圖1)，北側以東昆中斷裂為界，與東昆侖弧盆系北昆侖巖漿弧帶斷層接觸，南側與布爾漢達結合帶相鄰[10]。成礦區(qū)帶屬東昆侖(造山帶)石棉成礦帶東昆侖南部(坳褶帶/增生楔)成礦亞帶[11]，成礦期次多，類型復雜。研究區(qū)從元古宙以來經(jīng)歷了多階段、多樣式的構造演化過程，形成了不同時代地質體之間由斷裂圍限、相互疊置在一起的復雜構造圖案。特別是中生代的斷裂活動大多具有長期的發(fā)育歷史，既有繼承復活性，又有改造新生性，同一斷裂所處的構造層次、性質、產狀等在三維空間上變化較大。最近在二道溝和銅金山附近發(fā)現(xiàn)具前景的侵入巖體型-石英脈型鎢錫礦，及沒草溝等地發(fā)現(xiàn)的一系列有前景的構造蝕變巖型金礦，多沿強烈的韌性剪切帶發(fā)育[12-14]。在研究區(qū)西側昆侖河野牛溝公路54 km處韌性剪切帶內，變形花崗閃長巖與未變形白云母花崗巖獲得的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結果表明： 昆侖河韌性剪切帶的形成時代為中—晚志留世(432～423 Ma)[15]，與二道溝白鎢礦外圍白云母花崗巖中獲得鋯石U-Pb年齡(435.9±4.2) Ma、銅金山鎢錫礦外圍灰紅色斑狀花崗巖中獲得鋯石U-Pb年齡(440.6±1.1) Ma所反映的形成時代[8]較為接近，為研究本區(qū)與韌性剪切帶相關的成礦作用時代提供了新的證據(jù)。

1.新近系; 2.侏羅系; 3.三疊系; 4.泥盆系; 5.奧陶系—志留系; 6.寒武系; 7.中—新元古界; 8.侏羅紀二長石英巖; 9.侏羅紀二長花崗巖; 10.三疊紀正長花崗巖; 11.三疊紀二長花崗巖； 12.二疊紀花崗閃長巖; 13.二疊紀英云閃長巖; 14.二疊紀石英閃長巖; 15.石炭紀石英閃長巖; 16.志留紀似斑狀二長花崗巖; 17.志留紀花崗閃長巖; 18.志留紀二云母花崗巖; 19.斷裂及編號; 20.二道溝鎢礦點; 21.銅金山鎢錫礦點; 22.銅礦點/金礦點; 23.蛇綠巖剖面示意圖位置; 24.水系

圖1 東昆侖納赤臺地區(qū)斷裂及礦床分布略圖

Fig.1 Fault and ore deposit distribution in Nacitai area of East Kunlun

2 主要斷裂構造宏觀形跡特征

研究區(qū)主體構造線為NWW向，構造變形強烈，同時伴隨有巖漿侵位、區(qū)域變質及成礦作用等地質事件，且經(jīng)歷多期疊加與改造。區(qū)內出露中—新元古代萬保溝群蛇綠混雜巖(圖2)，分布于萬保溝—小南川—沒草溝一帶，在空間上呈孤立的斷塊夾持在古生代蛇綠混雜巖中，由鎂鐵質—超鎂鐵質巖和玄武巖構成，蛇綠巖巖塊包括輝綠巖墻、洋島(海山)玄武巖-碳酸鹽巖和硅質巖等[16-17]，基質為中—新元古界萬保溝群半深海砂泥質巖，以及后期混雜的寒武系沙松烏拉組淺海碎屑巖、奧陶系納赤臺群半深?！獪\海砂泥質巖。區(qū)內中生界出露較廣，包括下—中三疊統(tǒng)洪水川組及鬧倉堅溝組、中—上三疊統(tǒng)希里可特組和上三疊統(tǒng)八寶山組被卷入混雜巖中。

1.第四系; 2. 牦牛山組火山巖段; 3.納赤臺群碎屑巖組; 4.萬保溝群火山巖組; 5.萬保溝群碳酸鹽巖組; 6. 蛇綠巖巖塊; 7.沙松烏拉組; 8.輝綠巖; 9.二長花崗巖; 10.巖屑砂巖; 11.長石巖屑砂巖; 12.玄武巖; 13.英安巖; 14.硅質巖; 15.大理巖; 16.地質界線; 17.逆斷層; 18.斷裂破碎帶

圖2 萬保溝蛇綠巖示意剖面(局部)

Fig.2 Profile of Wanbaogou ophiolite (partial)

研究區(qū)內斷裂發(fā)育，以EW向、NWW向為主，其次為NE向。主要斷裂多表現(xiàn)為平面上分支復合狀、剖面上的“入”字形組合特征，構成復雜網(wǎng)結狀。重點解剖了萬保溝東幾條NWW向斷裂帶的構造特征，這些斷裂構造帶內發(fā)育典型的構造現(xiàn)象，可見具炭化帶的逆斷層(圖3(a))、斷層兩側的牽引現(xiàn)象(圖3(b))、斷層面的擦痕和階步(圖3(c))、斷裂帶中局部分布的砂巖構造透鏡體(圖3(d))、褐鐵礦化及含褐鐵礦化石英脈透鏡體炭化破碎帶(圖3(e)、(f))、“σ”型旋轉石英碎斑透鏡體(圖3(g))及斷層附近的牽引褶皺(圖3(h))，充分顯示了區(qū)內斷裂特征的多樣性，其脆—韌性剪切帶構造組合具有復雜性、多期性并具有礦化特征，標志較多。整體顯示區(qū)內強應變帶和糜棱巖化帶交替出現(xiàn)，脆—韌性剪切帶中常見強片理化及糜棱巖化、S-C組構、旋轉碎斑、不對稱褶皺等構造現(xiàn)象。

(a) F6次級逆斷層炭化帶野外宏觀特征 (b) F2旁側次級逆斷層及兩盤牽引特征

(c) F2石灰?guī)r斷層面上的擦痕和階步(d) F4旁側次級斷層帶內的砂巖構造透鏡體

(e) F4褐鐵礦化炭化破碎帶 (f) F5含褐鐵礦化石英脈透鏡體炭化帶

圖3-1 東昆侖納赤臺地區(qū)脆—韌性剪切構造特征

Fig.3-1 Characteristics of brittle-ductile shear structure in Nachitai area of East Kunlun

(g) F5“σ”型旋轉石英碎斑透鏡體 (h) F4旁側灰?guī)r復式多期小揉皺

圖3-2 東昆侖納赤臺地區(qū)脆—韌性剪切構造特征

Fig.3-2 Characteristics of brittle-ductile shear structure in Nachitai area of East Kunlun

2.1 萬保溝溝腦—小干溝北斷裂(F1)

屬北昆侖巖漿弧與布爾漢達結合帶構造分區(qū)斷裂，為東昆中斷裂的一部分。走向近EW，斷面總體南傾，傾角45°～87°不等，斷裂形成寬15～75 m的破碎帶，帶內多為斷層礫巖、碎裂巖、斷層泥、構造透鏡體，并見有直立的巖層和片理，破碎帶內褐鐵礦化強烈。斷裂在萬保溝溝腦附近，主斷裂南傾，傾角50°～80°不等； 低山頭西溝至小干溝北一帶，傾角58°～81°，斷裂破碎帶一般7～50 m，顯示脆性結構特征。斷裂帶北盤為泥盆系牦牛山組火山巖、中侏羅統(tǒng)采石嶺組碎屑巖、華力西期侵入巖，南盤為中元古界萬保溝群碳酸鹽巖、三疊系碎屑巖夾火山巖。該斷裂控制了從晚泥盆世到侏羅紀地層的沉積與分布以及華力西期花崗巖的侵入。主要顯示為由南向北逆沖，地表多為負地形特征。

2.2 野牦牛溝—三道灣北斷裂(F2)

總體呈NW走向，向北西延伸與萬保溝溝腦—小干溝北斷裂相交。斷裂西段北傾，傾角64°～85°，形成30～50 m的擠壓破碎帶，可見斷層泥、構造透鏡體(圖4(a))。斷裂東段傾向漸變?yōu)槟蟽A(圖4(b))，構造應力較為集中，傾角53°～72°，見多條NE向扭性斷裂將其切割，錯距50～300 m不等，斷裂帶巖石較為破碎，地表形成15～60 m寬的擠壓破碎帶，帶內由碎裂巖、構造角礫巖、斷層泥組成，沿斷裂展布方向石英脈發(fā)育、褐鐵礦化普遍，巖石破劈理、牽引褶皺發(fā)育，遠離斷層逐漸消失，地形上為連續(xù)對頭溝負地形，顯示以壓為主兼扭性結構的斷裂特征。

(a) 中段斷裂結構剖面 (b) 東段斷裂結構剖面

1.萬保溝群碳酸鹽巖組； 2.納赤臺群碳酸鹽巖組； 3.納赤臺群碎屑巖組； 4.白云巖； 5.大理巖； 6.砂質千枚巖； 7.逆斷層； 8.斷裂炭化帶； 9.斷裂破碎帶

圖4 野牦牛溝—三道灣北斷裂結構剖面

Fig.4 Fracture structure profile of the Yemaoniugou-northern Sandaowan fault

2.3 萬保溝北斷裂(F3)

斷層走向NW，與萬保溝溝腦—小干溝北斷裂相交，斷裂傾向NE，傾角55°～61°，形成10～30 m的擠壓破碎帶，帶內巖石以砂巖、灰?guī)r為主，主要表現(xiàn)為巖石破碎，發(fā)育炭化帶及構造角礫。沿斷裂展布方向石英脈發(fā)育，褐鐵礦化普遍，巖石破劈理、牽引褶皺發(fā)育，遠離斷層逐漸消失，地形上為連續(xù)對頭溝負地形，顯示以壓為主兼扭性結構的斷裂特征。

2.4 土梁子—五十四道班北斷裂(F4)

斷裂走向NW—EW，沿走向緩波狀特征明顯。斷面總體南傾，傾角68°～80°。沿斷裂帶巖石破碎，形成寬20～100 m不等的擠壓破碎帶，帶內見有構造角礫巖、花崗碎裂巖、斷層泥、構造透鏡體(圖5)。沿斷裂展布方向石英脈發(fā)育，普遍具弱褐鐵礦化。斷裂兩側巖石劈理和牽引褶皺發(fā)育，遠離斷層逐漸消失。斷裂帶北盤以志留系二長花崗巖、花崗閃長巖為主，靠近斷裂帶局部花崗巖片理化也十分發(fā)育，顯示擠壓強烈，塑性變形加劇。南盤出露寒武系沙松烏拉組灰—灰綠色長石巖屑砂巖、巖屑雜砂巖、巖屑長石砂巖、長石石英砂巖夾千枚狀板巖、灰?guī)r。斷裂控制了寒武系沙松烏拉組、奧陶系—志留系納赤臺群及加里東期花崗巖的侵入。

1.中志留統(tǒng)二長花崗巖； 2.沙松烏拉組； 3.白云巖； 4.逆斷層； ①.炭化斷層泥帶; ②.碎裂巖化帶; ③.炭化帶; ④.構造透鏡體帶; ⑤.強劈理化帶; ⑥.構造透鏡體變形帶

圖5 土梁子—五十四道班北斷裂(中段)結構剖面

Fig.5 Fracture structure profile of the Tuliangzi- northern Wushisidaoban fault (middle section)

2.5 土梁子南—五十五道班斷裂(F5)

斷層走向NW—EW，整體傾向178°～195°，傾角60°～70°，破碎帶寬20～70 m。斷裂帶以炭化斷層泥為主，其次為構造角礫巖、碎裂巖、構造透鏡體，局部見有硅化白云巖透鏡體順斷層面展布，普遍具褐鐵礦化現(xiàn)象； 斷裂帶北盤出露寒武系沙松烏拉組灰—灰綠色長石巖屑砂巖、巖屑雜砂巖，南盤出露萬保溝群碳酸鹽組淺灰—灰白色結晶白云巖等(圖6)。

1.白云巖； 2.長石砂巖； 3.逆斷層； 4.性質不明斷層； ①.牽引褶皺帶; ②.碎裂巖化帶; ③.炭化斷層泥帶; ④.脈石英透鏡體帶; ⑤.強劈理化帶

圖6 土梁子南—五十五道班斷裂結構剖面

Fig.6 Fracture structure profile of the southern Tuliangzinan-Wushiwudaoban fault

2.6 南溝中游斷裂(F6)

斷層走向NW—SE，整體傾向178°～205°，傾角44°～60°，破碎帶寬5～10 m。斷裂帶中見斷層角礫巖、斷層泥、構造透鏡體出現(xiàn)，斷層角礫巖性以砂巖、灰?guī)r為主，斷層兩側巖石片理化強烈，牽引褶皺、揉皺較發(fā)育。斷裂帶北盤出露三疊系洪水川組二段長石巖屑(雜)砂巖、鬧倉堅溝組結晶灰?guī)r及碎屑灰?guī)r，南盤出露萬保溝群碳酸鹽組結晶白云巖等。該斷裂以壓為主兼扭性特征(圖7)。

(a) 西段斷裂結構剖面 (b) 中段斷裂結構剖面

1.洪水川組二段； 2.萬保溝群碳酸鹽組; 3.灰?guī)r； 4.長石砂巖； 5.石英砂巖與礫巖互層; 6.逆斷層; 7.推測逆斷層； ①.碎裂巖炭化帶; ②.牽引褶皺帶; ③.炭化石英透鏡體帶

圖7 南溝中游次一級斷裂結構剖面

Fig.7 Sub-level fracture structure profile in the middle of Nangou

3 構造演化特征

東昆侖造山帶演化不是簡單的俯沖碰撞增生過程，而是具多旋回復雜歷史的造山帶演化，經(jīng)歷過多旋回的洋陸轉化，碰撞后的陸內演化也很復雜[18]。造山帶是始特提斯和古特提斯兩次重要旋回演化的產物[19-21]。東昆侖始特提斯洋的打開和擴張應發(fā)生在早寒武世之前，中寒武世時洋殼向北部的柴達木地塊之下俯沖，中志留世時巴顏喀拉地塊與柴達木地塊開始拼貼造山[2,22-25]，早寒武世末—晚奧陶世存在明顯的始特斯洋殼持續(xù)的俯沖消減，志留紀為陸殼俯沖碰撞[26]。泥盆紀持續(xù)處于碰撞匯聚階段，石炭紀—早三疊世進入古特提斯洋演化，中晚二疊世—三疊紀構造-巖漿活動最為強烈，大洋板塊大規(guī)模俯沖碰撞[12,27]，晚三疊紀世中晚期，構造環(huán)境由擠壓造山向造山后伸展轉變[28]，導致下地殼拆沉及幔源物質底侵[29-30]，早侏羅世進入盆山轉換階段，也是最晚一期構造-巖漿活動階段[12]。

4 構造與成礦的關系

從成礦全過程來看，構造是提供含礦流體和礦質得以遷移的能源、動力、空間場所和調整礦石沉淀所必須的條件。大型構造與豐富的礦源、流體和有利的巖石、物理條件相匹配，則有可能形成超大型礦床和礦床富集區(qū)[31-32]。大型構造對礦床形成有重要的控制作用，斷裂規(guī)模、性質、部位與成礦關系較為密切。

4.1 導礦構造

萬保溝溝腦—小干溝北斷裂為區(qū)域性昆中斷裂的組成部分。這種規(guī)模大的斷裂常常是導礦構造，含礦流體在沿著導礦構造上升途中，成礦物質會選擇在容礦構造的合適物理化學環(huán)境中富集成礦，但成礦流體更有可能發(fā)育于導礦構造附近的派生或伴生構造環(huán)境中。其具長期性、脈動性及繼承性，能連通位于不同深度和不同地質體的流體并導致流體混合，有利于成礦物質的反復疊加富集成礦。

4.2 控礦構造

東昆侖造山帶在海西期—印支期構造活動期間，EW向主斷裂派生大量的NW向次級斷裂[33]，南昆侖增生楔中巖漿活動劇烈并發(fā)育諸多韌性剪切斷層，這些都是斑巖型銅礦、蝕變帶型金礦、韌性剪切帶型金礦等諸多金屬礦種的有利成礦地段[34]。東昆侖北部石棉成礦亞帶及祁曼塔格鹽巖成礦亞帶絕大多數(shù)礦床、礦點分布位置和NW向線性構造帶吻合[35]，主斷裂多期次長期活動派生了一系列NW向和NWW向斷裂帶，NWW向區(qū)域深大斷裂控制了東昆侖主要巖漿巖體和礦集區(qū)的分布，次級斷裂蝕變帶賦存有重要礦床 (體)，NWW向、NNE向等多組構造交匯部位是成礦的有利地段[9]。昆中斷裂帶北發(fā)育3條規(guī)模較大的NWW向打柴溝、五龍溝和黑石山剪切帶，是五龍溝金礦區(qū)的控礦構造[36-37]，體現(xiàn)了區(qū)域韌性剪切帶構造背景下，沿脆性斷裂蝕變碎裂巖型金礦化定位的構造控礦作用[38]。大場金礦區(qū)內由多條NWW向破碎蝕變砂頁巖型礦石組成的脈狀礦體群，礦體嚴格受主斷裂派生的次級斷裂控制，走向NW或NWW，與主斷裂方向基本一致，傾向SW[37,39]，駝路溝鈷(金)礦受一條近EW向展布的韌性剪切帶控制，它控制了東自短溝、西至長征溝長約7 km、寬15～50 m(最寬200 m)的鈷金含礦層[40]。開荒北金礦是東昆侖地區(qū)較為典型的造山型石英脈亞型金礦床，共發(fā)現(xiàn)NWW向雁行狀平行斜列式展布的大小金礦體50余個[36,41]。走向NWW、傾向南的逆沖斷裂控制著銅金山數(shù)條白鎢礦礦化帶(體)的產出[42]。經(jīng)驗表明與控礦相關的構造部位有： 區(qū)域有利巖層與斷裂或侵入體的交接地段，褶皺構造的彎曲、轉折、傾覆地段及大背斜的軸部張開地段，大斷裂的彎曲、轉折、分支和交切地段及鄰近的次級斷裂、裂隙，斷裂與背斜的交接地段，環(huán)狀構造的邊緣破裂帶及環(huán)狀構造與斷裂的交切地段，以及不同構造體系的復合部位等[43]。

研究區(qū)昆中斷裂南側次級斷裂較發(fā)育且相對密集，局部呈網(wǎng)狀。整體類型較多，斷層性質具有變形與結構復雜、形成的時間不同等特點。目前已發(fā)現(xiàn)金屬礦產(金、脈狀銅、鉛鋅礦、銅鎳、鎳礦化、黃鐵礦、銅鉛鋅礦化)在空間上的展布都與次一級斷裂(F2、F3、F4、F5、F6)有著直接或間接的關系，主要沿NWW向、近EW向的區(qū)域次級斷裂分布[44]，顯示該構造背景具有聚礦成礦能力。野外地質調查過程中，常見一些褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、孔雀石化等礦化現(xiàn)象順次級斷裂節(jié)理裂隙充填、分布，在節(jié)理裂隙發(fā)育密集處礦化現(xiàn)象較好。

5 結論

(1)納赤臺地區(qū)以EW向、NWW向為主的構造發(fā)育，構造強應變帶和糜棱巖化帶交替頻繁出現(xiàn)，脆—韌性剪切帶中強片理化及糜棱巖化、S-C組構、旋轉碎斑、不對稱褶皺等構造現(xiàn)象常見，并經(jīng)歷了多期構造運動伴隨復雜地質作用。

(2)新發(fā)現(xiàn)的二道溝白鎢礦、銅金山鎢錫礦成礦時代與昆侖河韌性剪切帶的形成時代較為接近，其他已發(fā)現(xiàn)的金屬礦產在空間展布上與區(qū)域控礦構造較一致。東昆侖成礦帶EW向、NWW向為主的構造與多金屬礦床有密切的時空和成因聯(lián)系，詳細的構造識別可為下一步找礦工作提供信息。通過將新識別出的構造形跡和新發(fā)現(xiàn)的一些礦點及礦化線索與區(qū)域相似的成礦事實進行類比，認為該區(qū)域找礦潛力較大。

致謝： 該項目野外地質調查工作得到了四川省地質礦產勘查開發(fā)局川西北地質隊何文勁高級工程師及張顯虎、母永鴻、鐘剛、唐華、何龍、胡林等工程師的幫助，論文成稿和修改過程中審稿專家與編輯提出了寶貴的修改意見，在此表示真誠的謝意！