周 鵬,杜生鵬
(青海省第一地質(zhì)勘查院,青海 平安 810600)
青海省呼熱郭勒溝地區(qū)鉬多金屬礦區(qū)位于青海省西部東昆侖山脈西段,柴達木盆地西南緣。行政區(qū)劃隸屬青海省格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)管轄。該區(qū)鉬多金屬找礦工作始于2011年,已圈定銅鉬鎢多金屬礦體20條,礦化體56條,發(fā)現(xiàn)了大量的找礦線索,但始終未能取得找礦成果的重大突破。為了解決這一難題,在綜合分析該區(qū)現(xiàn)有地質(zhì)、物探、化探及探礦工程成果資料的基礎上,對該區(qū)礦床成因及找礦潛力進行了初步探討,以期能夠有效指導下步找礦工作,實現(xiàn)找礦成果的實質(zhì)性突破。
古元古代金水口巖群(Pt1J),主要分布于礦區(qū)的南東部(見圖1)。根據(jù)巖石組合特征,金水口巖群在礦區(qū)內(nèi)僅出露片麻巖組,主要為一套片麻巖、片巖、大理巖、斜長角閃巖的巖石組合,以黑云斜長片麻巖為主。片麻巖主要為黑云斜長片麻巖、二云鉀長片麻巖、二長片麻巖等;片巖主要為黑云石英片巖;大理巖主要為鎂橄欖石大理巖[1]。
區(qū)內(nèi)構造變形強烈,斷裂構造較為發(fā)育。測區(qū)內(nèi)主要分布4組斷裂:北西西向、北北東向、近南北向、北東東向,其中具有控礦意義的斷裂主要為北東東向F4斷裂(見圖1)。該斷裂從區(qū)域上來看是屬于近東西向控礦大斷裂的一個分枝斷裂,主要展布于三疊紀二長花崗巖體及花崗閃長巖體中,其宏觀變形特征表現(xiàn)為發(fā)育壓扭性破碎帶。斷裂破碎帶呈舒緩波狀,斷裂破碎帶寬窄不一。依據(jù)地表蝕變巖石出露的范圍及JD4激電異常帶的范圍,大致推測破碎帶寬在100~300 m間,長度約為2.40 km,此帶兩側(cè)界線與JD4激電異常帶界線大致吻合,但受地表覆蓋影響,無法將蝕變巖石的出露范圍準確定位,因此該礦化帶的長度及寬度僅僅是一個大致的數(shù)據(jù),并不完全準確。帶內(nèi)巖性為碎裂狀二長花崗巖、碎裂狀花崗閃長巖等。巖石普遍具高嶺土化、綠泥石化、碳酸鹽化等,局部存在與成礦關系密切的礦化蝕變現(xiàn)象,主要為云英巖化、褐鐵礦化、孔雀石化、黃銅礦化等。帶內(nèi)局部石英脈及碎裂巖發(fā)育,成為帶內(nèi)重要的含礦載體。斷裂兩側(cè)巖石破碎,一系列近60(°)方向的次級裂隙發(fā)育,為后期含礦熱液的侵入及儲存分別提供了通道和空間。地貌上顯示的溝谷、山埡等負地形明顯。沿破碎帶分布有銅、鉬、鎢等多金屬礦(化)體。該組斷裂在成礦期不僅是礦液運移通道,同時具有明顯的容礦性質(zhì)。
區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育,侵入活動時代主要為三疊紀。巖石類型有中細?;◢忛W長巖(γδT2)、中細粒二長花崗巖(ηγT2)兩種巖石類型(見圖1),為偏鋁質(zhì)中—低鉀鈣堿性系列巖石,屬S型花崗巖[1]。巖體與金水口巖群(Pt1J)呈侵入接關系,各巖體之間呈脈動侵入接觸關系。二長花崗巖區(qū)域上受控于北東向斷裂構造,局部硅化、云英巖化強烈,與成礦關系密切。礦區(qū)石英脈沿節(jié)理裂隙及斷層破碎帶侵入,脈中往往具銅、鉬、鎢礦化現(xiàn)象,是主要的含礦載體;通過實施深部鉆探工程發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)深部也有花崗(斑)巖體的存在,巖石局部含黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦等多金屬礦物,是區(qū)內(nèi)重要的賦礦巖性之一。
圖1 青海省格爾木市呼熱郭勒溝地區(qū)綜合地質(zhì)礦產(chǎn)略圖
本區(qū)共采集測定各類巖(礦)石電物性標本233塊,電物性參數(shù)統(tǒng)計情況詳見表1。從物性標本電性參數(shù)測定統(tǒng)計結果來看,本區(qū)除銅鉬礦化二長花崗巖能引起2.1%以上的極化率外,其余巖石極化率都在0.90%~1.5%之間變化,礦化二長花崗巖與圍巖極化率差異明顯;而本次標本測定電阻率值普遍偏低,而礦化巖石與其它巖石電阻率差異不明顯,另外,野外實測視電阻率值受地形、構造等因素的影響較大,因此分析本區(qū)激電異常應以視極化率參數(shù)作為主要對象,視電阻率參數(shù)作為輔助手段。
表1 呼熱郭勒溝銅鉬礦區(qū)巖(礦)石標本電參數(shù)測定成果
通過1/1萬激電中梯剖面測量工作,共圈定視極化率異常帶6條(見圖2),編號為JD1、JD2、JD3、JD4、JD5、JD6。經(jīng)綜合分析,JD4為礦致異常; JD1、JD3證實為小裂隙或小斷裂內(nèi)金屬硫化物引起,找礦潛力不大;JD2、JD5推測為小裂隙內(nèi)金屬硫化物引起;JD6與JD4特征類似,推測為斷裂破碎帶富集的金屬硫化礦物引起,具有較好的找礦潛力?,F(xiàn)將JD4與JD6異常特征簡述如下。
圖2 呼惹郭勒溝鉬多金屬礦區(qū)激電中梯視極化率(ηs)異常平面
JD4異常: 該異常幾乎呈北東向貫穿整個測區(qū),是區(qū)內(nèi)最大也是最重要的異常,長約2 800 m。視極化率值一般在1.0%~3.0%之間,極值為3.2%。視電阻率則表現(xiàn)為低阻特征,基本在300 Ω·m以下。異常沿走向強弱變化較大,向東未封閉。異?;狙谾4主斷裂兩側(cè)分布,異常內(nèi)已圈定銅鉬鎢多金屬礦體20條,礦化體56條,證實為礦致異常。
JD6異常:該異常位于12~36線南段,長約1 200 m,向東未封閉。異常連續(xù)性較好,強度大,視極化率值一般在2.0%~3.2%之間,極值達3.2%。視電阻率在該異常帶上總體表現(xiàn)為低阻,常見值在300 Ω·m以下,局部表現(xiàn)為高阻特征,高阻部分一般在550 Ω·m以上,極值達1 000 Ω·m,局部高阻推測為穿插的鉀長花崗巖脈引起。而24~36線段表現(xiàn)為低阻高級化的條帶型異常特征,不排除有隱伏斷裂構造存在的可能。異常處于二長花崗巖體中,從現(xiàn)有資料來看,礦區(qū)內(nèi)目前在地表所發(fā)現(xiàn)的銅、鎢、鉬礦(化)體均產(chǎn)出于二長花崗巖體中,受控于北東向斷裂構造。該異常所處地質(zhì)環(huán)境符合上述條件,推測為由受構造控制的金屬硫化物所引起。
拉陵灶火中游地區(qū)銅多金屬礦床的激電異常特征顯示,低阻中高極化異常是尋找銅鎢鉬礦的重要找礦標志[2],該區(qū)JD4及JD6激電異常具有低阻中高極化特征,因此具有較大的找礦潛力。
2011-2012年度對1/5萬水系沉積物綜合異常AS4(Mo、W)開展了1/1萬土壤測量工作。通過對各類異常的的分析研究、綜合整理,圈定出綜合異常19個,其中 綜合異常與1/5萬水系沉積物測量異常吻合,重現(xiàn)性好,具有規(guī)模強、面積大、濃度分帶明顯、主要元素套合緊密等特征,已通過槽探工程、鉆探工程確證為礦致異常。
異常呈北東—南西向長條狀,Cu、W、Mo 3種元素套合好,具內(nèi)、中、外分帶,且濃集中心鮮明,異常區(qū)三元素的高值點位置基本重合。Cu、W、Mo的峰值分別為348×10-6、48.4×10-6、99.8×10-6。該綜合異常展布于二長花崗巖與花崗閃長巖的接觸部位,且F4破碎蝕變帶及JD4視極化率異常帶穿越該異常,是區(qū)內(nèi)銅多金屬礦的產(chǎn)出地段。已通過槽探工程、鉆探工程確證為礦致異常,是由F4礦化蝕變帶及其內(nèi)的銅、鉬、鎢多金屬礦所引起,找礦前景較好。其異常特征見表2。
表2 土壤測量綜合異常特征一覽
通過2011-2015年的地質(zhì)找礦工作,工區(qū)內(nèi)目前圈定礦化帶1條,即F4礦化帶,帶內(nèi)圈定銅鉬鎢多金屬礦體20條,礦化體56條;該礦化帶分布于F4斷裂兩側(cè),帶內(nèi)巖石蝕變較強。通過地質(zhì)填圖、激電測量、探槽揭露、鉆探深部驗證等工作初步認為礦化帶寬100~300 m,長約2.40 km,傾向南東或近于直立,傾角75(°)~87(°)。該礦化蝕變帶的界線確定主要是依據(jù)地表蝕變巖石出露的范圍及JD4激電異常帶的范圍,礦化帶兩側(cè)界線與JD4激電異常帶界線大致吻合。但由于地表覆蓋的緣故,地表無法將蝕變巖石的出露范圍準確定位,因此該礦化帶的長度及寬度僅僅是一個大致的數(shù)據(jù),并不完全準確。
該礦化帶嚴格受北東向斷裂F4控制,帶內(nèi)巖石較為破碎,裂隙發(fā)育。巖石普遍具高嶺土化、綠泥石化、碳酸鹽化等,局部存在與成礦關系密切的礦化蝕變現(xiàn)象,主要為云英巖化、褐鐵礦化、孔雀石化、黃銅礦化等。帶內(nèi)局部石英脈及碎裂巖發(fā)育,成為帶內(nèi)重要的含礦巖性。
目前在F4礦化帶內(nèi)共圈定礦體20條(編號為M1~M20,6條為盲礦體),礦化體56條。其中鉬礦體9條、鎢礦體8條、銅礦體2條、銅鉬復合礦體1條。工區(qū)礦體以鉬礦體為主,鉬礦體在地表局部表現(xiàn)為礦化,向深部具有品位變高的趨勢。而銅、鎢礦體在地表破碎帶中品位較富,往深部明顯變貧。銅、鎢、鉬礦(化)體具有共生的特點。鎢平均品位多在0.1%以上,最高品位0.33%;鉬平均品位多在0.06%以上,最高品位0.81%。礦體厚度普遍較小,均在1~5 m之間, 迄今未發(fā)現(xiàn)厚大礦體,但品位較高,表內(nèi)礦居多。
4.2.1 鉬礦體特征
鉬礦體呈脈狀,多為單工程礦體。地表礦體總體北東—南西向展布,傾向南東,傾角較大,總體品位較高,厚度較小,且厚度變化較大,深部多出現(xiàn)盲礦體。礦體長80~450 m,斜深30~100 m,平均厚度1.28~4.14 m,平均品位0.032%~0.467%,品位變化系數(shù)49.73%,厚度變化系數(shù)為53.28%。其中M1、M13、M17規(guī)模較大,為主要的鉬礦體。賦礦巖石為石英脈巖、碎裂巖、碎裂狀蝕變二長花崗巖、花崗(斑)巖,礦石主要礦化和蝕變?yōu)榭兹甘?、輝鉬礦化、褐鐵礦化、云英巖化、綠泥石化等。礦體M17賦存于深部花崗(斑)巖體中,礦石具云英巖化、黃鐵礦化、輝鉬礦化、黃銅礦化等。
4.2.2 銅礦體特征
銅礦體呈脈狀,地表礦體總體北東—南西向展布,傾向南東,傾角較大,均為低品位礦體,厚度較小,向深部延伸不佳。礦體長80~170 m,斜深30~58 m,平均厚度在1.76~3.0 m,平均品位0.215%~0.382%,品位變化系數(shù)293.12%,厚度變化系數(shù)為84.70%。賦礦巖石為石英脈、碎裂巖、碎裂狀蝕變二長花崗巖。巖石主要礦化和蝕變?yōu)榭兹甘?、黃銅礦化、綠泥石化、高嶺土化。
4.2.3 鎢礦體特征
鎢礦體呈脈狀,多為單工程礦體。地表礦體總體北東—南西向展布,傾向南東,傾角較大,總體品位較高,厚度較小。礦體長60~170 m,斜深15~160 m,平均厚度在1.17~4.26 m,平均品位0.070%~0.416%,品位變化系數(shù)7.06%~16.80%,厚度變化系數(shù)11.44%~16.70%。其中M7、M12、M19規(guī)模較大,為主要的鎢礦體。賦礦巖石為石英脈、碎裂狀蝕變二長花崗巖,礦石主要礦化和蝕變?yōu)楹骤F礦化、孔雀石化、云英巖化、高嶺土化、綠泥石化。
4.3.1 礦石類型
根據(jù)容礦巖石的巖性及其結構構造,目前測區(qū)內(nèi)礦石可劃分為石英脈型銅鉬鎢礦石、破碎蝕變巖型銅鉬鎢礦石及花崗(斑)巖型銅鉬礦石3類(見圖3)。
1)石英脈型銅鉬鎢礦石:多呈星點狀、細脈狀、網(wǎng)脈狀,部分呈浸染狀,組成礦石的金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、孔雀石、輝鉬礦、白鎢礦、褐鐵礦等。
2)破碎蝕變巖型銅鉬鎢礦石:該類礦石產(chǎn)出在破碎帶中,一般很疏松,在地表氧化強烈,有大量孔雀石出現(xiàn),同時含有輝鉬礦、白鎢礦、褐鐵礦等金屬礦物。
3)花崗(斑)巖型銅鉬礦石:存在于深部花崗(斑)巖體中,硅化較強,局部白云母較為發(fā)育。礦石中黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦多呈星點狀、稀疏浸染狀及小團塊狀。
(a) 石英脈型鉬礦石;(b) 花崗(斑)巖型銅鉬礦石;(c、d) 破碎蝕變巖型銅鉬鎢礦石
圖3 呼熱郭勒溝鉬多金屬礦床典型礦石照片
4.3.2 礦石結構和構造
1)礦石結構
礦石結構主要為它形—半自形粒狀結構,次為交代結構。它形—半自形粒狀結構:黃銅礦、黃鐵礦呈它形粒狀—不規(guī)則狀散布于脈石中,形狀受空間制約;輝鉬礦以半自形片狀和片狀集合體分布于脈石之中。該結構分布廣泛,是區(qū)內(nèi)礦石的主要結構。交代結構:主要表現(xiàn)為褐鐵礦交代黃鐵礦,該結構僅局部分布。
2)礦石構造
根據(jù)主要金屬礦物黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦的產(chǎn)出狀態(tài),將礦石構造分為星點狀、細脈狀、小團塊狀及稀疏浸染狀構造,以細脈狀為主。細脈狀構造:黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦等金屬礦物集合體呈細脈狀沿脈石裂隙分布。稀疏浸染狀構造:黃銅礦、輝鉬礦等金屬礦物集合體或單晶呈浸染狀分布于礦石中。小團塊狀構造:黃銅礦、輝鉬礦等金屬礦物集合體沿節(jié)理裂隙結點呈團塊分布。星點狀構造:黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦等金屬礦物呈星點狀分布于礦石中。
3)礦物組合
金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦,其次為褐鐵礦、孔雀石。脈石礦物主要以石英、長石、白云母、高嶺土為主,次為角閃石、黑云母、綠簾石、綠泥石等。
從現(xiàn)有資料來看,在F4斷裂帶內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的銅、鎢、鉬礦(化)體均產(chǎn)出于二長花崗巖體中,受控于北東向斷裂構造,與構造破碎蝕變帶相伴產(chǎn)出,含礦巖石均受到較大程度的蝕變,尤其是云英巖化較為發(fā)育。表明成礦物質(zhì)很可能來自于后期的中高溫含礦熱液,在導礦、容礦條件具備的環(huán)境中富集成礦。
從深部來看,所實施的鉆孔中ZK301、ZK303見礦于隱伏花崗(斑)巖體與二長花崗巖的內(nèi)接觸帶部位,其余鉆孔中的礦體產(chǎn)出于破碎蝕變帶中。值得注意的是,ZK001、ZH302、ZK401等鉆孔中也存在隱伏花崗(斑)巖體,巖體內(nèi)多見星點狀黃鐵礦、黃銅礦及輝鉬礦等,但多金屬礦物富集程度不夠,不足以形成礦化體,反而在巖體臨近的斷裂構造中富集成礦。這表明成礦元素來源于巖漿活動所帶來的中高溫含礦熱液,并在早期的斷裂構造內(nèi)或花崗(斑)巖體中富集成礦。
上述表明區(qū)內(nèi)隱伏花崗(斑)巖體沿地殼薄弱部位(即F4斷裂帶)上侵,上侵活動向上作用于圍巖產(chǎn)生巨大推力致使圍巖產(chǎn)生大規(guī)模面狀破裂,加之先前F4斷裂帶的存在,給熱液活動帶來廣闊的空間,從而使充填作用升級加強形成礦床。這也使得該區(qū)礦床成因類型頗具特色,即上部表現(xiàn)為破碎蝕變巖型,深部表現(xiàn)為斑巖型。綜合考慮,初步將本區(qū)礦床成因類型定為:受斷裂阻容富集的與隱伏花崗巖巖體侵入活動密切相關的熱液—斑巖型礦床。
1)礦區(qū)位于祁漫塔格—都蘭華力西期鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、金、硅灰石(銻、鉍)成礦帶,野馬泉—開木棋河華力西期鐵、鉛、鋅、鈷(金、錫、銻、鉍)成礦亞帶[3],成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。從控制礦化產(chǎn)出意義上講,區(qū)域內(nèi)近東西向、北西西向和北西—南東向較為突出,近東西向區(qū)域性控礦斷裂構造貫穿測區(qū),該斷裂帶上已發(fā)現(xiàn)拉陵高里河溝腦鉬礦床,因此區(qū)內(nèi)具有優(yōu)越的成礦構造條件。區(qū)域上巖漿活動頻繁,從晉寧期—燕山期均有分布,尤以加里東期和印支期侵入活動最強。巖石類型眾多,與成礦關系密切的為超基性、中酸—酸性侵入巖。而工區(qū)出露大面積的三疊世巖體,尤其是二長花崗巖與成礦關系密切。
2)1/5萬礦調(diào)圈定Mo、W、Au元素綜合異常一處,異常濃度分帶齊全,Mo元素的峰值為20×10-6,W元素的峰值為164×10-6,Au元素的峰值為14.5×10-9。水系異常區(qū)經(jīng)土壤測量,圈定19處綜合異常。其中以Cu、Mo、W組合為主的AP3異常具面積大、規(guī)模強、濃度分帶明顯、各異常元素套合緊密的特點,與1/5萬水系異常及JD4激電異常帶分布位置相當,異常重現(xiàn)性較好。目前沿F4斷裂帶于AP3異常內(nèi)圈定Cu、Mo、W礦體20條,并在深部發(fā)現(xiàn)含銅、鉬礦花崗(斑)巖體;從AP3土壤綜合異常及JD4激電異常的特征來看,F(xiàn)4斷裂帶深部最有利的成礦地段位于0線到8線之間,目前已經(jīng)在鉆孔ZK001、ZK401中發(fā)現(xiàn)多條銅鉬礦體,但并未追加后排孔進行追索控制,仍有較大的找礦空間;激電異常JD6與JD4相比,異常特征極為類似,具有較好的物化探條件,由于異常區(qū)覆蓋物較厚,目前未發(fā)現(xiàn)地表礦化體,但其深部具有一定的找礦潛力。
1)本區(qū)礦床成因類型為受斷裂阻容富集的與隱伏花崗巖巖體侵入活動密切相關的熱液—斑巖型礦床。在這種成礦模式下,取得找礦成果的重大突破就必須依據(jù)地表僅有的礦化線索,實施深部驗證工作,有望在深部發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的礦(床)體。
2)本區(qū)巖漿活動頻繁、構造發(fā)育,具有優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件。區(qū)內(nèi)存在較好的物化探異常,已圈定數(shù)條鉬多金屬礦(化)體,尤其是在深部發(fā)現(xiàn)含銅、鉬礦隱伏花崗(斑)巖體,目前深部控制程度較低,具有較大的找礦潛力。