楊一軍，梁小龍，楊順龍

(青海省有色第三地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810000)

布赫特山鐵銅礦床位于青海省烏蘭縣柯柯鎮(zhèn)，前期對爾次德溝—布赫特山一帶地區(qū)開展了基礎(chǔ)地質(zhì)和礦產(chǎn)地質(zhì)工作，發(fā)現(xiàn)了霍德森溝鐵礦、霍德森溝口鐵礦點、尕子黑西溝鐵礦點和尕子黑閃鋅—白鎢礦床等金屬礦床和礦點，礦床成因存在著沉積變質(zhì)—熱液富集型和矽卡巖型的爭議。

布赫特山鐵銅礦床是在青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊對布赫特山中段南坡含銅磁鐵礦點進(jìn)行調(diào)查和查證的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的，前期1∶1萬路線地質(zhì)調(diào)查、1∶1萬高精度磁法測量和礦點檢查等工作為該項目的開展提供了堅實的基礎(chǔ)地質(zhì)資料，但礦區(qū)一直未進(jìn)行較為細(xì)致的地質(zhì)勘查工作，雖發(fā)現(xiàn)了霍德森溝鐵礦，但礦床成因和成礦條件仍不清楚。2015—2019年，筆者對研究區(qū)1∶1萬高精度磁法測量進(jìn)行了進(jìn)一步查證，發(fā)現(xiàn)了數(shù)條鐵銅礦(化)體。本文擬通過分析區(qū)域成礦地質(zhì)背景、物探異常、礦床地質(zhì)特征，對礦床成因進(jìn)行初步分析，為該地區(qū)找礦提供一定的理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于柴達(dá)木盆地北緣歐龍布魯克陸塊東北部布赫特山中東部(圖1)，隸屬于柴達(dá)木北緣Pb-Zn-Mn-Cr-Au白云母成礦省歐龍布魯克—烏蘭W-Fe-Bi-稀有—稀土—寶玉石成礦帶霍德森—王家琪Fe成礦亞帶[1]。區(qū)內(nèi)出露地層主要為下元古界、上奧陶統(tǒng)、上泥盆統(tǒng)、石炭系、三疊系、新近系和第四系。主要受呂梁期褶皺運動影響，早古元古代地層發(fā)生強烈的褶皺，形成以緊閉線狀褶曲、復(fù)式褶曲為主的復(fù)雜褶皺構(gòu)造；晉寧、加里東和海西期影響較小，以后運動未見明顯的褶皺構(gòu)造活動[2-3]。斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，各組斷裂相交形成大小各異的棱塊，并以區(qū)域性斷裂發(fā)育為特征，動力變質(zhì)作用和熱液蝕變作用強烈，多期活動、新構(gòu)造運動發(fā)育。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育花崗閃長巖、花崗巖及閃長巖等中酸性侵入巖和以輝長巖為主的中基性侵入巖，巖體內(nèi)斷裂破碎帶較發(fā)育，多期次巖體相互穿切，并受斷裂所控制[4-6]。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，主要有鐵、鎢、銅、鋅、金、銀、鈮、鉭、大理巖等，其成因和分布上受地層、構(gòu)造和巖漿巖的控制[7-9]。主要有霍德森溝鐵礦床、尕子黑閃鋅—白鎢礦礦床、布赫特山銅礦、爾次德溝腦大理巖礦點等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)主要出露下元古界、奧陶系和第四系。

第2巖組分布于礦區(qū)中北部，與加里東期的花崗巖及閃長巖呈侵入接觸關(guān)系。根據(jù)巖性組合特征可分為2部分：下部厚1 399.81 m，主要以灰色角閃斜長片麻巖為主，局部夾灰色含石榴斜長片麻巖、白色石英巖、灰白色斜長變粒巖、灰白色白云質(zhì)、蛇紋石、滑石，含黑云斜長透閃石大理巖和透輝透閃石榴矽卡巖；上部厚379.28 m，以灰白色透閃白云大理巖、白云質(zhì)大理巖、石墨大理巖與淺灰色石英巖、含白云石英巖，淺灰色含石榴斜長黑云片巖、變粒巖等交替出現(xiàn)為特征，局部夾混合巖、混合花崗巖，頂層為白色、灰白色含粒硅鎂石、金云母、蛇紋石、橄欖石、透閃石等富鎂礦物的白云質(zhì)大理巖。

第3巖組分布于第2巖組的北側(cè)，與第2巖組呈斷層接觸關(guān)系。根據(jù)巖性組合和沉積建造特征可分為2部分：下部厚大于338.84 m，巖性為淺灰色含紅柱二云石英片巖、含黑云堇青透閃片巖、混合巖化堇青黑云斜長片麻巖夾富堇青石英片巖，含透閃石榴黑云石英片巖等；上部厚411 m，以灰白色石英巖、灰色(綠泥白云)二長片麻巖為主，局部夾灰白色(蛇紋)透輝大理巖和灰綠色變質(zhì)中基性巖脈。

(3)第四系。主要以風(fēng)成砂，沖積—洪積砂礫、角礫層及砂土組成。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)位于阿沙打復(fù)式向斜構(gòu)造內(nèi)，主要受呂梁期褶皺運動影響，早古元古代地層發(fā)生強烈的褶皺變形[2-3，10-11]。

該復(fù)式向斜出露長約40 km，東起霍德森溝口，西至區(qū)域西北端，西端被巖脈侵位，東端被尕子黑花崗閃長巖體侵位。軸向呈北西—北西西斷續(xù)展布，由下元古界各巖組分別組成其核部和翼部，斷裂構(gòu)造破壞，巖體、巖脈侵位和第四系覆蓋，支離破碎，殘缺不全，但核部和部分翼部保存較好，整體輪廓尚存。向斜軸面以南傾為主，傾角一般在60°以上，東西兩端均無收斂抑起的趨勢。主向斜核部為下元古界第四巖組，兩翼以下元古界第三巖組為主，部分或局部尚有第2巖組和第1巖組。其核部或附近常有巖體、巖脈等侵入，變質(zhì)程度、混合巖化作用等均較翼部強，表明核部對巖漿的侵入活動、變質(zhì)作用或混合巖化作用等的發(fā)生有一定的控制作用。

研究區(qū)內(nèi)發(fā)育有大小不等的3條斷裂構(gòu)造，具體為霍德森溝斷裂(F29)或其次級斷裂、阿里特克山斷裂(F2)的次級斷裂和郭條可山逆斷層(F4)的次級斷裂等，均呈北西—南東向展布。

2.3 巖漿巖

研究區(qū)主要出露華力西期肉紅色中—粗粒花崗巖、似斑狀花崗巖、灰白色中粗粒花崗閃長巖、灰白色細(xì)—粗粒閃長巖(圖2(a))，為區(qū)域礦產(chǎn)形成提供了熱源和物質(zhì)來源。脈巖種類繁多，分布較為廣泛，成因除與侵入巖有密切聯(lián)系外，還受斷裂、節(jié)理等因素控制，主要為花崗細(xì)晶巖脈、閃長巖脈、石英閃長玢巖脈、閃長玢巖脈、花崗閃長巖脈、花崗巖脈、石英脈等。巖體與地層接觸帶(圖2(b))內(nèi)具有輝綠巖脈等，并且在帶內(nèi)具有大量碎裂的方解石及石英脈，接觸帶是研究區(qū)的主要成礦部位。

圖2 細(xì)粒閃長巖和霍德森溝北閃長巖體與圍巖界線關(guān)系

3 礦區(qū)地球物理特征

3.1 磁性參數(shù)特征

研究區(qū)共收集和采集394塊巖石標(biāo)本參數(shù)并進(jìn)行了統(tǒng)計(表1)。磁鐵礦化板巖具有強磁性，磁化率高達(dá)10 021×10-6×4π SI)，剩余磁化強度也較大，Jr=140×10-3A/m)，其形成的異常，異常強度高，為全區(qū)所有異常之最；矽卡巖和硅化大理巖次之，二者相差不大；板巖和磁鐵石英巖再次；花崗巖、花崗閃長巖、大理巖灰?guī)r、片麻巖及粗粒閃長巖、閃長巖為中等磁性，因巖石成分不同，其形成的異常特征也不盡相同、強度不一；砂巖為微弱磁性，地表磁異常比較平緩，出露區(qū)基本為負(fù)磁異常區(qū)，強度較弱。大部分巖石，磁化率較高時，其剩余磁化強度也較大，二者呈正相關(guān)關(guān)系。

表1 布赫特山地區(qū)磁性參數(shù)統(tǒng)計

3.2 磁異常特征

工作區(qū)開展了1∶1萬高精度磁法測量工作，共圈出4個異常區(qū)(T1、T2、T3、T4)。其中，T2區(qū)已設(shè)置霍德森溝鐵礦床采礦權(quán)。異常分布特征與礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征基本一致。高精度磁測(ΔT)等值線平面如圖3所示。

圖3 布赫特山地區(qū)高精度磁測ΔT平面

(1)T1異常區(qū)。T1異常呈南東向展布，呈橢圓狀，且由2個異常構(gòu)成，長約1 200 m，寬約700 m，正負(fù)異常伴生，最正值為2 600 nT，最負(fù)值為-400 nT，異常梯度變化大，說明埋深較淺，負(fù)異常位于正異常北東側(cè)，異常體北東向傾斜。地表為第四系覆蓋，部分地段出露巖性為花崗巖和閃長巖，經(jīng)探槽工程揭露，花崗巖和閃長巖接觸部位為超基性巖，異常由超基性巖引起。

(2)T2異常區(qū)。T2異常呈近東西向展布，長約400 m，寬約300 m，正負(fù)異常伴生，最正值為5 000 nT，最負(fù)值為-5 000 nT，負(fù)異常位于正異常南西和北東側(cè)，地表出露巖性為大理巖和片麻巖，根據(jù)標(biāo)本測量結(jié)果，大理巖和片麻巖不足以引起磁異常，后證實異常處為霍德森鐵礦點，異常由霍德森鐵礦引起。

(3)T3異常區(qū)。T3異常呈近東西向展布，長約600 m，寬約400 m，由兩個異常構(gòu)成，均為正負(fù)異常伴生，最正值為1 600 nT，最負(fù)值為-400 nT，負(fù)異常位于正異常北側(cè)，異常體向北傾斜。地表出露巖性為大理巖和板巖，根據(jù)標(biāo)本測量結(jié)果，大理巖和板巖不足以引起磁異常，經(jīng)探槽工程揭露，異常由磁鐵礦化板巖引起。

(4)T4異常區(qū)。T4異常長500 m，寬400 m，正負(fù)異常伴生，正異常呈V字形，最正值為1 400 nT，最負(fù)值為-800 nT，負(fù)異常位于正異常北東側(cè)，異常體北東向傾斜。地表出露巖性為大理巖和板巖，根據(jù)標(biāo)本測量結(jié)果，大理巖和片麻巖不足以引起磁異常，經(jīng)探槽工程揭露，大理巖和板巖接觸部位為破碎蝕變帶，蝕變帶內(nèi)圈出2條矽卡巖帶，異常由矽卡巖引起[12]。

3.3 磁法剖面異常特征

針對上述布赫特山1∶1萬高精度磁法測量圈出磁異常區(qū)，利用1∶2 000高精度磁法剖面對T1、T3和T4異常進(jìn)行了查證?，F(xiàn)以T4異常區(qū)4線為例進(jìn)行介紹。

由圖4可知，剖面正異常最大值為556 nT，負(fù)異常最大值為-573 nT，剖面異常為4個小異常體共同引起，小異常分別位于106點、118點、130點和142點。通過反演可知，異常是由4個磁性體引起的，自左至右的磁性體參數(shù)分別為：磁化強度5 A/m，磁化傾角56.3°，磁化偏角-1.227°；磁化強度20 A/m，磁化傾角56.3°，磁化偏角-1.227°；磁化強度5 A/m，磁化傾角56.3°，磁化偏角-1.227°；磁化強度15 A/m，磁化傾角56.3°，磁化偏角-1.227°。磁性體北東向傾斜，3條矽卡巖帶分別與自左至右1、3、4號磁性體對應(yīng)，地表出露為板巖，經(jīng)探槽工程揭露，異常處為破碎蝕變帶，帶內(nèi)圈出2條矽卡巖帶，異常由矽卡巖引起。

圖4 布赫特山地區(qū)T4異常區(qū)4線(ΔT)剖面

4 礦體特征

4.1 礦化蝕變帶特征

通過野外地質(zhì)調(diào)查、探槽和鉆孔等手段，并結(jié)合化學(xué)樣對T4異常區(qū)進(jìn)行異常查證，發(fā)現(xiàn)2條矽卡巖帶(SKⅠ和SKⅡ)和1條磁鐵礦化板巖帶(msl)。

(1)SKⅠ矽卡巖帶。該帶位于預(yù)查區(qū)中部T4號磁異常區(qū)東北角(圖5)，產(chǎn)于條帶狀大理巖和板巖的接觸部位，由15TC13、15TC14兩條探槽工程及BHT15H-206、BHT15H-207兩個揀塊樣品控制，地表追索長度約300 m，寬1～3 m，走向約230°，地表傾向北西，傾角30°。矽卡巖帶產(chǎn)出形態(tài)地表隨地形變化明顯，兩端均延伸進(jìn)入第四系。

圖5 布赫特山地區(qū)T4異常區(qū)礦體分布

矽卡巖帶中礦化蝕變現(xiàn)象較穩(wěn)定，褐鐵礦化、孔雀石化較明顯，但存在分段富集的現(xiàn)象。在該矽卡巖帶中圈定銅礦體1條(CuⅠ-1)，長250 m，寬1～3 m。其中，15TC13中Cu平均品位為2.09%，最高5.28%，最低0.34%，寬3 m；15TC14中Cu平均品位為0.68%，最高0.78%，最低0.49%。在15TC14的北東端，采集撿塊樣品2件，化驗結(jié)果顯示，BHT15H-206為2.10%、BHT15H-207為0.46%。

在該探槽附近施工鉆孔1個(ZK0-1)，方位110°，傾角75°，發(fā)現(xiàn)2層矽卡巖和1層蝕變帶。在157.15～160.05 m處，出現(xiàn)1層厚2.90 m的矽卡巖，見磁鐵礦呈團塊狀，其次有黃鐵礦化，黃銅礦化，均呈星點狀分布；在198.55～202.00 m處，出現(xiàn)一層厚3.45 m的矽卡巖，礦化見黃銅礦化、黃鐵礦化、磁鐵礦化等礦化蝕變現(xiàn)象；在116.36～157.15 m處，為板巖，出現(xiàn)有黃銅礦化、黃鐵礦化、磁鐵礦化等礦化蝕變現(xiàn)象。經(jīng)采集化學(xué)樣，銅未達(dá)到邊界品位。

(2)SKⅡ矽卡巖帶。該帶位于預(yù)查區(qū)中部T4號磁異常內(nèi)(圖5)，處于板巖之中，由15TC05及15TC09兩條探槽控制，長約250 m，寬1.3～4.5 m，走向約180°。矽卡巖顏色不一，灰白色—暗綠色，前期踏勘過程中，在此矽卡巖中采集化學(xué)樣2件，其中TFe最高42%，Cu為0.31%。經(jīng)槽探工程揭露，15TC09中見到該矽卡巖層，寬1.3 m，具有孔雀石化、磁鐵礦化及褐鐵礦化等蝕變現(xiàn)象，經(jīng)采集化學(xué)樣分析TFe品位27%，銅含量未達(dá)到邊界。由于地表工程控制不足，故未進(jìn)行礦體圈定。

(3)磁鐵礦化板巖帶(msl)。該帶位于T4異常中，為板巖中出現(xiàn)的磁鐵礦化現(xiàn)象，由15TC05及15TC09兩條探槽控制，長約250 m，寬2.5～12.1 m，走向約190°。磁鐵礦呈細(xì)粒狀均勻分布于板理面上，局部板巖具有孔雀石化現(xiàn)象。經(jīng)槽探化學(xué)樣分析，TFe最高15.9%，Cu為0.38%。

4.2 礦(化)體特征

研究區(qū)共發(fā)現(xiàn)鐵礦體1處(霍德森溝鐵礦)，圈定銅礦體1處(矽卡巖帶SKⅠ)。

(1)霍德森溝鐵礦。較大的礦體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ號，其中個別由數(shù)個到十幾個小礦體組成，礦體成似層狀、扁豆?fàn)罴按闋?，其產(chǎn)狀與圍巖一致。Ⅰ號礦體最大，長420 m，只有一層致密塊狀富礦，最厚5 m，TFe為35%～45%；其他為條帶狀貧礦，最厚不超過2 m，長度小于150 m；另外，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ號礦體，長度小于40 m，厚度達(dá)到1 m的富礦不多。

(2)CuⅠ-1礦體。由探槽15TC13、15TC14、鉆孔ZK0-1及2個撿塊樣BHT15H-206、BHT15H-207控制，長300 m左右，寬1～3 m，地表Cu平均品位1.525%，最高4.96%。

4.3 礦石質(zhì)量

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石呈半自形細(xì)粒交代和自形、半自形的晶粒及嵌晶結(jié)構(gòu)，致密塊狀、條紋狀、條帶狀、條紋條帶狀和浸染狀構(gòu)造。

礦石礦物成分有磁鐵礦、鏡鐵礦、赤鐵礦、假象和半假象赤鐵礦、硼鎂鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦、鉬黃鐵礦、孔雀石、銅蘭；脈石礦物有石榴子石、透輝石、方解石等。

4.4 礦體的圍巖蝕變特征

礦體主要產(chǎn)于矽卡巖帶中，主要礦化蝕變類型有矽卡巖化、蛇紋石化、黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、褐鐵礦化、孔雀石化、高嶺土化等。其中，矽卡巖化、蛇紋石化和褐鐵礦化與鐵礦和銅礦成礦關(guān)系最為密切；孔雀石化與銅礦也較為密切。

4.5 控礦因素分析

布赫特山鐵銅礦的分布嚴(yán)格受矽卡巖帶控制，產(chǎn)于板巖與條帶狀大理巖的接觸帶中，普遍具硅化、褐鐵礦化及孔雀石化等。鐵銅礦體產(chǎn)于矽卡巖帶中破碎帶發(fā)育地段，礦石多呈碎塊狀，其走向及產(chǎn)狀均與矽卡巖帶相一致。

5 礦床成因研究

根據(jù)布赫特山鐵銅礦綜合研究，礦床的成因主要有2種不同看法，沉積變質(zhì)—熱液富集型和矽卡巖型，本項目研究認(rèn)為其為矽卡巖型鐵銅多金屬礦床[13-15]。

(1)礦體毫無例外地產(chǎn)于矽卡巖中，交代作用比較明顯，成礦作用表現(xiàn)多期性。矽卡巖在區(qū)域分布上顯示穩(wěn)定的層位特點，延展很長；礦體產(chǎn)狀與圍巖一致，呈層狀—似層狀，縱橫向變化均比較急劇。

(2)含礦圍巖主要有深灰綠色凝灰質(zhì)千枚巖，矽卡巖化薄層大理巖，厚層大理巖及絹云母石英片巖。具有矽卡巖化、蛇紋石化、黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、褐鐵礦化、孔雀石化、高嶺土化等，且銅礦普遍發(fā)育孔雀石化，并呈現(xiàn)破碎巖石孔雀石化越發(fā)育、相對銅品位較高。

(3)斷裂構(gòu)造形成了成礦的巖石條件和容礦空間，地表和深部的花崗巖和閃長巖為形成矽卡巖提供了基本條件。如花崗巖呈不規(guī)則的脈狀近東西向侵入于上奧陶統(tǒng)地層中；閃長巖呈小巖床沿上奧陶統(tǒng)地層的片理貫入等。

總之，布赫特山區(qū)內(nèi)矽卡巖帶產(chǎn)于奧陶系中巖組上部碳酸鹽巖組合和下部碳酸鹽巖組合的大理巖與酸性巖體的接觸部位，且礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及分布均受矽卡巖控制，礦石類型主要為矽卡巖型，礦床成因類型應(yīng)為矽卡巖型鐵銅礦床。

6 結(jié)論

(1)布赫特山鐵銅礦床隸屬于霍德森—王家琪Fe成礦亞帶，地質(zhì)條件復(fù)雜，成礦條件優(yōu)越，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)鐵礦(化)體4處，銅礦(化)體2處，礦體賦存于奧陶系中巖組上部和下部碳酸鹽巖組合與華力西期中酸性侵入巖接觸帶附近，礦床成因類型為矽卡巖型鐵銅礦床。

(2)礦區(qū)磁異常明顯，主要由磁鐵礦化板巖和矽卡巖引起；矽卡巖化、褐鐵礦化、磁鐵礦化、孔雀石化等蝕變明顯，為礦區(qū)重要的矽卡巖鐵銅礦找礦標(biāo)志。