嚴 康,韋樂樂,張建鵬,火興達
(1.甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730000;2.陜西國際商貿(mào)學院珠寶學院,陜西省寶石教學示范中心,陜西 咸陽 712000)
研究區(qū)行政區(qū)劃位于甘肅省臨夏州和政縣、甘南州合作市、卓尼縣交界處,大地構(gòu)造位置屬于西秦嶺造山帶的西北緣,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,成礦條件優(yōu)越[1-6]。
區(qū)域出露地層由老到新依次為石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系及新近系。地層展布方向為北西向,與區(qū)域構(gòu)造線基本一致。金礦主要分布在三疊系,銅、鉛、鋅礦等主要分布在二疊系和石炭系。區(qū)域上巖漿活動較頻繁,侵入巖較發(fā)育,尤其在夏河-合作斷裂帶以北地段,多呈NW 向展布,多以巖株、巖枝、巖床和巖墻等產(chǎn)出,以中酸性-酸性為主,侵入時代主要屬印支期。
區(qū)域構(gòu)造變形較發(fā)育,自早石炭世以來,經(jīng)歷了海西期、印支期、燕山期、喜山期等多期次構(gòu)造變動,形成了多體制,多構(gòu)造層次,多期次的構(gòu)造變形形跡,表現(xiàn)為斷裂、褶皺、節(jié)理構(gòu)造等特別發(fā)育。
研究區(qū)地層總體展布方向為北西向,與區(qū)域構(gòu)造線方向一致,自北向南,地層由老到新依次為巴都組(C1b)、下加嶺組(C2x)、大關(guān)山組(P1dg)和石關(guān)組(P3s)。
巴都組(C1b)由老到新將巴都劃分為:巴都組一段(C1b1)和巴都組二段(C1b2)。一段巖性為灰青灰色塊狀中-細粒石英砂巖、灰色厚層中-細粒長石石英砂巖,局部偶夾淺紅色薄層細粒長石砂巖、灰色薄層粉砂巖,向上石英砂巖減少,長石石英砂巖增多,屬向上粒度變細,層厚變薄的退積層序;二段(C1b2):巖性為灰綠色塊狀細粒長石石英砂巖、灰色-紅褐色厚層細粒長石石英砂巖夾灰色-磚紅色粉砂質(zhì)板巖,向上長石石英砂巖減少,而粉砂質(zhì)板巖增多,反映海水加深,向上粒度變細,屬退積層序。
下加嶺組(C2x):巖性為灰色塊狀含砂細晶灰?guī)r、灰色塊狀細晶灰?guī)r、灰色塊狀粗粒灰?guī)r以及灰色塊狀生物碎屑灰?guī)r偶夾灰色薄層鈣質(zhì)粉砂巖等。底部主要為灰色塊狀含砂細晶灰?guī)r,向上為灰色塊狀細晶灰?guī)r,向上灰?guī)r較純,巖性單一。
大關(guān)山組(P1dg):巖性為灰色塊狀-中薄層礫屑灰?guī)r、灰色塊狀生物碎屑灰?guī)r,局部夾深灰色泥質(zhì)板巖、灰色薄層細粒長石砂巖。該組巖性較單一,橫向上礫屑灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r等減少,泥質(zhì)板巖等碎屑巖增多,縱向上細碎屑巖也有增多的趨勢。
石關(guān)組(P3s):巖性為青灰色中厚層細粒長石石英砂巖、灰色薄層粉砂巖、深灰色粉砂質(zhì)板巖、深灰色-灰綠色塊狀細晶灰?guī)r、深灰色塊狀生物碎屑灰?guī)r、深灰色塊狀硅質(zhì)灰?guī)r等,向上長石石英砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖等碎屑巖減少、細晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r等碳酸巖增多。
侵入巖比較發(fā)育,其展布方向與區(qū)域構(gòu)造線一致,即沿北西-南東方向斷續(xù)出露,巖性主要為石英閃長玢巖,石英閃長巖和花崗閃長巖等,多呈分支的層狀,瘤狀,巖株等。
斷裂構(gòu)造發(fā)育,以早期北西方向逆沖斷裂占主導(dǎo),晚期北東方向左行走滑斷裂次之。北東向斷裂將北西向斷裂錯斷而使其發(fā)生左型或右型位移。褶皺構(gòu)造巴都組地層較為發(fā)育,巴都組地層傾角平緩,因此褶皺多為平緩褶皺。下加嶺組、大關(guān)山組和石關(guān)組為一北傾單斜構(gòu)造。
3.1.1 巴都組(C1b)
巴都組地層元素平均值與全區(qū)平均值相比,Sn 元素高于全區(qū)平均值,可能與地層中脈巖相關(guān),可為較好的找礦標志,其余元素低于全區(qū)平均值,但Pb、Zn、Ag 等元素分布不均勻,高值多集中在美武巖體附近,存在較好的成礦前景,其余元素成礦潛力不大(表1、圖1)。
3.1.2 下加嶺組(C2x)
下加嶺組地層元素平均值與全區(qū)平均值相比,Pb、Zn、Hg、Sb 元素高于全區(qū)平均值,可能與地層中脈巖、斷裂相關(guān),可為較好的找礦標志。Ag、Mo、W 元素與全區(qū)平均值接近,其余元素低于全區(qū)背景值。Au、Ag 等元素分布不均勻,高值多集中在羊羔嶺一帶,存在較好的成礦前景,其余元素成礦潛力不大(表1、圖1)。
3.1.3 大關(guān)山組(P1dg)
大關(guān)山組(P1dg)地層元素平均值與全區(qū)平均值相比,Pb、Zn、Cr、Co、Ni、Hg 等元素高于全區(qū)平均值,可能與地層中脈巖、斷裂相關(guān),可為較好的找礦標志。Au、Ag、Sb、Cd、Bi、Mo、W、Sn 等元素與全區(qū)平均值接近,其余元素低于全區(qū)平均值。但Au、Cu 等元素分布不均勻,高值多集中在北部巖體附近,存在較好的成礦前景,其余元素成礦潛力不大。大關(guān)山組(P1dg)地層中目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)耐造隆鐵礦點和直告強鐵礦點,因此,F(xiàn)e 存在較好的成礦前景(表1、圖1)。
表1 研究區(qū)巖石地層單位中元素平均值對比表
3.1.4 石關(guān)組((P3s)
石關(guān)組(P3s)地層元素平均值與全區(qū)平均值相比,Au、Cu、Cr、Co、Ni、Zn 等元素高于全區(qū)平均值,可能與地層中脈巖、斷裂相關(guān),可為較好的找礦標志。Ag、Sb、Bi、Mo、W、Sn、Cd 等元素與全區(qū)平均值接近,其余元素低于全區(qū)背景值。Au、Cu 等元素存在較好的成礦前景,其余元素成礦潛力不大(表1、圖1)。
區(qū)內(nèi)不同地層的含礦性(表1、圖1)不同,石炭紀地層中含有金礦(化)點、鉛鋅銀銅多金屬礦點,主要產(chǎn)于羊羔嶺、根沙塘一帶,受巖體、斷裂控制。二疊紀地層中含有金礦點、鐵礦點,主要產(chǎn)于窗兒山、耐造隆一帶,受巖體、斷裂控制。區(qū)內(nèi)地層與成礦關(guān)系不大。
圖1 研究區(qū)主要地層含礦性對比示意圖
區(qū)內(nèi)侵入巖出露較廣,均為中酸性侵入巖,如石英閃長玢巖,石英閃長巖,花崗閃長巖等,其展布方向與區(qū)域構(gòu)造線一致,即沿北西-南東方向斷續(xù)出露。脈巖相對極少,多為分支的層狀,瘤狀,巖株等。中酸性侵入巖對成礦控制作用表現(xiàn)在三個方面:一是為成礦提供熱源和物源,二是為成礦提供了流體(礦化劑),另外,巖脈本身的冷縮裂隙、斷裂等又為礦床形成提供了有利空間。如美仁鐵礦位于美武巖體與地層接觸帶附近,成礦與美武巖體密切相關(guān)。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,北西向斷裂為區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造,對地層起著控制作用。北西向斷裂為逆沖斷裂,逆沖方向總體由北向南,走向北西,傾向北東,局部有寬大的擠壓破碎帶。北東向斷裂其形成時間較晚,發(fā)育程度相對較低、主要為左行平移斷層,對早期斷裂、褶皺具有較強的破壞性,常有規(guī)律的錯斷北西向斷裂及褶皺樞紐,北東向斷裂規(guī)模相對小。不同方向斷裂交叉處,主干斷裂與次級斷裂交匯處、斷裂產(chǎn)狀變化處和扭曲轉(zhuǎn)變處及斷裂構(gòu)造與有利巖層交匯或其他構(gòu)造交切處是礦化富集有利部位。
研究區(qū)內(nèi)地層遭受了低級區(qū)域變質(zhì)作用,伴隨構(gòu)造運動和印支期巖漿活動,在構(gòu)造熱液和巖漿熱液的反復(fù)作用過程中,沿構(gòu)造斷裂帶及巖漿侵入脈巖帶,普遍產(chǎn)生熱液交代蝕變,主要蝕變類型有:角巖化、硅化、矽卡巖化、陽起石化、綠簾石化、綠泥石化、云英巖化等。
(1)中酸性侵入巖為成礦提供熱源、物源,另外,巖脈本身的冷縮裂隙、斷裂等又為礦床形成提供了有利空間。
(2)不同方向斷裂交叉處,主干斷裂與次級斷裂交匯處、斷裂產(chǎn)狀變化處和扭曲轉(zhuǎn)變處及斷裂構(gòu)造與有利巖層交匯或其他構(gòu)造交切處是礦化富集有利部位。
(3)區(qū)內(nèi)金、銅、鉛、鋅等礦產(chǎn)主要受地層、構(gòu)造、巖漿活動和變質(zhì)作用等控制,不同成因類型的礦床在成礦過程中具有不同的控制因素,分析認為區(qū)內(nèi)最主要的控礦因素為構(gòu)造活動和巖漿作用。