李 歡, 奚小雙, 吳城明, 鄭 宇, 卿得成

(1.中南大學(xué)地質(zhì)研究所,長(zhǎng)沙 410083;2.有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)沙 410083)

青海同仁縣江里溝鎢-銅多金屬礦床地質(zhì)特征和成礦模式

李 歡1,2, 奚小雙1,2, 吳城明1,2, 鄭 宇1,2, 卿得成1

(1.中南大學(xué)地質(zhì)研究所,長(zhǎng)沙 410083;2.有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)沙 410083)

江里溝鎢銅多金屬礦床位于西秦嶺西段,礦床形成時(shí)的大地構(gòu)造背景為三疊紀(jì)南部大洋俯沖的島弧帶。礦區(qū)由主礦區(qū)和周圍幾個(gè)礦點(diǎn)組成,出露的地層主要為下三疊統(tǒng)隆務(wù)河群和下二疊統(tǒng)大關(guān)山群。多金屬礦化主要與礦區(qū)南部一個(gè)多期侵位的復(fù)式花崗巖巖體有關(guān)。主礦區(qū)以鎢、銅矽卡巖礦化為主,分布在巖體北西部附近圍巖地層中,同時(shí)發(fā)現(xiàn)在巖體中有裂隙礦化、石英脈型礦化和浸染狀礦化幾種型式。主礦區(qū)具有典型的成礦分帶性特征,表現(xiàn)在成礦元素分帶、成礦蝕變分帶和成礦構(gòu)造分帶。據(jù)此建立了礦床斑巖-矽卡巖-熱液脈型綜合成礦模式。

地質(zhì)特征 成礦模式 鎢銅礦床 江里溝 西秦嶺

L i Huan,Xi Xiao-shuang,W u Cheng-m ing,Zheng Yu,Qing De-cheng.Geological features and the metallogen ic model of theW-Cu polymetallic deposit at Jiangligou in Tongren County,Qingha i Province[J].Geology and Exploration,2010,46(5):0872-0879.

江里溝礦區(qū)位于青海省黃南州同仁縣北部,行政區(qū)劃隸屬于青海省同仁縣雙朋西鄉(xiāng)管轄,礦區(qū)面積24km2。礦區(qū)具有多年的找礦勘探歷史,雖然具有一定的規(guī)模,但是總體勘探程度不高,礦床規(guī)模有限,找礦前景不明朗。2006年青海有色地質(zhì)勘查局七隊(duì)以江里溝礦區(qū)斑狀花崗巖體外接觸帶矽卡巖為重點(diǎn)開(kāi)展1∶2000地質(zhì)填圖,1∶5000激電測(cè)量及化探異常驗(yàn)證等地、物、化探工作,施工槽探2523m3,坑探519.6m,共圈出了17個(gè)礦體,其中矽卡巖型和蝕變構(gòu)造巖型銅鎢礦體8個(gè),細(xì)-薄脈型鎢鉬礦體9個(gè)。通過(guò)資源量估算,全礦區(qū)共求得金屬資源量: Wo3:4096.61t;Cu:1507.06t;Mo:84.51t,屬于小型礦山規(guī)模。為了進(jìn)一步指導(dǎo)礦區(qū)的找礦勘探工作,擴(kuò)大資源儲(chǔ)量,需要深入研究礦床的成礦地質(zhì)條件,認(rèn)識(shí)礦床的成礦規(guī)律,為此設(shè)立研究項(xiàng)目來(lái)開(kāi)展礦區(qū)的成礦地質(zhì)研究工作,促進(jìn)礦區(qū)的勘探工作取得更大的找礦成果。其研究目的是為了提高礦區(qū)的成礦地質(zhì)研究程度,更好的認(rèn)識(shí)礦區(qū)的成礦規(guī)律。

1 成礦地質(zhì)背景

江里溝礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于西秦嶺西段,具有三疊紀(jì)南部大洋向北俯沖形成的島弧帶性質(zhì)(任紀(jì)舜等,1980;馮益民等,2003)。西秦嶺地塊北鄰祁連地塊,西部與柴達(dá)木地塊界線在鄂拉山帶,南部通過(guò)東昆侖和阿尼瑪卿山與巴顏喀拉褶皺帶相鄰(楊巍然等,1991;楊恒書(shū)等,1996;李歡等,2010),黃南州跨西秦嶺地塊南北全部區(qū)域,其中同仁縣處在西秦嶺中部偏北的位置,江里溝礦區(qū)在同仁縣礦區(qū)的北部。

筆者在黃南州劃分出幾條區(qū)域成礦帶,從北向南劃分有5條東西向成礦帶,即坎布拉-尖扎成礦帶,羊智河-雙朋西成礦帶,夏德日-江格爾成礦帶,石藏寺-河南成礦帶,西傾山成礦帶。這些成礦帶的分布從北部的西秦嶺與祁連交界處,到南部的與東昆侖地體交界處,遍及西秦嶺西段的全部區(qū)域,是遍及俯沖島弧帶中的成礦帶(馮益民等,2003;張雪亭,2006;段永民等,2007),說(shuō)明西秦嶺島弧帶是一個(gè)寬闊的成礦帶。目前對(duì)于黃南州這些成礦帶的調(diào)查研究還非常有限(殷鴻福等, 1992;張維吉等,1994;張國(guó)偉等,1996;馮益民等, 2003),還不能詳細(xì)的分析各成礦帶的特征和它們之間的關(guān)系。

研究表明成礦分帶性特征是普遍存在的,筆者已經(jīng)在同仁縣成礦區(qū)中也劃分出幾條礦田帶,有崗察礦田帶,闊合隆洼礦田帶,欠隆-龍得崗礦田帶及多哇礦田帶等,這些礦田帶大致對(duì)應(yīng)于區(qū)域的羊智河-雙朋西成礦帶。而江里溝礦區(qū)就是分布在其中的剛察巖體成礦帶中,處在西秦嶺島弧成礦區(qū)的偏北部,因?yàn)楦_帶的邊緣大致在南部的阿尼瑪卿山一帶,所以江里溝礦區(qū)距離俯沖海溝較遠(yuǎn),應(yīng)該具有內(nèi)弧帶的性質(zhì)。

據(jù)作者調(diào)查研究,黃南州分布的三疊紀(jì)地層和巖漿巖的形成,應(yīng)該劃分為不同的期次,即伸展期和擠壓期,對(duì)應(yīng)于俯沖帶活動(dòng)的分期。伸展期主要形成沉積巖地層和火山巖,形成部分侵入巖,擠壓期主要形成侵入巖,擠壓期侵入巖具有重要的成礦作用。

對(duì)黃南州同仁縣區(qū)域成礦特征的調(diào)查,說(shuō)明其具有島弧型成礦組合的基本特征,區(qū)域具有多元素成礦組合,主要成礦元素有銅、金、銀、鎢、鉬、錫、鉛、鋅等,主要成礦類型有噴流沉積型銅礦,矽卡巖型鎢銅礦和金礦,裂隙型(熱液脈型)銅錫銀金鉛鋅多金屬礦,斑巖型鉬礦等,代表性礦床礦點(diǎn)有恰冬矽卡巖型銅礦,欠隆矽卡巖型銅礦,德合隆洼熱液脈型金礦,江里溝鎢鉬銅金礦,闊合隆洼熱液脈型銅金多金屬礦,團(tuán)婁來(lái)熱液脈型銅鉬礦,龍德崗西熱液脈型銅金礦等(張信等,2008)。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露的地層主要為下三疊統(tǒng)隆務(wù)河群和下二疊統(tǒng)大關(guān)山群(圖1)。下三疊統(tǒng)隆務(wù)河群主要分布在礦區(qū)西南部,主要為下巖組第一巖性段,灰綠色-灰褐色中-薄層狀凝灰質(zhì)細(xì)粉砂巖夾灰白色-淺綠色流紋狀硅質(zhì)巖及板巖下二疊統(tǒng)大關(guān)山群在礦區(qū)分布較廣,主要包括:上巖組第一巖性段,深灰色-灰黑色中-薄層狀鈣質(zhì)凝灰?guī)r粉砂巖夾薄層狀或透鏡狀碳質(zhì)板巖、條紋板巖及礫狀大理巖上巖組第二巖性段,白色-灰白色厚層-巨厚層狀大理巖夾灰綠凝灰質(zhì)粉細(xì)砂巖、矽卡巖條帶或透鏡體上巖組第三巖性段,灰黑色中-薄層狀斑點(diǎn)凝灰質(zhì)細(xì)砂巖夾薄層灰綠色-深灰色含硅質(zhì)條帶細(xì)粉砂與板巖上巖組第四巖性段,灰白色厚層狀大理巖及淺灰色-灰白色砂礫巖、礫狀石英砂巖含灰色-深灰色不純灰?guī)r角礫或透鏡體(P2-41)。礦區(qū)地層基本特征是:二疊紀(jì)地層下部以大理巖為主,夾凝灰質(zhì)火山巖層,上部以凝灰質(zhì)火山巖為主,夾大理巖層,往上為三疊系砂巖,為粗粒石英砂巖。因?yàn)榈V區(qū)地層構(gòu)造為北西向的倒轉(zhuǎn)背斜,二疊紀(jì)大理巖層處在背斜核部,二疊紀(jì)凝灰質(zhì)火山巖處在兩翼,背斜兩翼外側(cè)為三疊系砂巖。

圖1 江里溝礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Sketch geologicalmap of the J iangligoumulti-metal deposit

2.2 礦區(qū)巖體

江里溝礦區(qū)處在崗察巖體的西北端,崗察巖體帶為北西西方向延伸,巖體帶在江里溝礦區(qū)與德合隆洼礦區(qū)之間連續(xù)延伸,在江里溝礦區(qū)以西巖體間斷分布。實(shí)際上存在小型巖體和巖脈的分布,特別是形成一條北北東向的小型巖體帶,與崗察巖體帶交匯,江里溝礦區(qū)處在這個(gè)巖體帶交匯點(diǎn)的范圍中(圖2)。崗察巖體帶的主巖體處在江里溝礦區(qū)的南部,礦區(qū)處在區(qū)域巖體的北西側(cè)接觸帶上,在礦區(qū)的北東方向和南西方向上還有間斷分布的小型巖體和巖脈,表示北北東方向的巖體帶,這可能是一條隱伏的巖體帶。根據(jù)前面的說(shuō)明,巖體帶代表構(gòu)造帶,這里存在兩個(gè)構(gòu)造帶和它們的交匯,江里溝礦區(qū)是處在構(gòu)造帶的交匯處,是構(gòu)造帶形成巖體帶的交匯。巖性特征。江里溝礦區(qū)南部的巖體為花崗巖,調(diào)查表明巖體是由多種類型的花崗巖組成,而不是單一侵入體。礦區(qū)南部的巖基主要為花崗斑巖,肉紅色鉀長(zhǎng)石斑晶明顯,在礦區(qū)北部附近分布小型閃長(zhǎng)花崗巖體?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查說(shuō)明江里溝礦區(qū)南部的巖基應(yīng)該是一個(gè)復(fù)式巖體,是由多期侵位的花崗巖組成的復(fù)合巖體,主要巖體是肉紅色鉀長(zhǎng)石斑晶粗粒花崗巖,小型巖體還有淺色細(xì)?；◢弾r,淺紅色細(xì)?；◢弾r,中粗粒等?；◢弾r等。小型花崗巖都是分布在主巖基之中,出露或分布面積很小,而且是分散分布的,也沒(méi)有表現(xiàn)為中心式特征。

圖2 江里溝礦區(qū)及外圍巖體分布簡(jiǎn)圖Fig.2 D istribution map of rock bodies in the Jiangligou multi-metal deposit and surroundings

3 礦體地質(zhì)

江里溝主礦區(qū):主礦區(qū)已經(jīng)顯示的礦化目前以矽卡巖礦床為主,分布在巖體北西部附近圍巖地層中,為鎢、銅礦化,具有成型的礦體,同時(shí)發(fā)現(xiàn)在巖體中有裂隙礦化,為鎢、鉬礦化,巖體中礦化雖然有一定的分布范圍,但目前尚未發(fā)現(xiàn)成型礦體。主礦區(qū)圍巖具有十分發(fā)育的矽卡巖化蝕變。礦區(qū)中的地層有凝灰質(zhì)火山巖和大理巖,它們都在花崗巖的外圍,但是矽卡巖化蝕變只發(fā)生在凝灰質(zhì)火山巖地層中,而完全不進(jìn)入大理巖中。在地表大理巖與凝灰?guī)r互層的時(shí)候,在凝灰?guī)r層中可以發(fā)生矽卡巖蝕變,而在兩側(cè)的大理巖中卻沒(méi)有矽卡巖蝕變。矽卡巖蝕變雖然靠近花崗巖,但是并不是處在接觸帶上,有些地方見(jiàn)花崗巖與凝灰?guī)r的接觸界面,接觸帶上的凝灰?guī)r并不發(fā)生矽卡巖蝕變,而是在間隔一段后出現(xiàn)矽卡巖蝕變,在大理巖與凝灰?guī)r的接觸界面上所發(fā)生的矽卡巖蝕變,也是處在凝灰?guī)r一側(cè),而不進(jìn)入大理巖中。觀察已知礦區(qū)的矽卡巖蝕變是條帶狀形態(tài),是沿裂隙發(fā)育矽卡巖蝕變的,說(shuō)明礦區(qū)的矽卡巖蝕變受裂隙控制,不是發(fā)生在巖體接觸帶上的,應(yīng)為外接觸帶亞型。矽卡巖礦物主要有石榴石和透輝石,礦物顆粒粒度變化大,細(xì)粒和粗粒都很普遍。主礦區(qū)花崗巖體中發(fā)生廣泛的熱液蝕變,蝕變類型主要有青盤(pán)巖化,云英巖化等,青盤(pán)巖化蝕變呈淺綠色,為綠簾石和綠泥石蝕變,青盤(pán)巖化蝕變有強(qiáng)弱的變化,青盤(pán)巖化蝕變常出現(xiàn)在石英脈圍巖中,伴隨一定的礦化。觀察巖體中有黃鐵礦化蝕變,即硫化物蝕變,出現(xiàn)在含礦石英脈圍巖中。主礦區(qū)礦化類型主要有白鎢礦化,呈浸染狀礦化,其次為銅礦化,發(fā)育程度相對(duì)不高。巖體礦化有裂隙礦化、石英脈礦化和浸染狀礦化幾種型式,目前發(fā)現(xiàn)的巖體中以裂隙礦化為主,石英脈礦化較少,浸染狀礦化則可以出現(xiàn)在裂隙和石英脈礦化密集的地方。石英脈含礦有白鎢礦、輝鉬礦和黃銅礦,以含鎢鉬為主。巖體中的浸染狀礦化往往發(fā)育在熱液蝕變強(qiáng)烈的地方,一般是云英巖化發(fā)育的地方,其中形成厚度大的石英脈,但石英脈中不一定含礦,也有不發(fā)育蝕變而形成浸染狀礦化的情況。

西礦區(qū):位于江里溝礦區(qū)的西部邊緣,距主礦區(qū)1.5km,在江里溝南坡山腳,巖基在西礦區(qū)是近于直角的邊界,北部和西部都是圍巖地層,西礦區(qū)處在花崗巖巖基的北西角上巖體與圍巖的接觸帶上,圍巖地層是基性火山巖。在西礦區(qū)地表的地質(zhì)調(diào)查可以見(jiàn)到巖體圍巖地層中的矽卡巖蝕變,在巖體與火山巖的接觸界面上并沒(méi)有形成矽卡巖蝕變,而是有角巖化的熱變質(zhì),在距離巖體界面幾米遠(yuǎn)的地方才形成矽卡巖蝕變。矽卡巖蝕變呈現(xiàn)條帶狀特征,即矽卡巖條帶穿插在基性火山巖中。西礦區(qū)在地表花崗巖露頭中也表現(xiàn)了礦化和蝕變的現(xiàn)象,花崗巖中的蝕變有綠簾石化蝕變和云英巖化蝕變,其中也有銅、鉬礦化,也有鎢礦化。

鉛鋅礦點(diǎn):鉛鋅礦點(diǎn)在江里溝礦區(qū)的北東方向,距離主礦區(qū)約1.2km,鉛鋅礦點(diǎn)產(chǎn)在大理巖地層中,構(gòu)造位置在礦區(qū)背斜的北東翼,在翼部大理巖層靠近外側(cè)火山巖的地方。鉛鋅礦點(diǎn)有坑道和探槽揭露,礦化和蝕變主要出現(xiàn)在大理巖中,在坑道中出現(xiàn)較寬的蝕變帶,是沿破碎帶分布的蝕變帶,蝕變類型為絹云母化,黃鐵礦化,硅化,綠簾石化等,是多種蝕變的組合,蝕變順裂隙延伸,也可成帶分布,有方解石脈穿插在蝕變帶中,蝕變帶中出現(xiàn)細(xì)粒鉛鋅礦化,也有粗粒鉛鋅礦化,但是礦化分布不均勻,變化較大,最近的工程揭露蝕變礦脈變細(xì)和不連續(xù),大理巖中有沿后期裂隙出現(xiàn)零星礦化。在地表探槽中也有發(fā)育的蝕變帶和礦化,但是變化大,不穩(wěn)定。總體上看,雖然礦化和蝕變都很明顯,但是規(guī)模很小。

4 礦床成因與成礦模式

4.1 礦床成因分析

礦床成因類型探討:在板塊俯沖帶環(huán)境形成的礦床系列,最為典型的組合之一是斑巖型礦床、矽卡巖型礦床和脈狀礦床(S.M.Peacocket al.,1994; Stern RJ,2002;楊漢壯等,2009),所以從成礦系列的角度看江里溝礦區(qū)的礦床類型是符合其成礦背景的。從成礦背景上來(lái)說(shuō),西秦嶺地塊與南部邊緣有關(guān)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)自晚古生代開(kāi)始,延續(xù)到燕山期,印支期昆侖洋向北俯沖,造成弧后伸展運(yùn)動(dòng),在三疊紀(jì)形成西秦嶺發(fā)育的盆地沉積,盆地?cái)U(kuò)展并沒(méi)有演變成洋盆,三疊紀(jì)以后的燕山期早期昆侖洋閉合,同時(shí)巴顏喀拉洋盆繼續(xù)發(fā)生向北的俯沖,這時(shí)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓性質(zhì),使西秦嶺盆地回返褶皺,在燕山期中后期俯沖擠壓運(yùn)動(dòng)被平移運(yùn)動(dòng)替代,西秦嶺的褶皺變形減弱,轉(zhuǎn)而發(fā)育島弧巖漿巖活動(dòng),直至巴顏喀拉洋盆閉合(殷鴻福等,1995;張克信等,2007)。在三疊紀(jì)俯沖島弧帶基本的成礦條件是巖漿巖的活動(dòng),在擠壓型俯沖帶是以侵入巖體的活動(dòng)為主,礦床是圍繞巖體分布的,根據(jù)不同的情況形成不同的礦床類型。斑巖型礦床,矽卡巖型礦床和脈狀礦床能夠作為一個(gè)成礦系列,是因?yàn)樗鼈兌际菄@巖體形成的礦床類型,巖體的成礦具有分帶性,圍繞巖體的不同分帶的成礦條件發(fā)生變化,相應(yīng)的形成特征不同的礦床類型(翟裕生等,2003;李明等,2009)。斑巖型礦床是巖體成礦的中心,處在成礦系列的中心部位,矽卡巖型礦床和脈狀礦床分布在巖體的外圍地帶,因?yàn)閲鷰r條件不同而形成不同的礦床類型,圍巖具有形成矽卡巖蝕變的條件時(shí)形成矽卡巖礦床,圍巖不具備矽卡巖蝕變的條件時(shí)形成脈狀或破碎帶礦化(翟裕生等,2002)。在江里溝礦區(qū)的外圍成礦帶中,在基性凝灰質(zhì)火山巖地層中形成矽卡巖礦床,在花崗巖體中,或在大理巖地層中形成裂隙充填型礦化。

具體到江里溝礦區(qū)需要確定其成礦符合這種成礦系列的環(huán)境和條件,這也是筆者在研究中一直注意探討的內(nèi)容。前面已經(jīng)討論了江里溝礦區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景,是處在島弧帶的環(huán)境,礦區(qū)所處的西秦嶺在三疊紀(jì)時(shí)期是在南部大洋俯沖作用下形成的島弧活動(dòng)環(huán)境,崗察巖體帶是屬于島弧性質(zhì)的巖漿巖活動(dòng)帶,江里溝礦區(qū)是在崗察巖體帶中的礦區(qū),區(qū)域地質(zhì)背景是符合斑巖型礦床成礦類型的。江里溝礦區(qū)的礦床地質(zhì)特征也是符合島弧型環(huán)境成礦性質(zhì)的,礦區(qū)中巖體有廣泛的分布,目前發(fā)現(xiàn)的礦床主要是矽卡巖成礦,是島弧環(huán)境的典型礦床類型,是與巖體關(guān)系密切的成礦類型,作為島弧環(huán)境成礦的基本背景是不會(huì)有疑問(wèn)的。在進(jìn)一步的研究中需要確定島弧環(huán)境成礦的類型細(xì)節(jié)劃分,即主弧帶與內(nèi)弧帶的區(qū)別,因?yàn)榻餃系V區(qū)巖體中發(fā)現(xiàn)的礦化以鎢鉬礦化為主,成礦元素組合的特征傾向于是內(nèi)弧帶成礦,而不是主弧帶的斑巖銅礦的類型特征。在區(qū)域背景中,江里溝礦區(qū)處在西秦嶺的最北端巖體成礦帶中,距離南部俯沖海溝的位置最遠(yuǎn),形成內(nèi)弧帶環(huán)境是可能的。雖然與南部板塊縫合帶的距離約200多公里,不是很大的距離,但是應(yīng)該考慮因?yàn)楹髞?lái)造山運(yùn)動(dòng)的變形而縮短的距離,此外南部實(shí)際俯沖海溝的位置還沒(méi)有確切的意見(jiàn),應(yīng)該還要往偏南方向遷移,至少符合主弧帶向內(nèi)弧帶過(guò)渡的區(qū)域構(gòu)造位置。

靠近內(nèi)弧帶的背景對(duì)于江里溝礦區(qū)的成礦是十分有利的,可以從成礦元素的地球化學(xué)性質(zhì)和巖漿巖的成礦能力方面進(jìn)行說(shuō)明(Tatsumi Yet al., 1995;Pearce J Aet al.,1995;路彥明等,2006)。江里溝礦區(qū)的主要成礦元素是鎢、鉬、錫,它們的地球化學(xué)性質(zhì)是相似的,它們的豐度特征也是相似的,都是在地殼中的豐度明顯高于地幔的豐度,所以它們是共生成礦的關(guān)系。處在內(nèi)弧帶,或靠近內(nèi)弧帶的環(huán)境,表明島弧巖漿活動(dòng)要穿過(guò)厚度比較大的地殼,因此有可能從地殼中獲取成礦的元素。內(nèi)弧帶成礦說(shuō)明是擠壓性質(zhì)的俯沖帶,也就是具有緩傾角的俯沖帶(Gutscheret al.,2000;芮宗瑤等,2006),研究表明這種環(huán)境下可以形成埃達(dá)克巖漿的活動(dòng),而這正是形成斑巖型礦床所需要的巖漿巖活動(dòng)。埃達(dá)克巖漿形成于俯沖板片本身的熔融,具有含水,含氧和含硫高的特點(diǎn),因而具有獲取金屬元素能力強(qiáng)的作用(Thieblemontet al.,1997),斑巖型礦床的成礦實(shí)際上是與埃達(dá)克巖漿的活動(dòng)關(guān)系密切,而不是一般的島弧巖漿巖,這是為什么斑巖型礦床一般形成于擠壓型俯沖帶的原因。

4.2 礦床模型探討

在斑巖型礦床,矽卡巖型礦床和脈狀礦床的組合中,如果以斑巖型礦床為主,可以統(tǒng)一稱為斑巖型礦床,因此從江里溝礦床類型的總體情況來(lái)看,是以斑巖型礦床為主的成礦組合,而把矽卡巖型和裂隙型礦床作為組合中的次要部分,也就是把斑巖型礦床作為主要找礦目標(biāo)。關(guān)于江里溝礦區(qū)為斑巖型礦床的實(shí)際情況,最明顯的特征是礦床的地質(zhì)分帶性,可以從以下幾個(gè)方面的實(shí)際現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行說(shuō)明(圖3)。首先是礦化的分帶性特征,江里溝礦區(qū)具有多種礦化,如鎢、銅、鉬、鉛、鋅等,這些礦化表現(xiàn)為分帶性,即處于中心位置的鎢鉬礦化,處于中間的鎢銅礦化,在外圍有鉛鋅礦化。中心的鎢鉬礦化是分布在巖體內(nèi)部,鎢銅礦化是分布在靠近巖體的地層圍巖中,鉛鋅礦化則分布在距離巖體較遠(yuǎn)的地層中。其次是熱液蝕變的分帶,中心是云英巖化蝕變,外圈是矽卡巖蝕變和青盤(pán)巖化蝕變,少量的黃鐵礦化蝕變。云英巖化蝕變主要分布在巖體中,硅化也是在中心位置分布的蝕變,只是較少出現(xiàn),青盤(pán)巖化蝕變也是在巖體中普遍分布的蝕變類型,一般在巖體與圍巖地層靠近的位置分布,就是在云英巖化蝕變與地層之間分布,黃鐵礦化蝕變出現(xiàn)在青盤(pán)巖化蝕變的外側(cè),矽卡巖化蝕變是分布在圍巖地層中,屬于礦區(qū)的外圍地帶。第三是成礦類型的分帶,中心是浸染狀礦化,中間是裂隙充填礦化,外圈是矽卡巖型礦化和裂隙充填礦化。巖體中分布裂隙充填的礦化,圍繞巖體的地層中發(fā)育矽卡巖型礦化,裂隙充填礦化也出現(xiàn)在地層圍巖中,浸染狀礦化較少出現(xiàn),其分布的位置在巖體中的局部地段。以上的分帶性現(xiàn)象是具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的,處在巖體內(nèi)部的鎢鉬礦化與云英巖化蝕變對(duì)應(yīng),與裂隙充填型礦化和浸染狀礦化對(duì)應(yīng),青盤(pán)巖化蝕變一般與巖體中的裂隙充填礦化對(duì)應(yīng),與鎢鉬礦化對(duì)應(yīng),而在黃鐵礦化蝕變分布的位置礦化發(fā)育較差,而圍巖地層中的礦化是矽卡巖蝕變中的鎢銅礦化,主要分布在凝灰?guī)r中,在大理巖中有裂隙充填的鉛鋅礦化,為云英巖化和黃鐵礦化蝕變。

江里溝礦區(qū)斑巖型鎢鉬礦的預(yù)測(cè)證據(jù):江里溝礦區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦化主要是矽卡巖型鎢銅礦化和裂隙型鎢鉬礦化,現(xiàn)在還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)典型的斑巖型礦床,之所以提出存在斑巖型鎢鉬礦床的預(yù)測(cè),是建立在對(duì)礦區(qū)一系列成礦現(xiàn)象的觀察的基礎(chǔ)上的,歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面的證據(jù):(1)江里溝礦區(qū)存在的成礦分帶性特征是符合斑巖型礦床模型的,這些分帶性特征比較全面,包括蝕變分帶,礦化分帶,構(gòu)造分帶,顯示了斑巖型礦床的基本模型特征。(2)地表出露的花崗巖體不是成礦斑巖體,因?yàn)檎{(diào)查表明矽卡巖礦化并不是地表巖體的接觸帶型礦化,地表巖體不是矽卡巖礦床的成礦巖體,因此也不一定是斑巖成礦巖體,目前在巖體中的坑道勘探?jīng)]有發(fā)現(xiàn)斑巖礦床不能說(shuō)明沒(méi)有斑巖成礦。(3)地表分布的矽卡巖礦床說(shuō)明深部一定還存在成礦巖體,而且能夠形成矽卡巖礦化的巖體不會(huì)有很大的距離。(4)地表花崗巖體中的裂隙礦化并不是斑巖型礦化,因?yàn)榱严毒哂幸恢碌漠a(chǎn)狀,是成礦斑巖體的圍巖中可能出現(xiàn)的斷裂系統(tǒng),同樣反映在深部存在成礦斑巖體。(5)調(diào)查表明礦區(qū)存在一個(gè)成礦斷裂系統(tǒng),一是矽卡巖礦化是受斷裂控制的與成礦巖體分離的礦化,二是礦區(qū)分布裂隙型礦化具有一致的產(chǎn)狀,說(shuō)明是有成因聯(lián)系的斷裂系統(tǒng)。(6)發(fā)現(xiàn)類似斑巖型礦化的巖枝,巖枝中出現(xiàn)浸染狀鎢鉬礦化和發(fā)育的云英巖蝕變,這可能是成礦斑巖體的直接表現(xiàn),不過(guò)巖枝的規(guī)模小,延伸不穩(wěn)定,但仍然是追索深部主斑巖型礦床的重要線索。

圖3 江里溝礦區(qū)成礦蝕變分帶性特征地質(zhì)圖Fig.3 Characteristics of ore alteration zonation in the Jiangligou multi-metal deposit

根據(jù)以上實(shí)際現(xiàn)象的歸納,預(yù)測(cè)礦區(qū)存在深部隱伏成礦斑巖體,現(xiàn)在礦區(qū)地表和淺部的礦化現(xiàn)象都是斑巖型礦床的上部成礦部分,是由深部隱伏斑巖型礦床引起的外圍礦化,它們本身是礦床的一部分,同時(shí)也指示深部的成礦斑巖體的存在,共同組成完整的斑巖型礦床。

圖4 江里溝礦區(qū)綜合成礦模型圖Fig.4 Comprehensive metallogen ic model of the Jiangligou multi-metal deposit

為此筆者建立江里溝礦區(qū)的斑巖型鎢鉬礦床的成礦地質(zhì)模型(圖4),隱伏斑巖體是成礦的主體,斑巖型礦床的主體分布在斑巖體中,發(fā)育浸染狀和網(wǎng)脈狀礦化,具有較大的規(guī)模,遠(yuǎn)大于現(xiàn)在地表的礦化規(guī)模,成為江里溝礦床的主體。隱伏斑巖體的頂部延伸出一些巖枝,是成礦斑巖體的一部分,具有斑巖型礦化的特征,這些巖枝的深度比斑巖礦床主體要淺很多,礦區(qū)的坑道中已經(jīng)部分揭露了這些成礦斑巖枝,雖然其規(guī)模很小,但是顯示了斑巖型礦化的存在,指示隱伏的成礦斑巖體。隱伏斑巖型礦床在其圍巖中形成廣泛的外圍礦化,這是斑巖型礦床的特征之一,這些外圍礦化表現(xiàn)了分帶性外圈的成礦特征,即硅鋁質(zhì)巖石中的裂隙礦化和含鈣質(zhì)巖石中的矽卡巖礦化。由于成礦斑巖體之前礦區(qū)已經(jīng)分布早期花崗巖基,即崗察巖體,成礦斑巖體是侵位在早期巖體之中,二者沒(méi)有密切的成因關(guān)系,互相的接觸形態(tài)并不規(guī)則。崗察巖體只是隱伏斑巖體的圍巖,分布在崗察巖體中的礦化并不是斑巖型礦化的主體,而是外圍礦化部分,是斑巖型成礦活動(dòng)在圍巖中形成的裂隙的礦化作用,而不是典型的浸染狀和網(wǎng)脈狀斑巖型礦化。外圍礦化在遇到地層時(shí)表現(xiàn)了較為特殊的礦化現(xiàn)象,就是在基性凝灰質(zhì)火山巖中形成了矽卡巖型礦化,但在大理巖中卻完全不形成矽卡巖礦化,倒是可以形成斷裂充填的礦化。在崗察花崗巖圍巖中,和在地層圍巖中形成的礦化還是屬于分帶性礦化的中間帶,因此具有較好的礦化程度,是鎢鉬或鎢銅的成礦組合,而在更遠(yuǎn)的成礦分帶中是形成鉛鋅礦化,表明成礦溫度降低。與成礦分帶對(duì)應(yīng)的是形成熱液蝕變的分帶,因?yàn)橹饕窃诎邘r礦床的外帶,所以以青盤(pán)巖化蝕變?yōu)橹?但在礦區(qū)中部位置已經(jīng)較多的出現(xiàn)云英巖化的蝕變,表現(xiàn)了蝕變具有分帶性,還沒(méi)有觀察到明顯的鉀化蝕變。目前看來(lái)江里溝礦區(qū)的外圍礦化不是很發(fā)育,則隱伏斑體內(nèi)部的礦化可能更為發(fā)育,對(duì)于預(yù)測(cè)深部成礦是有利的。下步工作應(yīng)施工一些物探工程驗(yàn)證斑巖體的存在。

5 結(jié)論

(1)江里溝礦區(qū)處在西秦嶺地塊西段的北部,西秦嶺處在南北板塊的夾持下,其中南部板塊的俯沖運(yùn)動(dòng)使西秦嶺地質(zhì)成礦活動(dòng)具有島弧性質(zhì)。江里溝礦區(qū)與南部邊界的距離大,表現(xiàn)為主弧到內(nèi)弧的性質(zhì)。西秦嶺西段以三疊紀(jì)擴(kuò)張盆地為主,對(duì)應(yīng)昆侖洋的俯沖,而東昆侖地體的拼接和特提斯洋的俯沖形成后期的擠壓造山運(yùn)動(dòng)。這兩個(gè)時(shí)期是黃南州的成礦期,而江里溝礦區(qū)是在擠壓期形成的成礦活動(dòng)。

(2)江里溝礦區(qū)的礦床成因類型是目前研究的重點(diǎn)之一,已經(jīng)提出了矽卡巖型、斑巖型和裂隙型成礦的認(rèn)識(shí),江里溝礦區(qū)具有斑巖型成礦類型的最為明顯的證據(jù)是分帶性成礦的特點(diǎn),表現(xiàn)出礦化的分帶性,其次是熱液蝕變的分帶性,第三是成礦類型的分帶,而且這些成礦分帶性具有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,表現(xiàn)了統(tǒng)一礦床的一致性。江里溝礦區(qū)是屬于斑巖型鎢鉬礦化,研究提出了多方面的證據(jù)說(shuō)明深部可能存在斑巖型礦床,除了成礦分帶性以外,調(diào)查表明地表和淺部巖體不是成礦巖體,而礦床處于上部成礦類型,說(shuō)明應(yīng)該存在深部隱伏的成礦巖體,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了局部出現(xiàn)巖枝狀浸染狀礦化,應(yīng)該是斑巖型礦化的直接表現(xiàn)。在實(shí)際現(xiàn)象調(diào)查研究的基礎(chǔ)上提出了江里溝礦區(qū)的成礦地質(zhì)模型。

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Geological Features and theM etallogen icM odel ofW-Cu polymetallic Deposit at Jiangligou in Tongren County,Qingha i Province

L IHuan1,2, XIXiao-Shuang1,2, WU Cheng-ming1,2, ZHENG Yu1,2, Q INGDe-cheng1
(1.Institute of Geology,Central South University,Changsha 410083; 2.Key Laboratory ofM etallogenic Prediction of NonferrousM etals,M inistry of Education,Changsha 410083)

The Jiangligou multi-metal deposit lies in the western part of the West QinlingMountains,which was an island arc zone for med by the subduction of The South Ocean during Triassic time.The mining area consistsof themainmining areas and several smallmineralization points.The strata exposed are mainly the Longwuhe Group ofLower Triassic and Daguanshan Group ofLower Permian.Multi-metalmineralization is related to a multiphase composite granite pluton emplacement,which lies in the south of the mining area.The main ore-for ming elements in the main mining area areW and Cu,which are skarn-type mineralization,distributed in the country rock northwest of the granite pluton emplacement.At the same time,fissure mineralization,quartz vein-type mineralization and disseminated mineralization are all found in the pluton emplacement.The main mining area has the typical mineralization characteristics of zonation,which manifested in zonation of ore-forming elements,ore alteration and metallotectonic.Accordingly, a composite metallogenic model has been established for this deposit.

geological features,metallogenic model,multi-metal deposit,Jiangligou,WestQinlingMountains

book=9,ebook=693

P618.45

A

0495-5331(2010)05-0872-08

2009-11-24;

2010-07-13;[責(zé)任編輯]郝情情。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(編號(hào):40372099)。

李歡(1985年-),男,在讀博士研究生,礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè),主要從事區(qū)域礦產(chǎn)普查與成礦預(yù)測(cè)研究,E-mail:lihuan-1022@163.com。