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都蘭-察汗烏蘇河地區巖石建造與成礦關系

2016-09-09 01:48王超維何政偉劉嚴松
四川地質學報 2016年2期
關鍵詞:印支變質巖火山巖

王超維,何政偉,2,劉嚴松,2,鄧 輝,2,黃 飛

(1.國土資源部構造成礦成藏重點實驗室(成都理工大學地球科學學院),成都 610059;2.國土資源部地學空間信息技術重點實驗室(成都理工大學地球科學學院),成都 610059)

都蘭-察汗烏蘇河地區巖石建造與成礦關系

王超維1,何政偉1,2,劉嚴松1,2,鄧輝1,2,黃飛1

(1.國土資源部構造成礦成藏重點實驗室(成都理工大學地球科學學院),成都 610059;2.國土資源部地學空間信息技術重點實驗室(成都理工大學地球科學學院),成都 610059)

察汗烏蘇河地區位于青海省都蘭縣橫跨祁漫塔格-都蘭早古生代結合帶和東昆北巖漿弧帶。本文基于對青海省都蘭-察汗烏蘇河地區變質巖建造、火山巖建造、侵入巖建造、沉積巖建造特征的分析,總結了銅、鉛、鋅礦床的控制因素和成礦特點,討論了區域建造構造與成礦作用的關系,為下一步深部找礦提供理論依據。

巖石建造;成礦作用;都蘭-察汗烏蘇河

研究區位于青海省中部東昆侖造山帶東端,柴達木盆地東南緣。研究區中心位置距都蘭縣直距40km。行政區劃分屬于青海省海西蒙古族藏族自治州的都蘭縣管轄。研究區巖石、建造、構造、礦產進行了較系統的工作,圈定了多處礦(化)點[1]。區內華力西期及燕山期酸性侵入巖以及巖漿晚期的一些淺成巖及巖脈與多金屬的生成關聯密切,通過對巖石建造地質背景、地質構造單元、成礦關系的分析,總結區內找礦工作成果,探討巖石建造與成礦關系,為下一步深部找礦提供理論依據。

1 區內巖石建造特征

1.1沉積巖建造

作為同一時代、相同沉積作用下形成、同一沉積亞相的一種或幾種巖石的組合,研究區以出露裂谷盆地型沉積的灘間山巖群為特點。區內出露有元古代達肯大坂巖群基底巖系,洋盆是在陸殼基底基礎上裂解而成的,與東昆侖相同的基底,說明了達肯大坂巖群的物質組成為該單元的基底建造。灘間山群構成第一沉積蓋層,石炭紀大干溝組第二蓋層沉積建造。灘間山巖群呈構造巖片或花崗巖中的頂垂體產出,分布于柯柯賽溝以北及哈茨譜一帶,巖性組合為碎屑巖、中基性火山巖及大理巖,為一套濱淺海相活動型火山-沉積組合。大干溝組巖性以碎屑巖建造為主,有少量碳酸鹽巖建造,巖性組合為細粒長石巖屑砂巖夾泥質粉砂巖、硅化灰巖。

1.2火山巖建造

是指同一火山作用形成的一種或幾種巖石的組合。研究區晚三疊世鄂拉山組各巖性段剖面作了系統成礦元素的統計分析。包括鄂拉山組一個巖段各個樣品,從巖性—巖段—巖相作了系統分析。奧陶紀灘間山群僅分布在研究區北側的哈次普-他溫山一帶,有晚三疊世鄂拉山組火山巖不整合接觸,為陸相火山建造,火山巖為典型的鈣堿性島弧火山巖組合,巖性有安山巖、英安巖、流紋巖及安山質、英安質、流紋質、火山碎屑巖等,以碳酸鹽為主局部夾透鏡狀火山巖。巖石化學特征表明屬鈣堿性系列火山巖為主的巖石組合。石炭紀晚石炭世締敖蘇組有火山活動,為火山碎屑沉積巖,巖性為變凝灰質砂巖和綠泥石絹云凝灰質板巖,為火山噴發-沉積相產物,巖石具水平層理或斜層理,碎屑明顯磨圓。晚三疊世火山巖具造山帶陸相火山巖特征,研究區由南向北分布,晚三疊世研究區火山活動強烈,自北向南由早到晚形成鈣堿性系列的安山巖-英安巖-流紋巖系列?;鹕綆r具裂隙式-中心式陸相鈣堿性噴發特點,以裂隙式噴發為主?;鹕綆r在北側和中部出露較多,分布也較廣。南側浪麥灘和槍口一帶受后期侵入體侵蝕?;鹕綆r總體展布方向北西-南東向,與區域構造線基本一致。晚三疊世火山構造劃分、火山地層、巖性巖相、巖石化學特征等。

將火山巖建造三個巖段各巖性微量元素的分析結果列于(表1)中。從表中可以看出鄂拉山組-巖段(安山巖段)中各個微量元素銀變化值最大,含量也是最高的微量元素,這些元素的豐度在巖石中都有較大的變化幅度。

表1 研究區晚三疊世鄂拉山組一巖段微量元素含量統計表(據X4ZP1剖面)

1.3侵入巖建造

是指同一時代、同一侵入作用形成的侵入體,在建造構造圖中表達深成巖體解體以后的侵入體。巖漿活動形成的侵入巖巖石類型多,主要見有石英閃長巖、英云閃長巖、花崗閃長巖類、二長花崗巖類及鉀長花崗巖等,以英云閃長巖、花崗閃長巖類、二長花崗巖類分布范圍最廣,以酸性侵入巖建造為主。根據巖性、結構構造把英云閃長巖、花崗閃長巖類圈定獨立巖體。從各時代的侵入巖分布情況和發育程度分析,以晚三疊世(印支期)侵入巖建造分布最廣泛,其次是二疊紀(海西期)和早侏羅世(燕山期)侵入巖建造。印支期中三疊世柯柯賽序列分布在研究區北側的柯柯賽一帶,受柯柯賽斷裂構造控制,分布在斷裂北東側,展布方向與區域斷裂方向基本一致。該序列可劃分出四個侵入巖填圖單元,分別為拉克洼爾瑪英云閃長巖(T2γδο)、中細?;◢忛W長巖(T2γδ)、中細粒二長花崗巖(T2ηγ)及似斑狀二長花崗巖(T2πηγ)。集中分布在研究區柯柯賽斷裂構造北東側的柯柯賽、拉克洼爾瑪、尕魯貢瑪[2-5]。侵入巖野外填圖以侵入體為基本填圖單位,不同時期、不同巖石類型的侵入巖(體)的巖石學、巖石化學、接觸關系等方面的研究及區域對比,按花崗巖類巖石譜系單位的填圖方法,將調查區解體出的中酸性侵入巖建造體歸并23個侵入體(填圖單位),劃分出4個巖石序列,1個獨立侵入體,2個超基性-基性雜巖體(圖1)。

圖1 研究區各時代侵入巖建造面積圖

1.4變質巖建造

是沉積巖、火山巖、侵入巖等在同一期變質作用形成的,具有相對一致地質體結構類型的一種巖石或幾種巖石組合。同一變質建造的巖石及變質程度應基本一致;在區域上有著一定規模和分布范圍;地質體結構類型和產狀顯示出一系列的共生特征,屬于同一原巖系列;與變質建造之間應具有較清晰的邊界[6]。研究區主要發育區域變質巖、動力變質巖、熱接觸變質巖,其中區域變質巖主要為呂梁期區域動力熱流變質作用形成角閃巖相的變質巖系;有加里東-華力西期-印支期區域低溫動力變質作用形成的綠片巖相變質巖系;動力變質巖為呂梁-加里東期不同構造層次動力變質作用形成的綠片巖相動力變質巖系;及海西-印支期接觸變質作用形成的最高達輝石角巖相的熱接觸變質巖和接觸交代型變質巖。動力熱流變質作用變質巖分布較局限,變質地層有古元古代白沙河巖組。變質巖為古元古代白沙河巖組片麻巖、變粒巖、片巖、角閃巖及大理巖。接觸變質作用在區內分布較廣泛,是區內重要的成礦作用類型,主要發生于華里西期、印支期各種類型的巖漿侵入于與地質體的接觸部位,熱接觸變質作用及接觸交代變質作用為區內主要成礦作用,在白沙河巖組、灘間山群中見有多處接觸交代型和矽卡巖型礦點及礦化點。

1.5地質構造單元劃分

研究區大地構造位置處于東昆侖東段柴達木分地東南緣、溫泉-洼洪山斷裂西側,昆中斷裂北側,橫跨祁漫塔格早古生代結合帶和東昆侖陸塊兩大二級構造單元,具有十分復雜的地質構造特征。研究區具體地質構造,橫跨祁漫塔格-都蘭早古生代結合帶和東昆北巖漿弧帶(微陸塊)兩個三級構造單元,以扎麻山南斷裂帶(重、磁梯級帶)為界北側以出露灘間山巖群為主,南側以出露白沙河巖組為代表。區內兩大構造單元均發育有侵入巖,主要形成于加里東期、海西、印支-燕山早期構造旋回。構造變形組合主要有發育于古元古界白沙河巖組及灘間山群中的加里東期韌性變形組合;發育于海西-印支期花崗巖系列中的海西-印支期巖漿動力構造;中新生代脆性斷裂構造組合[7]。研究區一級構造單元屬西域板塊,涵蓋范圍較大,具有空間位置意義,二級構造單元對研究區大地構造格局進行了較為詳細的劃分,四級構造單元以構造事件為主線進行劃分(圖2),以研究區構造演化史,劃分代表性構造的找礦意義。

圖2 構造分區圖(資料源自青海省地調局)

圖3 察汗烏蘇河地區成礦建造模式圖

2 巖石建造與成礦關系

研究區跨兩大構造單元。南側為東昆中微陸塊,出露白沙河巖組為特點,在前加里東期主要表現為活動陸緣的特點。北側為柯柯賽早古生代結合帶,在晚元古代古老基底裂解之后出露灘間山群為特點。東昆中斷裂北側的構造,在一定的大地構造條件下所產生的與礦床形成有關的一套巖石-礦石共生組合體即成礦建造。依成因類型可分為內生成礦建造和外生成礦建造。內生成礦建造與深部地質過程(如巖漿活動、火成作用、地下熱液)密切相關,外生成礦建造與沉積作用和風化淋濾作用密切相關。兩種作用結合形成的成礦建造,如火山-沉積礦床及其有關的建造[8-9]。通過褶皺、斷層、斷裂分級與成礦關系,結合巖石地層單位進行分解,進一步完善建造構造,再利用巖性符號搭建綜合研究上升建造成圖。研究區大多與祁曼塔格-都蘭華力西期地層和石炭紀地層,區域地質調查填圖、區域對比研究,對不同時代的地層進行了較為詳細的劃分,查清了各時代地層的分布,較合理的研究區帶的劃分上隸屬祁曼塔格-都蘭華力西期鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、硅灰石(銻、鉍)成礦帶和伯喀里克-香日德印支期鉛、鋅(銅、稀有、稀土)兩個成礦帶。印支期構造活動十分強烈,西秦嶺向西擠壓東昆侖地體(主壓應力方向140°左右),形成大規模的北西向張扭性斷層破碎帶,沿破碎帶形成多點噴發的陸相中心-裂隙式火山噴發。與巖漿活動有關的可能產生富含銅、鉛、鋅、金、銀的熱液并萃取先期富集成礦物質在主干斷裂及其旁側次級斷裂、節理、火山構造內進行充填沉淀形成多金屬礦化,礦床點較多,礦床成因類型主要有接觸交代型、火山巖型、構造蝕變巖型、斑巖型等。顯示了豐富的建造構造與成礦地質作用和較好的找礦遠景。認識察汗烏蘇河地區(圖3)建造構造成礦地質背景為找礦方向有重要意義[10]。研究區在海相火山巖地層(灘間山群)-建造組合類型的劃分與研究。早期原巖建造以濱淺海相碎屑沉積為主,中期發展為中基性火山噴發的島弧環境,過渡為大陸邊緣盆地環境,發育了大量的碳酸鹽巖沉積建造,有利于以后大規模巖漿活動的接觸交代成礦作用發生。對分布于察汗烏蘇河地區劃分大干溝組依據變質特征識別出一套灘間山群地層建造[11-13]。志留世(加里東期)、泥盆世(華里西期)、晚三疊世(印支期)和早侏羅世(燕山期)構造旋回,基底構造為近東西向或北東向,疊加了北東向和北西向斷裂構造。礦床形成就位期存在華里西晚期、印支期、燕山期三個成礦期,晚印支期-早燕山期為研究區的主成礦期,成礦作用與中三疊世幔源巖漿底侵,殼幔物質交換是研究區成礦物質富集的重要成礦。中深變質巖系(白沙河巖組)需在以原巖建造組合類型、變質建造特征為基礎進行巖段級劃分。

3 結論

成礦建造在時間上與一定地殼發展階段相伴隨,空間上與一定構造相依存,同一建造的基本物質是同源的,從建造構造地質背景時間、空間、物質三個方面初步總結了成礦關系,礦物相-巖相序列(或系列)是密切關聯,構造環境活動性是相似的,噴發侵入條件是受變質程度是近似的,成礦物質組分相應制約。在一定構造單元的某一發展階段會出現一定的建造類型的礦床,礦床形成就位期存在華里西晚期、印支期(可進一步劃分為中三疊世和晚三疊世兩個成礦亞期)、燕山期三個成礦期,并認為晚印支期-早燕山期為研究區的主成礦期,其成礦作用與中三疊世幔源巖漿底侵事件的殼幔物質交換是研究區成礦物質富集的重要成礦作用。成礦地質要素的準確厘定和圖面表達,找出成礦關系的特征,建立了區域建造構造成礦模式。

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Rock Formation and Mineralization in the Dulan-Qagan Us He Area, Qinghai

WANG Chao-wei1HE Zheng-wei1,2LIU Yan-song1,2DENG Hui1,2HUANG Fei1
(1-Key Laboratory of Tectonic Controlled Mineralization and Oil Reservoir, MLR, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2-Key Laboratory of Geo-spatial Information Technology, MLR, Chengdu 610059 )

The Dulan-Qagan Us He area is located in south Qinghai Province, extending across the Early Paleozoic Qimantag-Dulan suture zone and the north East Kunlun magmatic arc. This paper deals with geological features and ore control factors of Cu, Pb, Zn deposits as well as relation of rock formation with mineralization on the basis of the features of metamorphic, volcanic, intrusive and sedimentary formation in the studied area.

rock formation; mineralization; Dulan-Qagan Us He area

P586

A

1006-0995(2016)02-0187-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.02.002

2015-05-24

本文受中國地質調查局地質調查工作項目“四川攀枝花深部找礦疑難問題研究(1212011220867)”成都理工大學“里伍礦田控礦構造特征研究及隱伏礦體預測”聯合資助

王超維(1989-),男,吉林扶余人,碩士研究生,現主要從事固體礦產勘查的研究工作

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