青海省都蘭縣哈日卻錄銅礦地質特征及找礦前景

安仰生，王少杰，張巧蓮，安悅

(1.山東省魯南地質工程勘察院，山東兗州 272100；2.山東省國土測繪院，山東 濟南 250102)

0 引言

哈日卻錄銅礦位于區域成礦帶布喀達坂峰-阿尼瑪卿山華力西期銅鈷(金、銻)成礦帶布青山-積石山華力西期銅鈷(金、銻)成礦亞帶上[1-5]。區域內已發現布青山、馬尼特、哥日卓托金銅礦、哈拉山南坡鐵礦及可可爾塔西溝銅礦等礦化點，其含礦層位為二疊紀馬爾爭組碳酸鹽巖、碎屑巖及中基性火山玄武巖，控礦構造為NWW向壓扭性斷裂及其他方向次級構造，礦床成因類型為接觸交代-熱液型、淺成低溫熱液型等。前人對布青山構造混雜帶做了大量研究，并取得了較多研究成果，認為該帶發育有早古生代和晚古生代兩期洋陸構造旋回[6]，其物質組成主要包括混雜基質與不同時代的構造混雜巖塊，混雜基質主要是二疊紀馬爾爭組濁積巖系[7]。對火山玄武巖的研究主要集中在東昆侖南緣的布青山地區，認為該區玄武巖是阿尼瑪卿—布青山古特提斯洋擴張背景下的產物，其形成時代可能為早二疊世[8]。

該區火山巖及火山碎屑巖中Cu,Ni,Co,V等成礦元素具有較高的背景,為成礦提供了良好的物質來源,是尋找有價值的相關礦產的重要信息[8-9]。由于受自然地理條件所限，礦床總體研究程度極低。該礦床自2009年發現至今，礦床勘查取得較大突破，共劃分兩個礦段，圈定8條銅礦體注山東省魯南地質工程勘察院,青海省都蘭縣哈日卻錄銅礦普查報告,2015年。。筆者通過對哈日卻錄銅礦區域地質背景、礦體特征等研究，總結了該礦床的成因類型及找礦標志[10-11]，對找礦方向進行了探討。

1 區域地質背景

哈日卻錄地區處于中央造山系東昆侖造山帶南緣布青山-阿尼瑪卿構造混雜巖帶西段，東昆侖造山帶、西秦嶺造山帶和巴顏喀拉造山帶會聚交接部位[8-9]。布青山構造混雜巖帶總體呈近EW向展布，NWW向斷裂構造比較發育,巖漿侵入、火山活動頻繁,為成礦元素的進一步活化、遷移、富集創造了條件,具有良好的導礦、儲礦條件。

1.1 地層及火山巖

研究區地層屬東昆侖地層分區，柴達木南緣地層小區[1-4]。出露的地層主要有二疊紀馬爾爭組、格曲組,古近紀沱沱河組,古近紀—新近紀雅西措組及第四系(圖1)。含礦地層為馬爾爭組,發育有玄武巖及火山碎屑巖，其巖性為碳酸鹽巖、大理巖、板巖、玄武巖、安山巖及硅質巖等。

1—第四系；2—古近紀-新近紀雅西措組；3—古近紀沱沱河組；4—二疊紀格曲組；5—二疊紀馬爾爭組上段；6—二疊紀馬爾爭組中段；7—二疊紀馬爾爭組下段；8—石英閃長巖；9—輝綠巖脈；10—地質界線；11—角度不整合界線；12—逆斷層；13—地層產狀；14—金(銅)礦點；15—銅礦床(點)；16—研究區圖1 哈日卻錄銅礦區域地質簡圖

馬爾爭組自下而上相對劃分了下巖段、中巖段、上巖段。

(1)下巖段為火山巖段：總體為一套火山碎屑巖建造,巖性為灰黑、綠黑色玄武巖及玄武巖與安山巖相間夾砂板巖、凝灰巖。

(2)中巖段為大理巖、板巖段：巖性為灰白色大理巖、深灰—黑灰色泥質板巖，偶夾長石石英砂巖。

(3)上巖段為火山巖、砂礫巖段：為一套以陸相沉積為主的火山巖與碎屑巖,自下而上共劃分4層。第一層為玄武巖層：為區內礦體賦礦層位，巖性為灰綠色塊狀玄武巖，具孔雀石化、綠泥石化、硅化蝕變，其下為一層泥炭質板巖夾砂巖，是P2mb與P2mc整合接觸的分層標志。第二層為復成分礫巖層，礫石成分有花崗閃長巖、砂巖、玄武巖、硅質巖等，接觸式膠結。第三層為巖屑長石粗砂巖層。第四層為硅質巖層，層與層、段與段之間呈整合或斷層接觸關系。

1.2 構造

礦區地處昆南斷裂、布青山-江千斷裂2大活動斷裂帶之間[5]。區域構造線呈NWW—SEE向，褶皺構造及斷裂構造發育。褶皺構造發育于二疊紀馬爾爭組地層中，于東部呈近EW向，于西部呈NW向展布，呈不對稱相間排列的寬緩背斜、向斜，兩翼傾角一般40°～50°，軸面直立或略傾向S。斷裂構造按走向分為NWW向、NW向及NE向3組，NW向、NE向斷裂主要為一些平移斷層，規模較小，但錯斷NWW向斷裂；NWW向斷裂大多雁行排列，近平行展布，長數十公里，寬數百米不等，為逆斷裂，走向270°～283°，傾向N，傾角40°～56°。帶內局部發育有糜棱巖,具絹云母化、高嶺土化等,構造破碎帶附近巖石破碎,劈理發育，發育于馬爾爭組地層中。區域上NWW向構造為其區域成礦控礦構造,其派生出的次級構造及其裂隙為成礦熱液運移及成礦元素的進一步活化、遷移、富集提供了空間。

1.3 巖漿巖

區域侵入巖不發育，主要有石英閃長巖、輝綠巖、橄欖巖等，呈巖株或巖脈產出，侵入于馬爾爭組地層中，橄欖巖已全部蛇紋石化，巖體邊緣很不規則，呈鋸齒狀?；鹕綆r以玄武巖，少量安山巖、凝灰巖、安山質凝灰巖、火山角礫巖為主，呈NWW向似層狀產出，與砂巖、粉砂巖透鏡體互層。反映火山噴發的多期次性[12]。

1.4 區域地球化學背景

1∶50萬區域化探掃面在礦區附近圈定了馬尼特、哥日卓托共2處以金為主的綜合異常。

圖2 哥日卓托綜合異常剖析圖

區內各巖層地球化學元素特征顯示：玄武巖、橄欖巖、玄武巖夾粉砂巖中Cu,Ni,Co,V各元素含量均高于同類巖石中該化學元素的平均含量(以下簡稱涂值)。玄武巖Cu含量一般為(46.2～57.5)×10-6，最高為6871×10-6；Ni含量一般為(126～203)×10-6，最高為1696×10-6；Co含量一般為(42.4～52.4)×10-6；V含量一般為(162～244)×10-6。板巖夾砂巖Au,Ag元素含量最高，均高于涂值，Au一般為(0.9～1.7)×10-9，Ag一般為(44～59)×10-9。玄武巖中銅含量高于涂值100多倍，說明銅成礦與玄武巖密切相關，為礦源層(表1)[14]。

2 礦體地質特征

2.1 礦化蝕變帶特征

區內礦化蝕變帶產于馬爾爭組上火山巖段內，出露長約2km，寬5～20m，走向NW—SE，傾向NE，傾角25°～57°，具膨脹狹縮、尖滅再現的特點。

表1 元素各巖層地球化學分布特征統計

含礦巖石主要為碎裂狀蝕變玄武巖、粉砂質砂巖，頂底板巖性為玄武巖和粉砂巖，巖石致密堅硬，硅化強烈，見不均勻他形—半自形粒狀黃鐵礦，與圍巖界線不清晰。圍巖蝕變主要表現為后期熱液作用形成的硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化、孔雀石化、炭化等。蝕變帶中地表礦化極不均勻。

2.2 礦體特征

區內共劃分兩個礦段，圈定8條銅礦體(圖3)，編號為西礦段Ⅰ-1,Ⅰ-2,Ⅰ-3,Ⅰ-4；東礦段Ⅱ-1,Ⅱ-2,Ⅱ-3,Ⅱ-4(表2)。

礦體編號形態長度(m)厚度(m)延深(m)銅含量(%)礦體產狀含礦巖性Ⅰ1透鏡狀801.091502.6422°∠32°玄武巖Ⅰ2似層狀6451.352000.845°～37°∠22～28°碎裂狀玄武巖、粉砂巖Ⅰ3透鏡狀801.181650.444°∠12°玄武巖Ⅰ4似層狀2802.38920.4539°～50°∠32°～57°玄武巖Ⅱ1透鏡狀802.44200.7825°∠54°碎裂狀玄武巖Ⅱ2透鏡狀801.23200.9925°∠57°玄武巖Ⅱ3透鏡狀801.87200.315°∠42°玄武巖Ⅱ4透鏡狀801.38200.220°∠42°玄武巖

Ⅰ-2礦體呈似層狀(圖4)，走向275°～307°，傾向NE，傾角22°～28°。沿走向呈條帶狀，形態呈舒緩波狀延展，賦存標高4665～4880m。礦體長645m，厚度1.04～2.26m，平均厚度1.35m，單工程品位0.21%～2.22%，平均品位0.84%，單樣品最高品位3.80%。金屬礦化主要有黃銅礦化、黃鐵礦化、孔雀石化。頂板巖性為硅化玄武巖、灰黑色粉砂巖，底板巖性為灰黑色碎裂狀粉砂巖，賦礦巖性為碎裂狀玄武巖、粉砂巖。礦石類型簡單，為蝕變玄武巖、蝕變粉砂巖含銅礦石。

1—玄武巖；2—板巖夾砂巖；3—馬爾爭組上段灰綠色玄武巖；4—馬爾爭組中段板巖夾粉砂巖；5—礦體及編號；6—地質界線；7—鉆孔及編號；8—探槽及編號圖4 哈日卻錄銅礦區西礦段第7勘查線地質剖面圖

Ⅰ-4礦體呈似層狀，走向309°～320°，傾向NE，傾角32°～57°。賦存標高+4660～+4740m。礦體長280m，厚度1.20～4.94m，平均厚度2.38m，單工程品位0.22%～0.49%，平均品位0.45%，單樣品最高品位0.75%。金屬礦化主要有黃銅礦化、黃鐵礦化、孔雀石化。頂板巖性為硅化、絹云母化玄武巖，底板巖性為灰黑色粉砂巖、玄武巖，賦礦巖性為玄武巖，礦石類型為蝕變玄武巖含銅礦石。

2.3 礦石特征

(1)礦石的物質組成：礦石中金屬礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦，其次可見褐鐵礦、針鐵礦，鐵釩類等。脈石礦物有：斜長石、石英、綠泥石，局部可見綠簾石、高嶺土等。

黃銅礦：多呈他形—不規則狀，多以細粒狀集合體產出，特征的銅黃色，具弱非均質性，粒度較為細小，一般在0.05～0.50mm之間，少數<0.01mm，呈針點狀產出，多以細粒狀集合體的形式呈浸染狀分布于脈石中。

孔雀石：多呈浸染狀、薄膜狀，呈隱晶質粉末狀集合體，灰綠色—綠色，為黃銅礦或銅的硫化物后期次生氧化的產物，主要分布于銅礦石的次生氧化帶、裂隙或孔隙中。

黃鐵礦：呈他形—不規則粒狀，局部可見半自形粒狀晶體，多呈細粒狀集合體產出，具亮黃白色反射色，均質性，粒度較為細小，一般在0.01～0.30mm之間，少數<0.01mm，呈針點狀出現，多以細粒狀集合體的形式呈浸染狀分布于脈石中。

褐鐵礦：呈隱晶質粉末狀集合體產出，為黃鐵礦或原生鐵礦石的次生氧化產物，主要呈稀疏浸染狀分布于脈石中。

石英：他形粒狀集合體，粒徑>0.05～0.3mm，與后成的微細粒碳酸鹽礦物伴生,或穿插于其中。

綠泥石：微晶片狀集合體,有隱晶狀碳酸鹽礦物集合體與其伴生，多呈半自形細片狀和纖維狀集合體，微具綠色，沿千枚理定向分布，或呈透鏡狀，被蛇紋石穿插。

(2)礦石結構：為斑狀結構、半自形—他形粒狀結構，變晶結構。

(3)礦石構造：呈浸染狀、致密塊狀構造。

(4)礦石類型：分為硫化礦石和氧化礦石2種。硫化礦石礦物為黃銅礦、黃鐵礦等,呈細脈狀,少量稠密浸染狀及致密塊狀；氧化礦石為孔雀石呈薄膜狀。

(5)成因類型：為蝕變玄武巖含銅礦石和蝕變粉砂巖含銅礦石。

2.4 圍巖蝕變

含礦巖石為蝕變玄武巖或粉砂巖,圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、孔雀石化、黃銅礦化、綠泥石化、綠簾石化、硅化、炭化等。黃鐵礦化、硅化、黃銅礦化均相伴出現，一般硅化蝕變范圍最大，在硅化蝕變區域，黃鐵礦呈他形或半自形小集合體呈細脈狀或星點狀分布于硅化帶內，黃銅礦呈浸染狀或小細脈狀分布于黃鐵礦周邊。銅的富集與黃鐵礦化、孔雀石化、炭化具有明顯的正相關關系。銅礦化與玄武巖及泥炭質板巖關系密切[12,14-15]。

3 礦床成因類型與找礦標志

3.1 礦床成因類型

哈日卻錄地區馬爾爭組地層各巖性中Au,Ag,Cu,Ni,Co,V,Cr七種元素的相對豐度值高于涂值，而Cu元素含量在馬爾爭組上巖段玄武巖層中明顯偏高，高于涂值(60×10-6)2～3倍，最高可達100多倍，說明馬爾爭組上巖段的火山玄武巖層為區內主要礦產的形成提供了一定的礦源。

區內NWW向壓扭性區域性斷裂及次級構造發育，銅礦(化)體主要產于NWW向次級層間構造滑托帶內，嚴格受NWW向火山玄武巖與泥炭質板巖層間構造控制。

礦區北部發育中酸性侵入巖體，華力西期巖漿活動所形成的含礦中低溫熱液為區內礦產的形成提供了熱動力條件。馬爾爭組的碎屑巖和火山巖組合的復理石沉積層間薄弱帶為含礦流體的運移和沉淀提供了良好的空間和場所，形成了有利的容礦空間。分散在地質體中的活潑銅元素在構造熱事件作用下很容易被流體浸取出來，與復理石沉積中的火山巖層發生物質交換而富集成礦。其銅礦的形成是多孔的玄武巖給成礦提供了空間，成礦物質來源于玄武巖，在玄武巖噴溢的同時形成火山熱液型銅礦——玄武巖層控型礦床[16-18]。

3.2 找礦標志

(1)巖性標志:區內礦體賦存于馬爾爭組上巖段火山玄武巖層內，含礦巖性為碎裂狀玄武巖、粉砂巖，其下部為馬爾爭組中段的泥炭質板巖夾砂巖。該巖性層位為區內找礦的標志層[16-17]。

(2)蝕變標志:區內含銅巖石為玄武巖夾砂巖多具孔雀石化、黃鐵礦化、黃銅礦化、硅化、炭化等礦化蝕變現象,其孔雀石化現象在地表上形成極為醒目的“綠色”條帶[11]，是尋找銅礦的直接標志。

(3)礦物學標志:銅礦物是最主要的有益礦物，地表因風化易形成孔雀石顏色鮮艷的礦物，在深部原生基巖中可識別黃銅礦，根據礦物含量的多少于野外初步判別礦石的質量，易于識別。

(4)地球化學標志:區內巖石地球化學剖面發現較好的Cu元素異常，經查證均發現較好的礦化線索，故Cu元素的地球化學剖面異?？勺鳛殚g接找礦標志[19]。

4 找礦前景分析

(1)礦區位于青海省重要的成礦帶——布喀達坂峰-阿尼瑪卿成礦帶[20]，周圍已發現銅金礦床、礦化點6處，嚴格受NWW向阿尼瑪卿深斷裂帶及馬爾爭組地層控制。已有的成礦事實及區域成礦條件表明，研究區是尋找“玄武巖型”銅礦的有利區域[15-18]。

(2)區內銅礦與火山巖關系密切,礦化蝕變明顯,可作為該區找銅礦的標志層，區內分布的馬爾爭組上巖段的玄武巖層位為區域內下步找礦的主攻層位。

(3)區內西礦段Ⅰ-2礦體規模較大、延伸較長、品位較高，向深部尚未封閉，Ⅰ-3,Ⅰ-4礦體走向基本一致，其深部可能為一個連續的礦體，推測其深部具較大的成礦潛力，通過進一步的工作，有望擴大資源量，實現找礦新突破。東礦段Ⅱ-1,Ⅱ-2,Ⅱ-3,Ⅱ-4號礦體均為單工程控制，且Ⅱ-1和Ⅱ-3,Ⅱ-2和Ⅱ-4礦體走向基本一致，建議工作時作為兩個礦體整體部署，以控制其深部延伸，擴大找礦前景。

(4)區內圈定的Cu,Ni,Cr元素化探異常與地表銅礦化蝕變帶具較好的對應關系[8-9,19]，吻合較好，顯示了該區具良好的銅多金屬礦成礦前景，其圈定的化探異常、激電異常為進一步的勘查方向。

5 結論

通過對區內成礦地質背景和銅礦體特征進行分析，初步認為該礦床成因類型為火山熱液玄武巖型銅礦。區內二疊紀馬爾爭組火山玄武巖Cu元素含量高，為該區銅礦的形成提供了物質來源。NWW向區域性構造和其次級構造裂隙發育，為后期含礦熱液的上升提供了通道和空間。多期次的巖漿活動，為萃取地層中的Cu元素提供了有利的熱(液)源條件。區內圈定的8個銅礦體均賦存于馬爾爭組上巖段玄武巖中，與圈定的基巖化探異常吻合較好，證實了區內銅成礦與玄武巖關系密切。所圈定的礦體于深部及兩側均未封閉，后期的勘查工作可對已發現的礦體進行追索控制，對區域內分布的“玄武巖”標志層位進行重點解剖，以擴大找礦方向，力爭在找礦上實現突破。