所屬欄目:礦業論文 發布日期:2012-11-20 09:34 熱度:
摘要:本文研究了青海境內所轄的東昆侖地區金礦成礦時代及控礦條件,為找礦提供了指導和依據,具有一定的價值。
關鍵詞:東昆侖金礦,控礦條件,成礦
各種礦產均形成于特定的地質背景、地球動力學演化過程中的某一時期,成礦作用發生具有時代、空間集中分布的特征,因此,成礦規律研究首先要從分析控制和影響礦床形成的各種地質構造、建造(地層、巖相、古地理)、巖漿活動和地球化學等因素出發,研究它們在成礦過程中的特點及相互聯系,礦床的形成往往是多種地質、成礦作用等綜合因素作用的集中體現。對內生金屬礦床來說,構造因素決定了礦質的運移和空間展布,原始沉積建造和巖漿活動則決定了礦質來源和成礦元素遷移富集的特點(盧作祥等,1989)。
研究區位于東昆侖東段,本文指青海省境內所轄東昆侖地區(后同),位于青海省中西部,西起青(海)新(疆)交界,東以哇洪山—溫泉斷裂為界與鄂拉山相接,北鄰柴達木盆地,南接巴顏喀拉北緣。
一、成礦時代
東昆侖造山型金礦床嚴格受構造控制,不同時期的金礦化與構造-巖漿作用密切相關,因此,可根據賦礦圍巖地層時代、不同地質體間的穿插關系及控礦構造的穿插關系、不同期次成礦脈體的穿插關系來判斷成礦大致時代。
五龍溝金礦床賦礦巖石為晚元古代花崗閃長巖、加里東期二長花崗巖和古元古代金水口群、丘吉東溝組,該套地質體均被具有左旋性質的NW向巖金溝、螢石溝—紅旗溝、三道梁—苦水泉三條脆韌性剪切帶所改造,而左旋是晚華力西-印支早期構造改造的特征,根據該區地球動力學演化、結合地質觀察及同位素年代學資料,說明韌性剪切帶至少經歷了兩期(晚華力西、印支早期)構造改造和疊加,同時證明也至少發生有兩期金礦化。
苦海汞礦賦礦圍巖為早二疊世灰巖、砂巖,大場金礦床、東大灘銻金礦賦礦圍巖為早三疊世巴顏喀拉山群砂巖板巖組和砂巖組內,巖石經歷了低綠片巖相變質變形,開荒北金礦賦礦圍巖為中三疊世鬧倉堅溝組碎屑巖,經歷了低綠片巖相變質變形,由此可以斷定,苦海汞礦的成礦時代不應早于早二疊世,大場金礦、東大灘銻金礦的成礦時代應在早三疊世之后,而開荒北金礦的成礦時代應在中三疊世之后。進而間接限定了礦床的大致成礦時代。
自該區造山型金礦發現以來,部分學者針對發現較早的五龍溝及大場金礦開展了不同方法的成礦年代學研究工作。
根據不同方法測得的成礦時代及野外觀察的情況看,東昆侖地區造山型金礦床(點)成礦時代主要集中于200-236Ma間,對應于印支中-晚期,考慮該區晚華力西-印支早期俯沖、碰撞造山及印支晚期幔源巖漿底侵活動的造山過程,該區金礦床符合造山型金礦床成礦于造山過程晚期的特點,說明在印支晚期發生了重要的成礦作用,印支期為東昆侖地區的一個重要成礦期。
盡管印支期是東昆侖金礦床最重要的成礦期,但各礦床成礦具有多期多階段成礦演化的特征,根據前人測年結果可以看,成礦時代主要集中于200-236Ma之間,對應于晚華力西―印支期俯沖、碰撞造山過程的晚期,但197Ma、252.97Ma成礦年齡應反映了多期次疊加或多階段成礦的特征。特別是分布于昆南斷裂以北的金礦床不同期次成礦疊加改造特征更加明顯,五龍溝金礦床252.9Ma成礦年齡對應于晚華力西期、236.5Ma年齡屬印支期,197Ma成礦應為燕山早期的產物,顯示出該礦床成礦的多期多階段性,早期形成了富含Au的剪切帶和局部金礦化或金礦體,由于遭受抬升剝蝕,成礦后保存條件較差,該期礦體已大部分被剝蝕,晚期演化階段導致了前期韌性剪切帶的活化并疊加成礦,該期構造-成礦作用破碎并膠結了前期礦石“碎斑”而疊加就位成礦。納赤臺金礦床根據野外觀察,早期成礦主要為毒砂-金,礦石Au品位高,晚期成礦主要為黃鐵礦-金,品位較低,礦石脈體穿插于前期脈體中,說明應是兩期成礦作用疊加改造的產物。昆南斷裂以南的金礦床則疊加改造特征相對不明顯,但區內金礦床多階段成礦特點明顯,大場金礦床成礦時代218-220Ma,對應于印支晚期幔源巖漿底侵活動時期,成礦時代晚于賦礦地層時代,這也與野外觀察相符。
另外,從昆中、昆南斷裂附近大型韌性剪切帶中白云母、黑云母、角閃石的年齡看,一組為399.4-439.3 Ma,另一組為216.5-240 Ma,兩組年齡數據分別對應于晚加里東期和印支期,可能也反映了東昆侖地區構造-巖漿活動和礦化作用的多期次性。
綜合上述特征,東昆侖地區造山型金礦床顯示出北部(昆南斷裂以北)多期成礦疊加改造明顯,而南部成礦時代較晚、疊加改造成礦不顯著的特征,年齡數據變化反映出成礦時代由北向南逐漸變新的趨勢,同該區地球動力學演化構造遷移相一致,這也從另一個側面反映出成礦作用和構造演化歷史的一致性,說明成礦作用和造山作用過程的構造-巖漿旋回密切相關。
二、控礦條件
(一)地層條件與成礦
東昆侖造山帶目前所發現的一系列金礦床(點)分別處于古元古代金水口群(五龍溝)、中-晚元古代萬保溝群(納赤臺金礦)、二疊紀地層(苦海汞礦)和三疊紀鬧倉堅溝組(小干溝、開荒北)、巴顏喀拉山群(東大灘、大場)地層中,除金水口群外,其它時代地層均為具有濁流沉積特點的碎屑巖,同時伴有不同程度的火山活動,古構造環境分別處于不同時代的活動大陸邊緣或弧后前陸盆地,共同特點是沉積了厚層-巨厚層的碎屑巖系,形成了大量微細粒黃鐵礦、膠黃鐵礦/草莓狀黃鐵礦,同時也沉積了Au、Sb等眾多成礦元素,構成了初始礦源層,在后期改造過程中,由于熱液萃取地層中的成礦物質發生遷移而沉淀成礦。
從東昆侖地區各成礦帶地層條件看:(1)昆北帶出露各時代地層較齊全,建造多樣,多具活動型沉積特點,金水口群為基底變質雜巖系、灘澗山群為弧后裂陷環境下的火山-沉積建造、泥盆紀地層為磨拉石建造、石炭紀為碎屑巖、碳酸鹽建造、三疊紀為一套陸相火山建造,不同時代地層火山巖發育,火山活動、陸源碎屑可帶來大量的金礦成礦物質,形成金高背景礦源層,如肯德可克鐵、鈷鉍金、鉛鋅礦床、卡爾卻卡鋅金礦點。(2)昆中出露地層主要為古元古代金水口群,另有大面積的花崗巖分布,時代從晉寧期到印支期,在后期構造-巖漿活動造山過程中,無論是地層、還是巖漿巖都會受到改造,造山運動所產生的地熱增溫、巖漿熱驅動熱液進行循環,萃取成礦組分發生運移、富集,沿構造薄弱部位淀積成礦,如五龍溝金礦、巴隆金礦、瑙木渾金礦、大格勒金礦點等。(3)昆南帶主體地層為萬保溝群、三疊紀洪水川組、鬧倉堅溝組,玄武巖高原活動時間長,弧后前陸盆地長時間接受了周邊隆起區的陸源碎屑物質,受物理、化學風化條件及金元素地球化學性質的影響,金逐漸富集,在地層中構成高背景,如納赤臺金礦、小干溝金礦、開荒北金礦、果洛龍洼金礦等。(4)阿尼瑪卿帶內地層主要為二疊紀布青山群海相中基性火山巖,海底火山噴發可帶來大量的成礦物質,構成金礦成礦的礦源層,如德爾尼銅鈷金礦、馬尼特、哥日卓托金礦點。(5)北巴顏喀拉主體地層為三疊紀巴顏喀拉山群,濁流沉積同時伴隨有海底火山噴發,同時攜帶了大量的金礦成礦物質,形成后期造山改造成礦的礦源層,如大場金礦、東大灘銻金礦、加給隴洼金礦等。
(二)構造條件與成礦
在內生成礦的諸多因素中,與局部的沉積或火山環境相比,構造環境是根本性的因素(Mitchell,1981)。深大斷裂/邊界斷裂(一級)往往是重要的導巖導礦構造,而次級韌脆性斷裂(破碎帶)往往是重要的容礦空間,東昆侖造山帶造山型金礦床(點)多沿縫合帶/邊界斷裂附近發育的區域性斷裂帶/大型韌性剪切帶(二級)分布,說明該級別構造為礦床/礦田的主要控礦構造,是成礦流體發生大規模遷移的通道,礦體多受其旁側的次級斷裂構造帶(三級)控制,控制礦體構造為韌-脆性破碎帶/剪切帶或褶皺(層間滑脫部位),該級別構造是成礦流體物化條件改變、成礦物質組分沉淀的場所,為良好的儲礦構造。從東昆侖造山帶已知金礦床的控礦因素看,韌脆性破碎帶/剪切帶或層間滑脫部位的規模嚴格框定著礦體的規模,破碎帶構造控制著容礦巖石的分布并引發動力變質作用,促使成礦物質活化、遷移、再富集,同時為含礦流體提供運移通道和淀積場所。
(三)巖漿作用與成礦
礦化發育程度與巖體規模密切相關,造山型金礦床是巖漿作用和造山作用過程中熱作用產生的熱液流體共同作用的結果(毛景文,2001)。相關統計表明,中酸性巖漿侵入體出露規模越大其成礦性越差,而小巖體往往是非常有利的成礦巖體,究其原因,與之有關的成礦流體、地層建造水、大氣降水主要受巖漿熱液驅動,巖基狀巖體大面積出露表明巖體形成后已遭受了強烈的抬升剝蝕,而頂部與之有關的礦化可能已被剝蝕殆盡。
東昆侖造山帶造山型金礦床(點)除五龍溝金礦外,各礦區內盡管未見發育規模較大的侵入巖體,僅發育有數量、規模不等的石英脈,但各種跡象表明,成礦作用與巖漿活動有一定的關系,礦床(點)C、H、O、S同位素表明在成礦早期以巖漿水和地層建造水為主,隨成礦流體的不斷演化,有大氣降水不斷混入。開荒北金礦、大場金礦地球物理解譯反映出礦區深部存在有隱伏巖體,巖漿-構造活動為成礦提供了熱驅動力,說明該區礦床(點)的成礦與巖漿活動有密切的關系。
東昆侖成礦帶在晚華力西-印支期發生了強烈的造山運動,印支晚期發生了強烈的巖漿底侵活動和殼-幔相互作用,提供了大量的成礦物質、熱能并導致大規模成礦流體發生,產生強烈的水-巖交換反應,萃取地層、巖石中的成礦元素發生富集并遷移,在構造有利部位沉淀成礦。
參考文獻:
【1】曹永清,鄧晉福.東昆侖-柴達木盆地北緣巖漿活動、構造演化、深部過程與成礦[J].現代地質--中國地質大學研究生院學報.2000,14(1)
【2】豐成友,張德全等.青海東昆侖復合造山過程及典型造山型金礦地質[J].地球學報,2004,25(4)
文章標題:東昆侖金礦控礦條件研究
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