摘要：本文對(duì)青海同仁德合龍洼銅礦礦區(qū)的成礦大地構(gòu)造背景、控礦條件、礦床成礦作用及礦床成礦模式等進(jìn)行了研究，具有一定的意義和價(jià)值。

　　關(guān)鍵詞：青海同仁德合龍洼銅礦,大地構(gòu)造,控礦條件,成礦作用,成礦模式

　　德合龍洼銅礦位于黃南州同仁縣瓜什則鄉(xiāng)境內(nèi)，從礦山至瓜什則鄉(xiāng)約16km，有簡(jiǎn)易公路和便道，雨雪天較難通行，瓜什則鄉(xiāng)至黃南州和西寧為柏油公路，距離西寧市約220kzll，交通較為便利。

　　1成礦大地構(gòu)造背景

　　成礦大地構(gòu)造環(huán)境的判別不僅需要根據(jù)地球化學(xué)特征進(jìn)行研究，在更大程度上還需要對(duì)成礦巖體自身構(gòu)造特征及區(qū)域構(gòu)造演化背景等多方面進(jìn)行綜合研究。

　　1.1巖石地球化學(xué)

　　巖體的微量元素組成明顯受其成巖的構(gòu)造環(huán)境制約，Pearce等(1984)對(duì)形成于不同構(gòu)造背景下的大量微量元素進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)研究，在此基礎(chǔ)上提出了適用性較好的Nb-Y、Rb-Yb+Ta、Rb-Yb+Nb和Ta-Yb構(gòu)造環(huán)境判別圖。

　　本區(qū)成礦巖體包括8件輕微蝕變的花崗巖、4件花崗閃長(zhǎng)巖侵入巖和6件閃長(zhǎng)巖品鋇l試了微量元素Ni、Sr、Nb、Ta、Th、Cr、Rb、Zr等。

　　在Nb-Y、Rb-Yb+Ta、Rb-Yb+Nb和Ta-Yb圖(圖1)上，幾乎所有巖漿巖的樣品都落在火山弧花崗巖(VAG)的范圍內(nèi)，個(gè)別點(diǎn)落在該區(qū)范圍附近。Pearce等(1984)認(rèn)為火山弧花崗巖(VAG)包括島弧及活動(dòng)陸源的花崗巖。由此推斷，該區(qū)的巖漿活動(dòng)可能是活動(dòng)陸源或島弧形成過(guò)程中不同階段的產(chǎn)物。德合龍洼礦區(qū)的花崗巖為“I”型花崗巖，Piteher(1983)認(rèn)為“I”型花崗巖中有一種發(fā)育于活動(dòng)大陸邊緣，以英云閃長(zhǎng)巖為主，與礦區(qū)情況較一致。因此礦區(qū)成礦巖體很可能形成于活動(dòng)大陸邊緣地區(qū)。

　　1.2大地構(gòu)造演化

　　礦區(qū)的大地構(gòu)造位置處于西秦嶺褶皺系西段，同德一澤庫(kù)早印支造山亞帶。秦嶺造山帶在陸內(nèi)造山以前主要為勉略構(gòu)造帶，己有資料表明，勉略構(gòu)造帶及其西延正是中國(guó)華北板塊與揚(yáng)子板塊之間，晚古生代一中生代初期屬于東古特提斯洋域中北側(cè)分支的有限小洋盆或串聯(lián)式多個(gè)小洋盆帶，橫貫東西，早中三疊世勉略洋盆向秦嶺微板塊俯沖及隨后秦嶺與揚(yáng)子兩陸塊的碰撞導(dǎo)致“秦嶺海相沉積在中生代早期退縮到南秦嶺”且主要集中在西秦嶺一帶。目前普遍認(rèn)為秦嶺造山帶在中生代陸內(nèi)造山之前成礦均與海相火山熱液，海底巖漿作用，島弧巖漿巖等有關(guān)。

　　德合龍洼的成礦巖體主要為印支期巖體，其形成的地質(zhì)年代多為二疊紀(jì)、三疊紀(jì)左右，屬秦嶺造山帶陸內(nèi)造山之前，為勉略洋盆向秦嶺微板塊俯沖以及秦嶺與揚(yáng)子兩陸塊的碰撞導(dǎo)致秦嶺海相沉積退縮到西秦嶺一帶的時(shí)期。因此此時(shí)礦區(qū)巖體的形成極有可能與洋殼俯沖相關(guān)，很可能為島弧或活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境。

　　2控礦條件

　　2.1地層對(duì)成礦控制作用

　　礦區(qū)出露地層主要為下二疊統(tǒng)大關(guān)山群上巖組、下三疊統(tǒng)隆務(wù)河群下巖組。大關(guān)山群地層巖性為一套碳酸鹽巖一碎屑巖組合，以細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、泥質(zhì)板巖夾砂巖、硅化大理巖等為主。隆務(wù)河群地層巖性為一套淺變質(zhì)海相類復(fù)理石碎屑巖建造，以石英砂巖、粉砂巖、角巖化板巖以及硅質(zhì)板巖等為主。

　　張濤(2007)對(duì)雙朋西一斜支溝地區(qū)不同巖性地層中Au元素作了定量分析，測(cè)試結(jié)果如表1。

　　表1雙朋西-斜長(zhǎng)支溝地區(qū)地層Au豐度表

巖石名稱    硅化大理巖    矽卡巖    板巖    粉砂巖   長(zhǎng)石石英砂     巖粗砂巖

樣品數(shù)      220           280      180     212         198          160 Au豐度/10-9        23.5          25.2      16.3     18.6         21           13

　　由上表可知，地層不同巖性中Au含量遠(yuǎn)較地殼豐度為高，在構(gòu)造片理化帶及熱液蝕變區(qū)其金含量尤其增高，一定程度表明研究區(qū)地層有利于金礦的形成。

　　圖1花崗巖的構(gòu)造環(huán)境判別圖

　　注：此處花崗巖泛指花崗巖類巖石

　　WPG為板內(nèi)花崗巖;syn-COLG為同碰撞花崗巖;VAG為火山弧花崗巖;ORG為洋中脊花崗巖(Pearce，et al.，1984)。

　　2.2構(gòu)造對(duì)成礦控制作用

　　一般而言，金屬礦床的成礦系統(tǒng)能否最終形成礦床以及成礦系統(tǒng)在哪里發(fā)育，受一系列局部因素的控制。構(gòu)造對(duì)成礦的控制具有多樣性，首先它是礦質(zhì)運(yùn)移、聚集、貯存的通道和空間條件，因而直接控制著礦床和礦體的空間分布和定位;其次，級(jí)別較高的區(qū)域性構(gòu)造常表現(xiàn)為對(duì)成巖成礦事件的宏觀控制;再次它使成礦物質(zhì)活化遷移;最后它為成礦提供賦存空間。

　　在各類型構(gòu)造中，斷裂無(wú)疑與成礦的關(guān)系十分密切，它是礦液運(yùn)移以及賦存沉淀的主要場(chǎng)所。一方面由于斷裂的產(chǎn)生，形成低壓區(qū)，礦液可以通過(guò)不同方式向低壓區(qū)聚集;另一方面，成礦流體本身又具有一定的能量，其在構(gòu)造應(yīng)力或熱動(dòng)力的驅(qū)使下，具矢量特征，當(dāng)這種具矢量的流體沿一定方向運(yùn)移時(shí)，便對(duì)運(yùn)移通道產(chǎn)生壓裂作用，即熱液致裂。如果這種具矢量的流體沿封閉的斷裂或裂隙運(yùn)移，便對(duì)斷裂或裂隙壁產(chǎn)生強(qiáng)壓，使之張裂成具一定空間和一定寬度的裂縫，成為容礦空間。

　　從礦區(qū)大的構(gòu)造背景來(lái)看，德合龍洼銅礦床大地構(gòu)造位置處于西秦嶺褶皺系西段，同德一澤庫(kù)早印支造山亞帶。其北與祁連褶皺系相鄰，南與青藏高原相接壤，同時(shí)又位于秦、祁、昆成礦帶的交匯部位，因此具備很好的成礦背景。

　　通過(guò)對(duì)德合龍洼礦區(qū)地質(zhì)特征總結(jié)研究，可知礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，多形成于華力西末期一印支期，主要斷裂均產(chǎn)于下二疊統(tǒng)和下三疊統(tǒng)地層中，總體展布方向北西~南東，在此基礎(chǔ)上疊加北東向斷裂，形成復(fù)雜的構(gòu)造格局。主要的斷裂構(gòu)造(北西向斷裂及北東向斷裂)均為深大斷裂，在主斷裂面兩側(cè)發(fā)育次級(jí)斷裂。其中北西向斷層具有多期活動(dòng)特征，是本區(qū)域主要的控礦、控巖構(gòu)造，為礦區(qū)主要的導(dǎo)礦構(gòu)造，對(duì)本區(qū)成巖成礦事件起到宏觀控制。礦體主要賦存次一級(jí)斷裂以及與其分布較近圍巖裂隙及破碎帶中，次一級(jí)斷裂起到配礦及容礦的作用。由此可知德合龍洼銅礦床受區(qū)域斷裂一構(gòu)造帶控制，礦體受次一級(jí)構(gòu)造控制，深大斷裂及次一級(jí)斷裂分別作為礦區(qū)成礦的導(dǎo)礦斷裂與配礦及容礦斷裂控制著礦區(qū)成礦作用。

　　2.3巖槳巖對(duì)成礦控制作用

　　礦區(qū)巖漿作用對(duì)成礦起到了十分重要的作用。首先通過(guò)對(duì)礦區(qū)包裹體測(cè)試分析可知，礦區(qū)不同類型成礦流體主要來(lái)源于巖漿，巖漿活動(dòng)為成礦作用提供了大量的成礦物質(zhì)并隨著成礦流體的遷移而運(yùn)移，巖漿活動(dòng)分泌出的成礦流體與地下水在巖漿熱液驅(qū)動(dòng)下運(yùn)移滲透，進(jìn)一步又可對(duì)地層中的成礦物質(zhì)進(jìn)行活化、萃取，形成混合成礦流體，在一定物理化學(xué)條件下聚集成礦;其次，巖漿活動(dòng)可為成礦活動(dòng)提供了必要的熱力學(xué)條件，控制礦化的空間分布。

　　3礦床成礦作用

　　高鹽度巖漿流體具有很強(qiáng)的攜帶成礦元素的能力，高鹽度流體包裹體的分布與銅礦化范圍的分布有密切的關(guān)系，銅在流體中主要以CuCI (aq)、CuCI-等氯絡(luò)合物形式存在和遷移，Cu的溶解度與CI-的濃度成正比關(guān)系，溫度下降，壓力減小，pH值升高，鹽度降低有利于黃銅礦的沉淀。由圖2可知高鹽度流體A、B溫度500-200°C左右，后期由于大幅度的降溫降壓導(dǎo)致流體相分離(沸騰作用)，加之后期外來(lái)流體加入，逐漸演變?yōu)榈望}度流體C，其均一溫度多為200~400℃之間，平均值為287.4℃，該溫度范圍基本與斑巖型礦床主要硫化物的沉淀溫度(250~350℃)一致，說(shuō)明德合龍洼礦區(qū)Cu的沉淀與流體的演化(沸騰、流體混合)有很大的關(guān)系。成礦的具體過(guò)程為：巖漿出溶形成高鹽度流體的同時(shí)也聚集了大量的成礦物質(zhì)并在流體中進(jìn)行遷移，后期由于溫度及壓力的不斷降低導(dǎo)致原始流體發(fā)生沸騰，同時(shí)由于外來(lái)流體的混合，致使在形成低鹽度的流體C的過(guò)程中，成礦物質(zhì)不斷沉淀下來(lái)，中低鹽度、中低溫的流體C的形成可能標(biāo)志著礦區(qū)Cu的成礦作用已基本結(jié)束。

　　圖2礦區(qū)流體包裹體的均一溫度一鹽度分布圖

　　德合龍洼銅礦中含有不可見(jiàn)或?yàn)槲⒘＜?jí)金礦物。王奎仁等(1992)通過(guò)對(duì)我國(guó)幾個(gè)典型金礦的研究認(rèn)為金主要以微細(xì)自然金顆粒的形式賦存于黃鐵礦、毒砂等礦物的內(nèi)部，少量(7%)次顯微自然金顆粒見(jiàn)于這些礦物的表面，被解釋為由硫化物內(nèi)部更微小的金顆粒歸并聚集的結(jié)果。國(guó)內(nèi)外大量研究已經(jīng)證實(shí)，金與含砷礦物密切相關(guān)，且主要賦存在含砷黃鐵礦之中，因此可以推斷礦區(qū)中含量豐富的毒砂及少許黃鐵礦礦物為金的載體礦物。一般說(shuō)來(lái)，砷在成礦溶液中是微量組分，H3AsO3是As的主要離子類型，它是As的主要攜帶者，且AS3+絡(luò)合物是A的主要遷移形式。由礦區(qū)圍巖蝕變特征可知，原始成礦溶液偏堿性，在堿性成礦溶液中，金的溶解度隨溶液中As含量增加而增大，礦區(qū)成礦流體中富含As元素?zé)o疑很大的溶解了大量的金元素。大量地質(zhì)地球化學(xué)研究表明，在成礦溶液中，金是以絡(luò)合物形式遷移的，在溫度>350℃和f(O2)較高酸性流體中，金以金氯絡(luò)合物形式遷移，而在中-低溫(350~150℃)、低f(O2) 的堿性環(huán)境中，金則主要以硫砷絡(luò)合物形式遷移，很顯然礦區(qū)金一硫砷絡(luò)合物很可能是礦區(qū)成礦熱液中金的最主要的遷移形式。己有研究表明，壓力的驟然降低、氧化性的增強(qiáng)、pH的改變都能導(dǎo)致Au的沉淀，結(jié)合礦區(qū)cu沉淀的機(jī)制，認(rèn)為Au成礦的具體過(guò)程為：原始成礦流體溶解有大量的Au元素并以金一硫砷絡(luò)合物隨流體遷移，后期由于構(gòu)造的開(kāi)放性以及氧逸度的增強(qiáng)、溶液pH值的降低使得絡(luò)合物發(fā)生分解，導(dǎo)致成礦元素沉淀。由于溶液酸度增強(qiáng)，這與外來(lái)地下水的加入導(dǎo)致溶液pH升高使得Cu沉淀相違背，表明An的大量沉淀應(yīng)在Cu沉淀成礦之前，這與礦區(qū)Au多富集于巖體裂隙及附近處而Cu則分布于巖體與圍巖接觸帶及較遠(yuǎn)處圍巖裂隙中表現(xiàn)一致，推斷流體B作用的晚期可能為Au成礦的結(jié)束期。

　　4礦床成礦模式

　　早中三疊世勉略洋盆向秦嶺微板塊俯沖及隨后秦嶺與揚(yáng)子兩陸塊的碰撞導(dǎo)致“秦嶺海相沉積在中生代早期退縮到南秦嶺”且主要集中在西秦嶺一帶(裴先治等，2001)。在俯沖過(guò)程中早期(印支期)，富含金屬組分(Cu、Au等)和封存了海水的洋底沉積物隨洋殼板塊俯沖于大陸板塊邊緣之下時(shí)發(fā)生部分熔融形成富含成礦物質(zhì)和揮發(fā)組分的鈣堿性巖漿。當(dāng)此種巖漿在以深大斷裂為通道的作用下侵位于俯沖帶上方大陸邊緣地殼淺部時(shí)(對(duì)應(yīng)為下二疊統(tǒng)大關(guān)山群地層)快速冷凝結(jié)晶而形成中酸性次火山斑巖體。隨后，巖漿期后析出的含礦流體(流體A)迅速上升至次火山巖體的上部。由于迅速上侵，形成超高壓環(huán)境并很快導(dǎo)致了周圍巖石的破裂，流體壓力迅即降低并發(fā)生減壓沸騰的現(xiàn)象加之外來(lái)流體的混合作用，流體A向流體B演變并形成有細(xì)脈浸染狀礦化，后期由于外來(lái)高溫地下流體的混入，成礦物質(zhì)將以絡(luò)合物的形式繼續(xù)活化遷移，其中Au在流體B作用的晚期由于物理化學(xué)條件的改變己大量沉淀，而流體C的形成則標(biāo)志著礦區(qū)主要成礦物質(zhì)Cu運(yùn)移近于結(jié)束，開(kāi)始了廣泛的沉淀作用，形成Cu礦體。當(dāng)然，巖漿和氣液流體的上升可引發(fā)地下水的對(duì)流循環(huán)，可能使圍巖中的礦質(zhì)及硫活化和參與成礦，但總的來(lái)說(shuō)礦區(qū)巖漿巖提供了成礦物質(zhì)的主要來(lái)源。德合龍洼銅礦床的成礦模式可用圖3來(lái)表示。

　　圖3德合龍洼銅礦成礦模式圖

　　注：①基底巖石;②下二疊統(tǒng)大關(guān)山群上巖組第三巖性段長(zhǎng)石砂巖等;③下二疊統(tǒng)大關(guān)山群上巖組第四巖性段硅化大理巖等;④下三疊統(tǒng)隆務(wù)河群下巖組第一巖性段角巖化板巖、硅質(zhì)板巖、粉砂巖等;⑤下三疊統(tǒng)隆務(wù)河群下巖組第二巖性段石英砂巖等;⑥中酸性斑巖體;⑦上升流體;⑧破碎帶;⑨Cu、Au礦化。

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