青海省都兰县沙柳河西矽卡岩型铜金矿地质特征

中图分类号 P622+.1 P632+.1 文献标识码 A 文章编号:

0 前言

沙柳河西区所处的柴北缘构造带位于青藏高原东北缘,华北、扬子及塔里木克拉通结合部位,呈狭长状夹于祁连板块和柴达木板块之间,带内主要由花岗片麻岩、长英质和泥质副片麻岩及少量呈透镜状或夹层状出露于片麻岩中的榴辉岩和石榴石橄榄岩组成（任云飞 2017 年）。沙柳河地区一直是柴北缘最重要的成矿带之一，主要产出 Au、Cu、Pb、Zn 等多金属矿产，主要包括沙柳河南区中大型铅锌矿、赛坝沟大型构造蚀变岩型（石英脉型）Au 矿、沙柳河东区韧性剪切带型 Au、Cu 矿点。本文所涉及的沙柳河西区位于沙柳河以西，都兰夏日哈镇东北部，矿区范围：东经 98°33′00″～98°36′29″，北纬 36°27′14″～36°28′35″。前人在研究区工作重点为超基性岩中的铬铁矿，后因为品位偏低而放弃，其余矿种仅发现少量铜金矿化点。2011-2014 年间笔者参与了沙柳河西区的普查工作，初步划分出四条多金属矿化带，并圈定矿体若干，对矿床成因、控矿因素和找矿标志进行了较为全面和深入的研究，提出该地区找矿应该以层状矽卡岩为主攻矿床类型，其主攻矿种应为 Au、Cu多金属矿，其找矿潜力较大。

1 地质背景

工作区大地构造位置属柴北缘构造带的东端，区内构造活动强烈，构造演化复杂，构造类型复杂多样。

柴北缘构造带为一个夹持于欧龙布鲁克地块和柴达木陆块之间的复合造山带，总体呈北西向展布。作为一条早古生代超高压变质带闻名于世，其北界为乌兰－鱼卡断裂，南侧以柴北缘深断裂与柴达木板块相邻，东西两侧分别被瓦洪山－温泉断裂和阿尔金左行走滑断裂所限。带内主要由前寒武变质表壳岩、古元古代-新元古代花岗片麻岩、滩间山群火山－沉积岩系、早古生代花岗岩组成，高压－超高压变质的榴辉岩和石榴石橄榄岩呈透镜状或夹层状产于前寒武变质表壳岩和古元古代-新元古代花岗片麻岩中，自西向东出露于鱼卡、绿梁山（胜利口）、锡铁山和都兰地区（任云飞，2017）。

沙柳河西区主要出露变质表壳岩沙柳河岩群、超基性侵入岩、古元古代-新元古代花岗片麻岩。其中沙柳河岩群主要岩性组合为各类片岩、片麻岩为主，少量大理岩，超基性岩多为辉橄岩和橄榄岩（张贵宾等，2005）。变质侵入体则以斑状二长花岗岩为主，少量斑状正长花岗岩，多数具有片麻理，根据推测时代多在古元古代-新元古代（陈能松等，2007）。南北侧可见大规模的印支期中酸性侵入体（张钰等，2017）。

柴北缘构造带历经了元古宙、奥陶纪、石炭-- 二叠纪三次较大规模的裂陷--裂谷活动和志留--泥盆纪、三叠纪两次挤压上升的造山作用，其中加里东期--印支期强烈的造山作用，逆冲、推覆及剪切作用形成阿尔茨托山--沙柳河东山--吉给申沟南山复式倒转背斜和北西向巨型韧性剪切带，强烈地裂陷和拉张作用并造就了广泛的超基性--酸性岩侵入，为区内及周边各类金属矿床的形成提供了丰富的物源和良好的成矿环境（霍天云，2015）。

沙柳河西区位于沙柳河加里东期金、钨锡（铜、钴）成矿亚带上，该亚带上已知矿产较多，其中成型矿床 6 处，各类矿（化）点 16 处。它们较集中地分布在沙柳河地区和托莫尔日特地区。南部沙柳河地区以钨、锡、铅、锌为主，除沙柳河南区等钨锡多金属矿床、点外，还分布有沙柳河铬铁矿点、柳梢沟铬铁矿点等，成矿时代多为加里东期。北部的托莫尔日特地区以金、铜为主，分布有拓新沟金铜矿床、赛坝沟金矿床及诸多的金矿（化）点、下叉叉山铜矿点、可可特沟铜矿点等，成矿时代为华力西—印支期（杨生德等，2003）。

2 化探异常特征

通过 1∶20000 土壤测量，共圈定乙类异常 1 个，异常编号 Ap3；丙类异常7 个，Ap1、Ap2、Ap4、Ap5、Ap6、Ap7、Ap8 异常。其中 Ap3 和 Ap5 矿致异常特征明显，分述如下：

Ap3：异常位于三条 NWW 向断裂及一条近 EW 向断裂之上，出露地层为 Pt2sh。异常多呈带状分布（见图 1），异常元素主要为 Au、Ag、Cu、W，其次为 Sn、Mo、Pb、Zn，高中温元素为主。异常元素峰值较高，其中 Au 峰值达 1912×10-9，平均 108.3×10-9，Ag 峰值 12.8×10-6，平均 0.77×10-6，Cu 峰值 1300×10-6。元素套合性较好，浓集中心明显，具有矿致异常特征。

图 1 Ap3 异常剖析图

1-晚奥陶世滩涧山群 2-中元古沙柳河岩群 3-新元古代二长花岗岩 4-二云母片麻岩 5-角闪石英片岩 6-二云母石英片岩 7-斜长角闪岩 8-大理岩 9-地质界线 10-断层 11-矿化带位置及编号

AP5：该异常位于新元古代变质侵入体中，异常范围变质侵入体空间吻合度较高。异常呈北西向带状分布，异常元素以Cu、Zn 为主，W、Au、Sn 次之，为中高温元素组合，元素套合性较差，异常形态较不规则，从异常元素组合结合成矿地质条件来看，具有矿致异常特征。

3 矿床地质特征

3.1 矿化带特征

通过地质修测、探槽及钻探工程揭露，在研究区初步控制金铜多金属矿化带 3 条，含金石英脉 1 条（见图2）。

图 2 矿化带示意图

1-晚奥陶世滩涧山群 2-中元古沙柳河岩群 3-新元古代二长花岗岩 4-二云母片麻岩 5-角闪石英片岩 6-二云母石英片岩 7-斜长角山岩 8-大理岩 9-超基性岩 10-地质界线 11-断层 12-矿化带位置及编号

1、Ⅰ号金铜多金属矿化带

Ⅰ号带位于 Ap3 号综合异常南侧，矿化带主要由含矿矽卡岩、含矿矽卡岩化大理岩组成，地表出露宽度在 2m 到 4m 不等，延伸约 400 余米，带内矽卡岩化、硅化、褐铁矿化、孔雀石化、蓝铜矿化强烈，多处可见原生黄铁矿、黄铜矿等。含矿矽卡岩带顺层产出，倾向 50°-70°，倾角 40°-50°，该矿化带下伏围岩为中晶大理岩，厚度 5-20m 不等；上覆围岩为斜长角闪石英片岩。根据刻槽化学样分析结果显示， Au 品位 0.31-17.67×10-6，分布零散，矿化连续性差，Cu 最高品位 0.32%，Ag最高品位 20×10-6，。

2、Ⅱ号金铜多金属矿化带

该矿化带位于 AP3 号综合异常东南，矿化带主要由含矿矽卡岩、含矿矽卡岩化大理岩组成，地表出露宽度 2m-10m 不等，延伸约 230 余米，带内矽卡岩化、硅化、褐铁矿化、孔雀石化强烈，多处可见原生黄铁矿、黄铜矿等。含矿矽卡岩带顺层产出，倾向 65°-72°，倾角 65°-70°，该矿化带下伏围岩和上覆围岩均为片麻岩。据刻槽化学样分析结果显示，Cu 品位在0.14%-0.45%之间，分布较为零散，矿化连续性较差,Au 品位在 0.1-0.12×10-6。

3、Ⅲ号金铜多金属矿化带

Ⅲ号金铜多金属矿化带位于 AP5 号综合异常南部，矿化带主要由含矿矽卡岩、含矿矽卡岩化大理岩组成，地表出露宽度 2m-10m 不等，延伸约 300 余米，带内矽卡岩化、硅化、褐铁矿化、孔雀石化、蓝铜矿化强烈，多处可见原生黄铁矿、黄铜矿等。含矿矽卡岩带顺层产出，产状变化较大，西段倾向为 130°-140°，倾角 75°-80°，东段倾向 10°-20°，倾角 40°-50°，该矿化带上覆围岩为中晶大理岩，厚度 2-10m 不等；下伏围岩为角闪石英片岩。该带上的探槽多处见矿，其中 Cu 品位0.11-3.08%，Au 品位 0.13-0.58×10-6 ，Ag 品位 2-168×10-6。

4、Ⅳ号含金石英脉

Ⅳ号含金石英脉位于 Ap4 号综合异常范围内。经过路线地质调查和槽探工程控制基本查明 AP4 综合异常是由石英脉引起的。该石英脉为一条含金石英脉，由 TC3-1、TC3- 探槽控制，地表出露宽度 30cm-50cm，延伸约 200 余米，石英脉倾向110°-120°，倾角25°-35°，与围岩片麻理保持一致。据刻槽化学样显示，石英脉厚度0.30-0.40m，Au品位0.50-5.09×10-6，石英脉围岩为眼球状花岗片麻岩(新元古代变质侵入体)。

3.2 矿化体圈定

本区的金、铜矿（化）体主要赋存在层状矽卡岩中，赋矿岩石主要为透闪、透辉矽卡岩、矽卡岩化大理岩。通过地表工程揭露及系统采样分析测试，根据《岩金矿地质勘查规范》（DZ/T0205-2002）、《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》（DZ／T0214—2002）的相关规定：普查区金元素边界品位取 1.0×10-6，最小可采厚度取 0.8m，夹石剔除厚度 2m；Cu 矿边界品位取 0.3%，最小可采厚度 1m，夹石剔除厚度 2m。

为了更为清晰的表达出 Au、Cu 等元素的成矿潜力，将 Au、Cu 矿（化）体各自分开圈定，共圈定金矿体 1 条，Au 矿体 2 条，铜矿体5 条，铜矿化体 2 条。

4 矿石矿物特征

矿石主要金属矿物在原生金、铜矿石中矿石矿物有少量黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿。铜氧化矿石主要为孔雀石、铜兰，次为兰铜矿等组成，这些次生铜矿物均呈薄膜状，分布于岩石裂隙，岩石片理或层理间。黄铁矿它形粒状，主要以充填裂隙和沿裂隙交代为主，裂隙宽度 0.1～0.24mm。黄铁矿主要以次生为主，部分被褐铁矿交代。另外部分黄铁矿为次生薄膜状分布，团快状构造，团快直径 0.1～0.2mm,含量极少。

褐铁矿胶状结构，主要交代裂隙黄铁矿，大部分成交代团快。

黄铜矿它形粒状，粒径 0.02～0.1mm,全部以填隙脉石矿物颗粒之间为主，破碎比较明显，斑铜矿化比较强烈。

斑铜矿，以交代黄铜矿为主，其中可见黄铜矿的残留，粒径 0.05～0.05mm。可见黝铜矿共生，破碎比较明显。

黝铜矿少量，成团块状，其中可见包裹的磁黄铁矿颗粒，粒径 0.1～0.12mm。

磁黄铁矿它形板状，大部分局部呈稠密侵染状构造，破碎比较明显。破碎粒径 0.05～0.1mm，其它粒径 0.5～0.8mm。分磁黄铁矿被黄铜矿交代，残留特征明显。

由上可知，金属矿物的交代过程：黄铜矿交代磁黄铁矿——斑铜矿交代黄铜矿——褐铁矿交代黄铜矿和磁黄铁矿。

脉石矿物常见以石英为主，其次为绢云母、绿泥石、长石、白云石、方解石等。

石英：有两种类型。一种为脉石英，呈纯白色、乳白色，颗粒粗大。一种为硅化石英，呈烟灰色、灰色、多为糖粒状集合体分布。

5 控矿因素、找矿标志和矿床成因

①控矿因素分析

该地区矿化主要赋存在矽卡岩中，多数矽卡岩分布于沙柳河岩群表壳岩中的大理岩，由于该地区经历过多期次的变形和变质事件，造成接触带形态破坏较为严重，造成现有的矿化主要赋存于大理岩及其周边的矽卡岩中，因矽卡岩多和大理岩空间上分布有紧密关系，多数呈层状，因此，主要控矿因素为层状矽卡岩控矿。

②找矿标志总结

从矿区已知矿（化）体的发现过程及找矿中所积累经验，区内找矿标志有以下几个方面：

a.矿(化)体主要位于 Ap3-Ap5 号综合异常区域内，因此各类化探异常是本区找矿的间b.矽卡岩、矽卡岩化大理岩为赋矿层位，为本区较为明显的岩性找矿标志c.地表孔雀石化、黄铜矿化、黄铁矿化、褐铁矿化为本区域找矿蚀变标志。③矿床成因研究

根据含矿岩性多数为呈层状的透闪透辉石矽卡岩、少量矽卡岩化大理岩，是沙柳河岩群中残块状大理岩与新元古界的侵入体产生接触交代的产物，部分薄片鉴定显示矿石经历了较多期次的热液变质和动力变质作用。根据相关文献，沙柳河南部矿区是以铅锌为主的多金属矿床,矿体主要产于金水口岩群地层,具多期多阶段成矿特征.矿床成因受地层、岩浆岩、构造关系密切,矿床类型初步定为变质岩中矽卡岩型铅、锌多金属矿床（马国栋等，2014）。而沙柳河西区成矿主要与矽卡岩和构造相关，与沙柳河南区铅锌矿部分类似，初步确定该地区矿床类型为构造叠加的矽卡岩型铜金矿床。

6 结语

①沙柳河西矿区成矿地质条件较好，已发现的矿（化）点显示该地区主要矿床类型为矽卡岩型铜金矿床。已有的矿化线索显示主攻矿种以 Cu、Au 为主，伴生 Ag，围岩为矽卡岩或两侧的大理岩和侵入体。

②沙柳河西区可划分出三条金铜矿化带，在矿化带中圈定出金矿体 1 条，Au 矿化体2 条，铜矿体 5 条，铜矿化体2 条：其中ⅠAu1 矿体单工程控制 Au 品位 4.8-17.67×10-6，矿体平均品位 11.9×10-6；单工程控制厚度 1.07m-1.32m，矿体平均厚度1.20m；ⅢCu4 矿体，矿体真厚度 5.04m，Cu 品位 0.33～3.08%，平均品位 1.44%。矿化均矿化赋存于变质侵入体和沙柳河岩群的接触带附近，矿化元素以 Cu、Au 为主，伴生 Ag，围岩为矽卡岩或两侧的大理岩和侵入体。

③经过资料综合整理和区域对比 主要成矿类型为构造叠加的矽卡岩型铜金矿床，矿化主要富集于变质侵入体和沙柳河岩群的接触带附 （与大理岩层位相关），找矿标志主要有含大理岩的地层，变质侵入体接触带 等土壤化探异常，孔雀石化、硅化、透辉石化、透闪石化等蚀变标志。该地区寻找中高温矽卡岩型铜金矿产的潜力较大，值得进一步工作。

参考文献

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