东昆仑哈日扎矿床地质特征与综合勘查标志
doi: 10.20008/j.kckc.202508011
马忠元 , 马强 , 张岩 , 奎明娟 , 莫生娟
青海省第三地质勘查院,青海 西宁 810029
基金项目: 本文受青海省第三地质勘查院自筹科研项目“东昆仑斑岩成矿系统研究”(SKYZC-2022-007)与青海省昆仑英才“高端创新创业人才计划”项目“青藏高原北缘三叠纪斑岩铜多金属矿成矿作用研究”(青地矿[2024]118号)联合资助
Geological characteristics and comprehensive exploration marks of Harizha deposit in east Kunlun
MA Zhongyuan , MA Qiang , ZHANG Yan , KUI Mingjuan , MO Shengjuan
The Third Institute of Qinghai Geological Prospecting, Xining 810029 , Qinghai, China
摘要
哈日扎矿床是东昆仑成矿带东段地区近年来发现的一处大型银铜铅锌复合矿床。本文在总结区域地质、矿区地质和矿床地质特征的基础上,分析了控矿因素,探讨了矿床形成机制及成矿模式,并结合已有物化探找矿成果建立起矿床综合勘查标志。研究表明,哈日扎地区具有斑岩型-浅成低温热液脉型-矽卡岩型矿床成矿系列的特征,花岗斑岩为区内成矿母岩,北西向断裂构造及其派生的北东向构造为热液脉型铜铅锌银矿的主要容矿空间,岩体与金水口岩群大理岩地层接触带为矽卡岩型铁铜矿的主要赋存部位。区内矿石类型以铅锌银矿石和铜铅锌银矿石为主,热液脉型银多金属矿体的蚀变矿化期次可分为热液早期、热液晚期和表生氧化期。综合勘查标志表现为:在地表呈“火烧皮”现象和孔雀石化、硅化的矿化蚀变地段,NW向断裂构造及其派生的NE构造带,Pb、Zn、Ag、Cu元素套合性好、强度高且分带明显的地球化学异常地段,视极化率值大于4%、视电阻率值小于400 Ω·m的带状激电异常区多富集成矿。该研究结果可为开展区域成矿规律研究和找矿勘查工作提供依据。
Abstract
The hariza deposit is a large copper-lead-zinc-silver complex deposit discovered in the eastern section of east Kunlun metallogenic belt in recent years. On the basis of summarizing the characteristics of regional geology, mining area geology and ore deposit geology, this paper analyzes the ore-controlling factors and the genesis of ore deposits, discusses the formation mechanism and metallogenic model of ore deposits, and establishes a comprehensive exploration index of ore deposits in combination with the existing physical and chemical prospecting re‐sults. The research shows that the Hariza area has the characteristics of porphyritic-epigenous low-temperature hydrothermal dike-skarn type deposit metallogenic series, granite porphyry is the ore-forming parent rock in the area, and the NW-trending fault structure and the derived NE structure is the main ore-hosting space of the hydrothermal vein-type Cu-Pb-Zn-Ag deposit, and the contact zone between the rock mass and the marble strata of the Jinshuikou Group is the main occurrence location of the skarn-type iron-copper deposit. The ore types in the area are mainly Pb-Zn-Ag and Cu-Pb-Zn-Ag. The alteration and mineralization stages of hydrothermal vein type silver polymetallic ore bodies can be divided into early hydrothermal period, late hydrothermal period and supergene oxidation period. The signs of comprehensive exploration are as follows: on the surface, the phenomenon of "burning skin" and malachite and silicified mineralized alteration sections, NW-trending fault structures and their derived NE structural belts, and good compatibility of Pb, Zn, Ag, and Cu elements In geochemical anomaly areas with high intensity and obvious zoning, the banded IP anomaly areas with apparent polarizability greater than 4 % and apparent resistivity less than 400 Ω·m are rich in mineralization. The research results provide a basis for the study of regional metallogenic regularity and ore prospecting and exploration.
0 引言
斑岩矿床成矿系列(斑岩型-矽卡岩型-热液脉型矿床)一直是国际矿床学研究的热点和前沿,一个理想的完整斑岩-热液成矿系统包括围绕成矿斑岩体产出的斑岩型 Cu-Mo-Au 矿床,外围的矽卡岩型 Fe、Cu 多金属矿床,覆于顶部或侧边部产出的低温热液型 Pb-Zn-Au-Ag 多金属矿床等(郭晓宇, 2018)。东昆仑造山带是青藏高原内可与冈底斯相媲美的又一条巨型构造岩浆岩带(莫宣学等, 2007),其内广泛发育与中晚印支—燕山期花岗岩体有关的斑岩型-矽卡岩型-热液脉型 Cu、Mo、Fe、 Pb、Zn、Au、Ag 矿床(邓军等,2016Wang et al., 2018),如卡而却卡、乌兰乌珠尔、那更康切尔(许远平等,2014谷子成等,2021马忠元等,2025)、清水河东沟(马忠元等,2024a张勇等,2025)、哈珑休玛 (赵维孝等,2019)、益克郭勒(石玉莲等,2020)等,为寻找和研究斑岩成矿系列矿床提供了良好的窗口。哈日扎矿床地处东昆仑成矿带东段,地理坐标为东经 98°32'45″~98°37'30″,北纬 35°53'02″~35° 56'55″,是 2010年以来发现的一处金、银、铜、铅锌、锡多矿种复合矿床,先后完成调查评价、普查及详查工作,实现了银多金属矿找矿的突破。矿床圈定的 11 条矿带已探获推断以上铜铅锌锡多金属资源量共 46 万 t,银 1282.43 t,金 4.76 t。前人对哈日扎矿床成矿地质特征、矿床成因、各类花岗岩的岩石类型与成岩成矿年龄、找矿潜力、找矿方法等方面进行了大量的讨论与研究(杨平等,2010马忠元等,201320232024b2025宋忠宝等,2013国显正等,20162019张斌等,2016王小龙等,2017),年代学研究表明,这些矿床多形成于 237~217 Ma,属于晚三叠世,是与斑岩成矿系统有关的浅成低温热液脉型银多金属矿,找矿潜力巨大。本文在总结区域地质、矿区地质和矿床地质特征的基础上,通过分析控制因素,建立成矿模式,总结了哈日扎矿床综合勘查标志,为开展区域成矿规律研究和找矿勘查工作提供依据。
1 区域地质
研究区大地构造位置属于秦祁昆造山系—东昆仑弧盆系—北昆仑岩浆弧段(图1a),位于伯喀里克—香日德印支期 Au-Pb-Zn-Mo-石墨-萤石(Cu、稀有、稀土)成矿亚带。区域上地层发育较全,从古元古界到第四系均有出露,其中古元古界主要为金水口群,以片麻岩、角闪岩、大理岩等中—高级变质岩为主,是东昆仑地区的基底(Chen et al.,2017),中元古界主要以浅变质碳酸盐岩-碎屑岩建造为主,下古生界主要为滩间山群及纳赤台群,含有大量浅变质岩及中基性火山熔岩,上古生界主要出露泥盆系海陆交互相地层,石炭系海相-火山沉积、碳酸盐岩建造以及大量二叠系碎屑岩、变碎屑岩夹灰岩、火山岩和板岩,下中生界主要为上三叠统鄂拉山组陆相火山碎屑岩及火山碎屑熔岩。区域上断裂构造以压性或压扭性断裂为主,构成主干构造,走向为 NWW-EW 向,其中昆中断裂是区域内最为重要的分界断裂,以昆中断裂带为界,南、北构造活动性各有不同,且昆中断裂带自二叠纪以来随着弧前盆地向北俯冲,伴有右行走滑型韧性剪切带生成,早—中三叠世右行走滑型韧性剪切变形持续发展,晚三叠世以来脆性变形占主导,展布方向为 NW 向和NWW向,具多期活动的特点。受构造活动影响,各时代地层均有被切割(邓军等,2016燕正君, 2019)。区域上侵入岩广泛发育,以奥陶纪—泥盆纪与二叠纪—三叠纪中酸性侵入岩体居多。
2 矿床地质
2.1 地层
研究区主要出露古元古界金水口岩群(Pt1J)、上三叠统鄂拉山组(T3e)和第四系(Q)(图1b)。金水口岩群为一套变质沉积-火山岩,其原岩为砂泥质碎屑岩、基性火山岩、碳酸盐岩等,依据岩性组合特征可划分为片麻岩岩段、片岩岩段和碳酸盐岩岩段,片麻岩岩段岩性主要为黑云斜长片麻岩,在主断裂构造的作用下,其内形成一系列平行的 NE 向次级断裂带,成为主要的容矿空间,矿区北部 II-III 矿带及两者之间的一系列平行含铜多金属矿带就位于此断裂带内。片岩岩段岩性为斜长石英片岩,局部夹有斜长角闪片岩。碳酸盐岩岩段岩性主要为大理岩,局部夹变长石砂岩(角岩化砂岩)。鄂拉山组中酸性陆相火山岩,形成于叠覆造山环境,岩浆源于地壳,呈喷发不整合超覆于先成地质体之上;主要以英安质火山碎屑岩层为主,岩性有灰绿色晶屑凝灰熔岩、英安质晶屑岩屑熔结凝灰岩,英安质含角砾熔结凝灰岩等。可见大型的柱状节理; 经后期氧化后呈“ 红顶绿底 ”现象(辛后田等, 2004)。该套地层因岩石物理特性较脆,其内构造破碎带是成矿物质良好的运移、储存场所,VI 矿带已发现的矿体浅部基本位于该地层中的破碎带内。
2.2 构造
研究区构造主要表现为脆性断裂和浅表部层次构造破碎带 2 种类型,断裂构造几乎涉及所有岩石地层单位。从走向上来看,发育有 NW-SE 向、近 EW 向、近 SN 向、NE 向 4 组;其中以 NW-SE 向断层为主干构造,由一系列相互平行 NWW 向次级断裂组成,走向多为 130°~160°,倾向不一,倾角在 50°~70°。断裂带具多期活动特征,相互交切,错综复杂。矿体受断裂构造控制明显。其中,sb12、sb24这2条 NW 向展布的构造破碎带与 V、Ⅷ矿带关系密切, sb15、sb19、sb20共 3条 NW 向近乎平行展布与 VI矿带关系密切(图1b)。sb12 为矿区内规模最大的一条构造破碎带,走向NW,倾向SW,倾角65°~85°,长度约3230 m,地表宽5~40 m。带中岩性主要为碎裂花岗闪长岩、碎裂二长花岗岩,碎裂似斑状二长花岗岩以及英安质晶屑岩屑熔结凝灰岩、石英脉、细粒二长花岗岩脉。破碎层厚度一般为10~130 m,延深为 10~630 m;sb24 构造破碎带长 1820 m,宽 5~25 m,局部宽达 80 m,倾角 50°~70°;sb15、sb19、sb20沿 NW 方向呈交汇趋势,长 260~3000 m、宽 3~50 m,带内岩石破碎,以张性特征为主,带中岩性主要为碎裂英安质弱熔结凝灰岩,近地表岩石破碎,氧化淋滤后呈红褐色,深部随着深度增大,岩石趋于完整,但整体围岩节理发育。破碎层厚度一般为 5~150 m,延深为50~380 m。
2.3 岩浆岩
研究区岩浆活动十分强烈,分布广泛,主要为中酸性侵入岩;出露的侵入岩主要有印支期花岗闪长岩、似斑状二长花岗岩和二长花岗岩,早侏罗世花岗闪长斑岩等(图1b)。花岗闪长岩年龄(234.5± 4.8) Ma,形成于洋壳大规模俯冲碰撞阶段(宋忠宝等,2013);似斑状二长花岗岩年龄(239.3±2.2) Ma,研究认为该岩体形成于三叠纪早期俯冲阶段,为基性下地壳部分熔融,混染幔源物质的产物;二长花岗岩年龄(242.6±2.6) Ma、(245.8±3.4) Ma(国显正等,2016);在 V 矿带脉状多金属矿体底部发现花岗斑岩,年龄(223.8±1.4)~(222.5±1.0) Ma,为区内最主要的成矿岩体,产于后碰撞构造时期,是岩浆强烈结晶分异的产物(马忠元等,2024b)。北部I矿带花岗闪长斑岩年龄198~196 Ma,为幔源岩浆底侵下地壳而形成的产物(杨平等,2010)。
3 矿床地质
3.1 矿带特征
矿区地表共圈定矿带11条。其中,V、Ⅵ矿带按 100 m×80 m 网度全面开展了详查工程加密控制工作。其他矿带依据见矿情况按200~400 m×160 m网度开展了稀疏控制。
1哈日扎矿床大地构造位置图(a)与地质矿产图(b)
1—第四系;2—上三叠统鄂拉山组;3—古元古界金水口岩群;4—早侏罗世花岗闪长斑岩;5—晚三叠世似斑状二长花岗岩;6—晚三叠世花岗闪长岩;7—晚三叠世二长花岗岩;8—晚三叠世正长花岗岩;9—花岗岩脉;10—地质界线;11—断层位置及编号;12—构造蚀变带位置及编号; 13—矿带位置及编号;14—胜利铁矿采坑;15—铜矿体;16—剖面位置及编号
V矿带呈带状,规模、产状与sb12构造破碎带一致,金属矿化主要为方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化、黄铜矿化、毒砂矿化等,成因类型属热液脉型。以沿宽窄不一的石英脉及岩石裂隙充填的细小团块状、细脉状、不规则线状、网脉状、星点状矿化为主。矿带地表及深部共圈定了 29 条铜铅锌银复合矿体(V-1~V-29)。V 矿带圈定的矿体规模大,复合种类多,尤其是银品位厚度较大,共伴生金锡等,综合利用价值高。带内矿种以 Pb、Zn、Ag 为主,具少量的Cu矿化,Cu、Ag、Pb关系密切,银矿体主要与铅矿体共生,独立Ag矿体很少,矿带南段以Pb、Zn、 Ag 矿化为主,北段以 Cu、Pb、Zn、Ag 矿化为主,空间上具有一定的矿种分带性。
Ⅵ矿带呈带状,规模、产状与sb15、sb19、sb20构造破碎带一致,金属矿化主要为方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化、毒砂矿化等,成因类型属热液脉型。 VI 矿带浅部主要以沿宽窄不一的石英脉体充填的细小团块状、脉状、星点状矿化为主;深部可见有呈稀疏星点状、浸染状、不规则细网脉状的黄铁矿、方铅矿及铁闪锌矿矿化;矿化主要赋存于具强蚀变的岩石中。该矿带地表及深部共圈定了 36 条铅锌银复合矿体(Ⅵ-1~Ⅵ-36)。Ⅵ矿带圈定的矿体规模较大,复合种类多,尤其是银品位厚度较大,综合利用价值高。带内矿种以 Pb、Zn、Ag 为主,具少量的 Cu 矿化,Ag、Pb 关系密切,银矿体主要与铅矿体共生,独立Ag矿体很少。
整个矿区矿化以充填成矿为主,矿化的富集程度与岩石中裂隙发育及各类硅质脉体(含石英脉) 充填的密集程度、脉宽等有关。脉体充填越密集、脉体越宽,矿化越富集;岩石破碎程度高、裂隙发育密集,往往矿化越富集,所圈定的矿体规模大、品位高。
3.2 矿体特征
矿区地表及深部共圈定矿体 148 条,已发现的矿体除北矿区 I 矿带产于花岗闪长斑岩中,成矿类型为斑岩型外,其他矿体主要均产于NW向、NE向、近SN向的构造带内,成因类型为与斑岩成矿系统有关的热液脉型。
V号主矿带圈定 29条多金属矿体,主矿体为似层状、囊状、脉状,其他矿体多为条带状、透镜状,规模不等,以矿石类型划分主要为铜铅锌银(图2a)、铅锌矿体、铜矿体、银矿体等,矿体的矿石类型相对复杂,可在同一矿体中划分铜、铅锌、银及铜铅锌银复合矿等多种矿石类型。矿体的长度、厚度和延伸变化均较大,V-1 主矿体长达 3200 m,其余矿体长 50~976 m;延深一般 5~479 m,最大处可达 627 m (V-1 矿体);矿体厚度一般 1.08~6.95 m,单工程最大厚度为 53.07 m。矿体中 Cu 品位为 0.23%~0.81%,Pb 品位为 0.31%~1.27%,Zn 品位为 0.52%~1.23%,Ag品位为 42.95×10-6~105.33×10-6,有用组分分布均匀程度属均匀—较均匀。
Ⅵ号主矿带圈定36条多金属矿体,主矿体多为似层状、脉状,其他矿体多为条带状、透镜状,规模不等,以矿石类型划分主要为铅锌银和铅锌复合矿体(图2b),矿体的矿石类型相对复杂,可在同一矿体中划分铅锌、铅锌银矿等多种矿石类型。矿体的长度、厚度和延伸变化均较大,一般长50~600 m,最长达808 m(Ⅵ-1矿体);延深一般20~439 m,最大处可达 723 m(Ⅵ-3 号矿体);矿体厚度一般 1.09~10.97 m,单工程最大厚度为 31.96 m。矿体中 Pb 品位为 0.33%~2.11%,Zn 品位为 0.51%~1.88%,Ag 品位为 40.52×10-6~335.36×10-6,有用组分分布均匀程度属均匀—较均匀。
2哈日扎矿床Ⅴ矿带35勘探线剖面(a)与Ⅵ矿带15勘探线剖面(b)特征
1 —含矿构造破碎带;2—铜铅锌银复合矿体;3—铅锌银复合矿体;4—钻孔及编号
3.3 矿石特征
矿石类型有铅锌矿石、银矿石、铜矿石、铅锌银矿石、铅锌铜矿石、铜银矿石、铜铅锌银矿石等。其中,铅锌银矿石最普遍,铜铅锌银矿石结构最为复杂。铜铅锌银矿石结构主要为自形—半自形结构、他形粒状结构(图3a、b),构造以浸染状构造为主,次有脉状构造(图3c、d)。
铜铅锌银矿石中金属硫化物复杂,主要有黄铁矿、毒砂(图3a、f)、白铁矿、方铅矿、闪锌矿(图3b、 3d)、黄铜矿(图3e)、褐铁矿、辉银矿、孔雀石、蓝铜矿(图3c、g、h)等,非金属矿物主要以斜长石、石英、钾长石为主,占 75%~80%,其次为角闪石、黑云母、绢云母、方解石。
铜铅锌银矿石矿物生成顺序:黄铁矿→毒砂→ 白铁矿→(黄铜矿Ⅰ)→磁黄铁矿→方铅矿、闪锌矿、辉银矿→黄铜矿Ⅱ→黝铜矿(图3e)(白铅矿)褐铁矿、蓝铜矿、孔雀石。
3哈日扎矿床铜铅锌银矿石宏观和微观照片
a—毒砂呈自形—半自形结构;b—闪锌矿呈他形粒状结构;c—黄铜矿呈浸染状构造;d—方铅矿、黄铁矿呈脉状构造;e—黝铜矿交代黄铜矿,黄铜矿交代磁黄铁矿,磁黄铁矿交代黄铁矿;f—毒砂交代黄铁矿;g—闪锌矿交代方铅矿,黄铜矿与闪锌矿呈固溶体分离结构;h—半自形黄铁矿、沿他形黄铜矿边缘交代的板状蓝铜矿;Thr—黝铜矿;Ars—毒砂;Sph—闪锌矿;Gn—方铅矿;Cp—黄铜矿;Py—黄铁矿;Mal—孔雀石
3.4 围岩蚀变
矿区围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、高岭石化、方解石化,少量白云母化、碳酸盐化等,主要沿构造破碎带分布。
硅化是最普遍最显著的一种蚀变,表现形式有 3 种:①石英似斑晶的熔蚀和再生长;②石英重结晶;③在岩体及围岩中普遍发育石英脉(图4a),有石英单矿物脉,也有石英和其他蚀变矿物共同组成的脉,脉的产状与裂隙一致,以陡倾为主。早期石英脉结构简单,呈单一细脉状;晚期短、粗脉多,硅化形成的石英脉十分发育,原岩中的矿物大部分消失,代之以脉状石英,含量较高,彼此紧密接触镶嵌分布,多发育金属硫化物,是矿区最直接的找矿线索。
绢云母化、绿帘石化主要由斜长石(图4b、c)发生蚀变而成,常杂乱分布于岩石中,常伴有金属矿化,绿帘石化基本由角闪石发生蚀变而成。矿区铜铅锌银复合矿体常出现在绿泥石化碎裂似斑状二长花岗岩底部,因此,碎裂似斑状二长花岗岩中的绿泥石化带具有一定的指示矿体意义。
方解石化常见有节壳状方解石沿破碎带或孔隙中呈脉状或团块状产出(图4d)。局部可见到含矿的方解石脉,常与后期的金属硫化物密切共生。岩石中的暗色矿物常发生白云母化、碳酸盐化,并析出大量铁质,只保留假象,方解石化并非成矿期的蚀变,常见于热液后期。
3.5 热液脉型矿成矿期/阶段
通过野外对各类矿脉的穿插关系、矿物组合,以及室内矿石镜下观察研究表明:Ⅴ、Ⅵ矿带银多金属矿体的蚀变矿化期次可分为热液早期、热液晚期和表生氧化期3期(表1)。
热液早期:是铜铁砷锡等矿物形成的阶段,随着岩浆冷却收缩和区域构造发育,含矿热液在H2S-、F-、Cl-等挥发组分的带动下沿围岩裂隙及 NW 向、 NE向的构造破碎带运移,在含矿热液运移的过程中不同的温度阶段形成了不同矿种,主要以高中温的毒砂、黄铁矿、黄铜矿等为主,该阶段以充填-交代为主。矿物常呈星点状、浸染状均匀分布于岩石中,或是形成黄铁、毒砂矿脉(图5a~c)。
热液晚期:热液在充填-交代后,形成了大量的中低温矿种,金属矿物以方铅矿、闪锌矿、辉银矿等为主,及少量的黄铁矿,非金属矿物以低温石英为主,主要表现为灰色硅化,为银多金属的主要形成时期;多沿张性节理、剪节理及构造蚀变带充填,形成种类繁多的各类矿脉(图5a、c、d),显示出多阶段成矿的特征。
表生氧化作用:形成大量的碳酸盐矿物(主要为方解石),方解石沿前期热液充填-交代形成的梳状石英脉或晶簇的空腔进行充填(图5d),金属矿物为褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿等表生氧化矿物,主要为金属矿物的氧化阶段,即矿床形成后的变化阶段。
4哈日扎矿床典型围岩蚀变照片
a—强硅化,石英与金属硫化物共生;b—强绿帘石化,由斜长石蚀变;c—强绢云母化、绿泥石化;d—强方解石化、高岭土化
1哈日扎矿床成矿期次及成矿阶段矿物生成顺序
5哈日扎矿床热液脉型矿脉穿插关系图
a—早期含毒砂、黄铁矿、黄铜矿脉被晚期含黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等脉体交切;b—早期热液脉中含黄铁矿、毒砂等;c—早期含毒砂、黄铁矿脉被晚期含黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等脉体交切;d—晚期含黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等脉体被表生氧化期含褐铁矿化方解石脉交切;Py—黄铁矿;Ars—毒砂;Gn—方铅矿;Sph—闪锌矿
6哈日扎矿床成矿模式图
1—上三叠统鄂拉山组;2—古元古界金水口岩群片麻岩岩段;3—古元古界金水口岩群碳酸盐岩岩段;4—古元古界金水口岩群片岩岩段;5— 晚三叠世似斑状二长花岗岩;6—晚三叠世花岗闪长岩;7—晚三叠世二长花岗岩;8—早侏罗世花岗闪长斑岩;9—斜长花岗岩;10—断层;11— 构造蚀变带及矿体
4 矿床成因与勘查标识
4.1 矿床成因
4.1.1 控矿因素
(1)地层与成矿关系
区域上古元古界金水口岩群为区域上重要的金、铁矿赋矿层位(卢焕章等,2018),五龙沟构造蚀变岩型金矿、瓦勒尕构造蚀变岩型金矿产于该变质岩系中,其中发育的中深构造层次韧性剪切带是形成构造蚀变岩型金矿的重要含矿层位(马麟等, 2021)。哈日扎矿区内发现的热液脉型铜矿(化) 体、铜铅锌银复合矿体均与金水口岩群中的构造破碎带有关。上三叠统鄂拉山组是矿区内出露面积最大的地层,该岩石物理特性较脆,柱状节理等发育,是成矿物质的储存场所,提供储存条件。
(2)构造与成矿关系
构造是矿区最主要的控矿因素;本区经历了多次复杂而强烈的构造运动,不同规模和力学性质的构造形迹发育尚好,其中NW向和NE向的断裂组成了区内的主体构造骨架,NE向断裂为NW向断裂的次一级构造。NW向断裂在地表形成的破碎带规模大,宽一般2~50 m,带内常见褐铁矿化、黄铁矿化及弱孔雀石化蚀变现象以及后期石英脉等充填,表明该断裂是后期热液运移的良好通道,具有明显的容矿性质,为矿区主要储矿构造。区内规模最大的V、 VI矿带均产于该方向断裂带中。
(3)岩浆活动与成矿关系
矿区内以大量发育中酸性侵入岩为特征,其中晚三叠世侵入岩广泛发育,岩体的分布受区域断裂构造控制,总体呈北西向延伸。而花岗斑岩中主成矿元素 Cu、Pb、Zn、Ag含量丰富,是矿区重要的成矿地质体。
4.1.2 矿床形成机制及成矿模式探讨
哈日扎矿区的矿体主要赋存于鄂拉山组陆相火山岩、各类中酸性花岗岩中,矿体主要受构造控制,成矿物质来源主要为岩浆。而热液脉型银多金属矿床多处于区域次级构造中,并且常受控于火山机构,这些构造可为成矿流体的迁移提供了较为集中的通道。结合东昆仑东段构造演化特征以及矿区的控矿因素及形成机制,认为哈日扎矿床形成于晚三叠世后碰撞伸展环境,属于与浅成—超浅成侵入岩有关的中低温热液脉型银多金属矿床。
考虑到在Ⅵ矿带 11、15、19 这 3 条勘探线钻孔中发现了晚期侵入的蚀变斜长花岗岩体,岩体具有强的青磐岩化(绿帘石为主)、泥化(高岭石化为主) 蚀变,蚀变岩石中具有星点状、稀疏浸染状方铅矿、闪锌矿和黄铜矿。且由浅及深蚀变分带为:青磐岩化带(绿帘石、绿泥石)→泥化带(高岭石),蚀变岩石厚度大,显示出斑岩型矿化的特征,因此推测深部可能存在厚大囊状斑岩型铜矿体。并据此建立了哈日扎地区成矿模式(图6),深部花岗斑岩体顶部聚集了大量的富含 Pb、Zn、Ag、Cu的气水热液,这些气水热液沿造山过程中形成的一系列NW向的断裂构造(如F4)迁移,在这些断裂的扭张部位或者是其派生的一系列次级张性断裂、节理裂隙中充填,并与围岩交代形成了银多金属矿体(Ⅴ、Ⅵ矿带),矿体受构造控制明显,矿体产状与构造产状一致。同时,在岩浆分异时,一部分花岗斑岩枝侵入到浅地表层次,其携带的含铜热液,在斑岩脉状内部及其围岩裂隙或是破碎带中逐渐富集形成铜多金属矿(I、II、III、F2W、F3W、F5W 等矿带),富含硫化物的花岗斑岩体岩与金水口岩群大理岩层接触部位形成矽卡岩型铁铜多金属矿体(胜利铁矿)。
2哈日扎矿床综合勘查标志
4.2 综合勘查标志
野外地质勘查工作表明,针对浅部,通过地质填图、面积性水系沉积物测量确定优选矿种的分布范围;用 1∶2 千岩石剖面、激电中梯剖面、高精度磁法测量等圈定呈带状展布的异常进行矿化定位,再利用激电联合剖面法可辅助判定矿体产状。针对深部,结合地质变化规律,利用广域电磁法测量,判定隐伏矿体位置。地表褐红色及土黄色的破碎蚀变带,具较强的硅化和绢英岩化,是直接的地质找矿标志;高强度的化探异常是重要的找矿标志,尤其是 Ag 元素强度达到了 1000×10-9,并且组合元素同时具备低、中温元素的综合化探异常是良好的化探找矿标志;视极化率值大于 4%、视电阻率值小于 400 Ω·m的带状激电异常是寻找银多金属矿地球物理标志(周青禄等,2014马忠元等,2016)。依据找矿勘查成果,结合地质、地球化学和地球物理特征,建立了哈日扎矿床综合勘查标志(表2)。
5 结论
哈日扎矿床是银、金、铅锌、铜、锡多矿种复合矿床,其地质特征与综合勘查标识研究对于东昆仑东段斑岩成矿系统成矿规律和找矿勘查工作具有重要的理论和实际意义。本研究取得如下成果和认识:
(1)区内的热液脉型银多金属矿体的蚀变矿化期次分为热液早期、热液晚期和表生氧化期;区内矿石类型有铅锌矿石、铅锌银矿石、铜铅锌银矿石、银矿石、铜矿石、铅锌铜矿石、铜银矿石等。
(2)地表“火烧皮”现象和孔雀石化、硅化等矿化蚀变;NW 向断裂构造及其派生的 NE 构造,岩体与金水口岩群大理岩地层接触带等为哈日扎地区地表主要找矿标志。
(3)哈日扎地区铜铅锌银复合矿是东昆仑成矿带碰撞造山环境下形成斑岩型-浅成低温热液脉型-矽卡岩型矿床成矿系列,其深部可能存在厚大囊状斑岩型铜矿体,具有较大找矿潜力。
注释
① 辛后田,韩英善,陈能松.2004. J47C004002(都兰县幅)1∶25万区域地质调查报告[R]. 天津: 天津地质矿产研究所,132-165.
1哈日扎矿床大地构造位置图(a)与地质矿产图(b)
2哈日扎矿床Ⅴ矿带35勘探线剖面(a)与Ⅵ矿带15勘探线剖面(b)特征
3哈日扎矿床铜铅锌银矿石宏观和微观照片
4哈日扎矿床典型围岩蚀变照片
5哈日扎矿床热液脉型矿脉穿插关系图
6哈日扎矿床成矿模式图
1哈日扎矿床成矿期次及成矿阶段矿物生成顺序
2哈日扎矿床综合勘查标志
Chen J, Wei J, Fu L, Li H, Zhou H, Zhao X, Tan J. 2017. Multiple sources of the Early Mesozoic Gouli batholith, eastern Kunlun Oro-genic Belt, northern Tibetan Plateau: Linking continental crustal growth with oceanic subduction[J]. Lithos, 292: 161-178.
Wang H, Feng C, Li R, Li D. 2018. Geological characteristics, metallo-genesis, and tectonic setting of porphyry-skarn Cu deposits in East Kunlun Orogen[J]. Geological Journal, 53: 58-76.
邓军, 王庆飞, 李龚健. 2016. 复合造山和复合成矿系统: 三江特提斯例析[J]. 岩石学报, 32(8): 2225-2247.
谷子成, 龙灵利, 王玉往, 祝新友, 李顺庭, 王新雨, 童海奎, 马财, 代岩. 2021. 东昆仑那更康切尔沟银多金属矿床晚二叠世流纹斑岩年代学和地球化学特征研究[J]. 矿产勘查, 12(4): 919-933.
郭晓宇. 2018. 斑岩-浅成低温热液成矿系统基本特征与研究进展[J]. 世界有色金属, (16): 256-259.
国显正, 贾群子, 孔会磊, 栗亚芝, 李金超, 马忠元, 王宇. 2016. 东昆仑东段哈日扎石英闪长岩时代、成因及其地质意义[J]. 地质科技情报, 35(5): 18-26.
国显正, 谢万洪, 周洪兵, 田承盛, 贾群子. 2019. 东昆仑那更康切尔银多金属矿床流纹斑岩锆石 U-Pb 年代学、地球化学特征及其地质意义[J]. 地球科学, 44(7): 2505-2518.
卢焕章, 池国祥, 朱笑青. 2018. 造山型金矿的地质特征和成矿流体[J]. 大地构造与成矿学, 42(2): 244-265.
马麟, 孙江雄, 祁有民. 2021. 青海都兰县五龙沟金矿床地质特征与矿床成因[J]. 矿产勘查, 12(9): 1888-1897.
马忠元, 李良俊, 周青禄, 马成兴, 赵建鹏. 2013. 东昆仑哈日扎斑岩型铜矿床特征及成因探讨[J]. 青海大学学报: 自然科学版, (3): 69-75.
马忠元, 王昌勇, 丁晓英, 郝艳, 李珺, 冶占福. 2016. 物探方法在青海哈日扎矿区找矿中的应用[J]. 青海大学学报(自然科学版), 34 (6): 44-50.
马忠元, 张爱奎, 李军, 马强, 王磷, 张彩霞. 2023. 东昆仑哈日扎矿床斑岩-热液成矿特征及找矿远景[J]. 新疆地质, 41(4): 538-546.
马忠元, 张勇, 李军, 马强. 2024a. 东昆仑清水河东沟钼矿床成矿模式探讨[J]. 地质找矿论丛, 39(3): 293-300.
马忠元, 柴佳兴, 张爱奎, 燕正君, 张金阳. 2024b. 东昆仑哈日扎—那更康切尔银矿区花岗岩年代学、地球化学及岩石成因[J]. 地球科学, 49(5): 1778-1792.
马忠元, 张金阳, 张勇, 马强, 李军. 2025. 东昆仑三叠纪斑岩成矿系统及成矿模式[J]. 地质通报, 44(4): 534-551.
莫宣学, 罗照华, 邓晋福. 2007. 东昆仑造山带花岗岩及地壳生长[J]. 高校地质学报, 13(3): 403-414.
石玉莲, 杨启安, 李敏. 2020. 东昆仑益克郭勒铜钼多金属矿地质特征及找矿标志[J]. 矿产勘查, 11(3): 463-472.
宋忠宝, 张雨莲, 陈向阳, 江磊, 李东生, 舒晓峰, 栗亚芝, 李金超, 孔会磊. 2013. 东昆仑哈日扎含矿花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石 U-Pb定年及地质意义[J]. 矿床地质, 32(1): 157-168.
王小龙, 袁万明, 冯星, 冯云磊, 程学芹. 2017. 东昆仑哈日扎多金属矿区花岗斑岩与闪长岩 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄及其地质意义[J]. 地质通报, 36(7): 1158-1168.
许远平, 谢万洪, 杨永峰, 何政伟, 文军. 2014. 青海东昆仑那更康切尔银矿地质特征及找矿远景浅析[J]. 新疆地质, 32(1): 113-117.
燕正君. 2019. 青海省哈日扎矿区银多金属矿成因探讨[D]. 长春: 吉林大学.
杨平, 裴生菊, 陈丽娟, 唐健, 赵海霞. 2010. 青海哈日扎含铜斑岩特征及其找矿潜力分析[J]. 青海大学学报: 自然科学版, 28(6): 62-68.
张斌, 孔会磊, 李智明, 李金超, 杨涛, 马忠元, 马成兴, 王宇. 2016. 东昆仑哈日扎铅锌多金属矿区英云闪长岩锆石 U-Pb 定年、地球化学及其地质意义[J]. 地质科技情报, 35(5): 9-17.
张勇, 马忠元, 李小伟, 奎明娟, 刘智刚, 莫生娟. 2025. 东昆仑清水河东沟斑岩型钼矿床含矿岩体年龄、地球化学特征及其对成矿机制的约束[J]. 地质通报, 44(4): 679-704.
赵维孝, 谭富荣, 解安炳, 晁海德, 刘世明, 朱战挺, 马奇明. 2019. 青海哈陇休玛斑岩型钼矿空间位置及成因探讨[J]. 中国钼业, 4 (4): 15-19.
周青禄, 马忠元, 李建亮, 马成兴, 刘勇, 杨子颖. 2014. 浅析东昆仑哈日扎斑岩铜矿地球物理特征及找矿前景[J]. 西部探矿工程, (8): 188-190.