东昆仑祁漫塔格地区构造岩浆作用与成矿关系初步探讨.pdf

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卷( V o l u m e ) 3 5 , 期( N u m b e r ) 2 , 总( S U M) 1 2 9 页( P a g e s )2 3 2~ 2 4 1 , 2 0 1 1 , 5 ( Ma y ,2 0 1 1  ) 大 地 构 造 与 成 矿 学  G e o t e c t o n i c ae t Me t a l l o g e n i a 收稿日期2 0 1 0  0 7  2 0 ;改回日期2 0 1 0  1 1  0 4 项目资助中国地质调查局国土资源大调查研究项目( 编号 1 2 1 2 0 1 0 9 1 3 0 1 5 ) 。 第一作者简介伍跃中( 1 9 6 5-) , 男, 教授级高级工程师, 从事构造地质与区域成矿学研究。E m a i l w u y u e z h o n g @s i n a . c o m 东昆仑祁漫塔格地区构造岩浆作用与成矿关系初步探讨 伍跃中,乔耿彪,陈登辉 ( 中国地质调查局 西安地质矿产研究所, 陕西 西安 7 1 0 0 5 4 ) 摘 要 以钾、 钠含量变化为主要指标获取祁漫塔格地区各个地史时期花岗岩类的成因类型, 结果表明, 区内构造 岩浆作用在时间上具有明显的阶段性, 加里东中晚期是本区第一次侵入岩浆作用的高峰期, 印支中晚期为本区花 岗岩浆作用的鼎盛时期, 加里东中晚期和印支中晚期也是区内两次区域成矿作用的大爆发期。岩体分布具有明显 的方向性, 主要由北东向和北西向两组构造岩浆岩带组成, 而且, 至少自加里东期以来, 两组岩带的空间展布、 发育 规模、 成因类型等诸方面都具有长期此消彼长的变化特点。同时期, 两组构造带的碱交代作用类型、 成矿作用特点 都存在明显的区别, 加里东中晚期北东向构造带以钾质交代作用为主, 形成了白干湖大型钨锡矿; 此时北西向构造 带则以钠质交代作用为主, 形成以驼路沟钴矿为代表的钴矿系列。此外, 同一岩带, 花岗岩成因类型不同, 其成矿 作用特点有别。 关键词 构造岩浆作用; 碱交代作用; 区域成矿作用; 东昆仑祁漫塔格地区 中图分类号 P 6 1 1 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 1  1 5 5 2 ( 2 0 1 1 ) 0 2  0 2 3 2  1 0 0 引 言 祁漫塔格地区位于新疆维吾尔自治区和青海省 交界处, 呈向北突出的弧形山脉展布, 大地构造位置 处于东、 西昆仑造山带与阿尔金造山带的交汇地带, 具体属于东昆仑造山带的西段。区内矿产资源非常 丰富, 矿种多、 成因类型复杂, 已发现白干湖大型钨 锡矿田、 迪木那里克铁矿、 维宝铅锌矿、 卡而却卡铜 多金属矿、 野马泉铁多金属矿、 肯德可克铁多金属 矿、 驼路沟钴矿、 乌兰乌珠尔似斑岩型铜锡矿等众多 大中型矿床。这些矿床多集中形成于印支中晚期和 加里东晚期。另外, 从空间分布上看, 祁漫塔格弧形 山脉的东段和西段成矿作用( 类型、 时代) 存在明显 差异, 那么造成区内矿产时空分布变化的根本原因 是什么人们应该如何从地质作用的本质来把握区 域成矿作用的特点, 进而分析找矿潜力和确定找矿 方向呢 成矿作用实际上是一种特殊的地质作用, 矿产 可以看作是一种特殊的岩相。区域成矿学家认为, 区域成矿作用与地质构造发展演化是一致的, 区域 成矿作用是区域地质构造活动的一个组成部分。正 确认识一个地区地质构造特征及其发展演化过程, 是深入探讨其区域成矿特征和矿产时空分布规律的 基础。由于祁漫塔格地区岩浆作用特别是中酸性花 岗岩浆侵入活动十分强烈, 对区内各类矿产具有直 接或间接的影响, 因此, 笔者从区内花岗岩类构造岩 浆作用与成矿作用的关系研究入手, 探讨该区区域 成矿作用特点, 这对于科学部署区域找矿勘查工作 和指导找矿实践具有重要的理论和现实意义。 1 区域地质概况 如前所述, 祁漫塔格地区位于东昆仑造山带的 西段, 局限于东昆仑造山带与阿尔金造山带所夹持 的三角形区域。其北部是由中酸性侵入岩类为主组 成的向北凸出的祁漫塔格弧形山脉, 南部发育新生 第 2期伍跃中等东昆仑祁漫塔格地区构造岩浆作用与成矿关系初步探讨2 3 3 代库木库里盆地。西北以阿尔金南缘断裂为界与阿 尔金造山带相隔, 东北与柴达木地块相邻, 南侧以昆 南断裂为界与巴颜喀拉造山带相接。关于祁漫塔格 地区地质构造的认识和构造单元的划分存在多种不 同的 意 见 ( 青 海 地 质 矿 产 局,1 9 9 1 ;姜 春 发 等, 1 9 9 2 ;许志琴等,1 9 9 6 ;李廷栋和肖序常,1 9 9 6 ) , 目前一般以昆北、 昆中断裂为界将其划分为北昆仑 ( 北祁漫塔格) 早古生代岩浆弧带、 中昆仑微陆块 ( 早古生代复合岩浆弧带) 和南昆仑早古生代增生 楔杂岩带( 李荣社等,2 0 0 8 ) , 见图 1 。 Ⅰ. 塔里木陆块;Ⅱ. 柴达木地块;Ⅲ. 昆仑造山带;Ⅲ1  1 . 北昆仑地块;Ⅲ1  2 . 库地 -其曼于特 -祁漫塔格镁铁质 -超镁铁质岩带;Ⅲ1  3 . 中昆仑微地块( 早古生代、 晚古生代复合岩浆弧) ;Ⅲ1  4 . 柳什塔格 -诺木洪 -乌妥蛇绿构造混杂岩带;Ⅲ1  5 . 昆南早古生代增生楔;Ⅲ2  1 . 柯岗 -阿羌 -风华山晚古生代裂谷带;Ⅲ2  2 . 南昆仑晚古生代残留弧;Ⅳ. 巴颜喀拉构造带;Ⅴ. 阿尔金造山带。①. 阿尔金南缘断裂; ②. 昆南断裂带;③. 白干湖断裂带。A . 迪木那里克铁矿;B . 戛勒赛钨锡矿;C . 白干湖钨锡矿;D . 乌兰乌珠尔似斑岩型铜矿;E . 肯德可克 钴铋矿;F . 维宝铅锌矿;G . 卡尔却卡铜钼矿;H . 驼路沟钴金矿。 图 1 昆仑 -阿尔金成矿带构造单元划分及祁漫塔格地区主要矿床分布图 ( 构造单元划分据李荣社等, 2 0 0 8修改) F i g . 1 Ma ps h o w i n gt h et e c t o n i cu n i t so f t h eKu n l u n  A l t u nt e c t o n i cb e l t a n dt h ed i s t r i b u t i o n o f ma i nd e p o s i t s i nt h eQi ma n t a g ea r e a 研究区地层发育较齐全、 时代跨度大, 涵盖了自 新太古代至新生代几乎所有地层。但岩石地层特征 区域差异明显。以昆中断裂为界, 以北的昆中和昆 北带出露地层较相近, 具有以中元古界为结晶基底、 上元古界为稳定盖层的二元结构特征; 而以南的昆 南带及南邻的巴颜喀拉地区, 地层发育则各具特色, 它们与昆北及昆中带差异显著, 姜春发等( 1 9 9 2 ) 称 之为软基底。 前寒武纪, 在昆中和昆北带发育古元古界中 - 深变质岩系及中 -上元古界浅变质沉积建造; 而在 昆南带则主要为中 -上元古界火山 -沉积建造。 早古生代, 昆中、 昆北带发育有奥陶系 -志留系 滩间山群和志留系, 前者以陆源碎屑岩和碳酸盐岩 为主, 后者包括鸭子泉中基性火山岩组和白干湖组 复理石建造( 黎敦朋等, 2 0 0 3 ①) ; 昆中断裂以南的晚 奥陶世 -志留纪称为纳赤台群, 属于的一套低级区 域变质碎屑岩及泥质岩, 具海相类复理石建造特征 ( 王秉璋等, 2 0 0 4 ②) 。泥盆系分布在昆中断裂以北 地区, 仅发育上泥盆统, 缺失下 -中泥盆统, 为一套 海陆交互相沉积, 下部岩石组合为磨拉石建造, 上部 为一套陆相火山岩。石炭系发育较齐全, 昆中断裂 以北属于稳定型、 以南属于活动型沉积。二叠系主 要分布于昆南带, 岩石组合上部为碳酸盐岩, 中部为 变火山岩夹碎屑岩、 硅质岩及灰岩, 下部为碳酸盐 岩。三叠系 在昆北、 昆中带缺失中、 下三叠统, 上三 叠统为一套陆相火山 -沉积岩系; 而在昆南带下、 中 三叠统显示变化频繁的动荡环境沉积, 浊流沉积发 育; 巴颜喀拉山地区则为一套活动型海相类复理石 沉积建造。侏罗纪以后至新生代研究区属于山间盆 地或断陷盆地陆相沉积环境。 研究区断裂构造发育, 大型主干断裂( 或韧性 剪切带) 包括北东向和北西( 北西西) 向两组。北东 ①黎敦朋, 李新林, 王向利, 周小康, 杜少喜.2 0 0 3 .1 ∶ 2 5万阿牙克库木湖幅区域地质调查报告.陕西省地质调查院. ②王秉璋, 王瑾, 叶占福, 宋泰钟, 薛宁, 李原, 索有贤, 马永寿.2 0 0 4 .1 ∶ 2 5万布喀达坂峰幅区域地质调查报告.青海省地质调查院. 2 3 4 第 3 5卷 向断裂主要有 阿尔金南缘断裂( F 1) 、 白干湖断裂 ( F 2) 、 鸭 子 泉 -鸭 子 达 坂 断 裂 ( 或 韧 性 剪 切 带) ( F 3) ; 北西向断裂主要有 祁漫塔格北缘隐伏断裂 ( F 4) 、 阿达滩北界断裂( F5) 、 昆北断裂( 那棱格勒河 断裂) ( F 6) 、 昆中断裂( F7) 、 昆南断裂( F8) 。这些断 裂位置及编号详见图 2 。 区内岩浆活动强烈, 尤以花岗岩浆侵入活动为 主, 岩体分布受区域构造控制明显, 其展布方向( 长 轴方向) 与所处区域构造线一致, 形成时期包括晋 宁期到燕山期的每个构造旋回。 2 祁漫塔格地区花岗岩类构造岩 浆作用特点 笔者曾系统收集了祁漫塔格地区花岗岩类岩石 化学数据 ( 伍跃中等, 2 0 0 9 a ) , 统一采用 C o l l i n se t a l . ( 1 9 8 2 ) 提出的 K 2O  N a2O分类图解法, 获得区内 各个地史时期花岗岩类的成因类型( 图 2 ) 。结果表 明, 晋宁期以 S型为主, 优势方位不明显。加里东期 优势方位为北东向, 以 A型为主; 北西向处于次要 地位, 以 I 型为主。华力西期 -印支期, 优势方位为 北西向, 岩石类型在华力西早、 中期以 I 型为主, 华 力西晚期至印支期以 A型为主; 此时北东向处于次 要地位, 岩石类型以 A型为主。燕山期, 整个祁漫 塔格地区昆中断裂以北均为 A型,以南形成新的构 图 2 祁漫塔格地区各个时期花岗岩类及相关重要矿床分布图( 据伍跃中等,2 0 0 9 a 修编) F i g . 2 Ma ps h o w i n gt h ed i s t r i b u t i o no f g r a n i t o i d so f v a r i o u sp e r i o d sa n dt h e i rr e l a t e do r ed e p o s i t s i nQi ma n t a g eA r e a ( R e v i s e da c c o r d i n gt oWue t a l . ,2 0 0 9 a ) 第 2期伍跃中等东昆仑祁漫塔格地区构造岩浆作用与成矿关系初步探讨2 3 5 造岩浆岩带, 岩石类型主要为 I 型。并且, 燕山期昆 中断裂以北早期以北西向为主, 晚期以北东向为主。 详见表 1 。这说明, 至少自加里东期以来, 祁漫塔格 地区花岗岩类的空间展布、 发育规模、 成因类型等诸 方面都始终受到北东向和北西向两组构造带的活动 强度、 力学性质交替变化的控制, 因此这是一个由北 东向和北西向两组构造岩浆岩带长期交替作用形成 的复合岩浆岩带。笔者进一步总结认为, 祁漫塔格 地区花岗岩类构造岩浆作用具有如下特点( 伍跃中 等, 2 0 0 9 a ) 表 1 祁漫塔格构造岩浆岩带性质变化特征表 T a b l e 1 C h a r a c t e r i s t i c s o f t h et e c t o n i c s a n dma g ma t i s m i nQi ma n t a g et e c t o n i cb e l t 地质时期 北东向构造岩浆带 规模( 主带)岩石类型 北西向构造岩浆带 规模( 主带)岩石类型 优势方位 晋宁期岩石类型以 S型占绝对优势不明显 加里东期较大( F2)A型较小( F4 F5)Ⅰ型为主北东向 华力西期 -印支期 早中期不明显A型为主大( F4 F5)I 型为主 晚期 -印支期较明显A型最大( F4 F6)A型为主 北西向 燕山期 燕山早期小( F8南)A型大( F5 F6)A型北西向 燕山晚期 大( F 2) A型( F 7北) I 型( F 7南) 小I 型北东向 ( 1 )区内构造岩浆作用可以划分为前晋宁期、 加里东期 -印支期、 燕山期以来三个大的演化阶段。 晋宁期属于过渡性地壳, 发生了大规模的大陆地壳 增生和微陆块的广泛拼贴作用, 其主要特点是发育 大量的 S型花岗岩; 加里东期 -印支期属于海陆转 换时期, 以北东向与北西向构造岩浆作用交替发育 为其主要特色; 燕山期以来, 属于陆内演化时期, 构 造岩浆作用先在东北、 再在西北、 最后在西南依次发 生, 呈现逆时针迁移的特点。 ( 2 )加里东期 -印支期, 北东向与北西向两组 构造岩浆岩带具有长期此消彼长交替变化的演化特 点。根据岩体展布方向、 发育规模、 成因类型等多方 面特征表明, 北东向带在晋宁期已具雏形, 加里东期 其优势特征很明显, 华力西期 -印支期则处于次要 地位, 直到晚燕山期( 白垩纪) 再度处于优势地位; 北西向带在晋宁期还难以识别, 加里东期处于次要 地位, 而且此时岩石类型与北东向有别, 但华力西期 -印支期直至燕山早期( 侏罗纪) 一直处于优势地 位, 到了燕山晚期却又处于次要地位。 ( 3 )构造岩浆活动具有多旋回性, 构造活动带 具有由北向南定向跳迁的特点。北东向和北西向构 造岩浆岩带在同一时期( 特别是占优势地位的构造 岩浆岩带) 往往分别由若干条同方向展布的分带组 成, 它们一般沿北东向或北西向区域性大断裂分布, 且其中必有一条规模相对较大, 成为当时的主带。 随着地质历史的由老到新, 北东向和北西向构造岩 浆岩主带分别向东南和西南方向跳迁, 形成新的构 造岩浆岩带, 造成总体上由北向南迁移的变化趋势。 而且横向跳迁形成新生岩带时, 均以 I 型或( I +S ) 型为主, 在其发育的晚期, 则均以 A型或( A+S ) 型 为主。 华力西期 -印支期处于优势地位的北西向构造 岩浆岩带, 岩石类型经历了海西早中期以 I 型为主, 华力西晚期 -印支期以 A型为主的变化, 构成一个 完整的构造岩浆活动旋回。但北东向构造岩浆岩带 在加里东期以来的各个时期岩石类型均以 A型为 主, 对照北西向构造岩浆作用演化特点, 说明北东向 构造岩浆岩带形成和主要发展时期应在晋宁期前 后, 属于上一级构造岩浆演化旋回较晚期的组成 部分。 ( 4 )岩石成因类型的规律性变化反映了构造环 境、 应力性质的规律性变化。由于 S型花岗岩往往 对应大陆碰撞或韧性剪切带等地质构造背景( 梁幼 侠,1 9 8 6 ;马鸿文,1 9 9 2 ) ,A型花岗岩被认为是大 陆地壳伸展环境的产物( 魏春生,2 0 0 0 ;贾小辉等, 2 0 0 9 ) ,而 I 型花岗岩则是上地幔或下地壳等深部 基性 -超基性岩浆分异结晶作用的产物( C h a p p e l l a n dWh i t e ,1 9 7 4 ) 。根据祁漫塔格地区各个地质时 期, 当新的构造岩浆岩带形成初期, 岩石类型都以 I 型或( I +S ) 型为主, 很少出现 A型花岗岩, 但随着 时间的推移, 直至构造岩浆岩带发展的末期, 最终都 以 A型或( A+S ) 型为主的事实, 说明该区构造岩浆 岩带形成和活动经历了剪切扭动 -张扭性 -压性 - 压扭性 -拉张或张扭性的构造应力环境。这在海西 期 -印支期北西向构造带反映最为明显。 2 3 6 第 3 5卷 3 祁漫塔格地区构造岩浆作用与 成矿关系初步探讨 内生金属矿产往往存在各种各样的共生或伴生 组合现象, 如铁、 铜、 铅、 锌、 金等, 这给区域成矿规律 研究增加了难度。同时, 内生金属矿产也往往具有 多成因和多期次成矿作用叠加的特点。因此, 如何 抓住构造岩浆作用与成矿作用的本质联系, 找准切 入点是区域成矿规律研究的关键。 碱交代作用是一系列内生成岩作用诸如花岗 岩、 混合岩、 碱性岩、 内生碳酸岩、 细碧角斑岩等的重 要机制, 也是内生金属矿产成矿作用的重要机制之 一, 而酸碱分离又是整个碱交代成矿的核心问题, 分 离的前提是出现减压区( 杜乐天, 1 9 8 6 ) , 比如, 各类 斑岩体正是岩浆侵入活动在地下浅部出现明显减压 的产物。因此, 与花岗岩类有关的铜 ( 钼、 银、 铅、 锌) 等金属矿, 最重要的就是与花岗闪长斑岩、 斜长 花岗斑岩等有关的斑岩型铜、 钼矿, 矽卡岩 -斑岩复 合型矿床, 高碱花岗斑岩中的铜、 银矿化, 钾长 -二 长花岗岩中的铜、 银矿化等。此外, 减压区的规模和 强度决定于构造活动的性质、 强度和系统开放的程 度, 所以, 大的区域构造反转事件( 包括地壳成熟度 的提高、 洋陆或海陆转换、 大陆动力学环境变化如由 挤压转为伸展或由伸展转为挤压, 等等) 往往造成 区域成矿作用的大爆发。于是, 笔者在上述花岗岩 类构造岩浆作用研究的基础上, 以构造岩浆作用 - 碱交代作用 -成矿作用三者之间的有机联系为切入 点, 尝试从以下四个方面简要探讨本区区域成矿作 用的特点 ①根据碱交代作用类型的不同分析同一 时期不同方向构造岩浆岩带成矿作用的差异; ②花 岗岩成因类型对成矿作用的控制; ③从地质构造演 化的阶段性分析成矿作用时期的相对集中性; ④从 区域构造格 局分 析区 域 矿产 分 布 特 点 及 其 找 矿 潜力。 3 . 1 根据碱交代作用类型的不同分析同一时期不 同方向构造带成矿作用的差异 碱交代作用是指在富碱( K+, N a +, 有时还有 L i +、 R b+、 C s+) 及酸性挥发份的溶液中, 使蚀变岩 石碱增量, 阳离子群原子价结构产生歧化, 酸碱分离 和再分布的一种热流体作用( 杜乐天, 1 9 8 6 ) , 碱交 代可分为钾质交代和钠质交代两大类型, 钾质交代 包括钾长石化、 云母化、 云英岩化、 绢英岩化等, 与之 密切相关的矿床有 钨、 锡、 钼、 铜、 金、 铍、 钽、 铌、 重 稀土元素以及锂、 铷和铯等; 钠质交代包括钠质辉石 化、 钠质角闪石化、 钠长石化、 霞石化、 方柱石化及方 钠石化等, 与之有关的矿产有 铁、 钴、 铌、 轻稀土元 素, 和某些金、 铀等矿床。由于铜、 铁、 金等矿产往往 成因类型复杂, 形成的环境较多样, 但钨、 锡可作为 酸性花岗岩类钾质交代成矿的代表, 钴矿系列则可 作为钠质交代成矿类型中的代表, 因此将它们分别 作为两个端元的典型矿床, 来探讨区内同一时期不 同方向构造带的碱交代作用类型的差异, 以及由此 导致的成矿作用和矿床类型的区别。 前已述及, 加里东期是区内形成北东向和北西 向构造带, 并开始其交替变化的重要时期, 加里东期 也是区内第一次花岗岩类侵入活动的高峰时期和重 要的成矿作用时期, 已发现形成于加里东期的矿产 包括 北东向带上的白干湖 -戛勒赛钨锡矿, 北西向 带上的钴矿系列( 肯德可克铁钴多金属矿、 驼路沟 钴金矿) 以及乌兰乌珠尔似斑岩型铜锡矿等。以下 主要针对白干湖 -戛勒赛钨锡矿和钴矿系列探讨不 同方向构造带的成矿作用的差异。 3 . 1 . 1 白干湖 -戛勒赛钨锡矿 白干湖 -戛勒赛钨锡矿包括白干湖钨锡矿田和 戛勒赛矿区, 呈北东向分布于白干湖断裂带的西北 侧( 图 1 、 图 2 ) , 矿体赋存于中酸性花岗岩类与元古 宇金水口群的内外接触带中。矿床规模已达大型 - 超大型。主要矿化蚀变类型有 矽卡岩化、 硅化、 碳 酸盐化, 云英岩化、 电气石化、 黄铁矿化、 黄铜矿化 等, 还发现有黄玉晶体。以钨矿为主、 伴生锡矿。孙 丰月等( 2 0 0 9 ) ③ 获得与矿化有关的花岗岩锆石的 S H R I MPU  P b定年为( 4 1 6 . 9 2 . 9 ) Ma , 测得铼 -锇 同位素矿石样品模式年龄为 4 6 7 . 1~ 5 2 0 . 7 Ma , 平均 值 4 8 7 . 9 Ma , 应属于加里东期成矿。成因类型是以 金水口群为矿源层, 以加里东期花岗岩为主导因素, 且受白干湖断裂控制的中高温岩浆热液矿床( 李洪 茂等,2 0 0 6 ) 。 与成矿有关的岩体属于加里东期钾质型富碱、 高氟的中酸性花岗岩, 根据上述矿化蚀变特征, 表明 发生了强烈的钾质交代作用, 有利于钨、 锡等矿物质 的析出。另外, 加里东期该区处于北方大陆边缘活 化环境下, 祁漫塔格地区北东向构造岩浆岩带加里 ③孙丰月,李碧乐,丁清峰,赵俊伟,潘彤,于晓飞,王力,陈广俊,丁正江. 2 0 0 9 .东昆仑成矿带重大找矿疑难问题研究.吉林大学地质调查 研究院. 第 2期伍跃中等东昆仑祁漫塔格地区构造岩浆作用与成矿关系初步探讨2 3 7 东期以来的 A型花岗岩属于上一级构造岩浆演化 旋回较晚期的组成部分( 伍跃中等,2 0 0 9 a , 2 0 0 9 b ) 。 根据华南钨锡矿产出特点, 与钨、 锡成矿有关的花岗 岩类均为所处地区( 特别是边缘活化区) 岩浆岩演 化序列中相对较晚期形成的岩体, 矿化发生于岩体 顶部的内、 外接触带。再加上区内金水口群钨锡高 背景含量, 以及白干湖断裂( 受阿尔金南缘主断裂 的影响) 发生了多期次的构造活动, 于是为白干湖 -戛勒赛超大型钨锡矿床的形成提供了有利成矿 条件。 3 . 1 . 2 钴矿系列 近年来东昆仑地区钴矿找矿取得重要进展, 但 总体研究程度还较低, 潘彤等( 2 0 0 1 ) 对肯德可克钴 多金属矿, 张德全等 ( 2 0 0 1 ) 对驼路沟钴矿, 潘 彤 ( 2 0 0 4 ) 对督冷沟铜钴矿分别作过有益的探讨。孙 丰月等( 2 0 0 9 ) ③对本区钴矿成矿系列进行了较为系 统的总结, 指出东昆仑成矿带钴矿成矿以热水喷流 沉积作用、 热液成矿作用为主, 兼其它类型作用。其 中肯德可克钴多金属矿、 驼路沟钴( 金) 矿属于热水 喷流沉积作用, 成矿时间均为早古生代。其它如督 冷沟铜钴矿属于热液成矿作用, 海寺铁钴矿床属于 矽卡岩型, 且成矿时代都不属于加里东期。因此此 处仅就加里东期的肯德可克钴铋金矿和驼路沟钴 ( 金) 矿的成矿特征进行简要分析。 肯德可克钴铋金矿 位于北西向( 北西西向) 构 造带, 矿体产于肯德可克向斜北翼, 断裂发育, 主控 矿构造近东西向。矿区及其附近未发现侵入岩体, 见燕山期石英斑岩、 闪长玢岩等浅成脉岩。矿床受 层位和岩性控制明显, 矿化体均产于滩间山群碎屑 岩、 矽卡岩化硅质岩中,而且,矿区含矿地层成矿 元素普遍含量较高, 超过同类岩石克拉克值的数倍。 同时,区内矽卡岩不同于热水喷流沉积成因的矽卡 岩, 明显受断裂构造控制, 且晚于硅质岩的形成。上 述情况说明早古生代该区处于伸展裂隙活动时期, 有大量的陆源物质补给沉积盆地, 携带有丰富的成 矿物质。在海盆地内火山喷流间歇性地带, 由于深 部流体作用, 形成硅质岩沉积和成矿元素富集的矿 源层。加里东期以后历次的构造活动造成成矿物质 活化和迁移, 致使成矿物质在硅质层得到进一步富 集, 局部地段富集成矿( 潘彤等,2 0 0 1 ) 。伊有昌等 研究指出, 肯德可克铁钴多金属矿床主成矿作用有 两次,一是加里东期火山喷流沉积阶段,二是印支 期 -燕山期构造 -岩浆热液改造阶段( 伊有昌等, 2 0 0 6 ) 。 驼路沟钴( 金) 矿 位于昆中和昆南断裂之间的 昆南构造带, 属于北西西向构造带。地层走向、 岩体 产出、 构造形态均以东西向( 北西西向) 为主。含矿 地层为纳赤台群浅变质火山 -沉积岩系, 矿体似层 状。该 矿 独 居石 和 磷 钇 矿 S H R I MPU  P b年 龄 为 ( 4 1 0 . 72 0 ) Ma和( 1 4 4 . 31 7 . 3 ) Ma ( 孙丰月等, 2 0 0 9 ③) , 表明存在古生代和燕山期两次成矿作用的 叠加, 成因类型属于为热水沉积 -改造型。丰成友 等研究认为, 赋矿岩石为富钠的热水沉积岩 石 英钠长石岩, 形成于活动大陆边缘的局限裂陷海盆 环境。喷气岩和诸类型矿石的稀土元素分布模式与 地层围岩相似, 均以显著富集轻稀土元素、 具明显负 铕异常为特征, 表明是由在赋矿岩系中深循环的大 气降水喷出后, 在距喷口位置较远处沉积而成。并 利用 R e  O s 同位素体系( I C P  MS方法) 测得黄铁矿 样品年龄为( 4 3 2 2 3 ) Ma 和( 4 4 2 1 7 ) Ma ( 丰成友 等,2 0 0 6 a ,2 0 0 6 b ) , 说明成矿时代为早古生代。还 同时获得石英钠长石岩样品锆石 S H R I MPU  P b加 权平均年龄为( 4 6 89 ) Ma , 代表本区海底火山喷 流作用的时间( 丰成友等,2 0 0 5 ) 。 上述情况说明, 区内加里东期北西向( 北西西 向) 构造带处于地壳伸展或张扭性地球动力学环 境, 发生了不同程度的海相火山喷发和热水喷流作 用, 产生了以钠质交代作用为主的成矿作用, 形成以 驼路沟钴矿和肯德可克钴矿为代表的多金属矿床系 列。这与同时期北东向带以富钾岩浆活动或钾质交 待作用为主, 形成白干湖钨锡矿的成矿环境刚好构 成既对立又性质互补的统一体。 此外, 对于加里东期北西向构造带而言, 由于昆 北构造带发生裂陷的程度和延续的时间不如昆南构 造带, 因此前者火山喷发的强度、 钠质交代作用的程 度和成矿作用都不如后者强烈, 亦即驼路沟钴( 金) 矿床较肯德可克钴铋金矿钠质碱交代作用成矿特征 更典型。 由于阿尔金南缘断裂带构造活动性质在寒武纪 -早中奥陶世发生了左旋张扭、 中奥陶世 -泥盆纪 则发生逆冲右旋压扭作用( 伍跃中等, 2 0 0 8 ) , 晚古 生代到三叠纪长期相对隆升。因此导致了祁漫塔格 地区北东向构造带( 受阿尔金造山带的影响) 在加 里东中晚期( O  D ) 也处于压扭性构造应力环境, 晚 期则处于由挤压到伸展的转换时期; 期间, 北西向 ( 北西向) 构造带则处于火山活动较强烈的大陆地 壳伸展裂陷时期, 晚期则处于由伸展到挤压的转换 时期。这是两组方向构造带发生性质不同( 互补) 2 3 8 第 3 5卷 的成矿作用的背景和前提。 3 . 2 花岗岩成因类型对成矿作用的控制 岩浆岩成矿专属性是指一定类型的岩浆岩与一 定类型的矿床存在的密切成因联系, 决定岩浆岩成 矿专属性的因素很多, 包括地球化学特征、 岩石类型 和性质、 不同时代岩浆岩( 类) 演化特征、 不同地质 构造以及地球化学背景等。总体来说, 基性、 超基性 岩与亲铁元素如铬、 镍、 铂族元素、 钛、 钒、 铁等矿床 有关, 酸性岩则与亲氧元素如钨、 锡、 铍、 锂、 铌钽和 铀等有关。但花岗岩的成矿专属性问题远比基性、 超基性岩的成矿专属性复杂, 并且前者与后者存在 本质的区别。花岗岩的成矿专属性研究涉及到花岗 岩的起源、 成岩作用、 类型等多个方面, 笔者将以专 文论述祁漫塔格地区花岗岩类与成矿的关系。此处 仅以区内与花岗岩类紧密相关的几个重要矿床为 例, 简要阐述花岗岩成因类型对成矿的控制作用。 由图 2可知, 区内加里东期中晚期与花岗岩类 直接相关的重要矿床有两个 ①白干湖 -戛勒赛钨 锡矿,位于北东向带上,沿白干湖断裂西北侧分 布,其主导控矿因素为加里东期 A型或( A+S ) 型 花岗岩。②乌兰乌珠尔似斑岩型铜锡矿,位于北西 向带上,虽然矿区花岗岩类以海西晚期 -早印支期 为主, 但该区仍发育有加里东期花岗岩, 且在北东向 ( 北东东向) 带上以 S型为主, A型次之, 在北西向 带以 I型 为 主。最 新 获 得 的 成 矿 斑 岩 体 锆 石 的 S H R I MPU  P b年龄为( 4 1 6 . 7 3 . 3 ) Ma ( 孙丰月等, 2 0 0 9 ③) ,说明成矿时代应为加里东期,乌兰乌珠尔 似斑岩型铜矿与加里东中晚期北西向带 I 型花岗岩 体有关。佘宏全等( 2 0 0 7 ) 曾获得含矿花岗斑岩中 的锆石年龄属于印支期, 这说明印支期花岗岩体的 侵入对成矿具有改造作用。由此可见, 尽管都是加 里东期花岗岩类, 由于岩石成因类型不同, 形成矿产 明显有别。北东向带( 或分带) 以( A+S ) 型花岗岩 为主, 规模大, 形成了以白干湖钨锡矿为代表的矿床 类型; 而北西向带上以 I 型花岗岩为主, 且规模较 小, 因此形成了以乌兰乌珠尔似斑岩型铜矿为代表 的矿床类型。 卡尔却卡铜钼矿是青海省地质调查院于近几年 在东昆仑西段祁漫塔格地区新发现的一个中型矿 床, 位于北西向构造带昆中断裂北侧。区内出露地 层有元古界金水口群白沙河岩组和滩间山群, 主要 发育晚二叠世似斑状黑云母二长花岗岩、 晚三叠世 花岗闪长岩,断裂构造主要有北西西向和北东向两 组。矿体产于花岗闪长岩、 似斑状二长花岗岩与滩 间山群的接触部位, 可划分为 A 、 B 、 C三个成矿区 段。具有斑岩型 -矽卡岩型 -低温热液多金属成矿 的条件, 深部具斑岩型成矿特征。与铜多金属矿具 有密切成因联系的花岗闪长岩锆石 S H R I MPU  P b 测年为( 2 3 72 ) Ma ( 王松等,2 0 0 9 ) ,属印支期岩 浆活动的产物。丰成友等( 2 0 0 9 ) 对其中的索拉吉 尔矽卡岩型铜钼矿床辉钼矿进行了铼锇同位素定 年, 获得模式年龄和等时线年龄结果一致为( 2 3 9 1 1 ) Ma , 表明铜钼成矿作用发生于中三叠世。结合 图 2可知, 卡尔却卡铜多金属矿所处的花岗岩带应 属于海西晚期 -印支期的北东向分带, 岩石成因类 型以 I 型为主。 综上所述, 祁漫塔格地区与铜多金属( 锡或钼) 矿密切相关的花岗岩类, 不论是加里东期还是印支 中晚期, 岩石成因类型都以 I 型为主。而与钨锡矿 密切相关的花岗岩类则属于 A型或( A+S ) 型。因 此, 祁漫塔格地区花岗岩类的成矿专属性, 符合富钾 的 A型和 S型花岗岩类与钨、 锡、 铌、 钽、 稀土元素 等矿化相关性强, 富钠的 I 型花岗岩类与铜、 钼矿化 关系密切的一般规律。 3 . 3 从地质构造演化的阶段性分析成矿作用时期 的相对集中性 近年来, 祁漫塔格地区地质找矿工作取得了一 系列重要进展, 发现了大量的矿床、 矿点、 矿化蚀变 带, 通过对区内与矿有关岩体和矿石大量同位素测 年资料的统计, 结果显示, 区内存在加里东中晚期和 印支中晚期两个成矿高峰期。 如上所述, 本区加里东期形成的主要矿床有 白 干湖钨锡矿、 驼路沟钴矿、 肯德可克钴铋矿、 乌兰乌 珠尔铜锡矿等。这些矿床除白干湖 -戛勒赛钨锡矿 分布于北东向构造带以外, 其他均分布于北西向 ( 北西西向) 构造带( 或次级构造带) 。上文分析表 明, 两组构造带成矿地质构造背景和成矿作用性质 不同, 形成的矿床类型有别, 它们是相互影响、 且性 质互补的两组成矿系列, 共同组成一个统一的成矿 体系。 华力西期 -印支期特别是印支中晚期形成的矿 床主要有 ①卡尔却卡铜多金属矿( 成矿时代见上 文描述) ; ② 鸭 子 沟 多 金 属 矿, 钾 长 花 岗 斑 岩 的 S H R I MP锆石 U  P b年龄为( 2 2 4 . 0 1 . 6 )Ma ,辉钼 矿 R e  O s 等时线年龄为( 2 2 4 . 73 . 4 ) Ma ( 李世金 等,2 0 0 8 ) , ③野马泉多金属矿, 获得景忍中细粒正 长花岗岩 S H R I MPU  P b定年为( 2 0 4 . 12 . 6 ) Ma ( 刘云华等,2 0 0 6 ) 。上述矿床绝大部分集中在北西 第 2期伍跃中等东昆仑祁漫塔格地区构造岩浆作用与成矿关系初步探讨2 3 9 向( 北西西向) 构造带上, 且成矿的鼎盛时期为印支中 晚期, 主要成因类型为矽卡岩型、 斑岩型。只有鸭子 泉金铜矿、 克孜勒金矿( 王宝金等,2 0 0 8 ) 等少数分布 于北东向构造带, 主要矿床类型为构造蚀变岩型。 除了上述加里东中晚期和印支中晚期两个成矿 的高峰期外, 区内矿产尤其是北西向( 北西西向) 构 造带各类矿产往往具有多期次复合成因的特点。比 如, 本区造山带型金矿形成于加里东晚期和晚华力 西 -印支期( 张德全等,2 0 0 5 ,2 0 0 7 ) 。上文提到的 驼路沟钴矿也存在加里东晚期和燕山期两次成矿作 用的叠加。 那么造成成矿作用在加里东中晚期和印支中晚 期两次集中爆发的根本原因或地质基础是什么呢 上文述及,区内地质构造演化可以划分为三大演化 阶段 前寒武纪属于基底形成与演化时期, 主要形成 矿源层, 如金水口群等富含钨、 锡、 铜等成矿元素, 同 时形成个别矿床, 如维宝铅锌矿床形成于中元古宙 晚期( 潘维良等, 2 0 0 5 ) ;加里东期到华力西期 -印 支期, 属于海( 洋) 陆转换的重要时期, 以北东向与 北西向( 北西西向) 两组构造岩浆岩带长期交替活 动为主要特色。这种复杂的地质构造演化过程和频 繁变化的大陆动力学环境, 导致区内最主要的成矿 作用均集中在这一时期。其中加里东中晚期是北东 向与北西向两组构造带形成和性质发生交替变化的 关键时期, 而华力西期 -印支期( 特别是印支晚期) 则是经历海( 洋) 陆转换到陆内造山、 岩石圈根垮塌 的关键时期, 于是在这两个相对短暂的时期造成了 区内内生金属矿产的成矿作用大爆发。而且各个时 期、 处于不同的构造部位, 不同方向的构造带上, 大 陆动力学性质不同, 其成矿作用的特点也存在明显 的差别;燕山期以来属于造山后陆内演化阶段, 成 矿作用属于印支晚期的延续。 3 . 4 从区域构造格局分析区域矿产分布特点和找 矿潜力 祁漫塔格地区位于劳亚大陆与冈瓦纳大陆之间 广阔活动区内的微陆块边缘, 处于阿尔金北东向构 造带与东昆仑北西西向构造带相交汇的三角形区 域。在南北方向上, 构造单元性质差异较明显 昆南 构造带属于软基底、 长期活动,而且影响深度大, 因 此具有成矿物质来源深和多期次成矿的特点, 是金、 钴、铜镍等矿产最有利的成矿部位。昆中和昆北构 造带属于硬基底,具有二元结构,其中昆中构造带 由微陆块组成,较稳定,成矿作用主要发生在微陆 块边缘深大断裂带附近,形成斑岩型、 矽卡岩型多 金属矿。昆北构造带发生多旋回构造运动,形成多 期裂陷带,造成隆坳相间的分布格局,因此其成矿 作用具有多矿种、 多成因类型、 多期次的特点, 主要 矿床类型有矽卡岩型、 斑岩型多金属矿。同时元素 地球化学和矿产分布略具分带特征。如 1 ∶ 2 0万地 球化学测量圈出一批以 C u 、 P b 、 Z n 、 S n 、 A u 、 S b 、 W 为 主的多种元素组合的综合异常,北西向带可分为 北、 中、 南三个条带 北带( 乌兰乌珠尔 -小盆地) 以 P b 、 S n 、 A u 、 C u 、 C o 为主;中带( 冰沟 -开木棋河) 以 P b 、 Z n 、 S n 、 B i 、 C u 、 S b 、 C o 、 T i 、 V为主;南带( 喀雅克 登)以 B i 、S n 、W、P b 、Z n 、C u为 主 ( 何 书 跃 等, 2 0 0 9 ④) 。 由于北东向和北西向两组构造带的存在, 它们 具有的大陆动力学性质不同, 且长期此消彼长交替 变化,因此不同方向构造带其成矿作用类型
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