青海南山中三叠世岩体特征及成矿作用_王季伟.pdf

青海南山中三叠世岩体特征及成矿作用 王季伟 1 丰强 1 赵小剑 2 刘沛 11 （1. 河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院， 河南 郑州 450000； 2. 河南省西峡县自然资源局， 河南 南阳 474500） 摘要青海南山位于秦昆造山带接合部的转折部位， 发育一套中三叠世中酸性岩基。前人对区内中三叠世 岩体的研究侧重于岩石地球化学及年代学， 对该期岩浆热液活动与成矿的关系研究深度不足。以丰富的野外地质 资料为基础， 系统探讨了区内中三叠世岩体的产状、 侵位深部和剥蚀程度， 同岩浆期流体作用过程、 侵位机制和混 合作用， 岩浆作用背景和深部过程， 与该期岩浆热液活动伴生的矿床地质特征、 成因类型和控矿因素。研究表明 ①中三叠世岩体是后碰撞的早期阶段， 由加厚下地壳形成的不稳定 “山根” ， 造成岩石圈拆沉构造背景下， 区域性断 裂脉冲式活动控制着不同来源岩浆热液系统的同时侵位和混合作用， 且伴生有丰富的同岩浆期 （成矿） 流体活动， 构成了区内与该期岩浆热液伴生的两种不同成因类型、 不同成矿物质来源的与矿床密切伴生的成矿地质背景； ② 研究区现阶段正处于中三叠世隐伏岩基顶上带及其附近的成矿有利部位， 下一步应加强区域性断裂带内及隐伏岩 枝顶上流体出溶部位的找矿工作； ③通过对黑马河矽卡岩型铁多金属矿和切如伟晶岩型铌钽铷稀有金属矿两个典 型矿床的成矿特征进行总结， 分析了研究区的成矿潜力， 并圈定了3处找矿靶区， 为该区后续找矿勘查工作提供了 有益参考。 关键词中三叠世岩体岩浆热液系统深部过程典型矿床特征成矿潜力找矿靶区 中图分类号P612文献标志码A文章编号1001-1250 （2019） -08-131-10 DOI10.19614/ki.jsks.201908023 Characteristics and Mineralization of Nanshan Intrusive Mass in the Middle Triassic Period in Qinghai Province Wang Jiwei1Feng Qiang1Zhao Xiaojian2Liu Pei12 （1. No.3 Institute of Geological Mineral Resources Survey of Henan Geological Bureau， Zhengzhou 450000， China； 2. Natural Resources Bureau of Xixia County， Nanyang 474500， China） AbstractNanshan area in Qinghai Province is located in the turning part of the junction of Qinling-Kunlun orogenic belt， a set of medium-acid batholiths is ed in the Middle Triassic.Previous studies focused on the geochemical and chrono- logical characteristics of rocks， which gave very little attention on the retationship between magmatic hydrothermal activity and mineralization.Based on abundant field geological data， the occurrence， emplacement depth and denudation degree of the Middle Triassic intrusive rock mass， the interaction process， emplacement mechanism and mixing effect of fluid during the same magmatic period， magmatism background and deep process， geological characteristics， genesis and ore-controlling fac- tors of the deposits associated with the hydrothermal activity of this period are analyzed systematically.The study results show that①the Middle Triassic intrusive rock mass is the unstable“mountain roof” ed by the thickened lower crust in the ear- ly stage of collision.Under the tectonic background of lithospheric subsidence， emplacement and mixing effects of magmatic hydrothermal system with different sources are controlled by regional fault pulse activities， and associated with abundant syn- magmatic metallogenic fluid activites， so， two kinds of metallogenic backgrounds associated with deposits with different gene- sis types and different metallogenic material sources are ed； ②at present， the study area is in the upper part of middle Tri- assic hidden rock foundation and its adjacent favorable metallogenic part， the next step is to strengthen the prospecting work in the regional fault zone and the fluid discharge site on the top of the concealed apophysis； ③by summarizing the characteris- tics of two typical deposits of Heimahe skarn type iron polymetallic deposit and Qieru pegmatite type niobium tantalum rubidi- 收稿日期2019-06-10 基金项目中国地质调查局地质调查项目 （编号 1212011221144） 。 作者简介王季伟 （1985） ， 男， 工程师， 硕士。 总第 518 期 2019 年第 8 期 金属矿山 METAL MINE Series No. 518 August 2019 131 ChaoXing 金属矿山2019年第8期总第518期 um rare polymetallic deposit， the metallogenic potential of the study area is discussed and three prospecting target areas are delineated， which can provide reliable reference for the further prospecting work in the area. KeywordsIntrusive mass in Middle Triassic period， Magmatic hydrothermal system， Deep process， Characteristics of typical deposit， Metallogenic potential， Prospecting target area 青海南山位于秦祁昆造山带结合部的秦昆接合 部的转折部位， 在237～242 Ma中三叠世时期， 发育 了辉长岩、 闪长岩、 石英闪长玢岩、 二长花岗岩等中 酸性 （包括基性） 岩体脉动侵位形成的中酸性岩基， 且伴生有与该期岩浆热液活动密切相关的铁、 金、 铜 矿 ［1］及铌、 钽、 钨矿［2-3］。前人对区内中三叠世岩体的 研究主要侧重于岩石地球化学及年代学 ［4］， 对该期岩 体特征、 深部过程研究较为薄弱， 特别是对该期岩浆 热液活动与两种不同矿种、 不同成矿物质来源及不 同成因类型矿床关系的研究尚有不足。 本研究通过对区内中三叠世岩体的岩石学研 究， 系统探讨该期岩体产状、 侵位深度、 剥蚀程度、 侵 位机制、 形成环境和深部过程， 认为中三叠世岩浆侵 位过程中发育丰富的同岩浆期成矿流体活动， 在区 域性断裂脉冲式活动控制下， 不同来源的岩浆热液 系统沿区域性断裂的同时侵位和流体出溶卸载， 是 形成区内不同矿种、 不同成因类型的两类矿床具有 密切的空间及时间联系的主要原因， 在此基础上进 一步分析研究区内的成矿有利部位及下一步找矿方 向。 1区域地质背景 青海南山大地构造位置位于秦祁昆结合部的秦 昆接合部的转折部位 ［1， 5］， 大地构造位置特殊， 构造演 化复杂 （图1） 。秦岭、 祁连、 昆仑三大造山带之间不 存在东西向可简单贯通的单一结合带， 其间以发育 陆缘、 陆内转换断层为特征， 造成各造山带在统一大 地构造背景下出现不同的演化特征， 进而发生大规 模的侧向活动和这种侧向活动所诱发的岩浆活动及 复杂的构造变形 ［6-7］。西秦岭地区局部洋盆的打开始 于泥盆纪早期。二叠纪时， 区内以宗务隆南山深 大断裂为界， 呈北陆南海的海陆对峙格局， 以北属南 祁连地块， 为内陆河湖相沉积环境， 以南西秦岭地区 为多岛洋沉积环境。南部多岛洋沉积区发育了布青 山阿尼玛卿、 苦海赛什塘、 隆务峡甘家等3个 小洋盆， 形成了由复理石浊积扇、 远洋硅泥质沉积、 碳酸盐岩海山及浅海碳酸盐岩台地相间分布的古地 理格局 ［5， 8］。区内发育主要由 （巨） 厚层状灰岩、 砾屑 生屑灰岩、 粉砂质板岩、 黑色钙质粉砂质板岩等构成 的， 属碳酸盐台地向深水复理石盆地过渡环境形成 的甘家组地层。二叠纪末期三叠纪早期， 在切如 断裂等转换断层持续性的近EW向侧向俯冲碰撞下， 在断裂西侧仰冲块体边缘形成了一套由二长花岗 岩、 正长花岗岩、 花岗斑岩等组成的同碰撞期岩浆岩 石组合， 在断裂东侧的俯冲块体前缘盆地中， 由砂 岩、 粉砂质板岩、 薄层灰岩等构成了复理石沉积组合 隆务河组地层， 为三叠世岩体的主要围岩。该 组地层主要发育两期变形， 早期变形属主期变形， 发 育一套以多条NNW或NNE向韧性剪切带为主推覆 界面的逆冲断褶系统， 区内可识别的主推覆界面有 两条， 分别为切如断裂带及青海湖西缘断裂带， 它们 构成了区内中三叠世岩浆热液上升的主要通道。其 中， 切如断裂带是一条近SN向具有缝合带性质的构 造混杂岩带， 是区内西秦岭造山带与昆仑造山带的 分划断裂， 根据带内岩石组合和二叠纪大陆边缘弧 岩浆岩的延伸情况， 该断裂向南可与苦海兴海蛇 绿混杂岩带进行对比， 向北延伸到宗务隆青海南 山断裂带上。青海湖西缘断裂带属区域性黑马河 大日大断裂带的区内段， 该断裂北起全吉， 向南过青 海湖西缘、 青海南山、 大河坝、 阿尼玛卿山、 甘德、 达 日， 南延入四川， 与白玉巴塘中甸断裂相连， 地 球物理资料显示该断裂具有SN向重力梯级带， 是青 藏高原东北地区一条很重要的SN向断裂 ［9］。后期变 形特征表现为一系列沿早期面理面左型走滑形成的 断裂带及局部伴生的窗棂构造 （图2） 。 2中三叠世岩体特征 由区域地质、 重力和航磁资料可知， 三叠纪岩体 呈带状分布于青海南山地区的橡皮山英德尔龙 羊峡一带， 地表出露范围与区域布格重力值-200 mGal圈定的带状重力异常一致， 在航磁图上表现为 长轴方向呈 NWSE 向的扁椭圆状低缓正值异常 区。区内中三叠世岩体呈大部分隐伏的岩基状分布 于切如橡皮山洗羊池一带， 面积约200 km2， 在洗 羊池日尔格及切如地区呈岩株状产出， 在二十五 道班呈岩枝状产出， 可见中酸性岩脉在乌赛钦果 者格日断裂以南零星分布， 在区内南部切如断裂及 其东侧呈隐伏岩体分布， 地表可见隐伏岩体顶部由 残余岩浆侵位形成的钾长花岗伟晶岩脉、 钠长花岗 伟晶岩脉及少量白云母长石石英似伟晶岩脉。该岩 基岩石类型复杂， 主要岩性为细粒角闪辉长岩、 辉长 闪长玢岩、 辉长辉绿岩、 中细粒角闪闪长岩、 细粒斑 132 ChaoXing 王季伟等 青海南山中三叠世岩体特征及成矿作用2019年第8期 状石英闪长岩、 闪长玢岩、 石英闪长玢岩及中细粒含 黑云角闪二长花岗岩等， 大致可划分为基性杂岩体、 中细粒闪长岩体、 石英闪长玢岩体、 英云闪长岩体及 中细粒含黑云角闪二长花岗岩体， 各岩体之间多呈 界线清晰的脉动接触关系， 属同期岩浆多次活动侵 位形成的复杂岩基。从各岩体之间的接触关系初步 判断， 该岩基中各侵入体的大致侵位顺序由早至晚 依次为中细粒含黑云角闪二长花岗岩体细粒闪长 岩、 辉长闪长玢岩细粒斑状石英闪长岩、 英云闪长 岩、 石英闪长玢岩体。 2. 1侵位深度和剥蚀程度 一般来说， 侵入体可划分为次火山或高位侵入 体 （0.5～4 km） 、 中深成侵入体 （4～10 km） 和深成侵入 体 （＞10 km） ［10-11］。根据前人总结出的规律， 研究区内 中三叠世岩体应属于高位侵入体， 判定依据有 ①该 岩基的各类岩石中斜长石普遍发育环带构造； ②中 细粒含黑云角闪二长花岗岩中发育斜长石被钾长石 蚕食状交代蚀变现象； ③中细粒含黑云角闪二长花 岗岩体与隆务河组地层在大部分地区属于不整合侵 入接触关系； ④英云闪长岩体边部存在明显的细粒 冷凝边结构； ⑤石英闪长玢岩中发育文象斑状结构； ⑥在中细粒含黑云角闪二长花岗岩体、 石英闪长玢 岩体、 闪长岩体边部长英质围岩中普遍发育热接触 变质现象， 变质程度达钠长绿帘角岩相普通角闪 石角岩相。此外， 一般认为矽卡岩矿床形成于较浅 深度 （3 km） ， 而区内东部发育与中细粒含黑云角闪 二长花岗岩体密切相关的矽卡岩型铜铁矿床， 也为 该岩基属高位侵入体提供了间接证据。 区内地表出露的岩石结构主要有斑状结构、 细 粒粒状结构、 中细粒半自形粒状结构、 斑状文象结 构、 霏细结构等， 多属于岩体边部结构， 且该岩基大 部分呈隐伏岩体分布， 区内中部发育面状角岩化变 质现象， 仅在区内东南部及区域性断裂西侧呈岩株 状产出， 在区内中南部局部地区呈岩枝状产出， 区内 西部的伟晶岩脉与其隐伏的母岩花岗岩一般具有1～ 2 km的距离 ［10］， 说明该岩基西部埋藏深度大。总体 上看， 该岩基属于岩体顶面向西北倾伏的浅剥蚀 未剥蚀岩体， 隐伏岩体顶上带或侵入岩体边部成矿 构造在区内南部呈现局部出露地表的浅隐伏状态。 金旭东等 ［12］提出， 隐伏岩体顶上带是不同类型 热液矿床的分布区， 与过铝质花岗岩有关的亲氧元 素锡-钨-铀矿床， 与过铝质花岗岩有关的亲硫元素 铜-钼多金属矿床和与过碱性花岗岩有关的稀有金 属铌-钽-铪-稀土元素-铀-钍矿床， 都集中于花岗岩 体顶上带和岩钟位置； Laznicka ［13］更明确提出， 浅成 和中浅成侵入体上部经常具有矿化， 特别是一个平 坦岩基上部的高位岩钟、 尖端和位于岩背上的岩脊 部位往往是矿化中心。从区内中三叠世岩基的侵位 深度及剥蚀程度来看， 该区处于寻找与中三叠世岩 浆热液活动相关矿床的有利部位， 特别是在二十五 133 ChaoXing 金属矿山2019年第8期总第518期 道班石英闪长玢岩岩枝、 洗羊池细粒闪长岩岩枝等 隐伏岩体顶上带的突出部位已发现有热液型金、 铜、 铁矿 （化） 体。 2. 2岩浆侵位过程中流体作用标志 Barton等 ［14］指出， 一个侵入体能否形成岩浆热液 型矿床的关键在于水的可获得性， 干侵入体无法局 部富集金属成矿， 湿侵入体具有较大的找矿潜力。 而湿侵入体能否成矿的关键是岩浆中富水流体能够 出溶 ［15］， 而流体的析出可能是减压排气作用 （一次沸 腾） 和结晶排气作用 （二次沸腾） 的结果。本研究列 举几个能够证明该期岩浆活动中确实存在流体的出 溶活动， 来论证该期岩浆活动具有一定的找矿潜力。 2. 2. 1同岩浆交代作用 同岩浆交代作用是发生在岩浆体内岩浆阶段的 交代作用， 可以作为岩浆侵位阶段流体发育的证 据。根据热力学基本原理， 可将斑晶斜长石发生蚀 变而基质不发生蚀变或斜长石斑晶具有蚀变核部和 新鲜边部等现象作为同岩浆交代作用的标志 ［16］。本 研究通过仔细观察研究区中三叠世岩体岩石镜下结 构特征， 发现多处岩石发育如下结构特征 （1） 细粒含黑云角闪二长花岗岩中斜长石呈半 自形斑状， 环带构造较发育， 斜长石核部发育明显的 高岭土化、 绢云母化及少绿帘石化， 而边缘相对较干 净， 受到同岩浆结晶阶段含钾、 铁、 镁等成分的富H2O 流体的交代作用。 （2） 石英闪长玢岩岩石中发育斑状结构， 基质为 霏细微晶结构、 文象结构。斑晶由斜长石、 角闪 石、 少量辉石假象及石英构成。斜长石斑晶多见环 带构造， 发育不均匀绢云母化、 黝帘石化、 碳酸盐化 等； 角闪石斑晶发育绿泥石化、 碳酸盐化等； 辉石斑 晶被绿泥石、 碳酸盐、 硅质交代呈假象。基质主要由 文象交生状的长英质矿物组成， 基本未蚀变。说明 在石英闪长玢岩体斑晶矿物结晶后， 该岩枝定位前， 该岩浆房流体条件发生变化， 受到含钾的富H2O-CO2 134 ChaoXing 2019年第8期王季伟等 青海南山中三叠世岩体特征及成矿作用 流体交代作用， 也有可能正是由于该阶段流体的灌 入增加了该岩浆房岩浆的活动能力， 造成富含流体 岩浆的快速侵位。 （3） 细粒闪长岩具有细粒半自形粒状结构， 定向 构造。斜长石呈半自形板状， 定向明显， 具有环带构 造， 绢云母多沿斜长石核部分布； 角闪石呈近半自形 他形柱、 粒状， 定向明显， 核部有少量铁质。 上述岩石结构现象都属于岩浆侵位过程中流体 性质发生强烈改变的结果， 根据前人研究成果 ［17-19］， 地 壳中存在多个由于近水平的构造剪切作用造成岩石 部分熔融、 流体富集的岩浆库， 不同岩浆库发育不同 的流体系统， 正是由于不同岩浆热液系统大致同期侵 位、 混合造成了上述岩石的蚀变结构。因此， 上述现 象也可以作为中三叠世岩浆热液系统发生过岩浆混 合作用的一个标志， 同时说明了中三叠世岩基不同岩 体侵位阶段发育有多期次同岩浆流体交代作用， 反映 出中三叠世岩浆热液体系具有复杂的演化过程。 2. 2. 2出溶作用 二十五道班英云闪长岩体局部发育以斜长石为 斑晶的多斑斑状结构， 在露头尺度内可见到该岩体 的岩石结构从岩体边部向内发生多斑斑状结构向细 粒半自形粒状结构的渐变过渡关系， 围岩粉砂质板 岩发育明显的角岩结构， 局部发育由岩浆中超压流 体沸腾形成的隐爆角砾岩。罗照华等 ［16］在解释岩体 边部发育的多斑斑状结构时认为， 正是由于流体的 注入， 显著降低了由于晶体分数含量较高而达到流 变学锁定点的岩浆系统的黏度和密度， 造成岩体快 速侵位， 岩体边部由于基质岩浆快速结晶而得以保 留多斑斑状结构， 岩体内部， 深部结晶的晶体由于首 晶区的变化而导致晶体吸回作用持续时间较长， 残 留的深部矿物极少或基本消失。本研究认为罗照华 等 ［16］的观点能很好地解释研究区内二十五道班岩体 边部的岩石结构及变化特征， 认为在该侵入体岩浆 演化过程中发生过流体的注入而造成岩浆房中部分 岩浆的快速定位， 从而形成二十五道班英云闪长岩 枝， 并且该流体中金含量较高， 属致矿流体。本研究 在该岩体边部基本未见到后期蚀变的英云闪长岩中 采集了岩石光谱样， 个别样品中Au含量可达0.1 g/t， 另外岩体边部围岩局部发育隐爆角砾岩， 说明该岩 浆系统的流体发生过出溶作用 ［1］。 2. 2. 3流动分异作用 闪长岩体中发育有角闪石等暗色矿物分布显著 不均匀而形成的斑杂状构造及条带状构造， 岩体边 界可见明显的由斜长石、 角闪石矿物定向形成的流 线构造。本研究认为， 由于流体的存在， 从而使得岩 浆系统的快速流动侵位， 上述斑杂状构造及条带状 构造正是快速流动分异作用形成的岩石构造， 也可 从细粒闪长岩中斜长石、 角闪石的核部蚀变现象得 到佐证。另外， 由斑杂状、 条带状构造推断的切如闪 长岩体岩浆系统快速流动侵位， 也证实了切如断裂 带确实是中三叠世岩浆热液系统， 同时说明该断裂 带为区域性深大断裂， 切割深度可能达到上地幔。 另外， 前人 ［20］在区内东部洗羊池东中细粒含黑 云角闪二长花岗岩体边部提交了一处小型矽卡岩型 磁铁矿床， 矽卡岩型矿床属典型的交代热液矿床， 含 矿气水热液交代成矿岩体及围岩。相关同位素研究 表明， 矽卡岩型矿床的成矿流体主要来自于成矿流 体 ［21］。结合该铁矿点与中三叠世岩体的空间位置关 系， 本研究认为， 该铁矿点的成矿流体来源于中三叠 世岩浆热液系统， 即从成矿角度说明中三叠世岩浆 热液体系不仅发育流体， 而且发育成矿流体。 2. 3侵位机制和岩浆混合作用 高秉璋等 ［22］将中酸性岩体的就位划分为强力就 位和被动就位， 并提出了包括穹起、 底劈、 气球膨胀、 顶蚀、 破火山口沉陷和断裂扩张等多种就位机制。 本研究认为研究区中三叠世岩体的就位机制为区域 性断裂脉冲式活动控制下的浅部酸性岩浆膨胀式底 劈和深部中基性岩浆沿线状断裂带快速就位， 整体 具有被动侵位的构造特征。提出该认识的主要依据 是中细粒含黑云角闪二长花岗岩岩株对围岩地层面 理产状扰动不大， 多个岩体可见顺早期板劈理灌入 以及区内已厘定的中基性岩体基本都分布于青海湖 西缘断裂和切如断裂等两个区域性断裂带内。 上述脉冲式活动的区域性断层贯通了不同深度 的岩浆房， 造成了不同深度岩浆房的同时侵位。由 于岩浆黏性程度存在差异， 深部基性岩浆热液系统 快速上升， 而浅部酸性岩浆热液上升速度较慢， 从而 在上升通道附近， 中基性岩浆热液系统与酸性岩浆 热液系统发生了不同程度融合。区内中三叠世不同 岩浆热液系统发生过混合作用， 可由同岩浆交代作 用形成的岩石结构进行佐证。此外， 研究区东部边 缘及外围大致呈带状在中细粒含黑云角闪二长花岗 岩体中分布的镁铁质包体带， 可以作为露头尺度的 地质依据。包体呈椭圆状或近圆状， 成分为辉长质 闪长质， 包体边缘发育细粒边， 局部混合程度较 高， 包体呈圆形或椭圆形暗色阴影产出， 直径1～100 cm， 最大可达150 cm， 具有从区内东侧向西侧逐渐减 小的变化规律， 区内包体直径多为1～10 cm， 反映出 中细粒含黑云角闪二长花岗岩体受到过较多中基性 岩浆的混染， 这也与岩石相对于一般的二长花岗岩 135 ChaoXing 金属矿山2019年第8期总第518期 具有较高含量的角闪石、 黑云母等暗色矿物 （10％～ 20％） 及具有镁含量偏高的地球化学特征一致。 2. 4构造岩浆作用和深部过程 秦祁昆结合部地区在中二叠世中三叠世时期 属陆陆俯冲、 碰撞造山时期， 学术界争论的焦点在于 构造阶段划分和构造方向厘定 ［23-26， 6-7］。解小龙等［25］ 提出， 秦祁昆结合部三叠纪岩浆活动主要集中在早 中三叠世和晚三叠世， 233～253 Ma代表早中三叠世 活动， 205～225 Ma代表晚三叠世岩浆活动， 且在空间 分布上呈现自NW向SE逐渐年轻化的趋势， 认为早 中三叠世形成于古特提斯由南向北俯冲的大陆边缘 弧环境下， 晚三叠世逐渐进入后碰撞阶段。本研究认 为， 中二叠世末期 （262 Ma） 该区已进入陆块间的碰撞 造山阶段， 沿着具有缝合带性质的切如断裂带西侧的 陆块边缘发育一套由二长花岗岩、 正长花岗岩、 花岗 斑岩等组成的同碰撞花岗岩， 运动方向自东向西。中 三叠世时期， 该区属于早阶段的后碰撞环境 ［27-31］， 仍属 于强烈的挤压和会聚应力状态， 以发育地块间的陆内 俯冲和逆冲推覆走滑活动为特征。 碰撞造山带碰撞阶段的构造岩浆过程， 主要受 控于两种深部过程， 分别为同碰撞阶段的俯冲板片 断离和后碰撞阶段的岩石圈拆沉作用 ［28-29， 32］。中二叠 世碰撞造山时期， 俯冲地块前缘岩石不断脱水变质 榴辉岩化， 密度不断增大造成俯冲地块断裂， 在板片 断裂部位形成热扰动， 加热上覆地壳岩石， 在仰冲板 块边缘形成了一套主要为壳源的同碰撞期岩浆岩石 组合。中三叠世时期， 受EW向挤压应力作用持续影 响， 地壳持续加厚， 加厚的下地壳岩石不断脱水变质 形成榴辉岩， 形成规模自结合部位置不断向东西两 侧及深部扩展的 “山根” 。当 “山根” 达到一定规模 后， 由于重力作用不稳定性增加， 导致岩石圈拆沉作 用发生及软流圈地幔上涌， 使得地温梯度显著增加， 在上涌侵位的软流圈地幔顶部及中上地壳软弱层同 时形成了多个岩浆房。同时， 由于软流圈上涌， 造成 上部岩石圈发生穹状伸展， 形成了后碰撞时期总体 挤压应力状态下短暂的阶段性伸展应力窗口， 控制 着区域性断裂的脉冲式活动及中三叠世不同来源的 岩浆热液体系同时侵位和混合作用的发生。 3典型矿床成矿特征 区内与中三叠世岩浆热液活动伴生的典型矿床 有两个， 分别为黑马河矽卡岩型铁多金属矿床和切 如伟晶岩型铌钽铷稀有金属矿床。 3. 1黑马河矽卡岩型铁多金属矿床 该矿床位于区内东部， 产于中细粒含黑云角闪 二长花岗岩体与围岩甘家组大理岩的接触带部位， 深部隐伏有偏中性的石英闪长岩枝 ［20］。矿区内探明 有5条透镜状或扁豆状矿体， 矿体赋存于石英闪长岩 与大理岩的接触界面中， 明显受岩体侵入接触界面 控制， 个别沿大理岩层面顺层贯入。 Ⅰ矿体规模最大， 在地表有部分出露， 矿体长 180 m， 厚0.87～10.45 m， 最大延深210 m， 其余4条矿 体规模较小， 均属隐伏矿体， 长约50 m， 厚0.68～2.13 m， 延深约25 m。围岩蚀变主要为透辉石榴矽卡岩、 绿帘石榴矽卡岩及透辉石大理岩等。含有方柱石、 钙铁榴石、 钙铝榴石、 透辉石、 绿帘石、 阳起石、 滑石、 云母等常见的矽卡岩矿物， 且无矿矽卡岩成分简单， 含矿矽卡岩成分复杂。矿石类型以致密块状为主， 浸染状次之， 矿石中的矿物组合见表1。矿石全铁含 量（TFe）为 34.16％ ～49.23％ ， 磁 铁 含 量（MFe）为 27.60％～46.96％， 局部金、 铜含量可达边界品位。矿 区矿床类型属矽卡岩型， 成矿时期与石英闪长岩、 二 长花岗岩体的侵位时期基本一致， 属中三叠世 ［1， 20］。 3. 2切如伟晶岩型铌钽铷稀有金属矿床 该矿床位于区内西部切如断裂带附近， 是以Nb、 Ta、 Rb矿化为主， 伴生少量Be的稀有金属矿床， 其中 Rb2O达大型矿床规模，（Nb， Ta）2O5和Ta2O5属小型矿 床规模 ［2］。矿体主要位于沿切如断裂带侵位的伟晶 岩脉中， 区内发现伟晶岩脉共有553条， 其中120条属 矿体或低品位矿体， 矿体厚0.7～32 m， 长16.5～450 m 不等， 伟晶岩矿体多伴生有云英岩化、 白云母化和钠 长石化蚀变。区内伟晶岩主要有钾长花岗伟晶岩、 钠 长花岗伟晶岩和少量白云母长石石英似伟晶岩， 多数 成分单一， 分带特征不明显， 个别脉体发育完好的带 状构造， 从伟晶岩脉边缘到中心大致可划分为4个 136 ChaoXing 带 ①细粒边缘带， 由细粒矿物构成， 厚数厘米； ②外 侧文象带， 发育文象结构， 由颗粒较粗的斜长石、 石 英、 白云母和锂云母组成， 局部可见绿柱石， 该带较细 粒边缘带厚， 但变化较大； ③中间矿化带， 呈似文象结 构， 除了有颗粒更大的长石、 石英和云母外， 还有绿柱 石和锂辉石等矿物， 带内交代结构发育， 可见铌钽铁 矿、 绿柱石、 锂云母、 锂辉石等蚀变稀有矿物； ④石英 核， 由结晶粗大的石英组成， 晶体间晶洞构造发育， 仅 在部分伟晶岩膨胀部分的中心部位发育。 根据伟晶岩脉分布情况， 该矿床大致可划分为 东、 西两个矿带。西矿带位于切如细粒闪长岩体西 部边缘， 呈NNW向展布， 矿带长9.6 km， 宽70～1 450 m， 大部分位于研究区外部。在该带内发现了矿化伟 晶岩脉148条， 矿带受NNW向区域性断裂及其次级 断裂、 裂隙控制， 圈出了铷矿体2条， 铌钽铷矿3条和 低品位铷矿体38条。东矿带位于切如细粒闪长岩体 东部及切如断裂带中， 呈NW向展布， 矿带长5.6 km， 宽140～1 200 m， 大部分位于研究区外部。目前在该 矿带内发现了矿化伟晶岩脉405条， 矿体分布严格受 切如断裂带及其次级断裂控制， 圈出了铷矿体7条、 钽矿体2条、 铌钽矿体3条、 钽铷矿体1条、 铌钽铷矿 体15条， 以及低品位矿体39条。总体来看， 该矿床 分布于切如区域性断裂带内及其边部， 矿床分布受 切如断裂带控制。矿石结构主要有花岗结构、 斑状 结构、 自形粒状结构及包含结构等。矿石构造主要 为致密块状构造， 少量为细脉状构造、 条带状构造。 根据矿石中主要有用元素组合的不同， 可将该矿体 的矿石划分为5种类型， 分别为铌钽铷矿石、 铌钽矿 石、 钽铷矿石、 钽矿石和铷矿石。不同矿石类型的主 要矿石矿物特征见表2。 2019年第8期王季伟等 青海南山中三叠世岩体特征及成矿作用 切如铌钽铷稀有金属矿属岩浆结晶分异末期形 成的残余岩浆， 富含Si、 Na、 K等常量元素、 H2O、 CO2、 P、 B、 F等挥发组分和Nb、 Ta、 Rb等稀有金属， 在区域 性断裂脉冲式活动的控制下， 残余岩浆沿切如断裂 带及其次级断裂、 裂隙强力充填就位形成脉状矿体， 故该矿床属伟晶岩型稀有金属矿成因类型。 4成矿预测 4. 1成矿潜力 1 ∶ 20万区域重砂测量在区域上圈出了多处由锡 石、 白钨矿、 钍石、 铌铁矿、 钽铁矿等引起的重砂矿物 异常， 该类异常基本都位于沿区域性断裂发育、 由南 向北流动的黑马河流域和大水河流域， 从空间位置 上可以看出该矿床类型与区内沿区域性断裂侵位的 酸性花岗岩体具有相关性。因此， 本研究认为该区 东部中细粒含黑云角闪二长花岗岩体顶部可能发育 过伟晶岩型的铌钽铷稀有金属矿。由于青藏高原在 第四纪时期的快速隆升 ［33］造成该岩体上部稀有金属 矿被剥蚀， 这也说明矽卡岩型金铜铁矿及伟晶岩型 铌钽铷稀有金属矿在空间上具有密切伴生且受区域 性断裂构造控制的特点。另外， 在研究区内多个石 英闪长玢岩、 英云闪长岩枝附近沿围岩板劈理或断 裂发育的石英脉中或构造蚀变岩中， 发育有金、 铜矿 （化） 体， 伴生有硅化、 绢云母化蚀变， 矿化类型和蚀 变特征不同于典型的斑岩Cu-Au矿床， 应属浅成低 温热液型矿化类型。 前人 ［34-36］研究指出， Fe、 Au、 Cu等成矿元素多来 源于下地壳或岩石圈地幔， 而W、 Mo、 Nb、 Ta等成矿 元素多来源于中上地壳， 即研究区内中三叠世岩浆 热液活动伴生有两种在成因类型和成矿物质来源方 面截然不同的成矿过程。候增谦等 ［37］曾经论证， 正 137 ChaoXing 常的长英质岩浆因其较低的S溶解度和含量较低的 Cu、 Mo等金属元素， 如果没有其他来源的S和金属供 给， 难以形成较大规模的Cu、 Mo、 Au矿。S的溶解度 随岩浆基性程度增加而增高的变化规律和Cu、 Mo、 Au的地球化学属性决定了它们将富集于镁铁质岩浆 中， 镁铁质岩浆和长英质岩浆混合是后者获取S和 Cu、 Au等金属而具有较大成矿潜力的途径。 本研究认为， 上述观点可以有效解释区内中三 叠世岩体与铜金铁及铌钽铷等稀有金属矿的成生联 系， 即由区域性断裂的脉冲式活动， 由下地壳或上地 幔来源的深部基性岩浆热液和中上地壳来源的酸性 岩浆热液沿区域性断裂的同时侵位混合， 为浅部酸 性岩浆热液系统提供了S和Au、 Cu、 Fe等成矿元素， 同时由于混合的岩浆具有较高的氧逸度， 导致Au、 Cu、 Fe等元素具有不相容性行为而富集于岩浆演化 残余岩浆热液中， 由于残余岩浆热液出溶与大理岩 等围岩发生接触交代作用而形成矽卡岩型矿床。另 外， 由浅部酸性岩浆演化形成的富含F、 B、 P等挥发 性成分的残余岩浆顺区域性断裂及其次级断裂侵位 形成了伟晶岩型铌钽铷稀有金属矿床。 胡受奚等 ［38］在总结与花岗岩有关的钨、 锡、 铍、 铌、 钽和稀土矿床的交代蚀变成矿模式时提出， 该类 型矿床在垂直方向上具有明显的分带性， 自上而下 依次为富云母云英岩带、 富石英云英岩带、 钠长石钾 长石化带和钾长石化带， 并初步建立起 “上有钨、 锡、 铍， 下有铌、 钽” 的成矿模型。对照该模型可以看出， 研究区内切如铌钽铷稀有金属矿床大致具有中等 较深程度的剥蚀， 即在该矿床范围寻找到的伴生钨、 锡、 铍矿床的规模一般不大。 参考区内东部已发现的顺区域性断裂分布的与 中三叠世岩浆热液活动伴生的钨矿床及由15万水 系沉积物测量圈出的具有一定规模的钨异常， 本研 究后续找矿勘查工作应重视对钨异常的查证工作。 切如断裂带具有南部剥蚀程度高、 北部剥蚀程度低， 且多被新生代沉积物覆盖的特征， 建议后期在开展 老矿区深部与外围调查工作中， 应加强对切如断裂 带北段的调查评价工作。 4. 2找矿靶区 综上分析， 研究区寻找与中三叠世岩浆热液活 动相关的岩浆热液型矿床的前景较好， 结合前述中 三叠世岩浆热液活动与成矿关系的研究成果， 本研 究圈定了3处找矿靶区， 分别为切如北铌钽铷稀有金 属找矿靶区， 二十五道班金、 钨找矿靶区以及洗羊池 北铁多金属及稀有金属找矿靶区 （图2） 。 在对上述找矿靶区加强调查评价的同时， 建议 针对区内中三叠世岩基开展大比例尺物探 （地面高 磁和重力） 工作， 查明隐伏岩体顶上带岩相变化特 征， 特别是隐伏岩枝的分布位置， 根据岩浆热液流体 多从岩枝顶部出溶的特点 ［15， 12］， 注重对岩枝顶部点状 蚀变现象的识别， 争取实现找矿突破。 5结论 （1） 青海南山中三叠世岩体是由细粒角闪辉长 岩等基性杂岩、 中细粒闪长岩体、 石英闪长玢岩体、 英云闪长岩体、 中细粒含黑云角闪二长花岗岩体脉 动侵位组成的复杂岩基， 各侵入体的大致侵位顺序 由早到晚依次为中细粒含黑云角闪二长花岗岩体 细粒闪长岩、 辉长闪长玢岩体细粒斑状石英闪长 岩、 英云闪长岩、 石英闪长玢岩体。 （2） 区内中三叠世岩体属于高位侵入体， 侵位深 度为0.5～4 km。从剥蚀程度看， 该岩基属于岩体顶 面向西北倾伏的浅剥蚀未剥蚀的隐伏岩体， 隐伏 岩体顶上带暴露地表或接近地表。根据隐伏岩体顶 上带为不同类型热液矿床分布区的成矿规律， 研究 区处于寻找与中三叠世岩浆热液活动相关矿床的有 利部位。 （3） 中三叠世岩基不同岩体侵位阶段发生了多 期次同岩浆流体交代作用， 该作用与不同深度来源 的岩浆热液系统的大致同期侵位而发生的混合作用 有关。 （4） 切如断裂带是中三叠世岩浆热液系统， 特别 是中基性岩浆热液系统的上升通道。未蚀变英云闪 长岩体边部岩石中金含量较高及研究区东部中细粒 含黑云角闪二长花岗