青海牛苦头铁多金属矿床岩石地球化学特征及找矿意义.pdf
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1、张杰,等:膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用青海省格尔木市牛苦头铁多金属矿区大地构造位置位于秦祁昆造山系的祁漫塔格地区1,属东昆仑造山带西部延伸,北部与阿帕-茫崖早古生代蛇绿构造混杂岩带和阿尔金造山带相邻,东、南则紧邻柴达木陆块与巴颜喀拉-羌塘地块。区域经历了复杂的构造演化历史,岩浆活动频繁,矿化类型多样,找矿潜力巨大2-4。前人在矿床地质特征、控矿因素、成矿物质来源等方面开展了大量研究工作,认为矿化的形成与热液活动相关,但对于岩浆岩与成矿关系的研究并未引起足够重视5-9。本文在野外地质调查及室内岩矿测试的基础上,对代表区岩浆岩的主量元素、微量元素、稀土元素地球化学进行统计分析,探讨岩浆岩成
2、因、构造环境,总结岩浆岩与成矿的成因联系,*收稿日期:2023-03-17作者简介:吕晓宏(1982-),男,甘肃兰州人,高级工程师,主要从事矿产地质勘查工作。通讯作者:赵向东(1984-),男,湖北宜昌人,高级工程师,主要从事矿产普查与勘探工作,E-mail:。Aug.2023Vol.52.No.4(Sum 301)2023 年 8 月第 52 卷第 4 期(总第 301 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY青海牛苦头铁多金属矿床岩石地球化学特征及找矿意义*吕晓宏1,赵向东1,余璨1,坚润堂2(1.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司,云南 昆明 650051;2.百色学院,
3、广西 百色 533000)摘要:系统调查了岩浆岩的地球化学特征,认为牛苦头铁多金属矿床属花岗岩属钙碱性-高钾钙碱性系列,具有 I 型花岗岩特征,而微量元素地球化学特征,自闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩分异程度逐渐增高,各岩性轻稀土分馏明显,重稀土分馏较弱,反映出岩浆结晶分异过程中可能存在轻稀土元素含量较高的矿物结晶分离。区内花岗岩总体形成于后碰撞构造环境,矿床的形成与构造岩浆演化关系密切。关键词:牛苦头;花岗岩;岩浆活动;地球化学特征中图分类号:TD263文献标识码:A文章编号:1006-0308(2023)04-0007-08Geochemical Characteristics and P
4、rospecting Significance of Polymetallic RockDeposit in Niukutou of QinghaiLYU Xiao-hong1,ZHAO Xiang-dong1,YU Can1,JAN Run-tang2(1.Kunming Prospecting Design Institute of China Nonferrous Metals Industry,Kunming,Yunnan 650051,China;2.Baise University,Baise,Guangxi 533000,China)ABSTRACT:Geochemical ch
5、aracteristics of magmatic rock was systematically investigated,the polymetallic deposit of Niukutouwas identified as calc-alkali granite-high potassium,calcium,alkaline series,it has I type granite characteristics,its differential degreeincreased gradually from diorite-granodiorite-monzogranite,the
6、light rare earth fractionation of each lithology is obvious,heavy rare earthfractionation is weak,it reflects mineral crystal separation with high content of light rare earth might be existed in magma crystallizationdifferentiation process.Granite in the area totally formed in post-collision constru
7、ction environment,the formation of deposit has closerelationship with tectonomagmatic evolution.KEY WORDS:Niukutou;granite;magmatic activity;geochemical characteristics7Aug.2023Vol.52.No.4(Sum 301)2023 年 8 月第 52 卷第 4 期(总第 301 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY为矿床下一步勘查工作提供依据。1成矿地质背景牛苦头矿区大地构造位置位于祁漫塔地区秦祁昆造山系,总体为东
8、昆仑造山带西部延伸,北部与阿帕-茫崖早古生代蛇绿构造混杂岩带、阿尔金造山带相邻,东北部、南部分与昆北断裂带、昆南断裂为界10。区内地层自古元古带至新生代均有发育,与成矿关系密切的地层单位、沉积建造主要包括长城系小庙岩组、蓟县系狼牙山组、奥陶系祁漫塔格群及石炭系缔敖苏组。区内构造发育,大致可划分为 NW 向、NE 向两组断裂:NW(NWW)向断裂主要包括昆北断裂带、黑山-那棱格勒河断裂、昆中断裂带及昆南断裂,NE 向断裂以阿尔金南缘断裂带、白干胡断裂为主。区内岩浆岩出露范围较广,侵入岩岩性较复杂,从中酸性到基性-超基性岩均有一定出露,以花岗岩类、花岗闪长岩、正长岩系、闪长岩系为主,区内的铁、铜、
9、锡、铅、锌、钼等成矿均与此类岩体关系密切。此外,区内火山岩亦出露广泛,自加里东期、加里东期、海西期和印支-燕山期均有发育。2岩体地质特征矿区岩浆活动强烈,主要集中于华力西期至印支期,侵入岩发育,主要岩性为晚三叠世灰白色中粗粒花岗闪长岩、灰白色-浅肉红色中细粒二长花岗岩(图 1),各划定磁异常区出露岩性有所不一,以 M2 磁异常区出露岩浆岩类型最为复杂。中泥盆世花岗闪长岩(D2酌啄)呈浅灰白色、浅肉红色,地表风化后呈浅灰绿色,中-粗粒花岗结构、块状构造,多见斜长石水白云母化。主要分布于 M5 磁异常区南部,地表出露面积较大。晚泥盆世闪长岩(D2啄紫)为灰黑色、灰白色,局部地段发育为灰白色,细-中
10、粒结构、块状构造,基本未见钾长石与蚀变,偶见少量硅化细脉。闪长岩体与滩间山群接触部位地层见明显旋扭,主要出露于 M3 磁异常区及其北西延伸地段,地表出露范围较大。晚二叠世二长花岗岩(T3浊酌)仅在 M1 磁异常区西部、北部小规模出露,为中细粒花岗结构、块状构造,石英含量仅 25%耀30%,较之花岗闪长岩更低,多呈不规则粒状充填于其他矿物。发育微弱绢云母化、绿帘石化及绿泥石化。晚二叠世花岗闪长岩(T3浊酌)大规模出露于 M1、M4 东侧,局部地段偶见锆石、磷灰石、屑石等,其中,钾长石多呈他行-半自形晶,包括微斜长石、正长石及条纹长石,斜长石呈半自形板柱状晶,属更中及中长石,发育高岭土化、绢云母化
11、绿帘石化及绿泥石化。在岩体的边缘因受同化混染作用及岩浆作用影响而发生强烈蚀变,以暗色矿物的蚀变程度最为剧烈。3岩石地球化学在详细野外地质调查的基础上,在矿区各代表地区采集典型的岩矿石样品(图 1),在室内矿相学研究基础上,确定岩石、矿石矿物组成、蚀变类型及矿化特征等,并在河北省廊坊市区域地质调查研究所对典型样品进行粉末制备及单矿物的挑选工作,地球化学及同位素分析测试工作亦在河北省廊坊市区域地质调查研究完成,测试结果详见表 1、表 2。3.1主量元素地球化学由表 1 可知,M1、M4 磁异常区二长花岗岩SiO2含量最高,达 70.72%耀75.85%。将各样品主量元素数据进行 TAS 投图,结合
12、图 1、图 2 看出:淤M1、M4 磁异常区东侧大岩体所采样品及 PM-H7 主要落入花岗闪长岩范围内,M1、M4 磁异常区所采成矿花岗岩样品 ZK1407-H6、ZK0407-H9主要落入花岗闪长岩范围内,M1 磁异常区西部、北部零星出露花岗岩体露头所采样品 D052-H2、D057-H1、D054-H1 主要落入花岗岩范围内;于 M3 磁 异 常 区 所 采 样 品 M3-B1、D039-H2、D040-H2 岩性主要为闪长岩,在 TAS 图解中主要落入辉长闪长岩、闪长岩、二长闪长岩区域内,M5 磁异常区范围内 D043-H1、M5-H1 主要落入花岗闪长岩范围内;盂M2 磁异常区 ZK0
13、003-Zr1 样品主要落入花岗闪长岩范围内。总体上,各样品均落入亚碱性区域(图 2),属钙碱性-高钾钙碱性系列(图 3)。8张杰,等:膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用D040-H2D043-H1M5-H1D015-Zr-1ZK0003-Zr1D040D043D015D015332 m样品编号M1-M4东侧PM-H7ZK1407-H6ZK0407-H9D052-H2D057-H1D054-H1M3-B1D039-H2取样位置D005PM-H7110 m481 mD052D057D054D016D039闪长岩花岗闪长岩花岗闪长岩辉绿岩花岗闪长岩岩性花岗闪长岩花岗闪长岩花岗闪长岩花岗闪长岩二长
14、花岗岩二长花岗岩二长花岗岩闪长岩 闪长岩SiO266.5266.1166.9169.2770.1875.0071.7957.1254.8552.9966.6766.5753.1666.04Al2O315.7615.3215.6214.8315.2812.6412.4218.0217.8418.4415.4415.3814.6815.84TiO20.540.590.530.480.400.240.430.781.011.130.540.560.890.53Fe2O30.900.970.160.180.080.390.870.841.131.021.220.982.870.69FeO2.682.8
15、83.222.680.781.252.824.955.425.982.452.723.552.92CaO3.693.393.622.522.910.801.066.206.636.383.964.047.584.02MgO1.922.262.011.690.800.391.014.094.904.171.892.017.142.24K2O2.402.212.534.964.945.154.781.971.651.722.342.201.541.75Na2O3.873.973.711.543.592.892.453.493.364.753.663.813.033.98H2O+1.201.551.
16、081.290.450.701.461.612.202.251.291.003.131.32H2O-0.150.200.180.310.110.160.080.280.280.180.160.160.390.12灼失量1.421.971.411.610.741.021.982.142.772.951.541.435.051.68总和99.8999.8899.8899.9199.8599.9099.8799.8499.8399.8899.8999.8999.8299.89MnO0.0670.0800.0570.0490.0230.0470.1300.1100.1200.1300.0700.074
17、0.1200.070P2O50.120.130.120.110.120.080.150.130.160.230.120.120.200.13表 1主量元素分析测试结果Tab.1Analysis and testing results of main elements%图 1岩石样品 TAS 图解Fig.1TAS diagram of rock samples1.橄榄辉长岩;2.辉长岩;3.辉长闪长岩;4.闪长岩;5.花岗闪长岩;6.花岗岩;7.硅英岩;8.二长辉长岩;9.二长闪长岩;10.二长岩;11.石英二长岩;12.正长岩;13.副长石辉长岩;14.副长石二长闪长岩;15.副长石二长正长岩
18、;16.副长正长岩;17.副长深成岩;18.霓方钠岩/磷霞岩/粗白榴岩图 2矿区花岗岩 K2O-SiO2图解Fig.2K2O-SiO2diagram of granite in mine lot吕晓宏,等:青海牛苦头铁多金属矿床岩石地球化学特征及找矿意义9Aug.2023Vol.52.No.4(Sum 301)2023 年 8 月第 52 卷第 4 期(总第 301 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY3.2微量元素地球化学根据样品微量元素分析测试结果:淤M1、M4磁异常区花岗闪长岩 Zn 含量为(40.86耀60.52)g/t,Pb 含量 为(10.05耀21.97)g/t,Cu
19、含 量 为(6.77耀8.25)g/t;于M1、M4 磁异常区二长花岗岩Zn 含量为(35.78耀41.04)g/t,Pb 含量为(16.84耀35.87)g/t,Cu 含量为(3.58耀5.21)g/t;M5 磁异常区花岗闪长岩 Zn 含量为(50.70耀52.99)g/t,Pb含量为(10.95耀13.77)g/t,Cu 含 量为(6.35耀7.24)g/t;盂 M3 磁 异 常 区 闪 长 岩 Zn 含 量 为(72.49耀87.15)g/t,Pb 含量为(9.42耀32.63)g/t,Cu 含量为(10.05耀13.92)g/t;榆M2 磁异常区花岗闪长岩 Zn 含量为 50.70 g
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