东昆仑哈西亚图铁多金属矿床蚀变分带研究

摘要：青海东昆仑哈西亚图铁多金属矿床是区域较为典型的一处层控式矽卡岩矿床，赋矿围岩为金水口岩群，成矿时代为早三叠世。文章通过哈西亚图矽卡岩矿床角闪石族、绿帘石族、辉石族、石榴子石族矿物岩石学、岩相学研究，详细划分了矿床蚀变分带特征，并根据矿物共生组合关系与矽卡岩矿床矿物生成顺序，厘定了矿床交代作用所经历的矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、金属硫化物阶段三个形成期次。

关键词：矽卡岩矿床；蚀变分带；成矿作用；东昆仑；哈西亚图

Alteration zoning and mineralization research of Haxiyatu IronPolymetallic Deposit， East Kunlun

Namkha Norbu1、2

1. Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， LTDXi’an710075 2. School of Earth Science and Resources，Chang’an UniversityXi’an710054

Abstract： Haxiyatu iron-polymetallic deposit in Qinghai East Kunlun is a typical regional strata bound skarn ore deposits， the major ore-host rock is Jinshuikou rock group and the metallogenic epoch is the early Triassic. This paper studied the amphibole， epidote， garnet and pyroxene， garnet and petrographic of Haxiyatu skarn deposit， divided the deposit alteration zoning characteristics in detail， and according to the mineral assemblages and skarn deposit mineral sequence， figured out three formation periods， including the skarn deposit stage， degenerate alteration stage and metal sulfide stage.

Key words： Skarn deposit；Alteration zoning；East Kunlun；Haxiyatu

引言

矽卡岩矿床具有重要的工业意义，是铁、铜、铅、锌、金等元素的重要来源。近年来，随着青藏高原地质矿产调查工作不断深入，东昆仑成矿带矿产勘查成果显著，特别是一个与三叠纪中酸性侵入岩有关的矽卡岩成矿系列备受关注[1-8]，并以资源量大、成矿事实多、矿床分布广为优势，使该地区成为我国重要的矽卡岩成矿潜力区。

哈西亚图铁多金属矿床就是区内该类矽卡岩矿床的典型代表，2011年，青海省核工业地质局在1：50万航磁异常查证时发现了赋矿层位为金水口岩群的哈西亚图铁多金属矿床，矿床形成于早三叠世，成矿元素以铁为主伴生金、锌等，根据详查结果，现已达中型规模，进一步工作潜力巨大。由于矿床发现较晚，相关研究工作相对滞后，前人针对矿床开展了岩石学、年代学、矿床地质特征等方面研究[9-11]，但对于矽卡岩分带性研究较为薄弱，不仅制约了矿床整体研究认识，同时也影响下一步工作部署。鉴于此，本文拟通过矿床典型矽卡岩矿物岩石学、岩相学研究，旨在明确矿床矽卡岩分带性与成矿阶段划分，为本区矽卡岩矿床研究提供新思路。

1.区域地质背景

东昆仑造山带地层出露广泛，各时期地层均有出露，主要包括：古元古界金水口群、中元古界狼牙山组、寒武-奥陶系滩间山群、上泥盆统牦牛山组、石炭系大干沟、上三叠统鄂拉山组，其中，金水口岩群和滩涧山群中特有的碳酸盐岩建造，为本区矽卡岩成矿提供了良好的围岩基础。区内岩浆岩记录丰富，岩石类型众多，加里东期、华里西期、印支期、燕山期岩浆岩均有出露，岩石类型主要包括花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩等，这些不同时期形成的岩浆岩构成了一条走向近东西的巨型岩浆岩带[12]，岩浆活动规律明显，形成时代主要为4个时段：前寒武纪；早元古代；晚古生代-早中生代；晚中生代-新生代，其中，晚古生代—早中生代花岗岩不仅构成了东昆仑花岗岩类主体，也是区域矽卡岩成矿的主要时期。区域性断裂主要为昆北、昆中、昆南三条走向近东西的断裂（图1），前人以这三条断裂为分界线，将东昆仑从北至南划分为东昆北、中和南三个构造带[13]，次级断裂发育较多，多呈近东西向、北西向产出。

2.矿区地质概况

哈西亚图铁多金属矿地处东昆仑中构造带西段，位于青海省格尔木市乌图美仁乡哈西亚图地区，西距格尔木市120km。矿区出露地层为金水口岩群下岩组，主要岩性为：黑云斜长片麻岩、大理岩。黑云斜长片麻岩：岩石主要矿物成分为斜长石（55%）、石英（30%），暗色矿物、副矿物（15%）。大理岩：岩石主要矿物成分为碳酸盐矿物：方解石、白云石，其次有少量粉砂碎屑（石英、云母）、铁质等。由于矿区覆盖较为严重，初步认为矿区断裂与区域性大断裂走向一致，以NW向为主（图1）。岩浆岩以印支期为主，主要为石英闪长岩与花岗闪长岩，其中石英闪长岩与金水口岩群接触带具有矽卡岩化特征，花岗闪长岩与金水口岩群同样为侵入接触关系，但并无明显矽卡岩化作用发生。含矿矽卡岩产于石英闪长岩外接触带，矿区54条隐伏矿体呈层状、似层状、透镜状平行分布，含礦带长1400m，厚度约为200m～350m，总体倾向为南，倾角介于45°～75°。矿石矿物主要包括磁铁矿、闪锌矿、方铅矿、自然金等，矿石构造有：稠密侵染状构造、块状构造、侵染状构造和条带状构造，磁铁矿中脉石矿物主要为透辉石、镁铁闪石—阳起石、白云母方解石，铅锌矿石中的脉石矿物主要有：透辉石、透闪石、方解石、绿泥石等。

3.矽卡岩矿化蚀变分带

矽卡岩矿物是双交代作用的直接产物，记录了矽卡岩矿床形成过程中的各种复杂信息，是矽卡岩矿床研究的良好载体。得益于测试技术进步，近年来矽卡岩矿物学及矿化蚀变分带研究体系不断完善，已通过典型矿物研究反演出了矿床成矿阶段与矿物生成顺序关系，进而对蚀变分带形成了更为具体的划分。

哈西亚图矿床赋矿围岩为金水口岩群，呈韵律状产出的碎屑物—碳酸盐岩地层建造，矿床具有层控特征，矿化带多沿地层分布，矿体呈层状、似层状、透镜状产出。根据野外调查及室内研究，矿床矽卡岩矿化蚀变带可分为石榴子石矽卡岩带、透辉石矽卡岩带、绿帘石矽卡岩带、阳起石矽卡岩带、透闪石矽卡岩带等。矽卡岩特征矿物从低温到高温主要包括：角闪石族、绿帘石族、辉石族、石榴子石族等。

3.1角闪石族

矿床角闪石族矿物主要为阳起石、镁铁闪石、透闪石等，以交代早期矽卡岩矿物为特征，是矽卡岩退化蚀变阶段的产物。镜下特征显示：普通角闪石具有菱形六边形的横切面，呈长柱状产出，矿物含铁量较高，颜色为深褐色，次生蚀变作用主要为黑云母化。镁铁闪石呈针状、放射状与磁铁矿伴生，颜色为墨绿色，交代早期形成的矽卡岩矿物，蚀变作用弱。阳起石呈浅灰绿色，以细小纤维状产出，集合体呈放射状，交代透辉石等早期形成的矽卡岩类矿物。透闪石分布较少，镜下呈针状产出，交代早期形成的石榴子石、透辉石等（图2-a～f）。

Q：石英；Pl：斜长石；Ep：绿帘石；Cun：镁铁闪石；Act：阳起石；Di：透辉石；Grs：钙铝榴石；Tl：透闪石；Cc：白云石

图a.呈六边形的普通角闪石横切面（+）；图b.磁铁矿伴生的针状镁铁闪石（+）；图c.磁铁矿伴生的放射状阳起石集合体（+）；图d.阳起石与透辉石的交代关系（+）；图e.阳起石交代透辉石（+）；图f.透闪石与透辉石的交代关系（-）；图g.绿帘石（+）；图h.绿帘石与透辉石的交代关系（+）；图i.透辉石二级干涉色（+）；图g.透辉石87°的节理夹角（+）；图k.绿帘石与透辉石交代关系（+）；图l.云母化的透辉石（+）；图m.石榴子石中发育的的裂理（-）；图n.石榴子石与白云石的交代关系，白云石的菱形节理（-）；图o.石榴子石的一级灰干涉色（+）。

3.2绿帘石族

矿区发育的绿帘石族矿物主要为绿帘石，绿帘石镜下呈细小粒状，粒径介于0.2mm～0.5mm，部分也以放射状集合体存在，交代早期形成的透辉石等干矽卡岩类矿物（图2-g～h）。

3.3辉石族

辉石族矿物主要为单斜辉石，以透辉石为主。镜下观察，透辉石呈不规则粒状产出，矿物粒径1mm～2mm，横切面具有两组夹角近垂直的节理，干涉色为二级，正光性，矿物受气液变质作用时容易发生绿泥石化云母化（图2-i～l）。

3.4石榴子石族

石榴子石族矿物主要为钙铝榴石，镜下观察，石榴子石呈粒状，突起高，内部裂理发育（图2-m～o），呈一级灰干涉色，可见环带结构，双晶普遍发育，是早期形成的矽卡岩矿物，交代白云石，同时矿物晶体多被方解石、绿帘石交代呈交代残留结构。

4.成矿阶段

根据矿区矿物共生组合关系，并结合矽卡岩矿床矿物生成顺序，将哈西亚图矿床划分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、金属硫化物阶段三个期次，其中，矽卡岩阶段又按矽卡岩矿物生成顺序分为早期和晚期两个时间段（表1）。

矽卡岩阶段早期经历了岩浆热液与大理岩初步交代作用过程，形成了早期的石榴子石、透辉石、镁橄榄石等早期干矽卡岩矿物；热液随着交代反应不断进行温度逐渐降低，体系进入矽卡岩阶段晚期开始出现闪石族矿物，如镁铁闪石等，同时沉淀磁铁矿、磁黄铁矿等；退化蚀变阶段以大量形成闪石族矿物为标志，并有绿帘石以及大量磁黄铁矿形成；金属硫化物阶段以含硫金属矿物形成为特征，出现了大量的黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等矿物，属湿矽卡岩矿物形成阶段。自然金形成于后期热液作用过程中，形成温度较低。

总体而言，矿床内部矽卡岩矿物形成受温度环境控制，显示出从高温到低温的生成顺序，从干矽卡岩到湿矽卡岩的一般矽卡岩矿物形成顺序。

5.结论

（1）根据岩石学、岩相学及矿床地质特征，哈西亚图铁多金属矿床矽卡岩蚀变带可划分为石榴子石矽卡岩带、透辉石矽卡岩带、绿帘石矽卡岩带、阳起石矽卡岩带、透闪石矽卡岩带等，形成期次包括矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、金属硫化物阶段。

（2）哈西亚图矿床中金为主要成矿元素，成矿作用发生于板块俯冲阶段，该时期壳幔岩浆作用能够带来更深且富含金的幔源岩浆，在有利地层建造条件下能够形成了该地区特有的层控矿床特征。

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