东昆仑东段洪水川群地质特征及含矿性分析

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摘要：东昆仑东段下三叠统洪水川群，地质特征复杂，其自下而上可分为砂砾岩组、火山碎屑岩组和碳酸盐岩组三个岩组。洪水川群火山岩属于钙碱性系列的中酸性火山岩。洪水川群地层是良好的含矿层位，有较高的Au丰度，B、Ni、V、Ti、Co、Cr、As、Cu、W、Pb、Zn、Ag等元素亦有高背景值，洪水川群具备有利的成矿背景，可形成与钙碱性系列的中酸性火山岩成矿密切相关的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co等矿床。

关键词：东昆仑东段 洪水川群 火山岩 含矿性

洪水川群（T1h）由青海省第一区测队于1976年在东昆仑东段都兰县洪（红）水川地区创名，1986年青海省地研所依据古生物研究对其上界进行了修订，青海省地矿局于1997年将其修订为洪水川组。1999年武汉中国地质大学在《1：25万冬给措那幅区调报告》中认为，该套地层厚度巨大，岩性较为复杂，用群命名比较合适。本文采用更为合适的洪水川群。洪水川群主要分布于东昆南单元，向北延伸进东昆中蛇绿混杂岩带，其岩性主要分为砂砾、火山碎屑和碳酸盐三个岩组。本文主要通过研究洪水川群的基本地质特征，及其火山岩的特征，并讨论其含矿性，这对于探讨洪水川群是否具成矿条件、含矿的种类、可能存在的矿床类型以及指导找矿，具有重要的意义。

一、洪水川群的基本地质特征

东昆仑东段下三叠统洪水川群分布广泛。其整体上的空间分布为：西起小库赛湖以北――黑海北东――纳赤台北西――阿拉克湖――冬给措纳湖北东。主要分布在东昆仑昆南单元的诺木洪河上游地区、万宝沟――雪水河一带，以及东昆中断裂带北侧的清水泉――沟里一带亦有少量洪水川群呈构造岩片存在。

洪水川群的岩性特征，有不少专家学者（季强，1998；田军等，2000）对其进行过讨论和研究，观点大同小异，对其总结归纳为：洪水川群自下而上可分为：砂砾岩组、火山碎屑岩组和碳酸盐岩组，但其岩性、岩相及厚度等不稳定，不同地段变化较大，其三个岩组分别有如下特征：

上段碳酸盐岩组：厚160-500m，主要岩性为深灰色-灰绿色钙质粉砂岩和页岩、黑色、深灰色薄层泥晶灰岩和泥灰岩以及深灰色角砾状砾屑灰岩等，与上覆中三叠统地层闹仓坚沟群呈整合接触。

中段火山碎屑岩组：厚350-600m，主要岩性为灰绿色-深灰色凝灰质砂岩、泥质粉砂岩、岩屑晶屑凝灰岩、安山质凝灰熔岩、安山质凝灰岩等。

下段碳酸盐岩组：厚约720-1，000m，主要由杂色砾岩、灰绿色或灰褐色含砾粗砂岩、灰褐色或灰紫色杂砂岩、灰绿色长石砂岩及粉砂质页岩等组成。产早三叠世晚期头足和双壳等生物化石。与下伏早二叠世或更老地层呈不整合接触。

此外，在阿拉克湖西北，出现安山玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩等熔岩和熔岩角砾岩与凝灰岩的韵律旋回，并且夹有少量砂岩和砂质页岩，产Seythentoliumtilolicum等双壳化石，构成向外扩展范围不大的火山喷发沉积中心地段，岩石组合总厚达1，151-3，324米。

根据洪水川群的基本特征，认为东昆仑东段的洪水川群的三个岩组大致代表三个三级层序，而它们又构成了一个更大的沉积层序（或海侵-海退旋回），洪水川群由东向西逐步超覆在二叠纪或更老地层之上。

二、洪水川群火山岩特征

洪水川群火山岩分布相对集中，主要分布在埃肯雅玛托一带，火山岩主要为中酸性火山岩，少量玄武安山岩、安山岩、英安岩等。洪水川群火山岩具有较明显的韵律性变化，火山活动经过了“爆发-喷溢-间歇”，“爆发-喷溢”的多次活动，具有由强至弱的特点，岩浆从早期至晚期总体有基性-中性-酸性的演化过程，构成较完整的下-中三叠统喷发旋回。此外，洪水川群中与火山岩密切相关的次火山岩有花岗斑岩、二长花岗岩、隐爆角砾岩等，与火山岩的接触关系不清或呈渐变接触关系。

众多学者（李善平等，2012）对洪水川群火山岩的岩石化学特征进行过研究，部分岩石化学分析数据见表1。

洪水川群火山岩酸度较高，SiO2含量62.95-75.79%，属于中酸性岩，经过计算，岩石的里特曼指数σK2O。在AFM图中，大部分样品属于钙碱性系列，个别的样品属于拉斑玄武岩系列。李善平（2012）等通过岩相学分析结合稀土元素和微量元素的研究，认为洪水川群火山岩属于钙碱性系列，且具有陆缘岛弧的特性（产于海相陆缘火山弧环境）；普遍具有绢云母化、绿泥石化、绿帘石化和碳酸盐化等蚀变；其形成的构造环境为碰撞后的拉伸环境。

三、含矿性分析

目前没有确定发现产于洪水川群的相关矿床，但在洪水川群的创各地洪水河（川）地区发现了一些矿产，如洪水河金矿（其成矿与隐爆角砾岩密切相关），但对这些矿床研究程度都不够深入，无法确定其是否产于洪水川群中或与洪水川群地层具有相关性。因此，研究洪水川群的含矿性，对于判断该层位是否存在形成矿产的有利条件，有很积极的意义。

洪水川群火山岩属于钙碱性系列的中酸性火山岩，与这类火山岩成矿关系密切的有Cu、Fe、Mo、W、Sn、Pb、Zn、Au、Ag等矿产，代表性的矿床类型有热液型、斑岩型、矽卡岩型等。

李善平（2012）对洪水川群火山岩成矿元素特征的研究表明，其火山岩中的Pb大于黎彤值（1998）数倍至十几倍，大部分火山岩样品中的Zn、V、Mo、Ti、Ba、W、Sn大于或接近黎彤值，但相差倍数不大。由于Pb和Zn共生关系密切，认为洪水川群火山岩具有较大的成铅锌矿的潜力，考虑到洪水川群火山岩的岩性特征，其存在与火山岩关系密切的热液矿床的可能性比较大。潘彤等人（2005）的研究认为，下三叠统地层Au、Cu、Co、Pb、Zn、Ag-Pb、Zn、Cd中温元素组合异常带在空间上规模宏大，高背景富集元素分布的有B、Au、Ni、V、Ti、Co、Cr、As、Cu、W、Pb、Zn等，Au、Co、Cu、Pb异常反映下三叠统层位中产出的金、钴矿床和多处Cu、Pb矿化的特点，说明洪水川群可能具有良好的Au、Co、Cu、Pb等元素的成矿背景。袁万明（2000）等人的研究表明，下三叠统洪水川群具有较高的金丰度，且成矿元素具有以Au、As、Sb、Hg为主的中低温元素组合，可能为成矿提供矿质，形成相关元素的中低温热液矿床。

此外，下三叠统洪水川群的次火山岩中发育有斑岩体和隐爆角砾岩。有研究表明，部分斑岩体中含有低品位的网脉状、浸染状的铅锌（铜）矿化，因此，洪水川群中可能存在斑岩型铅锌（铜）矿；而隐爆角砾岩的存在，结合东昆仑东段洪水河地区已经有成矿与隐爆角砾岩密切相关的矿床（洪水河金矿），故不排除洪水川群地层中存在隐爆角砾岩型矿床的可能性。

四、结论

1 东昆仑东段下三叠统洪水川群分布广泛，自下而上可分为：砂砾、火山碎屑和碳酸盐三个岩组，岩性较为复杂。

2 岩相学及地球化学分析表明，洪水川群火山岩属于钙碱性系列的中酸性火山岩，产于海相陆缘火山弧环境；其普遍具有绢云母化、绿泥石化、绿帘石化和碳酸盐化等；其形成于碰撞后的拉伸构造环境。

3 含矿性分析表明，洪水川群是良好的含矿层位，具有良好的成矿背景。其可能存在与钙碱性系列的中酸性火山岩成矿关系密切的矿床，如Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co等，这些矿床的形成与热液作用关系密切。矿床类型可能有热液型、斑岩型、矽卡岩型及角砾岩型。且这些矿床可能与绢云母化、绿泥石化、绿帘石化以及碳酸盐化等蚀变有密切关系。