东昆仑督冷沟铜钴矿床成矿地质条件分析

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【摘 要】督冷沟铜钴矿床位于东昆仑造山带东段，含矿地层主要为早石炭世哈拉郭勒组火山岩。本文从地层、构造和围岩蚀变方面，对矿床的成矿地质条件进行了分析；认为围岩地层为成矿作用提供了物质来源，构造控制着成矿物质的活化、运移和富集。

【关键词】成矿作用；围岩蚀变；矿源层

引言

督冷沟矿床为东昆仑地区一典型铜钴矿床，位于雪山峰-布尔汉布达华力西-印支期钴、金、铜、玉石（稀有、稀土）成矿带的东端；前人已对矿区做过大量的物、化探工作，并对其成因及控矿因素进行了讨论[1-3]。本文在前人研究基础上，对矿床的成矿地质条件进行了分析。

1.矿区地质特征

1.1地层

矿区分为南北两个成矿带，出露地层主要为早石炭世哈拉郭勒组的火山岩。北矿带仅见哈拉郭勒组下部中性火山岩组，岩性为安山岩或玄武安山岩与凝灰质板岩和少量粉砂质板岩互层、绿泥绢云母千枚岩和硅质岩。南矿带主要出露下部中性火山岩组，岩性为安山岩夹绢云母千枚岩类，部分因较强烈的变质变形而成绢云母绿泥片岩和绢云母石英片岩；其次是中部碳酸盐岩组灰岩和白云质灰岩，出露于矿带南西部边缘。其中绢云母千枚岩是矿区主要赋矿岩石，矿区已知的铜（钴）矿体均赋存于该类岩石中。

1.2构造特征

矿区地处昆中花岗-变质杂岩隆起带与昆南陆缘活动带的两个三级构造单元内，大地构造环境复杂；区内主要以断裂为主，其次为褶皱。

矿区地处上龙岗向斜的北西翼，总体上呈一向南西倾斜的单斜构造。褶皱构造呈紧闭线形构造，且对矿化的形成和分布有明显的控制作用。

断裂构造大多呈北东向，具逆断层性质， 往往形成宽窄不等的破碎带[1]。北矿带中部断裂，呈北东东向延伸，倾向南西西，倾角45°～5°，具平移-逆断裂性质，由一系列大致平行的断层或破碎带和炭化带组成；主断裂面中西部多以破碎带形式出现。南矿带北部断裂，为一走向北东，倾向南东，倾角60°左右的逆断裂，断裂通过处常见有断层三角面且多形成数米至十余米的断裂破碎带和构造角砾岩；断裂上盘分布有较多的含炭岩石。南矿带南部断裂，为一北东向延伸，东部向南偏移的逆断裂，倾向南东，倾角50～55°。断裂出现部位的岩石中常常含有炭质且较为破碎。区内断裂对矿化的分布也有明显的控制作用。

1.3岩浆岩

矿区岩浆-火山活动强烈，岩石类型复杂，经历了前加里东期、加里东期、华力西期、印支―燕山期四个旋回，其中华力西―印支期活动最为强烈。

矿区岩浆岩主要为火山岩，发育于晚石炭世，构成矿区地层的主体。主要为火山碎屑岩、火山熔岩、喷流沉积岩。火山碎屑岩为凝灰质板岩，火山熔岩为中基性熔岩（安山岩或玄武安山岩），喷流沉积岩为富含铁镁物质的硅质岩和具阳起绿泥硅质岩夹层的绢云母千枚岩。这些岩石在矿区多次重复出现（间夹沉积岩），显示出较为明显的韵律性，因而矿区矿化也呈多层分布。

2.矿床特征

2.1矿体形态及其产状

矿体形态主要呈脉状，少量呈似层状。无论是走向上还是倾向上，矿体的波状起伏、尖灭再现、膨大缩小、分枝复合现象普遍，形态极不规则，变化复杂。

矿体产状走向北东东，倾向南南东、倾角48°～70°，但也有少数走向南东东，倾向南南西，倾角30°～70°。部分矿体产状受构造影响变化较大，同一矿体的倾角可以在35°～90°之间变化。

2.2矿石品位与矿化类型

矿体平均铜品位在0.36～20.10%之间，单样最高品位达28.41%；钴品位在0.011～0.405%，单样最高0.93%。

从矿化赋存特点分析，矿区矿化分为三种类型：脉状矿化、细脉状、网脉状矿化、浸染状矿化。

脉状矿化：含铜（钴）硫化物石英脉，赋存于北东东向断裂带的张性部位，形成脉状矿体、块状矿石，一般品位较高。当脉体中有碳酸岩分布时，品位则变贫。

细脉状、网脉状矿化：赋存于北东东向或北东向断裂带的碎裂岩中，形成似层状、透镜状矿体。该类型矿化矿石品位中等。

浸染状矿化：产于北东东向和北东向断裂两侧的喷流沉积岩中，构成不甚规则的透镜状、网状矿体。浸染状矿石品位相对较低。

3.成矿地质条件

3.1地层与成矿作用

矿区含矿围岩主要为一套喷流沉积建造的火山岩，此类地层建造对矿床具有直接的控制作用[4]。 督冷沟矿床早期成矿作用属于海底喷流沉积成矿，在火山喷发间隙期的海底喷流作用形成的富含Cu、Co 、Fe 等元素的流体， 形成层纹状黄铜矿、辉钴矿和浸染状、块状硫化矿床。

矿区地层作为矿源层，为成矿作用提供了重要的物质来源。已知矿体大多赋存于上石炭统地层中的具硅质岩夹层的绢云母千枚岩中，部分产于安山岩中。

表1 督冷沟地层中各类岩石元素特征表（ω/10-6）[1]

岩石名称 Cu Co Pb Zn

灰黑色板岩 34 14 14 48

凝灰质板岩 97 32 22 116

绿泥绢云母千枚岩 155 39 11 58

砂岩 52 23 22 88

凝灰岩 125 39 12 88

玄武岩 170 44 16 104

由表1可已看出除含矿岩层绢云母千枚岩，铜、钴含量较高外，其围岩中玄武岩、凝灰岩及凝灰质板岩中的铜、钴含量亦较高；这说明督冷沟矿区含矿地层为为成矿作用的矿源层。

3.2构造与成矿作用

督冷沟矿床的形成受控于昆南和昆中两大断裂，在东昆仑地区构造演化和成矿上具有重要意义。华力西-印支期复合造山作用带来了强烈的构造-成矿效应。构造对成矿的作用主要体现在：一是同生构造对矿源岩分布的影响，二是后期构造对成矿物质的活化、迁移和富集的控制作用。

在含矿构造带上容矿围岩中的硅质岩质同生角砾岩，表明在喷流沉积岩成岩时期有同生断裂活动。这些同生断裂在某种程度上控制了喷流沉积岩-矿源岩的分布。晚华力西-印支期强烈的造山作用，不但使先期形成的似层状矿体被构造破坏，而且同与造山有关的流体一起改造了先存矿体，使矿源岩成矿物质的活化、迁移和再富集，具有鲜明的控矿作用。矿区内许多断裂既是导矿构造又是容矿构造。已知矿体多分布在北东向的逆断裂及其附近，多产于断裂带及其碎裂岩中，而在远离破碎带的地方，矿化变弱。矿体产状多与矿区地层总体产状及断裂产状基本一致。表明断裂构造控制了矿物质富集和矿体的分布特征。

3.3围岩蚀变与成矿作用

与铜钴矿化有关的围岩蚀变类型有绢云母化、碳酸盐化及硅化，其中硅化和绢云母化与矿化关系较为密切。

已知矿体均与硅化、碳酸盐化蚀变密切相关，所有矿体的赋存部位均可见到不同程度的硅化和碳酸盐化，尤以硅化最甚；当顺层硅化呈大脉出现时，往往形成富矿。主要矿体出现的部位，其硅化、碳酸盐化蚀变均较强烈，这是改造型矿体存在的必备条件。

4.结论

督冷沟铜钴矿床形成具多期性特征：石炭纪海底热水喷流作用使深源岩层中的Cu、Co 等成矿元素沉淀富集， 为矿床形成初始层状矿体或矿源层；后期造山过程中，在区域动力和热力作用下，含矿岩系在变质作用过程中形成的热液使成矿物质活化和进一步富集成矿。围岩地层为其提供了必要的物质来源；断裂构造一方面促进了其内含矿物质的形成、活化，另一方面又控制着成矿物质的运移和富集。

参考文献：

[1] 潘彤.青海东昆仑督冷沟铜钴矿控矿条件分析[J].矿产与地质，2004，18（ 2）：18 - 21.

[2] 姚文光，贾群子等.青海督冷沟铜钴矿床地质特征及成因[J].矿床地质，2002，（21）：523-526.

[3] 施根红等.青海都兰县督冷沟铜钴矿评价报告[R].2005.

[4] 翟裕生，姚书振等.矿床学[M].北京：地质出版社，2011.

作者简介：

申恒明（1987-），男，汉族，山东人，硕士，从事基础地质、矿产勘查开发工作。