雁石坪地区位于拉竹龙— 金沙江缝合带和班公错— 怒江缝合带之间的羌塘地块北部(图1), 处于西南三江成矿带北段, 属雁石坪燕山期铁、铅、锌(铋、锡、锑)水晶、石膏成矿带(Ⅲ ₂₅)^[1]。

图1

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	图1 雁石坪地区大地构造位置示意

区域上该区处于“ 三江” 北段西部的沱沱河地区(泛指唐古拉山至沱沱河一带的中新生代盆地沉积)^{[2, 3, 4]}, 发育自二叠纪以来的沉积岩和少量火山岩, 根据青海省地矿局《青海岩石地层》^[5]的地层方案, 属唐古拉— 昌都地层分区。出露地层有二叠系九十道班组(P₂j), 上三叠统波里拉组(T₃b)、巴贡组(T₃bg), 侏罗系雀莫错组(J₂q)、布曲组(J₂b)、夏里组(J₂x)、索瓦组(J₃s), 白垩系错居日组(K₁c), 古近系沱沱河组(E_1-2t)等, 其中以中上侏罗统出露最为广泛。第四系主要分布于北部, 成因类型有更新世的地滑堆积、冰川— 冰水堆积及全新世沼泽堆积、冲洪积及冲积等。

现有地质资料显示, 九十道班组岩性以灰岩为主, 含少量玄武岩, 其余地层为砂岩、灰岩, 仅雀莫错组零星出露玄武岩、粗玄岩。其中, 雀莫错组产植物碎片化石及海相、非海相双壳类化石, 夏里组有双壳、腕足、藻类、硅化木等化石^[6]。

区内构造极为发育, 主要有肯底玛断裂(F₁, 为开心岭隆起与羌塘盆地的分界)、雁石坪断裂(F₂)、布茸断裂(F₃)、楚多— 查琼北西向断裂(F₄、F₅)、温泉兵站断裂(F₆)、南北向断裂(F₇)、北东向断裂(F₈)以及温泉兵站背斜、雁石坪向斜和布茸向斜(图2)。

图2

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	图2 雁石坪地区地质矿产分布

区内已发现各类矿(化)点及矿化线索32处^{[6, 7, 8]}, 其中中型铁铅矿点1处、铁矿(化)点8处、菱铁矿化点1处、铜矿(化)点3处、铜银矿(化)点3处、多金属矿点1处、锌矿化点2处、铅矿化点1处、砂金矿化点1处、重晶石矿化点2处、石膏矿点4处、石膏矿化点5处。各类矿(化)点在时空分布上明显受区内北西断裂构造控制, 同时也受不同地层的岩性制约, 而热液型矿(化)点与区内的岩浆活动有关。

对该区水系沉积物样品分析测试结果做R型聚类分析(图3), 区内20种元素明显分为4个簇群。

图3

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	图3 雁石坪水系沉积物元素R型聚类分析谱系(n=10 787)

Ⅰ 簇为Cr-Ni-Co-V-Ti-Sn组合, 反映区内中基性岩特征。Ⅱ 族为Sb-As-Cu-Ag-Hg-Pb组合, 反映区内与断裂活动有关的中低温热液铜银成矿作用。Ⅲ 族为Zn-Cd-Mn组合, 反映区内沉积— 热液改造锌镉多金属矿化特征。Ⅳ 族为W-Bi-Mo-Au组合, 反映区内中酸性岩体接触带及高温热液矿化特征。

对20种元素作因子分析, 其旋转因子特征见表1, 其中F1、F3因子反映的雁石坪地区成矿条件特征最具代表性, 故制作旋转因子F1、F3计量图(图4、图5)。

表1

表1

表1 雁石坪地区旋转因子特征 因子 特征根 特征根百分比/% 主要载荷元素及其载荷值 地质地球化学意义 F1 4.849 24.244 Ti 0.966、V 0.955、Cr 0.946、Ni 0.936、Co 0.789、Sn 0.548、Au 0.201、Bi 0.113、Sb 0.095、Zn 0.082 中基性火山岩、次火山岩 F2 3.210 16.051 Cu 0.919、As 0.877、Sb 0.717、Ag 0.356、Mo 0.141、Cd 0.115、Pb 0.101 热液铜多金属矿化 F3 1.771 8, 855 Bi 0.914、W 0.732、Au 0.205、Mo 0.172、Sn 0.085、Ag 0.069 中酸性岩体接触蚀变矿化 F4 1.623 8.116 Zn 0.886、Cd 0.817、Pb 0.204、Mo 0.193、As 0.117、Co 0.09 沉积— 热液改造锌多金属矿化 F5 1.244 6.221 Mn 0.912、Co 0.448、Mo 0.369、Ni 0.174、As 0.092、Ag 0.058 海相火山岩有关矿化 F6 1.142 5.711 Hg 0.955、Sb 0.501、Ag 0.42、Bi 0.041 断裂带低温热液汞锑矿化 F7 0.959 4.793 Ba 0.996、Ag 0.061 低温重晶石矿化 F8 0.829 4.146 Pb 0.91、Ag 0.662、Sb 0.263、Cd 0.23、As 0.106、Hg 0.068 中低温热液铅银多金属矿化 F9 0.771 3.854 Mo 0.736、Sn 0.581、W0.36、 As 0.128、Mn 0.095 中酸性岩体接触蚀变带 F10 0.705 3.525 Mo 0.12、W 0.21、Au 0.94 中酸性岩体接触带金矿化

表1 雁石坪地区旋转因子特征

图4

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	图4 雁石坪地区F1因子计量异常分布

图5

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	图5 雁石坪地区F3因子计量异常分布

F1因子以铁族元素Cr-Ni-Co-V-Ti组合为特征, 与R型聚类分析的Ⅰ 簇元素组合密切相关, 与中基性岩浆活动有关。F2、F6、F8因子分别以铜多金属、汞锑多金属、铅多金属组合为特征, 与R型聚类分析的Ⅱ 族元素组合相对应, 为区内不同类型热液多金属矿化的反映。F4因子以锌镉多金属组合为特征, 与R型聚类分析的Ⅲ 族元素组合相对应, 为区内沉积热液改造锌多金属矿化的反映。F5因子以锰钴钼镍砷银组合为特征, 推测与海相火山岩及其矿化有关。F7因子以钡为特征, 与R型聚类分析的未编号的单独钡相一致, 为区内低温热液裂隙充填型重晶石矿化的反映。F3、F9、F10因子以钨铋钼金锡砷组合为特征, 与R型聚类分析的Ⅳ 族元素组合相对应, 为区内中酸性侵入岩接触带及高温热液矿化的反映。

F1因子计量图(图4)中, 等值线值≥ 1.5的高值区(红色区)包含了雁石坪地区已知的辉绿玢岩、玄武岩、粗玄岩、安山岩, 与该区Cr、Ni、Co、V、Ti等铁族元素异常密切吻合, 可认为是区内Cr、Ni、Co、V、Ti高背景和异常的叠加, 是中基性岩浆岩(以火山岩、次火山岩为主)分布区的反映。

F1因子计量图红色区的分布情况说明:

1)雁石坪地区中基性火山岩远非地质图(图2)上标出的仅为局部零星小规模的分布, 在该区尤其是在中南部楚多— 雁石坪— 温泉兵站地区, 应有成带、成片、成区的较大规模的中基性火山岩分布。

2)成带、成片中基性火山岩沿雁石坪— 盖玛断裂、布茸断裂、温泉兵站断裂、南北向断裂及楚多— 查琼北西向断裂带分布, 清楚说明这些断裂是导岩、控岩的较深大断裂, 火山活动可能以裂隙式喷侵为主。

F₃因子计量图(图5)中, 等值线值≥ 1.2的高值区(红色区)包含了区内楚多— 沙纳陇仁的长石斑岩、斜长花岗斑岩、云英闪长玢岩脉、石英正长岩脉、花岗细晶岩脉分布地段^[7], 也包含了受花岗岩、二长岩岩体^[6]影响的的塘吉那、丹德曲地区, 与区内W、Bi、Mo、Sn、Au异常区大体吻合, 应是区内中酸性侵入岩接触蚀变带或受其影响的高温热液W、Bi、Au矿化的反映。

F3因子计量图红色区的分布情况说明:

1)雁石坪地区楚多— 沙纳陇仁地段可能存在有较大的埋藏不深的中酸性隐伏岩体, 其接触蚀变带已部分出露。

2)温泉兵站西南可能有小的中酸性岩体分布。

3)该区中北部可能有较大规模的中酸性侵入岩存在。

R型聚类分析和因子分析说明, 雁石坪地区存在Cr-Ni-Co-V-Ti铁族元素组合, 该组合具有显著性和稳定性, 居该区各种元素组合之首。

由图6可见, 区内Cr、Ni、Co、V、Ti的高背景及异常十分显著, 规模宏大, 且相互密切吻合, 说明区内显然存在一种形成Cr-Ni-Co-V-Ti元素组合的强大地质作用。

图6

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	图6 雁石坪地区铬镍钴钒钛地球化学分布及铁族元素综合异常分布

据一般地质— 地球化学知识, Cr-Ni-Co-V-Ti组合与中基性、超基性岩浆活动有关^{[9, 10, 11, 12, 13]}, 而超基性岩中Cr、Ni、Co含量(n× 1 000 ppm级)是区内含量(n× 10~n× 100 ppm级)的10倍以上。结合所在区域已有的地质— 地球化学认知及具体情况, 认为该铁族元素组合应是中基性火山岩(含次火山岩)的反映, F1因子计量图(图4)中的红色区可认为是中基性火山岩分布区。因此, 在该区中南部楚多— 雁石坪— 温泉兵站地区应有成带、成片、成区的较大规模的中基性火山岩分布。这与目前区域地质图中反映的情况相差甚大, 原因可能有多种, 最主要的可能是部分中基性火山岩物质消弥在了沉积地层之中, 以往工作中对此未引起足够的注意; 同时, 近年来该区化探异常检查及地质工作不断发现具一定规模的辉绿玢岩、玄武安山岩、安山岩, 在一定程度上也佐证了这一情况, 对此, 有待在进一步工作中查证。

区内因有较大规模的中基性火山岩分布, 也就合理解释了该区为何有火山岩型中型铁铅矿床的形成, 为何有多处火山岩型铁矿(化)点分布的问题。

R型聚类分析及因子分析表明, 区内存在有明显的W-Sn-Bi-Mo-As-Au高温热液元素组合, 不同地段该元素组合的组分也不尽一致, 但总的是以W、Sn、Bi、Mo、As等高温热液元素为主。

由图7可见, 区内W、Sn、Bi、Mo、As、Au等有明显的成片的高背景及异常, W、Bi吻合很好, Sn与之部分吻合, 而Mo与As则是互补出现, 说明区内明显存在有形成高温热液元素组合的地质作用。

图7

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	图7 雁石坪地区钨锡铋钼砷地球化学分布及高温热液元素综合异常分布

据一般地质— 地球化学知识, W、Bi、Sn、Mo密切共生, 通常与中酸性岩浆的成岩成矿作用有关^{[9, 10, 11, 12, 13]}。结合区域上已知的地质— 地球化学特征认为:此高温热液元素组合与中酸性侵入岩接触蚀变矿化带有关。F3因子计量图(图5)中的红色区域应是中酸性侵入岩及其接触蚀变带的分布区。在楚多一带可能存在有一定规模的隐伏中酸性侵入岩, 其接触蚀变带已部分出露。前人在区内已发现有正长斑岩脉^[7]、花岗细晶岩脉、石英正长岩脉、石英脉^[1]的分布, 亦证明区内中酸性岩浆活动确实存在。

从图7可见, 测区东部有一显著的Mo异常区, 无明显的W、Bi、As等异常, 而综合研究发现另有Cu、Mn异常相伴, 外围有Cu-Pb-Ag异常环绕, 推测该地段可能有斑岩型铜钼矿化, 值得进一步研究、查证。

从图6、图7及因子分析结果可见, 测区Sn的分布除与W、Mo、Bi有一定同消长关系外, 较明显的是与Ti、V、Cr、Ni、Co等铁族元素有同消长的关系, 说明测区Sn参与了一定的与中酸性岩浆有关的高温热液作用, 也参与了基性岩浆有关的成岩作用^{[14, 15, 16, 17, 18]}。

图4、图6共同反映了一个事实, 即中基性火山岩沿断裂带分布。这一事实反过来也说明了雁石坪断裂(F₂)、布茸断层(F₃)、温泉兵站断层(F₆)、南北向断裂(F₇)、楚多-查琼北西向断裂带(F₄、F₅)是导岩、控岩的较深大的断裂, 火山活动可能以裂隙式喷侵为主。

图2可清楚看出, 温泉兵站背斜核部受北西向断裂(F₃、F₄、F₅、F₆)和北东向断裂(F₈)夹持, 发育大量的北西向次级断裂, 众多铁、铜、银、多金属矿点、矿化点分布于F₄、F₅断裂带上; 而雁石坪向斜、布茸向斜仅有零星铜矿化点和石膏矿分布; 说明了楚多— 查琼北西向断裂带(以F₄、F₅为代表)是导矿、控矿的断裂带, 背斜构造成矿优于向斜构造。

该区常见金属矿物有菱铁矿、镜铁矿、赤铁矿、褐铁矿、方铅矿、白铅矿、菱铅矿、孔雀石、蓝铜矿、铜蓝、斑铜矿、辉铜矿、闪锌矿等。据已有矿点、矿化点等成矿地质、地球化学特征, 区内大体可分为高温热液、中温热液、低温热液、沉积、沉积热液改造、火山岩等6种基本成矿类型^{[8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]}, 各成矿类型有关矿种、主要成矿特征、元素组合特征等见表2。

表2

表2

表2 雁石坪地区主要成矿类型地质地球化学特征 成矿类型 有关矿点、矿种 成矿特征 元素组合特征 高温 热液型 29乙1异常钨矿化 钨矿化赋存于推测的中酸性岩体接触蚀变矿化带, W最高含量达613× 10-6 呈现W为主的W-Bi-Au-Mo-Co-Sn组合异常 中温 热液型 23号、26号及碾廷将日铜多金属矿点 铜多金属矿体赋存于雀莫错组(J2q)破碎岩石中, 矿化严格受断裂控制, 与中基性火山岩关系密切 呈现Cu、Ag、Pb、Zn为主的Cu-Ag-Pb-Zn-Cd-As-Sb-Hg组合异常 低温 热液型 21号、31号重晶石矿点、24号铜银锑矿点 矿体呈脉状、透镜状赋存于断裂裂隙中, 矿化与大断裂带有关, 与火山岩有一定关系 呈现Ba为主的Ba-Sb-Pb-Ag-Cu组合异常; 呈现Sb、Hg为主的Sb-Hg-Ag-Pb-Cu-Au组合异常 沉积型 30号、32号石膏矿点、29号砂金矿化点 石膏矿赋存于夏里组(J2x)及雀莫错组(J2q), 为泻湖化学沉积; 砂金矿化与中酸性接触蚀变带矿化岩石有关 砂金矿化地段呈现Sn、W、Bi、Au异常 沉积热液 改造型 27号、28号锌矿化点 锌多金属矿化呈面状发育于破碎的九十道班组(P2j)及巴贡组(T3bg)内 呈现Zn、Cd为主的Zn-Cd-Pb-Ag组合异常 火山岩型 8号中型铁铅矿床、22号铁矿点 铁矿化呈似层状、透镜状赋存于雀莫错组(J2q)内, 与中基性火山岩关系密切, 具沉积型或沉积热液改造型成矿特点 呈现Fe、Mn为主的Fe-Mn-Ti-Cr-Ni-Co-V组合异常 注:矿点、矿化点见图2

表2 雁石坪地区主要成矿类型地质地球化学特征

该区6种成矿类型中以中、低温热液型多金属成矿和火山岩型铁多金属成矿为主。中、低温热液型多金属成矿因与中基性火山岩关系密切, 成矿特征与一般火山热液成矿大体相同, 因此, 总体上也可认为是火山岩型成矿的一种。