东昆仑祁漫塔格地区库德尔特...岩的时代、成因及其构造意义_张勇.pdf

第31卷第1期2023 年 2 月Vol.31 No.1Feb.，2023Gold Science and Technology1东昆仑祁漫塔格地区库德尔特金矿区花岗闪长岩的时代、成因及其构造意义张勇，张爱奎，何书跃，刘智刚，刘永乐，张鹏，孙非非青海省第三地质勘查院，青海 西宁 810029摘 要：库德尔特金矿床是东昆仑祁漫塔格新发现的一处中型金矿床，金矿赋存于花岗闪长岩中。通过对花岗闪长岩开展岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究，探讨该矿床成岩时代、成因类型和构造环境。研究结果显示：花岗闪长岩为一套准铝质高钾钙碱性岩石系列，呈现轻稀土富集的右倾分配模式，具有较明显的负Eu异常，富集大离子亲石元素（Rb、K）、活泼不相容元素（Th、U）和LREE元素，相对亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti、P）、HREE元素和Sr元素，成岩年龄为（242.91.3）Ma。结合前人研究成果，认为库德尔特花岗闪长岩是在中三叠世大洋板块俯冲与碰撞转换环境中形成的I型花岗岩。关键词：花岗闪长岩；锆石U-Pb定年；地球化学特征；金矿床；库德尔特；东昆仑祁漫塔格中图分类号：P618.51 文献标志码：A 文章编号：1005-2518（2023）01-0001-14 DOI：10.11872/j.issn.1005-2518.2023.01.136引用格式：ZHANG Yong，ZHANG Aikui，HE Shuyue，et al.Age，Petrogenesis and Tectonic Significance of Granodiorite in Kudeerte Gold Deposit，Qimantage Area，East Kunlun J.Gold Science and Technology，2023，31（1）：1-14.张勇，张爱奎，何书跃，等.东昆仑祁漫塔格地区库德尔特金矿区花岗闪长岩的时代、成因及其构造意义 J.黄金科学技术，2023，31（1）：1-14.青海省金矿资源极其丰富，矿产地数量在全国排名第3（王成辉等，2014；Wang et al.，2015），主要分布在北祁连、柴北缘、东昆仑和巴颜喀拉等地区（袁万明等，2003；Yuan et al.，2013；Kou et al.，2014；李金超等，2015）。其中，东昆仑作为青海省的金腰带，先后发现有五龙沟、果洛龙洼、阿斯哈、按纳格、肯德可克、尕林格、哈西亚图和库德尔特等一批大中型金矿床（Yuan et al.，2013；Kou et al.，2014；国显正等，2018；张爱奎等，2021；梁改忠等，2022），矿床成因类型主要为中低温热液型、变质热液型、矽卡岩型和绿岩型，工业类型为构造蚀变岩型和石英脉型。诸多学者对东昆仑金矿床构造背景演化、矿床特征、成矿流体、年代学及S、Pb同位素等方面进行了研究，认为东昆仑金矿床与印支期造山作用密切相关，是典型的造山型金矿床（袁万明等，2003；张德全等，2005；李金超等，2015；刘永乐等，2022）。东昆仑造山带为一巨型岩浆弧带（姜春发等，2000；莫宣学等，2007），区内岩浆活动频繁，已知金矿区或近或远均有岩浆岩分布，尤其是阿斯哈、按纳格和库德尔特等金矿主要赋存于花岗质岩体中；尕林格和哈西亚图金矿作为矽卡岩型矿床，其成矿与中酸性侵入岩有着密切联系。陈毓川等（1998）对我国666个岩金矿床进行了研究，划分了39个成矿系列，将东昆仑发现的一系列金矿床划归为昆仑阿尔金柴达木地块北缘褶皱带与印支期中酸性岩浆有关的铅、锌、金矿床成矿系列；国显正等（2018）认为五龙沟矿集区内多期次的岩浆活动对成矿至关重要。这些研究显示金矿的形成与岩浆作用密切相关，然而关于东昆仑祁漫塔格金矿区的岩浆岩还缺乏深入研究。收稿日期：2022-10-08；修订日期：2022-11-29基金项目：青海省科技厅项目“东昆仑西段金矿成矿规律及找矿突破”（编号：2019-ZJ-7009）和“青海省东昆仑地区榴辉岩与成矿耦合关系研究”（编号：青地矿科 2021 61号）联合资助作者简介：张勇（1982-），男，四川江油人，高级工程师，从事矿床学研究与矿产勘查工作。Vol.31 No.1 Feb.，2023矿产勘查与资源评价2库德尔特金矿床赋存于深部花岗闪长岩中，与东昆仑常见的发育在破碎带中的构造蚀变岩型金矿以及与铁多金属矿伴生的矽卡岩型金矿具有明显的差异性。本文通过对库德尔特金矿床赋矿围岩花岗闪长岩进行详细的岩石学、岩石地球化学、年代学及Hf同位素研究，探讨了岩石成因、源区性质及其构造环境，以期对东昆仑地区金矿成矿规律研究有所裨益，为东昆仑西段金矿找矿勘查工作提供参考。1 区域及矿区地质特征库德尔特金矿床位于东昆仑成矿带祁漫塔格地区 图1（a），隶属于中央造山带的中西段（姜春发等，2000；Wu et al.，2009），具有独特的多旋回复合造山特征，使得区内岩浆岩活动剧烈且频繁，形成了著名的东昆仑花岗岩带（莫宣学等，2007）。东昆仑花岗岩带主要形成于4个时期，分别对应前寒武纪、早古生代、晚古生代早中生代和晚中生代新生代4个造山旋回，又以晚古生代早中生代旋回的花岗岩最为发育（莫宣学等，2007）。在此过程中，该区形成了大量内生矿床，是青海省重要的矿产资源基地（李智明等，2007；张勇等，2015，2017，2018；张爱奎等，2021）。矿区出露地层主要为奥陶系祁漫塔格群图1（b）、1（c），呈不规则状残留体赋存于中酸性岩体中，岩石组合为大理岩、结晶灰岩、板岩和变砂岩，其中大理岩与结晶灰岩是区域上矽卡岩型矿床的主要赋矿围岩。区内构造以断裂为主，可划分为NE和NWW向2组断裂。NE向断层有2条，发育有宽50200 m的破碎带，出露长度大于0.5 km，地表金矿化体受该组断裂控制明显；NWW向断裂分布在祁漫塔格群内，挤压明显，发育有宽1030 m的破碎带，长度约为800 m，热液型铅锌矿受该构造控制明显 图1（c）。矿区岩浆活动强烈，中三叠世花岗闪长岩在区内出露面积较大，该岩体在区域上与矽卡岩型铜多金属成矿关系密切。库德尔特金矿体赋存部位由浅到深有所不同。其中，浅部矿体主要赋存于花岗闪长岩与祁漫塔格群大理岩接触带上的矽卡岩中，与铅锌矿伴生，大理岩或花岗闪长岩中的破碎蚀变带亦是重要的赋矿部位；深部矿体主要赋存于花岗闪长岩中，金矿与黄铁矿微细脉、细脉呈正相关关系，未见明显断裂（图 2）。区内共圈出金矿体 13 条，矿体长度为100300 m，厚度为 1.0431.82 m，金品位为 1.0110-611.0010-6，矿体总体上呈透镜状产出，产状较为稳定，倾向170，倾角一般为7080，矿体多具分支复合现象（张爱奎等，2021）。2 花岗闪长岩地质特征2.1 野外地质特征花岗闪长岩呈不规则岩株状产出，沿库德尔特卡而却卡沟一带分布。受第四系的影响，花岗闪长岩多呈孤立的小山包出露，总体呈NW向带状展布，出露面积约为45 km2，岩石侵入到早泥盆世似斑状二长花岗岩和奥陶系祁漫塔格群中，局部呈断层接触 图1（b）。岩石蚀变分带性明显，在矽卡岩型多金属矿体附近，岩石褐铁矿化较明显，蚀变以钠长石化、硅化和高岭土化为主，褪色明显，多呈浅灰白色；在远离接触带的位置蚀变相对较弱，为弱钾长石化、绿泥石化和绿帘石化，蚀变多沿节理裂隙分布。花岗闪长岩中可见大小不等的暗色包体，多为圆形椭圆形，大小在340 cm之间，包体与寄主花岗闪长岩接触界线清晰 图3（a）。发育金矿化的深部花岗闪长岩常具硅化、钾长石化、绿帘石化、高岭土化和绢云母化。钾长石化与硅化分布相对均匀，在钻孔不同深度均可见到，钾长石化多沿硅化脉呈脉状或斑块状分布。绿帘石化、高岭土化和绢云母化蚀变分布极其不均匀，只在局部地段发育较为强烈，多为斜长石蚀变的产物。岩石中常见他形细粒或细脉状黄铁矿，脉宽分布范围为0.20.5 mm 图3（b），个别可达3 mm以上，长度在15 cm之间，黄铁矿粒径多在0.5 mm以内，含量约为1%。黄铁矿化脉往往与硅化相伴产出，在黄铁矿颗粒之间常充填有蛋白石，部分黄铁矿化脉具绢云母化。花岗闪长岩具全岩金矿化的特征，如 ZK1203钻孔中圈出厚度约为 385 m 的金矿化体，金平均品位约为 0.510-6，最高品位为11.010-6。金矿物多以自然金形式赋存于黄铁矿细脉中，粒径一般在10 m以内 图3（c）。2023 年 2 月 第 31 卷 第 1 期3张勇等：东昆仑祁漫塔格地区库德尔特金矿区花岗闪长岩的时代、成因及其构造意义图1库德尔特金矿床地质简图Fig.1Geological map of Kudeerte gold ore deposit（a）东昆仑构造单元及金矿床分布（修改自李金超等，2015）；（b）库德尔特区域地质简图（修改自张勇等，2017）；（c）库德尔特矿区地质简图1.第四系；2.奥陶系祁漫塔格群；3.奥陶系祁漫塔格群大理岩组；4.中元古界金水口岩群；5.中三叠世闪长岩；6.中三叠世花岗闪长岩；7.中三叠世二长花岗岩；8.早泥盆世似斑状二长花岗岩；9.闪长玢岩；10.花岗斑岩；11.隐爆角砾岩；12.矽卡岩带；13.铅锌矿体；14.金矿体；15.破碎蚀变带；16.勘探线；17.逆断层；18.性质不明断层；19.钻孔及编号；20.金矿床（点）；KNF-昆北断裂；KMF-昆中断裂；KSF-昆南断裂Vol.31 No.1 Feb.，2023矿产勘查与资源评价42.2 岩石学特征花岗闪长岩呈浅灰色，粒状结构，块状构造图3（a），主要由斜长石、石英、钾长石、黑云母和角闪石等矿物组成。其中，斜长石呈半自形板状，杂乱分布，粒径一般为12 mm，含量为60%65%，双晶普遍发育；石英呈他形粒状，填隙状分布，部分集合体呈不规则堆状分布，粒径一般为0.21.0 mm，含量为15%20%；钾长石呈他形板状，填隙状分布，与斜长石接触处局部形成蠕英结构，粒径一般为12 mm，含量为5%10%；黑云母呈片状星散状分布，片直径为0.51.0 mm，含量为6%9%；角闪石呈粒状，粒径一般约为0.5 mm，含量为4%6%图3（d）。3 样品采集及测试方法3.1 样品采集在ZK1203钻孔的520525 m处选择蚀变相对较弱的花岗闪长岩采集锆石 U-Pb 样品，编号为KDETZK1203N1，样品质量为10 kg，同时采集主量和微量元素样品共5件，编号为KDEG6KDEG10。3.2 测试方法（1）元素地球化学测试方法。主量和微量元素委托吉林大学自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室进行测试，主量元素采用X-射线荧光光谱仪（PW1401/10）测定，相对误差小于3%；微量元素采用美国安捷伦科技有限公司Agilent 7500A型耦合等离子体质谱仪测试，分析误差小于5%。（2）锆石U-Pb同位素年龄测试方法。锆石挑选工作在廊坊市宏信地质勘查技术服务有限公司完成，首先将样品粉碎至0.178 mm，经粗选后，在双目镜下手工挑选晶形好的锆石约200粒。锆石U-Pb测年工作在北京燕都中实测试技术有限公司完成，锆石U-Pb同位素定年采用LA-ICP-MS分析完成。激光剥蚀系统型号为New Wave UP213，ICP-MS分析仪型号为布鲁克M90。U-Pb同位素定年中采用锆石标准 91500 和 Plesovice 作为外标进行同位素分馏校正。测试时激光束直径为30 m，剥蚀深度为2040 m，分析误差小于510-6，具体测试方法见图2库德尔特金矿床12号勘探线剖面图Fig.2Geological section of No.12 exploration line in Kudeerte gold deposit1.大理岩；2.矽卡岩；3.花岗闪长岩；4.探槽位置及编号；5.钻孔位置及编号；6.破碎蚀变带；7.金矿体平均品位和厚度；8.地质界线；9.断层；10.铅锌矿体；11.金矿体（金品位1.010-6）；12.金矿化体（金品位：0.510-61.010-6）；13.金矿化体（金品位：0.110-60.510-