摘要
本文以青海省尕龙格玛铜多金属矿床为研究对象，旨在分析其地质背景、成矿特征及找矿前景，为区域矿产勘查提供理论依据。通过野外地质调查、地球化学与地球物理综合手段，重点研究了IV和IVI号主矿体的控矿因素及矿床成因。结果表明：矿床赋存于晚三叠世巴塘群火山岩中，受北西向断裂及火山机构控制，圈定矿体 24 条，其中 IV 号矿体规模最大，长 50~2000 m，厚 2~43 m，平均品位 Cu 0.31%~2.34%、Pb 0.52%~2.08%、Zn 1.21%~2.13%。成矿作用分为两期，早期为海相火山喷流沉积形成黄铁矿化，后期中酸性岩浆热液叠加改造形成铜铅锌矿体，硫同位素（δ34S 为 1.13‰~12.37‰）及流体包裹体（均一温度 178~ 373 ℃，盐度0.66%~11.22%）表明成矿物质来源于岩浆热液与地下水的混合。矿床成因属火山喷流沉积-热液叠加型，矿区及外围仍有较大找矿潜力。研究成果可为三江成矿带同类矿床的勘查提供重要参考。
Abstract
This paper takes the Galonggema copper polymetallic deposit in Qinghai Province as the research object, aiming to analyze its geological background, mineralization characteristics and prospecting prospects, and provide a theoretical basis for regional mineral exploration. Through field geological investigation and comprehensive means of geochemistry and geophysics, the ore-controlling factors and deposit genesis of the main ore bodies No. IV and IVI were mainly studied. The results show that: The deposit is located in the volcanic rocks of the Late Triassic Badang Group and is controlled by the northwestward fault and volcanic structure. 24 ore bodies have been delineated, among which ore body No. IV is the largest in scale, with a length of 50-2000 m and a thickness of 2-43 m. The average grades are 0.31%-2.34% for Cu, 0.52%-2.08% for Pb, and 1.21%-2.13% for Zn. Mineralization is divided into two stages. In the early stage, pyrite was formed by Marine volcanic jet deposition. In the later stage, the superposition and transformation of moderately acidic magmatic hydrothermal fluids formed copper-lead-zinc ore bodies. Sulfur isotopes (δ34S is 1.13‰-12.37‰) and fluid inclusions (uniform temperature 178-373 ℃) The salinity (0.66%~11.22%) indicates that the ore-forming materials originate from the mixture of magmatic hydrothermal fluid and groundwater. The genesis of the deposit belongs to the type of volcanic jet deposition-hydrothermal superposition. There is still considerable potential for mineral exploration in the mining area and its periphery. The research results can provide important references for the exploration of similar deposits in the Sanjiang mineralization Belt.
0 引言
尕龙格玛地处青海南部，属青海省玉树州治多县管辖。地理坐标：东经 95°00'～95°15'，北纬 33° 40'～34°00'。尕龙格玛铜多金属矿床是青海省治多县多彩地区铜多金属矿整装勘查区内最先发现和勘查的矿床，截止 2011 年底，提交铜铅锌资源总量达 65.26 万 t，其中推断铜资源量 16.12 万 t；铅资源量 11.52 万 t；锌资源量 16.07 万 t，平均品位铜 1.98%、铅 1.87%、锌 1.99%。“三江”成矿带是中国著名的多金属巨型成矿带，该带的西南段工作程度较高，发现了尕龙格玛铜铅锌矿床、然者涌铅锌银矿床、旦荣铜矿床、赵卡隆铁多金属矿床等众多矿床及矿化线索（于漂罗等，2019）。区内区域地质调查工作研究程度较低，严重制约了该区研究水平的提高和找矿实践的进展。为了量化和深挖成矿远景区的资源潜力，笔者在以往工作的基础上重点对Ⅳ 号和Ⅷ号主矿体进行追索控制，并运用综合手段对矿权内工作空白区及工作程度较低地区开展了相适应的地物化综合工作，扩大了矿床远景，并对普查区进行了总体评价。本文以尕龙格玛铜多金属矿床为研究对象，对其地质背景、成矿特征、控矿因素、矿床成因及找矿前景进行综合分析，提出进一步找矿方向，研究成果对该区找矿工作具有重要的借鉴意义。
1 区域地质背景
研究区位于可可西里—金沙江缝合带与乌兰乌拉湖—玉树断裂之间，吓根龙—巴塘一带，呈北西西向分布（图1）。西端被白垩纪前陆盆地叠覆，东端外延出省。带内出露的最老地层为中三叠世地层，仅在结隆一带呈断块状零星分布，为一套陆源含灰岩的细碎屑浊积岩，大地构造相属碰撞构造相类的弧后前陆盆地。广布的晚三叠世地层以钙碱性火山岩为主，间有浊积岩及孤立的碳酸盐岩沉积，通常称为巴塘群，巴塘群为该火山弧带的标志性建造（郑宗学等，2012a），其岩石组合为安山岩-英安岩-流纹岩组合，岩性以流纹岩、英安岩、安山岩为主，另有少量玄武岩、玄武质粗安岩，均为钙碱性系列，其岩石地球化学等各方面的特征反映构造环境与岛弧或活动大陆边缘颇为相似，巴塘群这套弧火山岩是一种形成于碰撞之后陆内环境但具有岛弧火山岩面貌特征的特殊火山岩组合。
1.1 地层
区内主要出露中生代上三叠统（白云山等， 2014），其次为中下二叠统、新生代古近系、新近系和第四系。包括上石炭统—中下二叠统多彩蛇绿混杂岩（CPd）和三叠系查涌蛇绿混杂岩（Tch），上三叠统巴塘群（T3B）、结扎群（T3J）、甲丕拉组（T3jp）、波里拉组（T3b），古近系—新近系沱沱河组（Et），上新统曲果组（N2q）及第四系（表1）。
1.2 构造
区内褶皱构造较发育，主要为浅层不对称剪切褶皱及浅表部构造层次同斜褶皱，宽缓背向斜构造、折劈构造亦有发育。区内断裂发育，以脆性逆冲断裂为主，构造线主要为北西—南东向，空间上表现出不同时期断裂分支复合格局。
1.3 岩浆岩
研究区内岩浆岩有侵入岩和火山岩，以火山岩出露最为广泛。侵入岩共发现大小辉绿岩体11条，主要分布在研究区北部巴塘群中，多呈岩脉状，部分呈岩株状。总体与区域构造线的方向一致，呈北西—南东向带状展布。中酸性侵入岩较少，主要分布在可可西里—金沙江晚古生代—早中生代缝合带。有印支期、燕山期、喜山期侵入岩。脉岩主要为辉绿岩、花岗斑岩、细晶岩脉。
研究区内火山岩主要呈层状、透镜状产于巴塘群及通天河蛇绿混杂岩中，从基性到酸性均有出露。包括产于通天河蛇绿混杂岩带中中的二叠纪火山岩和北羌塘—昌都陆块吓根龙—巴塘火山岩浆弧带中的晚三叠世巴塘群火山岩。
1.4 区域矿产
研究区位于三江多金属成矿带通天河印支期铜、铅、锌成矿亚带内，区域金属矿产均赋存于晚三叠世巴塘群中，受晚三叠世海相火山影响。区内因沉积作用、火山作用、岩浆侵入作用富集了部分矿质，受岩浆期后热液及与断裂活动有关的热液改造，使矿质在构造有利部位富集，形成规模较大的矿床。
表1研究区地层区划及地层单元序列
据 1∶5 万矿产地质调查研究，研究区东北部印支期岩体，侵入于巴塘群中（赵少卿等，2015），与上覆被古近系紫红色砾岩不整合接触。格仁涌岩体 K-Ar 年龄为 236～193 Ma，为印支中晚期至燕山早期。另见少量花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩脉岩出露。石英闪长岩-花岗闪长岩中 Sn、W、Cu、Mo、Be、 Cr、Ni等微量元素含量明显较高，其中Sn、W、Cu、Mo 高出克拉克值 5～10 倍。推测其深部存在隐伏岩体，对成矿起重要的作用。研究区内矿产资源分布特征为：矿（化）点受北西向构造及巴塘群控制，呈带状分布，其中已发现拉迪欧玛、尕龙格玛铜多金属矿等矿（化）点（表2）。
表2多彩地区矿（化）点一览
2 研究区地质特征
2.1 地层
该区地层主要为中生代晚三叠世巴塘群（T3Bt） 火山岩、碎屑岩、碳酸盐岩（王凤林等，2017）。
依据岩石组合将巴塘群由下至上划分为5个岩组：（T3Bt1）碎屑岩、（T3Bt2）火山岩、（T3Bt3）碳酸盐岩、 （T3Bt4）碎屑岩及（T3Bt5）碳酸盐岩。
研究区主要出露第二岩组第二岩段（T3Bt2 2）英安质—流纹质火山岩、第四岩组（T3Bt4）长石砂岩夹碎屑岩及少量第五岩组（T3Bt5）灰岩（图2）。
巴塘群第二岩组第二岩段（T3Bt2 2）英安质—流纹质火山岩主要包括英安质角砾熔岩、集块熔岩及英安质凝灰岩。其中英安质凝灰岩为主要含矿层，宽 30～380 m，呈不规则条带状北西向展布，岩石具强烈绢云母化、硅化。矿石矿物以黄铁矿、黄铜矿为主、次为闪锌矿及方铅矿，主要呈细脉浸染状分布，局部集中呈条带状。岩石片理发育，产状与凝灰岩展布方向一致。
巴塘群第四岩组（T3Bt4）碎屑岩为一套变质岩系，以变含长石石英砂岩为主，次为炭质板岩、炭质页岩及千枚岩，局部夹少量薄层灰岩。
2.2 构造
研究区位于治多复向斜之次级紧闭背斜中，整体向南东侧伏。背斜后期受韧性剪切作用影响，被进一步剪切、挤压而形成绢英岩化蚀变破碎带，北西—南东向展布，与区域构造线方向一致。
据遥感图像（图2）线形构造及地貌特征可知，研究区断裂构造主要可分为北西—南东向及北北东向 2组，前者与区域构造线一致，控制火山岩带的空间展布；后者切割火山岩带，为后期构造。南北2个火山岩亚带受北西—南东向断裂控制（刘学祥，2015）。
2.3 岩浆岩
研究区岩石具有海相火山喷发特征，局部具陆相喷发特征。可分为火山颈相、火山喷发相、次火山相和火山沉积相。其中火山颈相主要岩石类型为火山角砾岩、熔结角砾岩及侵出亚相的火山熔岩等；火山喷发相包括角砾凝灰岩、沉凝灰岩等；次火山岩相主要包括角砾熔岩、英安岩、石英闪长斑岩等。据岩石分布特征推断，火山中心位于山峰顶部，呈带状分布。具遥感图像（图2）可知，火山带中部有北西—南东走向的断裂带和白色影像带，为一条大理岩带。因此，火山岩带实际上分为南、北两个亚带，中间被中央大理岩带分割。
3 矿体与矿石特征
3.1 矿体特征
研究区圈定了二十余条矿体，其中Ⅳ号铜锌矿体规模最大（图3），为以铜为主共生锌铅矿体，具分支复合特征。矿体主要产于英安质凝灰岩中，一般呈层状，产状与韧性剪切带一致，向北东陡倾（图4）。矿体长55～1900 m，厚2.5～43.5 m（毛晓勇等， 2020），Cu 品位：0.3％～2.3％；Pb 品位：0.5％～2.1％；Zn品位：1.2％～2.1％。
3.2 矿石特征
矿石多为细粒粒状结构和交代结构，浸染状、块状构造（图5）。矿石矿物成分主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿，次生矿石矿物为辉铜矿、铜蓝和孔雀石。矿石矿物属两个世代，早期多呈细粒浸染状，晚期主要为细脉状、条带状。脉石矿物主要为绢云母、石英，其次为方解石、钠长石 （曹强等，2024）。
4 地球化学和地球物理特征
4.1 地球化学特征
据1966年及1977年土壤测量工作，Cu、Pb、Zn等元素有明显异常反应（陈玉华等，2011）。2004年长安大学与青海省有色地质矿产勘查局矿勘院开展了1∶ 50000水系沉积物测量工作，共圈定13个综合异常，其中西矿区13号综合异常为主要异常（图6、图7、表3）。
4.2 地球物理特征
从电性参数表（表4）可以判定本区具有如下地球物理特征：致密块状—细脉侵染状铜矿石，激化率较高，电阻率低可与其他岩类区别，可形成明显的激电异常。炭质板岩的电阻率低，激化率也较高。为本区的激电工作的主要干扰因素，但它可以用自电和化探成果加以区分。
激电异常主要出现于硅化岩上；安山岩中低缓平稳，接近正常场，无显著差异；含炭质板岩中激电场强度大，梯度较小（图8）。
图1研究区大地构造位置图（a）与地质略图（b）
1—第四系冲洪积；2—新近系曲果组；3—古近系沱沱河组；4—巴塘群第五岩组；5—巴塘群第四岩组；6—巴塘群第三岩组碳酸盐岩；7—巴塘群第二岩组火山岩；8—巴塘群第一岩组碎屑岩；9—巴塘群第三岩组灰色长石砂岩；10—巴塘群第二岩组第二岩段英安质火山岩；11—巴塘群第一岩组灰绿色火山碎屑岩；12—结扎群第四岩组；13—结扎群第三岩组；14—结扎群第二岩组；15—结扎群第一岩组；16—花岗闪长岩；17— 正长斑岩；18—石英闪长岩；19—逆断层；20—正断层
图2尕龙格玛地区遥感影像特征
图3尕龙格玛西矿区综合地质图
1—第二岩组第二岩性段英安质砾熔岩夹集块熔岩；2—第二岩组第二岩性段英安质凝灰岩；3—第二岩组第二岩性段英安岩；4—第二岩组第二岩性段英安质火山角砾岩；5—矿体位置及编号；6—产状；7—推测性质不明断层；8—逆断层；9—勘探线及编号；10—见矿钻孔位置及编号
图4尕龙格玛西矿区剖面图
1—第二岩组第二岩性段英安质砾熔岩夹集块熔岩；2—第二岩组第二岩性段英安质凝灰岩；3—第二岩组第二岩性段英安岩；4—第二岩组第二岩性段英安质火山角砾岩；5—矿体及编号；6—地质界线；7—断层及编号；8—钻孔及编号
表3AS13号主要异常特征参数
注：Au、Ag元素含量单位为10-9，其他元素为10-6。
图5多金属矿石光片镜下照片
Py—黄铁矿；Ccp—黄铜矿；Gn—方铅矿；Sp—闪锌矿
5 成矿作用及矿床成因
5.1 成矿物质来源
5.1.1 金属、硫的来源
研究区地层、火山岩中成矿元素含量低，火山沉积-热液期也没有显著的铜铅锌成矿作用，只有较丰富的黄铁矿化。因此金属成矿元素主要来自于后期岩浆活动。
研究区西矿段Ⅳ号矿体的 3 件矿石样品中，黄铁矿硫同位素 δ34S=1.13‰～2.45‰，黄铜矿硫同位素δ34S=12.36‰～12.37‰（表5），其明显差异反映了两期成矿的特征（王健等，2017）。早期黄铁矿形成于火山沉积-热液期，硫同位素具有陨石硫的特征，主要来源于岩浆热液；晚期黄铜矿形成于中温热液硫化物期，硫同位素介于岩浆硫与海水硫之间，说明硫的来源包括继承早期岩浆来源、晚期岩浆热液来源和地下水带来的地层来源这 3 部分（冯志兴和李兴邦，2014；冯志兴等，2016；徐文忠等，2019；覃泽礼等，2020）。
5.1.2 成矿流体来源
研究区样品中的流体包裹体主要为气液两相包裹体，形态多样，有椭圆形、负晶形、不规则形等。其分布主要为孤立状，次为簇状分布和列状分布，分别代表原生和次生两种成因类型。偶见次生水溶液-CO2三相包裹体。原生包裹体与相应的主矿物同阶段生成，次生包裹体与相应裂隙的包裹矿物相对应，通过对应分析，确定各个样品的形成时间分别为 A3、B1、B2 等阶段（辛天贵等，2014）。实验采用 Linkam THMSG600 型地质用显微冷热台对野外代表性双面抛光样品（厚度0.06～0.1 mm）进行测温，仪器使用温度为-196~600℃，测定了水溶液包裹体的气液均一温度 Th；利用 Brown and Lamb （1989）的 FLINCOR 计算机程序，采用等式（S=1.78-0.0442θ2 +0.000557θ3，S为盐度，θ为冰点下降的绝对值，适用范围 0～21.2℃）计算出流体包裹体的盐度。
图6研究区综合异常图
1—全新世冲洪积砂砾石松散堆积层；2—更新世冲洪积黏土、砂、砾石松散堆积层；3—上新世曲果组红色砾岩，夹紫红色粗砂岩；4—晚三叠世巴塘群变砂岩板岩互层组；5—晚三叠世巴塘群火山岩灰岩组；6—晚三叠世巴塘群变砂岩夹板岩组；7—三叠纪查涌蛇绿混杂岩；8—石炭—二叠纪多彩蛇绿混杂岩；9—灰色中粗粒角闪花岗闪长岩；10—灰色中细粒角闪石英闪长岩；11—深灰绿色、暗黄绿色辉长辉绿岩、辉绿岩、辉绿玢岩； 12—褐红—灰褐色正长斑岩；13—辉绿岩、辉绿玢岩脉；14—花岗细晶岩脉；15—一般断层；16—正断层；17—逆断层；18—地质界线；19—地层产状；20—铜铅锌矿点；21—金元素异常及下限值（3.5×10-9）；22—银元素异常及下限值（130×10-9）；23—铜元素异常及下限值（35×10-6）；24—铅元素异常及下限值（60×10-6）；25—锌元素异常及下限值（100×10-6）；26—砷元素异常及下限值（30×10-6）；27—锑元素异常及下限值（1.2×10-6）；28—铋元素异常及下限值（0.5×10-6）；29—钼元素异常及下限值（2.5×10-6）；30—锰元素异常及下限值（1400×10-9）；31—钨元素异常及下限值（3.0×10-6）；32— 汞元素异常及下限值（50×10-6）；33—锡元素异常及下限值（5.0×10-6）；34—镉元素异常及下限值（0.4×10-6）；35—钡元素异常及下限值（700×10-6）
图7AS13号异常剖析图
图8尕龙格玛铜多金属矿床物探综合异常图
1—残坡积物；2—含炭质板岩；3—粉砂岩、板岩、千枚岩；4—灰岩；5—石英安山岩；6—英安岩；7—安山质火山角砾岩；8—蚀变霏细岩；9—实测及推测地质界线；10—推测断层；11—地层产状；12—物探异常带及编号
表4电性参数一览
表5尕龙格玛矿床硫同位素测试结果
测试结果说明（表6），B1和B2流体包裹体盐度较低，介于 0.7%～11.2%，其中 B1 阶段较高，盐度 1.3%～11.2%，平均5.5%；B2阶段较低，盐度0.7%～3.8%，平均 1.8%。盐度分布情况（图9）显示成矿流体并非均一流体，B1 阶段盐度高值远高于海水盐度，而低值却低于海水盐度，可排除海水来源。研究区虽有浅变质作用，但主成矿阶段未见 CO2包裹体，且实际成矿压力与包裹体均一温度估算的均一压力（上线 200 bar）接近，未见高压特征，研究区条带状矿化发生变形褶皱现象，据此可推断成矿作用发生于区域变质作用之前，因此可排除变质热液来源。综上可知，成矿热液是由两个端元流体混合而成，一个是来源于岩浆期后热液的较高盐度流体，另一个是来源于地下淡水的很低盐度流体，为陆相环境。B2阶段的流体盐度更低，反映地下淡水组分的含量更大（吴碧娟等，2013）。
表6水溶液包裹体均一温度与盐度统计
注：GL表示样品采自尕龙格玛西矿区；GD表示样品采自尕龙格玛东矿区；Th-to（L）-气液均一温度（均一为液相）；盐度单位：% NaCl equiv，即等价氯化钠重量百分数度（均一为液相）。
图9尕龙格玛矿区包裹体盐度统计直方图
尕龙格玛 A3 阶段原生气液包裹体的均一温度为 170～240℃，平均 213℃；B1 阶段包裹体均一温度为 200～370℃，平均 299℃；B2 阶段包裹体均一温度为 190～260℃，平均 238℃（图10）。因成矿作用与火山活动关系密切，且成矿深度及压力均较小，温度校正值仅约 20℃，故成矿流体温度以中温范围（200～300℃）为主。A3 阶段温度低于铜铅锌硫化物沉淀温度，基本上没有硫化物，为成矿期后无矿阶段，具明显热液脉状构造，反映火山热液的充填交代作用。
图10尕龙格玛矿区包裹体均一温度统计直方图
B1阶段的温度为中—高温，是最主要的铜锌硫化物成矿阶段，该阶段因岩浆热液的广泛参与而盐度较高。低盐度包裹体说明有淡水加入，指示其为陆相环境。由此推断 B1 成矿阶段为后期岩浆侵入作用引起的叠加成矿作用。B2 阶段也反映陆相环境特征及叠加成矿作用特征，但成矿温度以中低温为主，反映了成矿流体的降温过程及淡水的进一步混入，该阶段随着成矿作用进入尾声，出现碳酸盐矿物。据图11可知，成矿流体温度和盐度数据集中，分布范围较大，但成矿流体总体趋势是温度和盐度同步降低，反映降温过程中外来低盐度流体的混入。
5.2 矿床成因与成矿模式
尕龙格玛铜多金属矿床成因包括两次成矿作用，即海相长英质火山岩容矿的火山喷气（沉积）成矿作用叠加后期中酸性岩浆侵入中温热液成矿作用（Ulricha et al.，2002）。这种后期岩浆热液叠加的情况是一种重要的成矿作用类型（徐佳富等， 2016）。矿床前期火山热液沉积阶段只见黄铁绢英岩，石英黄铁矿体相当于远离喷口的层状黄铁矿带，靠近喷口处见层状铜铅锌矿带。后期岩浆热液叠加以脉状和网脉状矿体为特征，与晚期岩浆侵入有关，具岩浆热液与低盐度地下水热液混合的特点，与前期有很大的差异，为新的岩浆热液成矿作用。综上尕龙格玛矿床成矿经历 3 个阶段（郑宗学等，2012b）。第一阶段为海相火山喷发阶段，形成火山沉积（热液）矿化，为前期矿化作用。第二阶段受北东—南西向构造挤压，形成以火山口为中心的背斜构造，两个火山中心被挤压成为斜列式的两个火山岩亚带。第三阶段为后期中酸性岩浆侵入引起的中温岩浆热液矿化作用，主要沿着断裂构造带上侵，在前期矿化体中叠加成矿（Valdes-Nodarse， 1998）。
图11包裹体均一温度与盐度关系散点图
6 结论
（1）尕龙格玛矿区的硫化物成矿作用与火山活动有密切的关系，受火山机构的控制，产于火山沉积盆地中，该矿床的成因类型为海相英安质火山岩容矿的火山喷流（气）沉积加后期热液叠加改造型矿床。
（2）该区成矿大致可分为火山沉积热液期和中温热液硫化物期两期，两期成矿作用流体特征差别明显，应为两次成矿作用的结果。成矿后经历了区域变质作用，伴随褶皱变形和千枚岩化作用。
（3）该区具有寻找火山岩型块状硫化物矿床及与中酸性岩浆侵入岩有关的中温热液矿床的条件，矿区及其外围仍有较大的找矿空间，找矿前景广阔。
