柴北缘东段布拉格地区含钛铁矿辉长岩的发现及意义
doi: 10.20008/j.kckc.202504023
逯永卓1,2,3 , 王明1,2,3 , 张鑫利1,2,3 , 韩杰1,2,3 , 李积清1,2,3 , 李元宝1,2,3
1. 青海省地质调查院,青海 西宁 810012
2. 青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室,青海 西宁 810012
3. 青海省遥感大数据工程技术研究中心,青海 西宁 810012
基金项目: 本文受青海省2023年“昆仑英才”行动计划——中青年科技人才托举工程项目(2023QHSKXRCTJ45)和青海省地质勘查基金项目 (2025003030kc008)联合资助
Discovery and its implications of ilmenite-bearing gabbro in the Bulage Area, north margin of eastern Qaidam
LU Yongzhuo1,2,3 , WANG Ming1,2,3 , ZHANG Xinli1,2,3 , HAN Jie1,2,3 , LI Jiqing1,2,3 , LI Yuanbao1,2,3
1. Qinghai Geological Survey Institute, Xining 810012 , Qinghai, China
2. Key Laboratory of the Northern Qinghai-Tibet Plateau Geological Processes and Mineral Resources, Xining 810012 , Qinghai, China
3. Qinghai Engineering Research Center of Remote Sensing Big Data, Xining 810012 , Qinghai, China
研究区位于柴达木盆地北缘东段,大地构造单元属于秦祁昆造山系柴北缘造山带滩间山岩浆弧。成矿区划属柴达木盆地北缘Au-Pb-Zn-Ti-Mn-Fe-Cr-Cu-W-稀有-煤-石棉-滑石-硫铁矿-石灰岩-大理岩成矿带,该带构造岩浆活动强烈,是青海省内重要的金属矿、非金属矿的成矿有利地区。该带已知的典型钛矿床有 2 处,分别为鱼卡和丁叉叉山南坡榴辉岩型金红石钛矿床。而与基性—超基性岩有关的岩浆型钛矿找矿一直未取得有效突破。
2022年以来,青海省地质调查院通过对柴北缘地区地物化遥资料收集、分析,优选布拉格—高特拉蒙地区作为新一轮找矿突破战略行动钛矿找矿靶区,并于 2023 年成功立项青海省地勘基金项目 1 项。截至目前,已在布拉格地区完成 1∶1 万地质草测 15 km2,1∶1 万地面高精度磁法测量 30.7 km2,1∶ 5000 土壤地化剖面 15 km,探槽 5033 m3,化学基本分析样超1110件。通过该项目的实施,已在布拉格地区发现含钛铁矿辉长岩,取得了岩浆型钛矿有效突破。可以此为突破口,进一步拓展柴北缘造山带该类型矿床的找矿勘查工作。主要认识如下:
(1)初步查明了研究区成矿地质特征。区内以大面积出露的中元古界万洞沟群碎屑岩组 (Pt 2-3 2 W1)和碳酸盐岩组(Pt 2-3 2 W2)地层为主(图1),其中碳酸盐岩组(Pt 2-3 2 W2)为含矿地质体的主要围岩,岩性主要为青灰色白云石大理岩、灰白色大理岩等。主构造线北西向,以 F1、F2 断裂为主构成一组北西向逆冲断层系,控制着区内地层、岩浆岩、岩脉的空间分布,北东―北东东向断裂斜切北西向断层系分布。岩浆岩以呈岩株状和岩脉状分布的辉长岩为主,辉长岩脉是区内赋矿地质体。
(2)对区内的物化探异常进行了初步了解。区内圈定 20 处 1∶1 万高精度地磁异常,其中 C1 等 13 处地磁异常与含钛辉长岩脉的分布对应良好。异常形态为带状或环状、椭圆状,个别异常呈跳跃状尖峰状北西向月牙状。异常梯度变化中等—小,常以正值弱磁异常为主,异常极大值主要为-135~188.0 nT。1∶2.5万地球化学测量显示区内主要分布 Ti、Au、Cu等为主元素的化探异常;其中以Ti为主的异常伴生 Co-Cu异常,Ti异常峰值达 36085×10-6,异常分布范围与含钛辉长岩基本对应。
(3)对辉长岩脉和钛矿体进行了初步圈连。区内目前圈定辉长岩脉64条,主要分布于F1、F2断裂之间呈北西向密集带展布。单脉主要呈北西向脉状—不规则环状,脉长 10~1600 m,宽 3.8~128 m,产状 200°~227°或 25°~55°∠40°~70°。岩性均为灰绿色中细粒角闪辉长岩。其中圈定钛矿体 16条,TiO2 平均品位 4.06%~5.97%,最高品位 6.90%。厚度主体为17.41~40.73 m,矿体长200~1600 m。严格受角闪辉长岩脉控制,岩脉具有全岩矿化特征,矿化主要为钛铁矿化、磁铁矿化。顶底板岩石主要为白云质大理岩,次为辉长岩、石英片岩等。
1布拉格钛矿区大地构造位置图(a)、矿区地质矿产简图(b)
1—全新统洪冲积物;2—晚更新统洪冲积物;3—牦牛山组砖红色长石石英砂岩;4—万洞沟群碳酸盐岩组;5—万洞沟群碎屑岩组;6—中奥陶世细粒辉长岩;7—辉长岩脉及编号;8—含钛辉长岩脉及编号(ω(TiO2):≥4%);9—逆断层;10—性质不明断层;11—推测断层;12—断层编号/ 钛矿体编号;13—1∶1万高精度磁法测量异常范围及编号;14—1∶2.5万地球化学综合异常范围及主要异常元素组合
(4)初步查明了矿石质量、围岩蚀变等特征。矿石结构为半自形—他形粒状结构,少量交代残余结构;构造主要为块状构造,浸染状构造、条带状构造次之。矿石矿物主要为钛铁矿,其他金属矿物主要为褐铁矿、赤铁矿。非金属矿物主要为角闪石,其次为白云石、钠长石,少量绿泥石、磷灰石、石英、黝帘石、黑云母等。钛铁矿呈细小板状、粒状晶,具明显的非均质性,粒径大小一般为 0.02~0.7 mm,在岩石中呈星点状分布(图2),具均质性、强磁性。围岩蚀变为绿泥石化、绿帘石化、纤闪石化、硅化、碳酸盐化、高岭土化等,绿泥石化、绿帘石化与钛铁矿化关系密切。
(5)总结分析了矿床成因与找矿标志。矿床受控于宗务隆山南缘—青海省南山断裂、旺尕秀断裂两条区域性深大断裂,产于其北西向次级断裂构造之间,含钛铁矿角闪辉长岩具全岩矿化的特征,钛铁矿呈稀疏浸染状、细脉状产出。由此初步认为矿床成因类型属岩浆分异型。找矿标志有以下 3 点:① 辉长岩脉是最直接的找矿标志;②地球化学Ti元素异常浓集区或异常高含量区段,特别是三级浓度分带清晰、浓集中心明显、地化剖面中峰值高的部位,是寻找钛矿最直接有效的标志;③元古宙结晶基底中分布弱的正磁异常区段,呈现条带状、团块状展布特征,是寻找浅隐伏含矿辉长岩脉的重要标志。
(6)对找矿潜力和找矿意义进行了初步评价。目前布拉格矿区预测潜在钛资源量超300万 t,矿床规模或可达大型。结合区内大量分布的辉长岩 (脉),并且全岩矿化率较高,显示区内良好的找矿潜力。同时该矿床的发现,为在柴北缘广泛分布的早古生代—中生代基性岩体中寻找该类型矿床奠定了基础,在新一轮找矿突破战略行动中可进一步拓展柴北缘地区的找矿方向与潜力。
2布拉格矿区含钛铁矿辉长岩特征及显微照片
a—辉长岩脉出露特征;b—辉长岩脉露头特征;c—(纤闪石化)辉长岩镜下特征;d—钛铁矿等矿石矿物镜下特征;Hb—普通角闪石;Pl—斜长石;Ep—绿帘石;Mt—磁铁矿;Il—钛铁矿;Hm—赤铁矿
1布拉格钛矿区大地构造位置图(a)、矿区地质矿产简图(b)
2布拉格矿区含钛铁矿辉长岩特征及显微照片