發布時間：2020-01-17所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：尖頂山天青石礦床位于柴達木盆地西北緣，礦體主要產于上新統獅子溝組上段含碳鈣質泥巖及灰巖中，呈層狀、似層狀、透鏡狀，礦石以原生天青石礦石為主，品位較高，連續性好。含礦砂巖REE值較低，平均為42.7310-6，LREE/HREE平均為6.48;Eu平均為0.94，Ce
摘要：尖頂山天青石礦床位于柴達木盆地西北緣，礦體主要產于上新統獅子溝組上段含碳鈣質泥巖及灰巖中，呈層狀、似層狀、透鏡狀，礦石以原生天青石礦石為主，品位較高，連續性好。含礦砂巖ΣREE值較低，平均為42.73×10-6，LREE/HREE平均為6.48;δEu平均為0.94，δCe平均為0.98;La/Yb-REE圖中含礦巖石投點于沉積巖區，顯示成礦物源具有多來源性特征;天青石礦的形成可能與深層地下鹵水及盆地周緣陸緣碎屑物質富礦流體的補給緊密相關，表明該礦床成因可能具有陸源碎屑化學沉積型特征。
關鍵詞：尖頂山;天青石;稀土元素;成礦物源;礦床成因
柴達木盆地西北部為青海省富含天青石礦床的礦集區，已探明天青石資源量極為豐富，除大風山、尖頂山天青石礦床外，另有堿山、油泉子等10余處中小型礦床或礦化點。而對柴達木盆地西北緣的天青石礦床成礦物源的認識歷來存在分歧，葛文勝(2001)認為柴達木盆地西部富鍶流體受強烈擠壓產生水平運移，與前第三系孔隙度較大的圍巖發生化學及滲濾交代作用，使富鍶成礦離子濃度升高達到過飽和而在構造適宜部位沉淀成礦。深大斷裂是深部巖漿鹵水將富硼、鋰及稀堿金屬元素從深部帶到地表的主要通道，深部鹵水也是形成鹽湖的重要物質來源(高世揚，2007)。肖榮閣(1994)認為富鍶流體大量運移通過斷裂通道形成熱泉涌出，成礦流體的物理化學性質發生急劇變化，流體的相平衡狀態被破壞，富鍶流體發生卸載沉淀。柴達木盆地內已發現多處現代富鍶成礦鹵水，如察爾汗鹽湖北側深循環水含Sr較高，溢出地表后形成天青石(楊謙，1993)。筆者根據尖頂山地區地質特征及天青石礦體、容礦圍巖的稀土元素地球化學特征分析，對尖頂山地區天青石礦床成礦物質來源及成因進行了研究，將對尖頂山天青石礦床及外圍找礦勘探提供基礎依據。
1區域地質概況
尖頂山天青石礦床位于青海省柴達木盆地西北緣，大地構造位置屬中朝構造域的西南緣祁連加里東造山帶和柴達木地塊之間。柴達木盆地基底主要存在2組大斷裂：一組呈北西西至近東西向延伸。如：控制盆地南邊界的昆北斷裂，控制盆地北邊界的柴北緣賽什騰山-宗務隆山斷裂，祁連山南緣斷裂(賽南斷裂)等;另一組為北東向、近南北向斷裂，主要有鄂拉山斷裂、塔爾丁-魚卡斷裂和格爾木-錫鐵山斷裂，以及盆地西緣控制性的阿爾金山南緣斷裂(圖1)。這些基底深大斷裂規模大，延伸遠，斷穿地層多，深切基底，在盆地形成與演化過程中呈繼承性活動，成為分割構造單元、決定賦礦地層分布、控制成礦流體運移聚散的重要因素。盆地內又被數條北西、北東東向2組斷裂所切割而成若干斷塊，這些斷塊在盆地凹陷的同時發生相對運動而形成多個次一級凹陷沉積中心。據國家地震局地質研究所(2003)在盆地內通過地變形、地球化學異常、鹽溶分布和地震等信息的研究，認為在盆地中東部除原已發現的北西向三湖斷裂帶和北北東向啞西斷裂帶外，還存在著北北東向錫鐵山-察爾汗斷裂帶、近南北向達布遜湖東斷裂帶和近東西向團結湖斷裂帶等隱伏的活動斷裂帶，迄今均處于活動狀態中，它為深層地下水和其他物質的向上運移提供了裂隙通道。隨盆地不斷發展演化，在喜馬拉雅運動期，盆地南北緣向盆地擠壓推覆，總體呈北西—南東向展布，盆地基底破碎，斷裂發育，蓋層產生褶皺，形成隆凹相間的地貌特征，構成一系列背斜構造帶(圖1)。
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區域上，盆地西部出露地層主要為第三系、第四系更新統及全新統等。第三系主要由內陸湖相沉積的碎屑巖夾碳酸鹽巖及硫酸鹽巖等組成，天青石礦床賦礦地層主要為漸新統下干柴溝組(E3g)、中新統上干柴溝組(N1g)、中新統下油砂山組(N1y)、上新統上油砂山組(N2y)、上新統獅子溝組(N2s2)等，其中尖頂山天青石礦床賦礦地層主要為上新統獅子溝組(N2s2)及第四系下更新統七個泉組(Q3q)等。背斜構造線呈北西向展布，地層產狀平緩，一般在5°左右，短軸背斜呈平緩、開闊型構造，如南翼山、大風山、尖頂山、黑梁子、堿山等平坦、開闊型的短軸背斜構造。隨構造擠壓應力和側向壓力作用持續增加，背斜構造在軸部或附近產生次生脆性斷裂，并產生北西—南東向壓扭性斷裂，北西向斷裂為主斷裂;其次為北北西—北北東向平移斷層，規模相對較小，多成群出現于大風山、尖頂山、堿山、黑梁子等背斜軸部。
2礦床地質特征
尖頂山天青石礦床位于柴達木盆地西緣2個北西向斜列式小背斜隆起構成的低山丘陵區，風蝕地貌發育，丘陵多呈北西向帶狀展布，地表均被數十厘米至一米厚的鹽殼所覆蓋，局部為風積砂所覆蓋。
2.1地層
礦區內出露地層主要為第三系上新統獅子溝組(N2s2)及第四系下更新統七個泉組(Q3q)、全新統(Q4)等。礦體主要產于上新統獅子溝組上段，另外在獅子溝組下段及七個泉組下部地層也有礦化及小礦體存在。上新統獅子溝組(N2s2)為一套內陸湖相碎屑、蒸發沉積巖，地層產狀平緩;七個泉組(Q3q)不整合于上新統獅子溝組之上;全新統(Q4)不整合于下伏地層之上，為厚0.3～1m的鹽殼及風積砂堆積。據上新統獅子溝組(N2s2)巖性及賦礦特征，可劃分為2個巖性段：下巖段(N2s2-1)、上巖段(N2s2-2)。
2.1.1下巖段(N2s2-1)
下巖段可進一步劃分為下部層位、上部層位，下部層位巖性主要為深灰-灰黑色含碳鈣質泥巖夾深灰色薄層灰巖、角礫狀灰巖及透鏡狀、薄層天青石礦，天青石主要賦存于含碳鈣質泥巖或灰巖中，層位不穩定，多呈薄層狀或透鏡狀產出，厚度0.1～1m，下部層位厚度大于280m，未見底;上部層位為灰黃色、淺黃綠色鈣質泥巖夾薄層灰巖及天青石礦層等組成，其中薄層灰巖局部相變為含砂灰巖、竹葉狀(角礫狀)灰巖，常見褐鐵礦賦存于灰巖表面、裂隙或孔洞中，上部層位為富含天青石礦層位，厚度18～32m，與下部層位呈整合接觸關系。
2.1.2上巖段(N2s2-2)
上巖段劃分為下部層位及上部層位，下部層位主要由石膏鈣質泥巖、含石膏鈣質泥巖夾石膏碎屑灰巖、白云質灰巖、白云巖、石膏鮞狀灰巖及透鏡狀石膏礦層等組成，其中天青石礦層主要賦存于該層位的頂部及底部，頂部天青石礦層為白云質灰巖，底部為鮞狀灰巖、石膏碎屑灰巖及碎屑石膏巖等組成，該層位厚度為18～23m，與下巖段上部層位呈整合漸變過渡關系;上部層位巖性主要為石膏鈣質泥巖、含石膏鈣質泥巖夾薄層白云質灰巖、白云巖、石膏碎屑灰巖、石膏鮞狀灰巖及鈣質泥巖等，不含礦，厚度大于42m，與下伏下部層位呈漸變過渡關系。
2.1.3七個泉組(Q3q)
不整合于上新統獅子溝組之上，巖性以砂質泥巖、泥巖、砂礫巖為主夾少量粉砂巖、砂巖、碳質泥巖、泥灰巖及石膏、芒硝等，厚度大于300m。
2.2背斜構造
尖頂山背斜淺部為典型的擠壓構造，而深部為伸展作用形成的箕狀斷陷(劉志宏，2008)。在靠近斷層部位厚度最大，遠離斷層部位地層厚度逐漸減小并趨于穩定，與下盤地層的厚度基本一致。在地震剖面中，尖頂山背斜是一個斷層傳播褶皺，具有長而緩的南西翼，短而陡的北東翼(SUPPEJ，1990)。天青石礦床位于尖頂山背斜構造之北東翼，背斜長20km，寬約10km，為一穹狀背斜;呈北西—南東向展布，軸向110°～140°。兩翼地層產狀不對稱，北東翼傾角較陡，一般為3°～15°，北西段達40°～80°;南西翼較平緩為2°～10°。尖頂山背斜核部出露地層為中新統油砂山組(N2y)，兩翼由上新統獅子溝組(N2s)及中、下更新統(Q1、Q2)構成;SUPPEJ認為(1992)獅子溝組及其以上地層，在背斜頂部被風化剝蝕，靠近背斜構造高的部位地層沉積厚度較小，軸面方向地層厚度逐漸增大，顯示生長地層的特征。鍶礦體主要賦存于背斜北東翼南東段的獅子溝組地層的上部。
2.3礦體特征
天青石礦體主要產于上新統獅子溝組上段，獅子溝組下段及七個泉組下部地層也有礦化及小礦體存在。礦體上盤圍巖以白云巖、鮞狀白云巖、碎屑白云巖、石膏泥巖為主，下盤以泥巖、砂巖、白云巖及砂礫巖為主。礦床由8個礦體構成，即G1、G1-1、G1-2、G1-3、G2、G3、G4、G5。其中G1礦體規模最大，在其頂底部普遍存在表外礦，具分枝現象，G1長>2000m，斜深為470～735m，最大厚度為7.89m，平均厚度為3.80m，平均品位為32.92%;G2、G3沿傾向具尖滅再現特征;G2長800m，斜深為103.50～590m，最大厚度為1.94m，平均厚度為1.30m，平均品位為13.11%;G3長約為400m，斜深為765m，最大厚度為2.76m，平均厚度為1.92m，平均品位為19.03%;G4、G5為小盲礦體，G4長400m，斜深為200m，最大厚度為0.97m，平均厚度為0.49m，平均品位為19.45%;G5長400m，斜深為72m，最大厚度為0.97m，平均厚度為0.49m，平均品位為10.02%。
綜上所述，礦區內G1為主礦體，其余7條礦體規模相對較小，礦體的形態簡單，呈層狀、似層狀、透鏡狀產出，上部多裸露地表，產狀平緩，向深部漸變陡，與地層產狀一致，厚度變化小，品位較高，礦體連續性好，具有巨大找礦潛力。
3礦石組構與礦石礦物
3.1礦石類型
礦石分為原生天青石礦石和次生天青石礦石2類，以原生天青石礦石為主，占95%。
3.2礦石組構
礦石結構主要有隱晶質結構、砂質-粉砂質結構、鮞粒狀結構、板柱狀結構;礦石構造主要為致密塊狀構造、角礫狀構造及少量糖粒狀構造等。
3.3礦石礦物
3.3.1原生礦石礦物
容礦圍巖主要為含碳鈣質泥巖、鮞狀灰巖，礦石礦物主要為鮞狀天青石、砂礫狀天青石等。礦物中有益礦物單一，主要為天青石，次有白云石、石膏、重晶石等。
鮞狀灰巖：灰白色，具鮞粒狀結構，塊狀構造。鮞粒具同心環狀結構，主要由泥晶質方解石(70%)組成，膠結物(30%)主要由石膏和泥晶方解石組成，石膏呈大片亮晶膠結鮞粒，呈孔隙式膠結類型。
鮞狀天青石礦石：為灰白、灰綠色，鮞粒狀結構，塊狀構造。鮞粒為50%～60%，多由白云石組成，核部包含有砂粒，鮞粒有真鮞、薄皮鮞、假鮞3種。外形為圓狀、橢圓狀。鮞徑一般為0.1～1.0mm，膠結物以天青石為主，石膏、砂粒少量，占30%～40%。天青石呈他形粒狀，粒徑為0.03～0.2mm。砂粒呈次棱角、次圓狀，由石英、長石、黑云母、白云母及安山巖巖屑組成，含量為5%左右，粒徑為0.03～0.45mm。
砂礫狀天青石礦石：灰白、淺灰綠色，砂礫狀結構，層狀、塊狀構造，砂礫物質占60%～70%，礫石以石英、變質巖、火成巖為主，磨圓度較好，呈次圓或圓狀，礫徑為0.2～1.5cm。膠結物占30%左右，以天青石為主，白云石、石膏少量。天青石為他形晶，粒度為0.1～0.4mm。
3.3.2次生礦石礦物
次生天青石礦僅分布于近地表處，由原生天青石礦經地表水淋濾、溶解、運移，在次級裂隙、節理、孔洞等適宜部位再充填、結晶而成。礦石質地較純，礦物成分簡單，次生天青石占95%以上，另有少量石膏、重晶石、方解石、白云石等;礦石礦物主要為層紋狀天青石。
層紋狀天青石礦石：礦石礦物主要為次生天青石，呈不同顏色的層紋平行產出，層厚不等，由數毫米到數厘米，沿裂隙兩側向中心生長，呈對稱型，中心部位可見石膏層產出。
4稀土元素
特征主要對尖頂山地區容礦圍巖及含礦巖石中稀土元素地球化學特征進行分析，稀土元素分析數值見表1。
含天青石砂巖：ΣREE=27.9×10-6～54.63×10-6，平均為42.73×10-6;LREE/HREE=3.82～7.73，平均為6.48;(La/Yb)N為0.35～0.82，平均為0.67;(La/Sm)N為0.64～0.89，平均為0.81;在天青石礦與北美頁巖標準化稀土曲線圖(圖2b)顯示，曲線呈略向左傾趨勢，顯示天青石礦輕重稀土輕微分餾，具輕稀土略顯虧損性特征。δEu為0.73～1.11，平均為0.94，Eu呈弱負異�；虿伙@異常。陳衍景(1996)認為，稀土元素在不同的氧化還原條件下，元素的狀態和元素間的分餾也會產生不同的響應，在化學沉積中，氧化環境的沉積物ΣREE高，Eu/Eu*低，(La/Yb)N低;還原環境的沉積物ΣREE低，Eu/Eu*高，(La/Yb)N高。由此可見，研究區天青石礦ΣREE低，而Eu/Eu*、(La/Yb)N相對較低，可能為不同環境的產物，暗示成礦物源具有多來源性。
SCISSCIAHCI
