二、岩浆岩
(一)侵入岩
祁连山地区岩浆活动强烈而又频繁,总体持续时间较长,在测区内岩浆活动不甚剧烈,出露面积约占图幅总面积的百分之四,岩石类型丰富多样,以中酸性为主,在中祁连和南祁连均有分布。岩浆活动分属加里东期、华力西期两个构造岩浆旋回,其中以加里东期最为强烈。
根据任务书要求、结合图幅特点及所采用的填图方法。参照花岗岩类1∶5万区域地质填图方法指南及1∶5万区域地质调查技术要求(试行版),结合大地构造单元划分,应用造山带填图的新理论、新方法, 在广泛收集的前人岩石化学分析、岩矿鉴定等资料的基础上,结合野外实际踏勘的成果资料,按花岗岩类岩石谱系单位的填图方法,对属于同一构造背景下有成因联系的侵入体,以同源岩浆演化理论为指导,结合岩石学、岩石化学、同位素年代学、包体、专属性岩脉以及变质变形特点和相互关系等特征,以此为基础对测区不同侵入体进行了划分,测区内侵入岩填图单位如表3-3。
表3-3 测区侵入岩填图单位一览表
造山旋回 时代 早石炭世 华力西期 早泥盆世 早志留世 代号 ψlC1 νC1 γδD1 ηγS1 γδO3 加里东期 晚奥陶世 ξγO3 δO3 早奥陶世 νO1 ΣO1 岩性 蚀变辉石岩 蚀变辉长岩 花岗闪长岩 灰红色中粒黑云母二长花岗岩 花岗闪长岩 正长花岗岩 灰色-浅灰色闪长岩 辉长岩 灰绿色蛇纹石超基性岩(纯橄岩、斜辉辉橄岩、单辉辉橄岩、及橄榄岩) 岛弧环境 陆-陆碰撞环境 后碰撞环境 动力学过程 3.侵入岩基本特征
(1)早奥陶世超基性岩(ΣO1)
位于日阿哇日曲东,该套超基性岩出露面积较小,与围岩呈断层接触,岩性主要为纯橄岩、斜辉辉橄岩、单辉辉橄岩、及橄榄岩,该岩体的岩石均已全蛇纹石化。
(2)早奥陶世辉长岩(νO1)
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位于测区东北角,岩体侵入青白口纪其它大坂组中,规模不大,出露面积约0.3Km,呈小长圆形-条带状,主要岩性为辉长岩,未见有深色或浅色异离体,岩石类型较为单一,辉长结构,主要矿物为基性斜长石和单斜辉石。次要矿物有橄榄石,斜方辉石和普通角闪石,同时含有少量黑云母和石英,暗色矿物和浅色矿物略近相等,具块状构造。
(3)晚奥陶世闪长岩(δO3)
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分布于测区中部,出露面积不大,约10 Km,岩性为灰色-浅灰色闪长岩。岩石为细粒半自形粒状结构,块状构造。主要造岩矿物为:斜长石、黑云母、白云母、钾长石和石英。黑云母细小片状集合体,有明显次生变化。部分绿泥石化,分布不均匀,含量17%。石英25%、钾长石5%、斜长石45%。岩石中矿物含量变化不大,较稳定。
(4)晚奥陶世酸性侵入体(γδO3、ξγO3)
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该套岩体位于测区中部和北部,呈岩基或岩株状产出,出露面积约85Km,主要岩性为花岗闪长岩、正长花岗岩。
灰白色细粒花岗闪长岩(γδO3)。岩石为细粒花岗结构,块状构造。局部似斑状结构,块状或片麻状构造。矿物成份:钾长石10-35%、斜长石35-65%、石英20-35%、黑云母和白云母1-10%。斜长石、石英和云母受压碎后重结晶,白云母多由黑云母变成。斜长石含量大于钾长石,石英含量较高。
浅肉红色斑状钾长花岗岩(ξγO3)。岩石为斑状结构,块状构造。主要矿物成分:钾长石60-75%、斜长石10%、石英20-25%、黑云母2-5%。黑云母局部有绿泥石化。应注意寻找铌、钽矿产。
(5)早志留世二长花岗岩(ηγS1)
2
位于多方尕哲以北,呈岩株状产出,出露面积约2Km,与晚奥陶世闪长岩呈超动侵入接触,主要岩性为中粒二长花岗岩。少量不规则状围岩包体无规律分布于侵入岩中;围岩岩石具硅化蚀变,裂隙中钾长细晶岩脉穿插。岩石具球状风化地貌,岩石表层经风化后矿物颗粒呈糖粒状。岩石中发育后期次生节理,节理走向与区域构造方向一致。
岩石呈灰色、浅褐红色,中细粒花岗结构、文象结构,块状构造。矿物粒径在0.44-3.74间,斜长石含量:20%,半自形板状、柱状,具环带构造、聚片双晶,An26,为更长石。具泥化蚀变。钾长石含量:51%,板状、粒状,为条长石、微斜长石。石英含量:22%,它形粒状,充填在其他矿物之间,具波状消光。黑云母含量:5%,绿泥石化蚀变。角闪石含量:2%,柱状,具褐色多色形,绿帘石化蚀变。岩石化学特征:大部分岩石中Na2O含量大于K2O含量,少部分岩石中K2O含量大于Na2O含量。
(6)早泥盆世花岗闪长岩(γδD1)
该侵入体为2010年踏勘过程中新发现,位于龙门乡以北,希格尔曲以西,侵入于志留纪巴龙贡
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嘎尔组中,出露面积约0.6Km,岩石风化面呈灰色,新鲜面呈灰白色,中细粒花岗结构,该侵入体的发现对研究龙门钨矿的形成有重要的意义。
(7)早石炭世蚀变辉石岩(ψlC1)
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位于多隆恰如东南,岩体侵入志留纪巴龙贡噶尔组中,出露面积0.5Km,岩石呈灰绿色矿物成分辉石95%以上,不透明矿物1%,碳酸盐矿物1-2%,辉石已强烈蛇纹石化。
变质橄榄岩:包括墨绿色细粒橄榄岩、蛇纹石岩、纯橄岩、蛇纹石化斜辉橄榄岩等。岩石由橄榄石、紫苏辉石、辉石、铬尖晶石、磁铁矿等组成。
堆积杂岩:包括蚀变橄辉岩、辉长岩、斜长岩等。为由单斜辉石、斜方辉石、橄榄石、斜长石以及顶部少量角闪石组成的层状构造岩石。
岩墙杂岩:辉绿岩、辉绿玢岩是组成基性岩墙的主要岩石。产状与区域构造线方向一致,多侵入于火山熔岩、堆积杂岩中,现呈构造块体状产出。
基性熔岩:为块层状玄武岩。呈构造块体状产出于千枚岩及糜棱岩基质中。 (8)早石炭世蚀变辉长岩(νC1):
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位于希格尔曲东岸,岩体侵入志留纪巴龙贡噶尔组中,出露面积2.7Km,岩石呈灰绿-暗绿色,斜长石40-45%,大部分具钠长石化,暗色矿物50-55%,大部分为角闪石,少量黑云母,含钛矿物1-3%。岩体片理化发育。与辉长岩体接触的片岩有明显的角岩化现象。
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4. 侵入岩与成矿的关系
区域上与基性岩有关的矿产不多,大部为矿点、矿化点,具工业矿床者还未见到,已发现的矿产有铁、铜、镍等;与超基性岩有关的矿产较多,矿种有铬、铜、镍、钴、石棉、宝玉石等。区内辉绿岩、辉绿玢岩中见有星点状黄铁矿,依出露岩性及相应化探异常分析应寻找铬、铁、铜、镍等矿种。在志留纪巴龙贡嘎尔组内石英脉中,含有品位较好的白钨矿和黑钨矿,其成矿是否与中酸性侵入体有关,在今后的工作过程中将进一步调查研究。
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(二)火山岩
区内火山活动较频繁,时代跨度较大,始于青白口纪,止于晚奥陶世。从基性岩到酸性岩均有不同程度的出露,尤以基性岩发育。形成了测区岩石类型各异、时空不同、规模不等的各类喷出岩。它们真实地记录了测区构造演化史,是研究、反演地层地貌形成、演化的地球动力学过程的示踪剂,是探索大陆地壳生长方式的重要内容和研究区域成矿地质背景的主要条件。火山岩主要分布于青白口纪的其它大坂组和奥陶世的吾力沟组、多索曲组。
1.火山岩特征
1 、其它大坂组
本区本时代火山岩系的岩石种类只有灰绿色凝灰质粉砂岩,岩性较单一,呈夹层状产出于其它大坂组砂岩中,横向上较稳定,主要出露于测区北部地区。
2 、吾力沟组
该期为一套浅海相的火山喷发相,从早期到中期结束,早期喷发火山岩主要以基性为主,代表岩性为玄武岩,发育有枕状构造。中期火山喷发岩以中酸性为主,代表岩性为安山岩。
3 、多索曲组
该期火山活动是测区最强烈一期,火山岩以火山地层、夹层状、透镜状等形式赋存于地层中,属海相喷发环境产物,在部分地区属沉积型地层和火山与沉积的结构类型,根据测区火山岩资料,测区火山岩在不同地方其喷发韵律不同,,可以划分6个韵律,剖面下部为喷溢-沉积组成2个韵律,中部由爆发-喷溢组成2个韵律,上部由喷溢-沉积组成1个韵律,再上部由沉积-沉积相组成-韵律。
2.火山岩与成矿的关系
区内与火山岩有关的矿产主要在晚奥陶世多索曲组中,该火山岩地层围岩的矿产主要是铁,次为铜、多金属、锡、铋、金等。在该地层中发现Cu、Pb、Zn矿化线索多处,调查过程中应注意寻找以Cu、Pb、Zn为主的多金属矿化,同时要注意贵金属Au元素。
(三)脉岩
测区内脉岩种类较多,分布亦广。岩石类型有:花岗岩脉、闪长岩脉、花岗闪长岩岩脉、辉绿玢岩脉、煌斑岩脉、基性(辉长)岩脉、超基性岩脉等主要分布于测区的北部托勒南山一带以及测区南部龙门一带。
脉岩受区域构造及其节理控制明显,侵入于青白口纪和志留纪地层中。二叠纪及以后的地层中,岩脉侵入较少。在测区北部,岩脉侵入青白口纪地层和加里东期晚奥陶世侵入岩中,可能为加里东晚期产物,在中部和西南部,岩脉侵入志留纪地层和加里东期的侵入岩中,其上局部被二叠纪地层沉积掩盖,故岩脉也可能为加里东晚期产物。脉岩的含矿型较好,尤其在志留纪巴龙贡噶尔组发育的石英脉中,含有品位较好的白钨矿和黑钨矿。现将岩脉不同岩性特征分述如下:
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1.超基性岩脉
超基性岩脉主要为二辉橄榄岩脉,多顺层贯入志留系地层,一般都显不同程度的变质,可能与加里东晚期超基性岩体有派生关系。在测区中部见有黄铁矿化和石棉矿化现象。
岩石具变余包含结构,块状构造。岩石由蛇纹石(70%)、异剥石(2-5%) 、辉石(残留部分15%)、不透明矿物(6-8%)组成。蛇纹石部分具橄榄石假象,呈圆形或不规则形包在较大的残留辉石中,少部分蛇纹石可能是由辉石变来,有的已进一步变为绿泥石;辉石几乎全为异剥石和绢石代替,推测岩石中有单斜辉石和斜方辉石存在;不透明矿物大部分是暗色矿物的析出物。在蛇纹石化的橄榄石中可见有网格状构造。
2.基性岩脉
基性岩脉主要为辉长岩脉和辉绿玢岩脉。辉长岩脉主要侵入志留纪地层,而辉绿玢岩脉主要侵入青白口纪地层。
(1)辉长岩脉
主要分布于测区西南角志留系地层中,近北西向走向。 辉长结构,块状构造。主要矿物成份为基性斜长石和单斜辉石(异剥辉石和透辉石或普通辉石),次要矿物有橄榄石,斜方辉石、普通角闪石,同时含有少量黑云母和石英。斜长石多呈长柱状,分布无规律,辉石大部分有次闪石化现象,多分布于长柱状斜长石颗粒之间,石英呈不规则状零星分布,暗色矿物和浅色矿物近于相等。与岩脉接触的片岩具有明显的角岩化现象。
(2)辉绿玢岩脉
主要分布于测区北部,侵入青白口纪地层中,近北西向走向。暗绿色,辉绿斑状结构,块状构造。主要矿物成份为基性斜长石和普通辉石,次要矿物有橄榄石,斜方辉石、普通角闪石,同时含有少量黑云母和石英。斜长石的自形程度高于辉石。斜长石为拉长石。
(3)闪长岩脉
闪长岩脉主要分布于青白口纪地层和侵入岩体中,围岩为花岗闪长岩,近北西走向。岩石呈灰绿色,具中细粒半自形粒状结构,块状构造。矿物成份有斜长石、角闪石、黑云母和石英等。斜长石(中长石)呈半自形板状,多绢云母化、帘石化,含量占55-57%;角闪石呈半自形—他形粒状,角闪石解理清晰,多次闪石化、绿泥石化和碳酸盐化,含量占25-30%;黑云母呈半自形板状,具绿泥石化,含量占10-15%;石英呈他形,分布于其它矿物间隙中,含量占3-5%。副矿物有锆石、磷灰石和不透明矿物。
3.酸性岩脉
(1)花岗岩脉
出露于岩体、片岩及青白口纪地层中,呈脉状,走向120-150°,多受节理控制,与片岩之片理有一定角度。最宽约10-15m,长度不一,最长约数十米。岩脉呈灰、浅灰、及肉红色,具花岗、文象结构,块状构造。矿物成份有钾长石、斜长石、石英和黑云母等。钾长石(微斜长石及条纹长石)呈他形,具较弱高岭土化,偶与石英共结成文象结构,常包裹斜长石和石英晶体,含量占35-40%;斜长石(更长石)呈他形—半自形板状,环带中心局部为中长石,部分被钾长石交代,形成残晶或蠕虫结构,具绢云母化,含量占25-30%;黑云母呈不规则状,云母含量占5-10%石英呈他形或聚晶状出现,含量占25%。副矿物有锆石、磷灰石、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、白钛石、方铅矿、金
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红石和电气石等。
(2)花岗闪长岩脉
主要出露于测区中部,分布于侵入岩(黑云母二长花岗岩)中,呈脉状,走向北西向,一般宽约50-100m,长度不等,最长约800m。呈灰、深灰色,具中细粒花岗结构,块状构造。矿物成份有斜长石、钾长石、石英、角闪石和黑云母等。斜长石(更-中长石)呈半自形,部分具环带构造,局部被钾长石交代形成蠕虫结构,强烈的绢云母化,部分帘石化,含量占40-50%;钾长石呈他形-半自形,表面洁净,并见清晰的格子双晶,含量占10-20%;石英呈他形粒状,分布不均匀,含量占20%左右;黑云母呈半自形-他形,多绿泥石化,沿解理有微粒榍石集合体析出,含量占15-20%;角闪石部分次闪石化,含量占2-10%。副矿物有锆石、磷灰石、含氟磷灰石、磁铁矿、褐铁矿、榍石、锐钛矿和白钨矿等。
(3)石英脉
石英脉为区内分布较广之岩脉,但规模不大,一般宽数厘米到2m,长度小于15m,个别宽达3m以上,长达百余米,贯入中生代以前的不同时代地层和岩体中,是多期形成的。其特点是明显受构造裂隙控制,大部分顺节理贯入,常见在围岩接触带和断裂破碎带附近,形成网状或枝状脉岩群。岩性较单一,洁白色,半透明状,粒状镶嵌结构,几乎全由石英组成,含极少量白云母碎片。在测区志留系地层中,细小的石英脉是赋存钨矿的聚集地,石英脉主要沿张裂隙贯入,形成了较有意义的钨金属矿产地。志留纪巴龙贡噶尔组中的石英脉是今后寻找钨矿的重要标志。
三、变质岩
测区主要跨中祁连变质带和南祁连变质带两个变质带。变质作用分为区域低温热流变质作用、动力变质作用、接触变质作用、断陷变质作用。变质期次主要经历了晋宁期、加里东期、海西期、印支期四期。属区域低温热流变质作用类型的中低级变质岩石,变质相为低绿片岩相。
(一)区域低温热流及区域低温动力变质岩
1、青白口纪其它大坂组、五个山组:变石英砂岩夹黑色、灰绿色碳质板岩、泥质板岩、片岩等。主要变质矿物组合为:铁铝榴石+黒云母+白云母+斜长石+角闪石+石英。
2、奥陶纪多索组、吾力沟组、盐池湾组、巴龙贡噶尔组:板岩、千枚岩、片岩、变砂岩等。主要变质矿物组合为:钠长石+阳起石+绿帘石+绿泥石+绢云母+石英+方解石。
3、石炭纪臭牛沟组、二叠纪草地沟组、勒门沟组、忠什公组、哈吉尔组等。灰岩、硅质岩、页岩、变砂岩等。主要变质矿物组合为:绢云母+石英+方解石。
4、三叠纪下环仓组、大加连组、切尔玛组、阿塔寺组、尕勒德寺组等。少量灰岩、变杂色砂岩、粉砂岩等。主要变质矿物组合为绢云母+绿泥石+石英+方解石。
(二)动力变质岩
动力变质作用及变质岩较发育,而且变质期次多,所形成变质岩类型丰富而复杂,叠加改造明显,对矿产的形成、富集控制作用明显为特点。根据动力变质作用及变质岩的特点,将动力变质作用及变质岩划分为韧性动力变质作用及变质岩和脆性动力变质作用及变质岩。
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