青海南部三江成矿带北缘治多地区铁铜铅锌多金属成矿带矿产资源潜力评价

杨钻云, 施泽进, 钟康慧, 李天存

(1.成都理工大学沉积研究院,成都 610059;2.四川冶金地质勘查局六0六大队,彭州 611930; 3.青海省核工业地质局,西宁 810008)

青海南部三江成矿带北缘治多地区铁铜铅锌多金属成矿带矿产资源潜力评价

杨钻云1,2, 施泽进1, 钟康慧1, 李天存3

(1.成都理工大学沉积研究院,成都 610059;2.四川冶金地质勘查局六0六大队,彭州 611930; 3.青海省核工业地质局,西宁 810008)

本文从区域1∶20万水系沉积物测量、矿区1∶5万水系沉积物和1∶1万高精度磁测异常着手,系统分析了Cr、Ni、V、Co、Ba、Ag、Pb、Zn、Cu等异常元素的分布和富集特征。根据元素组合及所处地质背景,将10处1∶5万水系沉积物测量异常划分为两个带:即由AS1、AS2、AS3、AS4、AS5组成的Cr、Ni、Co、Cu异常带(北带)和AS6、AS7、AS8、AS9、AS10组成的Ba、Ag、Pb、Zn异常带(南带),异常主要分布于三叠系上统巴塘群第一、第二、第三岩组石英砂岩、中基-中酸性火山岩及火山碎屑岩、灰岩、暗绿色安山岩、中基性熔岩等岩石中,并共同构成了三江成矿带北缘铜、铅、锌、银等多金属矿的重要成矿区带;断裂构造、破碎蚀变带及热液活动是引起异常的主要原因。

水系沉积物 异常元素 巴塘群 三江成矿带

Yang Zuan-yun,Shi Ze-j in,Zhong Kang-hui,L i Tian-cun.Potential evaluation of mult imetal ore resource in the Zhiduo area,Northern margin of the Sanjiang metallogenetic belt,Southern Q ingha i Prov ince[J].Geology and Exploration,2010,46(3):0426-0433.

治多当江地区位于三江成矿带北部昌都-思茅微板块,北接欧亚大陆南缘、西邻扬子古陆(图1),是我国澜沧江缝合带北侧特提斯构造域的重要组成区带之一(潘桂棠等,2003;李勇等,2003)。带内超基性岩、基性岩、拉斑玄武岩和放射虫硅质岩发育,具有俯冲蛇绿杂岩的特征(刘肇昌,1983;刘增乾等, 1990;潘桂棠等,2002)。区内矿产资源丰富,除了火山喷气成因的“黑矿型”铅锌银矿(如尕龙格玛)、基性岩中的钛铁矿化、火山岩系中的含锰板岩外,在上三叠统巴塘群(T3bt)石英砂岩、中基-中酸性火山岩及火山碎屑岩、灰岩、暗绿色安山岩、中基性熔岩等岩石中发现有较好的磁异常和铜、铅、锌多金属异常,异常受巴塘群火山喷发沉积围岩的影响,并与区内褶皱断裂构造的定位有直接联系(赵小明等,2006)。

1 区域地质概况

区域地层主要为上三叠统上巴颜喀拉山群(T3by)、巴塘群(T3bt)和结扎群(T3jz)。它们的形成时期大致相当,在空间上以断裂构造为界,分别代表不同的沉积环境和不同的构造背景(张以茀等,1994;杨遵仪等,2000)。其中,上三叠统巴塘群(T3bt)是区内分布最广的岩层,也是区内主要的含矿层,根据岩性组合特征的不同共分为四个岩组,各组岩性以石英砂岩、中基-中酸性火山岩及火山碎屑岩、灰岩、暗绿色安山岩、中基性熔岩为主(汤中立,2002)。

区内断裂构造发育,且规模较大,多为北西-南东向展布的压扭性逆断层。其中区域性大断裂—当江科断裂,对地层、岩浆岩的形成和分布,岩石、地层的后期变质及变形都有一定的控制作用,断层两盘的岩石多与区内含矿层上三叠统巴塘群(T3bt)有关;区内褶皱作用多表现为复式背斜、复式向斜,轴向以北西-南东向为主,且主要由上三叠统巴塘群第一、第二、第三岩组组成(图2)。

受断裂构造影响,区内岩浆岩分布较广泛。侵入岩的时代以印支期为主,燕山期较少。根据岩浆岩的形成环境和产出特征将其分为侵入岩、喷出岩及脉岩。侵入岩主要为石英闪长岩体和似斑状花岗岩体区内火山活动从三叠纪到早第

图1 “三江”地区构造单元简图Fig.1 Sketch map showing tecton ic un its of the Sanjiang area

2 地球化学、地球物理特征

三纪均有,规模较大,其中上三叠统巴塘群(T3bt)火山岩是地层的主要组成部分(王秉璋等,2008);火山岩呈似层状,沿北西—南东向呈带状分布,可分为南北两个带,各时代火山岩在岩石类型、喷发特点及变质程度方面均有差异(表1);脉岩在区内的分布较广,且受区域构造控制明显,均呈北西向展布,岩石类型有闪长岩脉、闪长玢岩脉、花岗岩脉、辉绿玢岩脉及超基性岩脉等。

2.1 地球化学特征

测区位于金沙江Fe、Ni、Cr、Cu、Au异常带及巴塘-莫多-芒康Ag、Pb、Zn、As、(Sn、W、U)巨型异常区,Zn之浓集中心主要分布于金沙江西岸昌都地块(陈毓川等,2006)。1976年青海省第二区调队在治多幅1∶20万区域地质调查中,在缅群以南和征毛涌上游分别圈出当江科Cu、Pb、Mn、Ni、Ti(5)、征毛涌Pb、Ba、Mn、V、Zr(6)及耳弄Ti、Ni、Zr(3)三处异常,异常均分布在上三叠统巴塘群第二、第三岩组中;2000～2002年青海省地质调查院开展治多县幅、杂多县幅1∶20万区域化探扫面工作,圈定出AS乙3

11(Cr、Ni、Co、Au、Ti、V)、AS乙315(Cr、Ni、V、Co)、AS乙3

18(Pb、Zn、Cu)三个水系沉积物异常;2004年青海省地质调查院进行1∶5万水系加密测量,共分解出AS1、AS2、AS3……AS10拾处异常。根据元素组合及所处的地质背景,将异常划分为两个分带:即由AS1、AS2、AS3、AS4、AS5组成的Cr、Ni、Co、Cu异常带(北带)和AS6、AS7、AS8、AS9、AS10组成的Ba、Ag、Pb、Zn异常带(南带),共同组成了三江成矿带北缘铜、铅、锌、银等多金属矿的重要成矿区带。

表1 区内各时代火山岩一般特征对比表(郭贵恩等,2007)Table1 Comparison of general features of volcan ic rocks with varied ages in the work area(from Guoet al.,2007)

图2 治多-当江一带区域综合地质图Fig.2 Integrated geologic map around Zhiduo-Dangjiang

这些成果为治多-当江一带进一步开展工作提供了有力的佐证。其中区域南成矿带AS6、 AS7异常区工作程度相对较高,并取得了较显著的找矿成果,其特征如下:

AS6异常:位于当江涌近沟脑南侧。异常组合元素为Ba、Ag、Pb、Zn四种,近东西向展布,向西未封闭。主异常元素为Ba和Ag,Ba异常峰值为3688.5×10-2,Ag异常峰值为1254.1×10-9,并套合有Pb、Zn异常(图4)。

图3 当江1∶20万水系沉积物AS乙315异常剖析图Fig.3 Analysis charts of AS乙315anomalies from dra inage sed iments on scale 1∶200,000 for the Dangjiang area

从TPⅤ土壤剖面分析,主元素Cu平均含量25 ×10-6,曲线平缓稳定,未形成明显的浓集区;Pb平均46×10-6,最高1020×10-6;Zn平均130×10-6,最高2375×10-6;Ag平均140.59×10-9,最高﹥2500×10-9,形成明显的高值域。从YP1岩石剖面成果来看,Cu等元素在凝灰岩中的含量较灰岩中要高。异常区内有北西向F4断裂通过,属区域性大断裂形成的次级断裂构造,其旁侧发现有后期热液作用引起的硅化、碳酸盐化、矽卡岩化等。在这些蚀变地段,局部往往产生Pb、Zn等金属矿化,初步认为断裂构造和热液蚀变矿化是引起异常的主要因素(涂光炽,2003)。

AS7异常:位于当江科南侧支流谷足俄玛地区。异常组合元素为Ba、Ag、Pb、Zn、Au、Cu、Cr等元素,近东西向展布,主异常元素为Ba、Ag、Pb、Zn,Ba异常峰值为2936.3×10-2,Zn异常峰值为726.0× 10-6,Pb异常峰值为481.8×10-6,并套合有Au、Cu、Cr等异常(图5)。

异常处于泥钙质板岩与熔结凝灰岩和凝灰岩之间的接触带上,接触蚀变带宽约60m,硅化、褐铁矿化、高岭土化、碳酸盐化、绿泥石化等发育。前人分别在垂直于异常带长轴方向和垂直于地层展布方向布置了2条1/万地化剖面,其中在TPⅢ剖面上接触蚀变带中发现铜矿化转石,主要为孔雀石化、铜蓝。经AS7TC1揭露,向深部仅见零星的孔雀石化。可以推断AS7异常由破碎蚀变带及其中的热液矿化引起。

从区内地球化学扫面来看,本区以富Cr、Ni,贫B、Mo、Hg;Ba、Co、Ag、Pb、Zn、Cu、Mn、P、Ti、W、Zr等呈高背景为特征;Cu、Pb、Zn于测区西部有成矿事实;Bi、W、Cd、Hg、Sb、Au、Mo、As等成矿元素呈正常或低背景, Mo、Hg显示亏损特征,但其离散程度高表明有局部强异常。Cu、Pb、Z n、Ag、Cr、Ni、Co是本区主要的成矿元素,具有较大的找矿潜力(邱家骧等,1991)。

图4 当江1∶5万水系沉积物AS6异常剖析图Fig.4 Analysis charts of AS6 anomalies from dra inage sed iments on scale 1∶50,000 for the Dangjiang area

图5 当江1∶5万水系沉积物AS7异常剖析图Fig.5 Analysis charts of AS7 anomalies form dra image sed iments on scale 1∶50,000 for the Dangjiang area

2.2 地球物理特征

早在1975年,原地质部航空物探大队902队对研究区进行了1∶50万航磁测量,共圈出局部异常3处。异常均位于巴塘群第一、第二岩组中。在异常分布的半前弄沟脑和征毛涌地区,出现有大量的中酸性火山岩、岩脉和闪长岩体,可能是引起异常的主要原因(关有国等,2009)。为了查明岩体与区内矿体的关系,青海省地质调查院在AS6异常区和征毛涌磁铁矿点(AS10异常)附近开展了1/万高精度磁测工作,在AS6异常区圈定出M1-M5五个异常,以东西走向的带状磁异常为主,其展布方向与地层走向基本一致;在AS10异常区圈定出M5、M7两个异常,异常位于征毛涌磁铁矿点(10)以北,磁异常规模大,极具代表性,其特征如下:

M6异常:位于征毛涌南侧,异常走向北西,向西向东异常未封闭仍有延伸的趋势,异常最大宽度约为300m,异常曲线形态呈尖峰状,峰值较高,梯度变化较大,最高峰值为9436nT,南翼较缓,而北翼由正极值急速下降到负极值,最低负极值为-2314nT;异常西段的负值延伸较远,由此判断磁性体产状南西倾,并且向下延伸较大(图6)。

M7异常:位于征毛涌北侧,异常形态呈不规则的椭圆形,长轴走西向北西西,异常中心宽度约为500m,南翼较缓,北翼急速下降到负极值,正极值为8339nT,负极值为-6049nT,向北负异常延伸较远,判断磁性体产状南西倾,并且向下延伸较大(图6)。

两异常均位于凝灰岩之上,经实地检查发现,异常区均有致密磁铁矿出露。由磁物性标本测定结果可知该区磁铁矿为最强磁性矿物,其磁化率最高达1706×4π×10-6SI,剩余磁化强度高达25431×10-3A/m,可引起较高的磁异常(周圣华,2007);另外,凝灰岩为中等磁性岩石,闪长岩、花岗岩、灰岩为弱磁性岩石,部分灰岩磁性为零(表2),磁铁矿与其围岩凝灰岩之间具较大的磁性差异,从而产生负磁异常。M6、M7都为异常幅值较高的磁异常,异常幅值高达9436nT,由此可判断,两异常均由位于凝灰岩之内的磁铁矿引起;从异常特征判断,磁铁矿产状南西倾,矿体向深部有延伸较大。

图6 治多当江征毛涌AS10异常区高精度磁测(△T)异常平面等值线综合图Fig.6 Contours of△T anomalies from high-accuracy magnetic measurements in the AS10 anomaly area,Zhengmaoyong,Zhiduodangjiang

表2 岩(矿)石标本磁物性测定参数统计表Table2 Magnetic parametersmeasured on rock(ore)samples

3 矿(化)点特征

通过区域异常查证、大比例尺矿区内异常测量工作,结合矿体赋存层位、所处构造位置、岩石矿物组合等特征可以归纳出:区内铁铜铅锌多金属矿产主要分布于巴塘群火山岩中,岩层中断裂及褶皱构造均十分强烈,岩石普遍比较破碎,后期热液活动强,这对Cu、Pb、Zn、Au、Ag等内生金属矿产的形成十分有利(赵荣理,1982;杨钻云等,2006)。因此巴塘群是区内开展多金属找矿的重要靶区地层。目前已发现了铜铅锌矿化体、铜矿化体和征毛涌磁铁矿点,矿体的产出特征与物化探异常的解析相吻合。

(1)AS6异常内铜铅锌矿化体:呈铅灰色,细脉状,脉宽0.2m,产状208°∠55°,品位Cu:1.34× 10-2、Pb:7.06×10-2、Zn:19.35×10-2、Ag:36.5× 10-6;赋矿岩石为浅灰色石灰岩,分布于灰岩与火山碎屑岩接触带外侧的灰岩层中,近矿围岩具褐铁矿化蚀变,矿脉大致顺层产出。

(2)AS7异常内铜矿化体:位于灰岩夹泥钙质板岩与火山碎屑岩(流纹质凝灰岩)的接触带处,为铜矿化蚀变带,地表转石中可见孔雀石化、铜蓝、黄铜矿化。孔雀石化较弱,不均匀分布。蚀变碎裂岩化带宽约62m,产状为225°∠30°,走向上延伸稳定。在以凝灰岩为主的火山碎屑岩裂隙中可见孔雀石化,说明地层中具有后期含矿热液的活动。

(3)征毛涌磁铁矿点:矿点位于治多县当江乡征毛涌沟两侧,产于巴塘群第二岩组(T3bt2)之中,围岩岩性为深绿色隐晶质块状安山岩、灰白色层状结晶灰岩、灰绿色岩屑晶屑凝灰岩等,矿体南侧为征毛涌闪长岩体,矿体产于凝灰岩和安山岩中,含矿层具有火山喷发沉积的特征(图7)。矿体整体上呈似层状、透镜状、不规则状。矿体产出受层位和侵入岩的控制,产状多数与围岩一致,为北西—南东走向,沿走向厚度变化较大;矿体倾向南西,倾角75°～84°。矿带内矿体主要矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿及少量黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等金属硫化物。金属硫化物呈细粒浸染状、斑块状分布于磁铁矿和安山质火山碎屑岩中。矿体中含微量的金、银;脉石矿物主要有斜长石、绿泥石、石英、方解石、辉石、透闪石、阳起石、绿帘石等。

图7 征毛涌南深绿色蚀变安山岩、火山喷发沉积的磁铁矿体Fig.7 Magnetic iron ore in alteration andesite and volcan iceruptive sed iment in south of Zhengmaoyong area

4 矿产潜力评价

(1)测区位于青海南部三江成矿带北缘铜、钼、铅、锌、银、锑等多金属矿的重要成矿区带内;1∶20万化探异常中Cr、Ni、Co、Cu等元素组合很好地反映了北侧裂谷成矿地质环境,应为金沙江裂谷带的南延部分;南侧为上叠裂谷盆地,已成为喷流-沉积型块状硫化物铜-金-银-铅-锌多金属矿的重要赋矿盆地(潘桂棠等,2003);该成矿带与青海境内的赵卡隆铁铅锌银多金属矿床和四川境内的呷村多金属矿床相邻;西接尕龙格玛铜多金属矿;测区地质特征与毗邻的典型矿床的地质特征十分相似,根据异常指示元素Ba、Ag、Pb、Zn、Cu组合特征,在区内寻找火山沉积型多金属矿床前景广阔(莫宣学等, 2001)。

(2)1∶5万水系测量所圈定的10处局部异常,展布趋势与构造线方向基本一致,浓集梯度变化大,形态及分布与1∶20万区域异常相吻合,根据异常区元素组合及浓集等特征将其划分成两个异常带:即由AS1、AS2、AS3、AS4、AS5组成的Cr、Ni、Co、Cu异常带(北带)和AS6、AS7、AS8、AS9、AS10组成的Ba、Ag、Pb、Zn异常带(南带),分别代表了裂谷带及陆缘火山弧两种构造背景下的地球化学异常特征。

(3)AS6、AS10异常区1∶1万高精度磁测,圈定了强度极高的磁异常带,经推断解释可能为隐伏的磁铁矿引起,通过进一步工作,在铁及与其相关的多金属矿产方面会有较大的突破。

总之,巴塘群火山喷发沉积岩是成矿的有利围岩,褶皱断裂构造是矿床形成的直接定位因素。尕龙格玛铜矿床、赵卡隆铁铅锌矿床是巴塘群火山岩中的典型,矿化的强弱直接取决于原岩性质、后期热液活动的强弱、构造破碎的强度。本区已发现的铜、铅、锌矿化与该套地层具有密切的关系,特别是火山岩与灰岩接触带附近,金属元素较为富集,形成强烈的地球化学异常,局部地段出现铜、铅、锌多金属矿化,是重要的矿化富集标志或找矿有利地段。

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Potential Evaluation ofM ultimetalOre Resource in the ZhidoiArea,Northern Margin of the SanjiangM etallogenetic Belt,Southern Q ingha i Prov ince

YANG Zuan-yun1,2,SH I Ze-jin1,ZHONG Kang-hui1,L I Tian-cun3
(1.Institute of chengdu University of Technology Sedimentary,Chengdu 610059; 2.The606team of SiChuan M etallurgy Geology ExplorationBureau,Pengzhou 611930;
3.Q inghai Nucleus Industrial Geology Bureau,Xining 81008)

Startingwith areal stream sediment survey on scale 1∶200,000,drainage sediment survey of the mine area on scale 1∶50,000 and highaccuracy geomagnetic survey on scale 1∶10,000,thisworkmade a systematic analysison distribution and enrichment charactersof the anomalous elements such as Cr,Ni,V,Co,Ba,Ag,Pb,Zn,and Cu.According to element combination and geologic background,ten anomaly areas determined by drainage sediment survey on scale 1∶50,000 can be divided into two sections:the Cr,Ni,Co,and Cu anomaly belt(also called northern belt)comprised by AS1,AS2,AS3,AS4,and AS5,and Ba,Ag,Pb,and Zn anomaly belt(also called southern belt)constituted byAS6,AS7,AS8,AS9,and AS10. The anomalies are primarily distributed in quartz sandstone,intermediate-basic and intermediate-acidic volcanic rocks,athrogenic rock,dark green andesite,lava and limestone in the first,second and third groupsof theBatang formation of theUpper Triassic System.They jointly indicate themajormetallogenic zones ofmultiple metal deposits of Cu,Pb,Zn,Ag and others in the northern margin of the Sanjiang area.The generation of these anomalies is associated with faults,alteration zones and hydrothermal activity in this area.

drainage sediment,abnormal element,Batang Formation,Sanjiangmetallogenic belt

book=5,ebook=159

P622.3+P632.3

A

0495-5331(2010)03-0426-08

2010-01-22;

2010-04-26;[责任编辑]郑 杰。

杨钻云(1981年-),男,构造地质学专业博士研究生,主要从事构造与成矿、成矿规律与成矿预测方面的研究,E-mail: yangzuanyun@126.com