兰双双,李光明,于远山,刘源
(1.成都理工大学地球科学学院,成都 610059;2.成都地质矿产研究所,成都 610082)
西南三江(怒江、澜沧江、金沙江)构造带在大地构造位置上处于特提斯-喜马拉雅构造域东段,地质构造复杂,岩浆活动频繁而强烈,成矿条件好,为我国西部重要有色金属、贵金属成矿区带之一。义敦岛弧和中咱地块是西南三江重要成矿单元,已发现有嘎村铜铅锌矿、夏塞银铅锌矿、纳交系铅锌矿等大型矿床。在成矿作用、成矿规律、成矿系列、找矿方向等方面,前人[7、11、12]已做了大量的研究。但很少有人从单个矿床的角度探讨控矿条件与找矿潜力的问题。近年核桃坪铅锌矿普查过程中,根据地质填图,物化探及槽、钻等工程验证,对该区开展铅锌矿找矿工作有了新的认识。
核桃坪铅锌矿在大地构造上位于中咱地块东缘,东临东邻义敦岛弧带,西侧为金沙江结合带(图1)。义敦岛弧带在三叠纪时期发育巨厚的火山-沉积岩系,由复理石砂板岩夹基性、中基性和酸性火山岩及碳酸盐岩组成。中咱地块属三江弧盆系中的稳定地块,早古生代发育了一套厚近万米具次稳定类型特征的碎屑岩、碳酸盐岩火山岩组合,晚古生代发育稳定型碳酸盐台地沉积。
区内断裂褶皱发育,主构造线以北北西向为主,次为北北东向。从已知矿点分布规律来看,各断裂破碎带及次级断裂都是重要的控矿构造,如红军山铅锌矿床、格冲铅锌矿点受北北西向断裂破碎带控制,黄草坪铜矿点产于北北东向破碎带中。根据1∶20万区域矿产调查成果,矿区处于西南三江成矿带中段的巴塘-党结真拉铜多金属成矿远景区内,发育多期次构造岩浆作用。该区域上已发现的矿产有铜、铅、锌、银、金、锡、钼、钨、锑、铁、煤、云母等,成矿潜力较大。
图1 区域大地构造位置图(据李文昌,2010,略有改动)
矿区出露地层主要有志留系中统散则组(S2s)、上统庸忍组(S3y),泥盆系中下统(D1-2),三叠系上统图姆沟组(T3t)以及第四系(Q)。
1)散则组:广泛分布,是区内出露的主要地层之一,主要为灰-浅灰绿色石英片岩、绢云母石英片岩、绿泥绿帘片岩、千枚岩、变粒岩,纹层状结晶灰岩等,大致可划分为四个岩性段。
第一岩性段,主要分布于矿区西部318 国道公路东侧,北东-南西向带状展布,主要由钙质绢云绿泥石片岩夹大理岩化灰岩组成,局部夹少量变质砂岩。
第二岩性段,主要分布于矿区东南部,呈北东-南西向楔形展布,主要由中-厚层块状碎裂白云质灰岩及大理岩化灰岩组成,局部似夹少量绢云绿泥石片岩。
第三岩性段,主要分布于矿区中南部偏东一带,呈北东-南西至北西-南东向弯曲的带状展布,主要由硅质条带状灰岩及板岩夹砂岩组成,显示为深水环境沉积。
第四岩性段,主要分布于矿区中东部,呈北东-东南向楔形展布,主要由变玄武岩、安山岩、凝灰岩等浅变质火山岩组成,局部夹碎裂白云质灰岩或大理岩化灰岩等岩片或碎块,并有辉长岩、辉长闪长岩等侵入体分布。
2)庸忍组:分布于普查区的西北角,与下伏散则组整合接触。岩性主要为碳质灰岩、白云质结晶灰岩夹碎屑岩。
3)泥盆系中下统:分布于普查区东南角,出露面积小,为一套碳酸盐组合。岩性为白云岩、白云质灰岩、生物碎屑灰岩、结晶灰岩。
4)图姆沟组:大面积分布于普查区中东部,为一套浅海相安山岩、安山质角砾岩-凝灰岩,夹变质砂岩、板岩、结晶灰岩透镜体。与下伏志留系-泥盆系地层均呈不整合接触。
5)第四系:在区内广泛分布,主要位于沟谷、缓坡地带。均为松散堆积物,厚度不一,主要为冲洪积和残坡积等。
矿区位于金沙江逆冲-平移断层带和德来-定曲冲断带之间,玛曲河断层东侧。主要构造为北东走向。矿区构造上总体呈一轴向近南北向的破向斜构造,核部地层为图姆沟组;西翼出露中志留统散则组-上志留统雍忍组;东翼为泥盆系中下统地层。而在核桃坪以西一线为破背斜构造,核部地层为中志留统散则组,东翼上三叠统图姆沟组地层不整合于上,西翼为上志留统雍忍组地层。
NE 向的玛曲河大断裂两侧志留系地层总体北东走向,岩层较破碎,片理、劈理、透镜体、石香肠、小揉皱等较发育,显示经历了较强韧性剪切挤压变形。区内主要发育北东或近南北向展布的次级小断裂。
矿区岩浆岩主要是印支期岩浆活动产物,有火山岩与侵入岩。区内图姆沟组地层主要为一套具岛弧特征的安山质系列的熔岩及火山碎屑岩组合,包括安山岩-安山质集块角砾凝灰岩-安山质角砾凝灰岩-安山质凝灰岩等。侵入岩呈扁圆或透镜状岩株-岩枝侵位于志留系散则组及三叠系图姆沟组地层中,岩性为闪长岩,呈灰至浅灰绿色,半自形中细粒状结构,局部具斑状结构。闪长岩体中矿物蚀变较强烈,斜长石具绢云母、黝帘石及碳酸盐化,暗色矿物具强烈碳酸盐化和绿泥石化。
核桃坪矿区已发现的矿(化)体均产于散则组绢云母绿泥石片岩和次级小断裂的接触带及破碎带中。该矿区共发现了5个矿(化)体,3个为铅锌矿化体、1个铅锌金银矿体和1个金矿化体(图2)。矿(化)体近北东向平行产出,与破碎带接触面产状基本一致,为似层状、透镜状。据探槽样品分析,Pb 品位最低值为0.48%,最高4.82%,平均3.35%,较均匀;Zn,最低0.44%,最高3.26%,平均1.93%,较不均匀;Ag,最低77.1×10-6,最高164×10-6,平均122.63×10-6,品位变化属不均匀型;Au,最低值<0.2×10-6,最高值1.63×10-6,品位变化较大。其中Au 矿化体矿石样品中Au 品位介于0.65×10-6~1.67×10-6之间,平均1.16×10-6,可达氧化矿石边界品位要求。
矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿及黄铁矿等,次生矿物有孔雀石、褐铁矿等,脉石矿物有方解石、石英等。矿石主要有块状、浸染状构造,具粒状变晶、鳞片粒状变晶结构。
矿区矿化主要在蚀变灰岩和蚀变片岩接触带上,蚀变分带不明显。围岩中可见的氧化蚀变类型主要有绢云母化、硅化、黄铁矿化、黝帘石化、绿泥石化、褐铁矿化、碳酸盐化、绢英岩化、重晶石化、高岭土化等,其中绢云母化、硅化、黄铁矿化以及碳酸盐化与成矿有密切的关系。
核桃坪矿床处于特提斯-喜马拉雅构造域的西南三江成矿带中段,印支期受甘孜-理塘洋壳向中咱地块俯冲的影响,区内成为义敦岛弧带重要组成部分,强烈的构造运动以及大规模的弧岩浆活动为成矿提供了强大的热动力,使地层中的铅、锌等成矿元素得到了活化和迁移。同时,区域性的玛曲河大断裂切穿地壳,为深部成矿物质的带入提供了条件,可能部分岩浆活动也参与了成矿作用,为矿床的形成提供了丰富的物质来源。
图2 核桃坪铅锌矿矿(化)体分布图
区内广泛出露志留系中统散则组地层,为一套绢云母绿泥石片岩和大理岩化灰岩建造。实地工作中发现该套地层为矿区主要的含矿地层,已发现的矿(化)体全部赋存于该套地层中。而在志留系上统庸忍组和泥盆系地层中尽管存在断裂构造,但均未发现有矿(化)体的存在,说明核桃坪铅锌矿受赋矿散则组地层的控制,绢云母绿泥石片岩和大理岩化灰岩成为铅锌矿化体产出的重要标志层位。
核桃坪铅锌矿(化)体明显受到北东向的区域性大断裂及与之配套的北东或近南北向展布的次级小断裂的控制。北东向的玛曲河大断裂两侧的志留系地层产状总体为北东走向,岩层较为破碎,片理、劈理、透镜体、石香肠、小揉皱等较发育,显示经历了较强韧性剪切等挤压变形。由于构造挤压、拼合活动的影响,在玛曲河大断裂附近产生许多次级断裂构造。这些次级断裂构造成为了含矿热液有利通道和成矿元素赋存的有利空间,并且沿其破碎带蚀变现象和矿化现象都比较明显,铅锌矿较为富集,为矿区重要的控矿和容矿构造。
核桃坪铅锌矿除了受区域地层和构造的控制以外,还与印支-燕山期的岩浆活动有一定的联系。印支-燕山期伴随地槽褶皱回返,义敦岛弧褶皱带有大规模的岩浆岩入侵,在岛弧主带及两侧形成大量的中酸性-基性侵入岩体。这种大规模的岩浆活动为铅锌矿床的形成提供了部分成矿物质和成矿热动力,同时其释放的巨大热能也促使早期沉积地层中的Pb、Zn、Ag等矿质的活化迁移和富集。
中咱地块内已发现多个大中型铅锌矿床,如纳交系铅锌矿床和红军山铅锌矿床均属与寒武-志留系片岩和碳酸盐岩有关的矿床,研究发现,他们与核桃坪铅锌矿在控矿条件等方面具有较大的相似性(表1)。
相比之下,核桃坪铅锌矿和红军山以及纳交系铅锌矿具有相似的岩浆岩、围岩蚀变、赋矿地层、矿石类型以及矿床成因,说明核桃坪地区具有良好的成矿条件和较大的铅锌矿成矿潜力。但在矿床特征和找矿勘探方面却有较大的差别,如:①核桃坪铅锌矿床地表出露的矿(化)体规模相对较小;②勘探程度相对较低。这就需要我们在矿床勘查阶段除了加大勘探力度外,还应借鉴周边相似矿床的成功经验,那么在该地区很有可能找到具有一定规模的铅锌矿床。
表1 核桃坪铅锌矿与红军山、纳交系铅锌矿床特征类比表
核桃坪地处西南“三江”构造带中段中咱地块中,隶属西南“三江”成矿带中咱(地块)Ag-Pb-Zn-Cu-Au-Fe 成矿亚带,成矿潜力较大,区内已经发现矿床有红军山、纳交系、扛日落、夏寨等,矿种主要为银、锡、铅、锌、铜等。核桃坪铅锌矿区目前的工作程度为普查,根据目前的工作程度为资料情况,对矿区找矿潜力进行分析。
根据核桃坪铅锌矿区1/1万土壤测量成果,在矿区北片区和南片区分别出现多个Ag-Pb-Zn-Cu 综合异常和Au-As-Sb 综合异常,其元素浓度分带明显,异常套合较好。南北片区域Ag-Pb-Zn-Cu 综合异常主要呈南北向展布,为不规则状,异常面积为0.3~0.9km2,异常规模大,峰值高,元素异常值高,分带明显,其中Sb 元素极大值为10 700ppm 左右,Pb和Zn 元素最大值分别为3 160ppm和10 700ppm,而Cu 元素最大值可达400ppm,Ag 元素最大值为4.38ppm。该异常值具备矿致异常的特征,具找矿潜力,对找隐伏矿体也有一定的指导意义。
矿区完成了两个孔的钻探工作,孔深为160m和150m,基本通过了地表已知矿(化)体的延伸部位。根据两个钻孔岩芯样和测试结果,该区因受构造、岩浆影响较强,岩石破碎、基岩露头差;区内热液活动比较明显,黄铁矿化较普遍,尤以岩石中断裂、裂隙、片理或充填石英脉中最常见;区内铅锌等矿化主要充填在构造破碎、裂隙和石英脉中,浅表层所见矿化类型不甚理想,岩芯样品味偏低,Pb 最高含量为0.35%,Zn、Ag 则分别小于0.007%和3g/t,可能反映地层背景较低或浅表层矿化度较弱,不利于在浅部形成矿床。但目前探矿层次与范围有限,仍不能排除有其它相关矿化类型和孔内产状变化以及深部成矿的可能。
1)核桃坪铅锌矿产出受地层和构造的控制,而岩浆活动只是对成矿有一定的影响,地层岩性和构造是最重要的控制因素。
2)目前对核桃坪铅锌矿的勘查程度仅为普查,施工的工程较少,在地表和浅部尚未发现规模较大,品位较高的铅锌矿体,但通过与矿区附近具典型特征的铅锌矿床(红军山和纳交系)类比,它们之间存在一定的相似性,笔者认为该区具备良好的成矿条件,具有较大的铅锌矿成矿潜力。
3)通过化探异常和钻孔资料、区域地质背景和成矿地质条件的分析,认为核桃坪铅锌矿床浅部成矿不明显,具有深部成矿和隐伏矿体的特点。
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