西藏昂仁县查孜铅锌多金属矿地质地球化学特征及找矿标志

2013-07-25 03:56钟永生冯小伟袁二军汪志雄
中国矿业 2013年1期
关键词:矽卡岩矿化成矿

钟永生,冯小伟,袁二军,汪志雄

(1.西部矿业股份有限公司锡铁山分公司,青海 海西 816603;2.内蒙古自治区第一地质矿产勘查开发院,内蒙古 呼和浩特 010010;3.青海大学地质工程系,青海 西宁 810000;4.西部矿业股份有限公司锌业分公司,青海 西宁 810000)

昂仁县查孜铅锌多金属矿为热液交代、充填型,位于冈底斯构造带南亚带之北东段,地处当惹雍错-许如错张裂带南端,区域范围内构造复杂,岩浆活动强烈,成矿地质条件有利(图1)。因此,研究该类铅锌矿的地质地球化学特征,建立找矿标志,对在该区寻找同类矿具有指导意义。

1 区域地质地球化学背景

1.1 区域地质概况

区域上出露地层主要有:中上侏罗统达雄群(J2-3dx)的砂岩、含砾砂岩、砂质页岩、板岩、灰岩、凝灰岩;下第三系达多群(E1-2dd)的中酸性火山熔岩,火山碎屑岩;上第三系乌郁群(N2wy)的安山岩、流纹岩、凝灰岩、砂页岩等;第四系广泛分布于许如错湖盆汇水流域。其中达多群分布广泛,区域上与达雄群多见为角度不整合接触关系,达雄群受岩体侵入影响多呈残留顶盖状产出。

区域岩浆活动强烈,包绕许如错湖盆周缘大面积分布喜山期中酸性侵入岩体。许如错北西一带以喜山早期花岗岩、斑状花岗岩(γ16)为主,许如错以东的矿区外围则主要产出为喜山晚期花岗斑岩(γπ26)。

区域构造运动频繁,以近东西向压、扭性和SN向张性断裂为主导,而NE、NEE、NW、NWW 向断裂的纵横切错,促使区域构造格局更趋复杂,由1∶100万日喀则幅区域地质调查成果反映,当惹雍错-许如错张裂带、晓久藏布压性断裂及晓久压扭性断裂为区域内的主要构造形迹,亦为区域范围上的主要导岩导矿构造。

图1 区域地质矿产略图

1.2 区域地球化学概况

1∶50万措勤幅(水系沉积物测量)区域化探扫面的工作成果反映,矿区隶属于HS-61-乙1学觉异常范畴,与其同归于隆格尔—查孜多金属找矿远景区的还有 HS-59-乙2北纳、HS-62-乙2纳格朗、HS-58-乙2查个勒等Pb、Zn、Ag、Cu多金属异常。

上述各异常均呈近东西向长椭圆状展布,并均表现出异常强度高,规模大等特征(表1)。经与邻区1∶50万申扎幅区域化探扫面成果资料对比,该异常带范围与申扎副西南的众多多金属异常,一并构成相互连续、展布规律明显、延及范围数百公里的近东西向异常带。经早期地质工作,这一异常带上曾相继发现有较多的金属矿(化)体(点),可以推断,该异常带可能为一多金属成矿带,是寻找多金属矿产的有利靶区。

表1 隆格尔-查孜找矿远景区区域化探多金属异常铅锌元素特征

矿点所对应的学觉异常主体分布面积约200km2。组合异常形态呈东西向带状展布,与区域主构造方向一致;异常以Pb、Zn、Cu、Ag等为主,各元素异常呈交叠状展布,相互套合较好,具有强度高、规模大、浓集中心明显等特征(表2),异常区范围内进一步找矿前景良好。

表2 HS—61—乙1学觉异常主要元素地球化学参数特征

1.3 区域成矿地质、地球化学条件分析

1)许如错-当惹雍错南北向张裂带与近东西向(北西西向)断裂于区内呈十字交叉状,同时以断裂交汇部位为中心,四个象限内均产出有中酸性花岗岩体,矿区所处的构造-岩浆条件对成矿作用极为有利。

2)呈小岩基状侵入分布的花岗斑岩岩体与区内多金属矿产的形成产出具有明显的成矿专属性。据1∶100万日喀则幅区域地质调查对花岗斑岩岩石所作的光谱分析结果显示,岩石中铅、铜含量较高,区域成矿具备了物源条件。

3)中上侏罗统达雄群地层中Pb、Zn、Ag、Cu、Bi等主要矿化元素分布不均匀,富集系数大于1,区域范围内的局部富集特征明显,如受岩浆热液交代及活化作用影响,有利于矿化组分富集。

4)达雄群受喜山期中酸性侵入岩体吞蚀,区内呈残留顶盖状产出,相对而言,其产出状态及与岩体接触等部位均为导矿、容矿的良好环境,有利于矿化热液迁移沉淀。

5)达雄群岩石化学成分和物理性质差异对区内成矿作用及矿化类型构成一定的层控特征。其中达雄群地层中碳酸盐岩类的岩石化学性质活泼,受中酸性侵入岩类热接触交代作用影响,易形成矽卡岩型多金属矿化;地层中的硅铝质岩类(如砂岩等),因岩石化学性质不活泼,物理特征具脆性,当与柔性岩层(板岩)互层时,其更有利于矿质充填于脆性岩石的节理裂隙中,并形成似层状,透镜状,团块状等矿体。

综上所述,矿区所属区域成矿背景环境有利,成矿热源、物源、构造条件具备,有利于多金属矿化形成,具有较好的区域找矿前景。

2 矿床地质、地球化学特征

2.1 地质特征

矿区内地层出露简单、构造复杂、以近东西和南北向压扭性断裂构成主体构造格局,次级北西、北西西、北东、北东东向的压扭性及剪切平移断裂错踪交织极为发育(图2),区内侵入岩体未见分布,多呈隐伏状分布。

矿区以中部第四系冲沟为界,分为东、西两个矿段。

2.1.1 西矿段矿体地质特征

西矿段矿带产于达雄群下岩性段的上部砂板岩中,受北东向复合压扭性断裂控制,总体呈240~255°方向展布,地表延伸长200余米,宽10~15米,倾向NW,倾角60~75°,经槽探、浅井、平硐工程取样控制,矿带内由矿化带—矿体—富矿体的对称嵌套,层次清晰,并呈连续稳定的脉状、似层状产出。

W—1矿体特征:受F17复合压扭性断裂控制呈脉状、似层状产出,总体走向NE50°,倾向290~350°,倾角60~70°。

西矿段矿带内的矿石矿物共生组合主要为方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、铅钒、钼铅矿、兰铜矿、孔雀石等,脉石矿物以矽卡岩造岩矿物为主,常见有透辉石、透闪石、石英、绿帘石、方解石、蛇纹石、绢云母等。矿石品位较富,平均品位Pb11.44%,Zn4.40%,Ag97.01g/t;单样最高品位Pb26.37%,Zn12.00%,Ag516.00g/t。

矿体受构造控制特征显著,顺层产于构造破碎带内,局部见有交切层位现象。

矿体与围岩为逐渐过渡接触关系,顶板围岩主要为碎裂砂板岩、底板围岩以硅质页岩、板岩、石英岩构造碎裂岩为主,其中矿体中段顶底板围岩均产有透闪石矽卡岩类,矿体赋矿围岩为构造碎裂岩、碎裂砂板岩和矽卡岩类。

2.1.2 东矿段矿体地质特征

东矿段矿化分布于矿区简易公路东侧的山坡地带,矿化由四个矿带(E1、E2、E3、E4)组成,其中E1、E2、E3三个矿带受发育于变长石石英砂岩岩层中的碎裂带(F19)控制,主体呈北西向,产出于5180~5350m高程坡段,E4矿带独立产出于E3南侧5300~5350m高程区段,其构造控矿特征显著,产状与F10断裂构造一致。由初步的工程控制和地质观测,东矿段主矿带的规律性赋存展布特征明了,均产出于达雄群上岩性段的砂岩标志层中,并由E1、E2、E3三个矿带构成地表产出总长近400余米,宽数米~数十米的东矿段主矿化群体,同时受EW 向(F3)、NE向(F8)断裂影响,各矿带间呈断续斜列状产出,走向在310~340°之间,倾向北东。

2.2 地球化学特征

2.2.1 矿化元素在不同介质中的分布特征

1)水系沉积物中Pb、Ag、As、Bi元素呈不均匀分布态势,其余元素具相对均匀分布特征。

2)土壤中Pb、Ag元素变化系数大于0.5,与其他元素比较,局部次生富集特征明显。

3)岩石中主成矿元素Pb、Zn、Ag、Cu、Au等变化系数大于1,Bi、Hg元素等变化系数大于0.5,显示区内岩石遭受热液成矿作用强烈,具局部矿化产出特征。

4)经三种介质中各元素参数特征值对比,主成矿元素在次生介质中以水系沉积物所表现出的次生富集分布特征最为明显,可以构成找矿指示性水系沉积物异常。

2.2.2 矿区岩石地球化学特征

2.2.2.1 不同岩石地层单元的元素分配特征及规律

岩浆岩类岩石:区内石英闪长岩和闪长玢岩岩脉中Ag、Pb背景含量较高,为地壳丰度值的数倍至数十倍;Cu、Au、As、Hg等变化系数大于0.5,反映岩石中矿化组分具有一定的变异富集趋势,有为区内成矿提供热源及物源基础的可能。

达雄群地层:两岩性段岩石的元素分配特征存在明显差异,上岩性段中各元素背景含量普遍低于全区丰度值,仅Pb、Cu、Au、As、Hg表现有不均匀分布特征;下岩性段中除Cu元素外,其余各元素的背景含量和变异系数值均明显高于全区岩石丰度和上岩性段,Pb、Zn、Ag、As、Bi元素的变化系数值均接近或大于1,表现了极不均匀的局部富集特征。由两岩性段元素分配特征的差异性以及结合区内达雄群地层的产状分析,下岩性段岩石中元素集中矿化特征显著,其具有矿致富集稳定层位的可能性较大。

2.2.2.2 近矿围岩的元素分配特征及规律

区内矿化围岩主要为板岩、变长石石英砂岩、矽卡岩等。此类岩石中主成矿元素及伴生指示元素背景含量较高,变异程度明显,并表现出Pb、Zn、Ag、Au等主成矿元素的变异程度随变长石石英砂岩—板岩—矽卡岩顺序递增,而Cu、As、Bi、Hg等易迁移分散组分,在上述岩类中则呈递减趋势。这一现象清晰表明,当区内矿化热液作用于不同围岩时,相应具有不同的表现特征和一定成矿富集方式的选择性。

2.2.2.3 矿化带表生分带地球化学特征

矿区氧化带、次生富集带、原生带的元素分配特征差异极为显著,氧化带内主成矿元素Pb、Zn、Ag、Cu、Au等含量明显低于原生带,但Pb、Zn、Ag、Au、Hg、As的变异程度高于次生富集带和原生带,显示出原生组分于此带内的分布极不稳定,矿化组分多形成为分解产物或有淋滤迁出的贫化现象;次生富集带内Cu元素的次生富集现象明显,含量为原生带及氧化带的数倍以上,且变异程度较低,Cu元素在此带内呈均匀矿化富集状态产出;原生带内除Cu元素外,Pb、Zn、Ag、Au等矿化富集特征明显,其含量一般较高,变化系数在0.5上下波动,表明区内矿化产出较均匀,品位变化相对稳定。

2.2.2.4 矿区断裂构造中元素的分配特征及规律

矿区内NW、NE向断裂中,主成矿元素Pb、Zn、Ag、Au的平均含量较高,比EW向断裂富集特征明显,这一结果表明,作为区内主控矿构造的NW、NE向断裂具有一定的构造含矿性特征;作为主要导岩、导矿构造的EW向断裂与NE、NW向断裂相比,其表现出矿化元素具较强的变异特征(主成矿元素变化系数均大于1),但相对富集较弱,矿化呈分散状态。

3 矿床成因

3.1 矿区成矿控制因素

区内成矿主要受岩浆活动、构造、围岩三方面因素的复合作用控制。

3.1.1 岩浆活动控矿

矿区周缘花岗斑岩岩基与区内成矿显示有一定的成矿专属性。其中Pb、Cu等元素含量普遍较高,岩体作为矿源母岩的可能性较大。从矿化类型及分布特征反映,花岗斑岩呈浅成侵入相位,并促使达雄群地层呈残留顶盖状产出,接触交代及热液充填硫化物矿化成因特征显著,矿化应为含矿气水热液浓集所至,另外脉岩类也有为区内成矿提供热源及物源的可能,与花岗斑岩岩基对比分析,两者生成关系密切,共性显著,岩浆活动对成矿的控制作用不仅表现了一定的亲缘关系,而且岩浆活动或侵入体的形成深度、产出形式等也对成矿构成一定影响。

3.1.2 构造控矿

矿区处于当惹雍错—许如错南北向张裂带与北西西向断裂的交汇部位,区域导岩、导矿构造条件优越,经矿区构造的系统划分和构造与成矿关系的初步判断,区内成矿前的EW向,近EW向断裂为控岩、导矿构造;次级NW向、NE向断裂以及更次一级的派生小构造裂隙应为容矿构造,NW向、NE向压扭性和张性断裂构造控矿特征相对占主导,而一般纯压性,压剪性构造虽也具有一定控岩特征,但其控矿情况相对较差。区内矿化体的产出几乎无一例外地赋存于断裂构造中,除上述控矿构造外,复合构造,尤其是在断裂与有利岩层交错部位,或断裂构造网的复合部位,更有利于矿化富集的产出。

3.1.3 围岩控矿

围岩的化学成分不同,其成矿类型不同,矿化作用于碳酸盐岩类岩层时,形成矽卡岩型矿体,但矿液作用于板岩岩层时,矿体多呈充填脉状,相应的矿化强度也明显低于矽卡岩型矿体,另一方面围岩的物理性质对成矿作用极为明显,东矿段矿体的产出除受构造控制外,矿体赋存均严格受砂岩标志层控制,砂岩岩层的脆性在构造作用下,一般易发生裂隙和破碎,有利于矿液的流通和沉淀,从而构成富矿体产出。

3.1.4 其他控制因素

区内矿体产出形式 除主要受控于上述各因素外,其他成矿控制因素还有区域地球化学控制,地层岩相建造控制,剥蚀深度控制,次生富集作用控制等。

总体而言,区内矿体为多种控制因素的综合控制结果,但前述岩浆、构造、围岩三种控矿因素起决定作用。

3.2 矿区矿化富集及成矿规律简析

区内矿化与各控制因素间存在密切的内在联系,其矿化富集在时空分布上亦展示有一定的规律性。

1)当岩浆活动、构造、围岩三种主成矿控制因素共同作用时,区内矿化才有可能构成矿化富集,一般就区内矿化产出分布特征分析,如具两种或两种以上控矿因素综合控制时,其均具有矿化富集产出特性,如仅一种控矿因素单独作用时,其矿化富集作用则不明显。

2)东西两矿段矿化类型存有差异,但两者间的矿物共生组合和成矿期次相当,东西两矿段矿化为矿区主矿化体的不同分带部位。

3)东西两矿段银矿化具有一定差异性。西矿段的含矿气水热液与围岩发生交代作用时,有用组分(包括银)则呈较均匀分散矿化产出,银的单独富集相对不显著,东矿段由于含矿气水热液运移距离相对较远,迁移过程中不排除其可能裹携或交代围岩中的银组分,使之在相对屏蔽条件下与主成矿元素铅共同富集产出。

4)矿区除具原生矿化富集特征外,另一重要矿化富集作用类型即为表生环境下的次生富集作用。

5)东、西矿段不同矿化类型的富集产出形式,空间上表现虽具有一定的独立性,但从综合的角度来看,这一现象的存在,以及它们之间现存的过渡型内在联系,实质上为矿区成矿过程中的复杂性和多样性的外在表现。

基于上述综合分析,区内成矿类型应为热液交代、充填型,形成时间相应晚于花岗斑岩侵入体,推测成矿时代为喜山晚期。

4 找矿标志

1)有较好的水系沉积物Pb、Zn、Ag、Au综合异常存在。

2)地表有铅锌矿转石,或有暴露在地表浅部的一些铅锌原生矿石经物理风化、化学风化或氧化后,形成的 “铁帽”存在。

3)有利成矿地层为中上侏罗统达雄群下岩性段(J2-3dx1),围岩主要为板岩、变长石石英砂岩、矽卡岩。

4)区域南北向主压应力所派生的NW向、NE向压性、压扭性、张性等次级断裂构造对矿区控岩、控矿有利,其中以压扭性和张性断裂为主要控矿和容矿构造。

5)矿区周缘花岗斑岩岩基与区内成矿显示有一定的成矿专属性。其中Pb、Cu等元素含量普遍较高,岩体作为矿源母岩的可能性较大。

6)矿区热接触交代变质岩类的产出部位相当于侵入岩体(脉)与碳酸盐类和砂泥质岩类的外接触带范围。多金属矿化即产出于此类型岩石中,透辉石矽卡岩,蛇纹石大理岩,绿帘钠长石岩等的出露,是区内重要的找矿标志。

7)西矿段矽卡岩化和东矿段高岭土化均为近矿围岩蚀变,对找矿及找矿研究具有重要的指导意义。

8)矿体附近有砂岩标志层-变长石石英砂岩岩层稳定产出。

5 找矿远景评价

矿区内共圈出矿带5处,经工程验证和地质追索查明,确定矿体四处,富矿体两处,为下一步工作提供了依据。同时由初步控制和结合上述成矿控制因素分析,区内可进一步划分为五个找矿远景区段(图2),其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ远景区段分别与控制的矿带范围基本对应,并相应涵括了一些成矿有利部位,I号远景段的浅表部位虽未发现矿化体产出,但其成矿地质条件极为有利,找矿前景良好。另由1:50万区域化探扫面成果反映,矿区外围北东一带亦分布有Pb、Ag、Cu等多金属组合异常的产出,如进一步扩大找矿范围追索,可能发现新的矿点。

[1]西藏地矿厅区域地质调查大队.西藏自治区昂仁县查孜乡银铅矿矿点检查报告[R].1998.

[2]西藏华钰矿业开发有限公司.西藏自治区昂仁县查孜矿区铅锌矿普查报告[R].2005.

猜你喜欢
矽卡岩矿化成矿
柚皮苷对早期釉质龋再矿化的影响
大麦虫对聚苯乙烯塑料的生物降解和矿化作用
基于复合胶凝材料的CO2矿化养护实验研究
桂西沉积型铝土矿床成矿规律及成矿模式
新疆寨北山铜矿成矿新认识及找矿预测
中非铜钴成矿带矿床遥感特征研究
山东德州地区矽卡岩型铁矿找矿方法研究
激电联合剖面在判断矽卡岩型矿床矿体产状中的应用
柴达木盆地北缘锂多金属矿成矿条件及找矿潜力
广西博白县三叉冲矽卡岩型钨钼矿地球物理特征及找矿预测