当雄县拉屋铜铅锌矿床地质特征及找矿标志

2015-12-17 09:03:38路,黄
西部探矿工程 2015年4期
关键词:岩浆岩矽卡岩花岗岩

刘 路,黄 波

(1.贵州省有色金属和核工业地质勘查局七总队,贵州贵阳550000;2.贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队,贵州都匀558004)

当雄县拉屋铜铅锌矿床地质特征及找矿标志

刘 路*1,黄 波2

(1.贵州省有色金属和核工业地质勘查局七总队,贵州贵阳550000;2.贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队,贵州都匀558004)

拉屋铜铅锌多金属矿位于冈底斯—念青唐古拉板片次级构造单元念青唐古拉弧背断隆的中段南缘。前人曾提出花岗岩原地重熔说与本矿区有联系的矿床成因问题(陈国能,1998;刘延勇,2005;黄波等,2006),2008年后黄波等初步提出与燕山晚期岩浆活动密切相关的矽卡岩型矿床;随着矿区进一步的工作,认为矿区主要为矽卡岩型,其次为断裂型。通过重新解剖该矿床地质特征和矿床成因,建立找矿标志,对该矿区远景的找矿工作具有指导意义。

铜铅锌多金属矿;地质特征;找矿标志;当雄拉屋

1 区域地质背景

本区位置为冈底斯—念青唐古拉板片,位于雅鲁藏布江缝合带和班公错—怒江缝合带之间。冈底斯—念青唐古拉板片可分为2个次级构造单元,即冈底斯陆缘火山—岩浆弧和念青唐古拉弧背断隆,念青唐古拉弧背断隆带北侧(见图1)(据刘龙等修编,2012)。

图1 西藏大地构造区划略图

区域地层属冈底斯—念青唐古拉地层区,以纳木 错—嘉黎断裂带为界,其北侧为班戈—八宿地层分区,南侧为拉萨—察隅地层分区(见表1)。念青唐古拉弧背断隆主要由石炭系—二叠系及前震旦系念青唐古拉群组成,侏罗—白垩系在弧背边缘局部超覆。

由于受冈底斯陆缘火山—岩浆弧和念青唐古拉弧背断隆影响,区内断裂构造发育,主要表现为近东西向的大断裂。大断裂构造规模大,在地表延长一般可以达上百公里,不同期次的岩浆活动往往与该类型断裂有关,各类岩浆岩常常沿该类断裂带分布。

表1 区域地层简表

区域上岩浆活动比较强烈,主要为燕山晚期中酸性岩浆岩燕和喜马拉雅期岩浆岩。沿纳木错—嘉黎断裂带燕山晚期岩浆岩活动强烈,以纳木错—嘉黎断裂带为界,北部属桑雄—同德亚带,南部为当雄—嘉黎亚带,在空间上它们呈断续带状分布,与同时期的基性、中酸性和酸性火山岩紧密伴生。沿羊八井—当雄一带青藏公路沿线出露,受北东—南西向构造控制的喜马拉雅期岩浆岩比较发育,多呈小岩基、岩株、岩脉侵入到念青唐古拉群、石炭系旁多群之中,接触界线不规则,沿板理或裂隙呈脉状、岩枝状贯入,接触带常见数十厘米到数米的围岩捕虏体及其蚀变烘烤现象。区内岩浆活动与成矿的关系密切,与燕山晚期中酸性岩浆活动有关的热液活动引起广泛的构造蚀变岩型、石英脉型金矿化;与喜山期火山岩浆活动有关的矿产有斑岩型铜、钼矿和铅锌银矿等。铜铅锌多金属矿床、矿(化)点、多金属地球化学异常均呈近东西向带状展布,成矿地质条件有利。已发现主要矿床类型为矽卡岩型铜铅锌多金属矿,其次为热液型铅锌银多金属矿。该区成矿地质条件好,资源潜力巨大。

2 矿区地质特征

矿区大地构造位置处于隆格尔—工布江达断隆带中段北部,纳木错—嘉黎断裂带南侧,矿区地层为石炭系旁多群,岩浆岩为燕山晚期白云二长花岗岩,构造以褶皱及断裂为主,成矿地质条件十分有利。

2.1 地层

矿区出露地层简单,主要为石炭系旁多群(Cpn)及第四系(Q)(见图2)(据刘龙等修编,2012)。根据岩性特征将旁多群(Cpn)划分为2段。

图2 拉屋矿区地质略图

(1)石炭系旁多群第一段(Cpn1)。分布在矿区的中部大片地区。岩性为绢云板岩、粉砂质板岩,夹大理岩。板岩常变质为角岩、大理岩,也常常蚀变为透辉石榴矽卡岩,该段地层为矿区的主要含矿层位。

(2)石炭系旁多群第二段(Cpn2)。分布在F3南侧和矿区北侧。下部以青灰色绢云母板岩为主,上部板岩中含砂质增多,厚层石英砂岩夹层在F3北侧。该层在矿区范围内未岀露完全。

(3)第四系(Q)。由冲积物、洪积物和坡积堆积组成;冲积物沿主要河道分布;坡积物主要沿山坡坡脚分布。洪积物沿季节性冲沟分布。

2.2 构造

(1)褶皱。矿区内发育的一级褶皱是日音拿背斜,背斜轴向北西西向,矿区内延伸6.6km,南翼被F3所切。背斜轴部附近较宽缓,南翼靠近F3处较陡。北翼倾向北西,倾角较缓。南翼倾向和倾角变化较大,倾向南西,倾角较缓。背斜向西倾伏。轴线有直起伏。背斜南翼,发育由半背斜或半向斜组成的次级裙边褶皱,幅宽一般几十至百余米。轴向与主褶皱轴向垂直。

(2)断裂。矿区内断层主要发育有北西向和北北东向2组,而以北西向规模较大。断裂大多为压扭性质,断面平直陡立,角砾大小相近,多具定向排列,有时出现构造透镜体。平行断裂了密集劈理面发育。

拉屋断裂(F3):该断裂是一条区域性的断层。矿区内出露长度6.6km,两端延出矿区。断层总体走向北西,倾向较缓,局部(矿区东端)倾向南南西。倾角较陡。整个断裂带宽约50m。断层切割了日音拿背斜南翼的旁多群地层,北盘的旁多群一段板岩夹碳酸盐岩与南盘的旁多群二段板岩接触。断层早期具有由北向南的逆冲性质,后期沿逆冲面产生走滑。

F3整个断裂带被次生石英岩所充填。石英岩与围岩接触部位发育与断裂平行的密集劈理化理、构造透镜体。石英岩内常发育后期破碎带及裂隙,沿后期破碎带或裂隙时有浸染状黄铁矿、黄铜矿化的发育。

2.3 岩浆岩

矿区内主要分布的是白云母二长花岗岩,有一定的出露面积。地表主要出露有4个岩体,呈岩株、岩墙状产出。地表出露面积0.05~0.8km2。与围岩呈侵入接触关系。颜色呈灰白色,细粒—中粒花岗结构,块状构造。据2007年对岩体进行采样分析成果,白云二长花岗岩∑REE含量较低,轻重稀土分馏程度较弱,具明显的铕负异常,具S型花岗岩特征,为钠质过铝质钙碱性岩系,具后碰撞花岗岩特征(黄波等,2006)。

3 矿体地质特征

3.1 矿体地质特征

经过多年工作,到2011年底止,矿区已经发现了20多个矿体,大部分以隐伏矿体的形式产出,主要分成2个类型,其一,是裂隙充填型,受断裂破碎带或裂隙控制,如F3断裂带上的几个矿体,主要是黄铜矿化,有时伴生Au、Ag。其二,是顺层的矽卡岩型,矿体受层位控制,即旁多群一段的角岩夹矽卡岩,有利的赋矿岩性主要是矽卡岩,其次是钙质角岩、角岩和大理岩。矿体形态呈透镜状、似层状、囊状等,在有利层位中,往往呈矿体群的形式产出。矿种以铜、铅锌为主,常含伴生Ag。

(1)裂隙充填型。在矿区内为V1、V2、V3号矿体,其主要特征如下:

V1矿体:分布在F3的西段,受构造破碎带F3控制,走向118°,倾向北东,倾角65°。控制长度110m,矿体平均厚度6.50m,铜平均品位0.57%,伴生银品位9.41g∕t。

V2矿体:矿体产于F3构造带中,走向116°,倾向北东,倾角65°。控制长度178m,平均厚度7.63m,铜平均品位0.55%,伴生银品位11.47g∕t。

V3矿体:产于构造破碎带F3中。走向127°,倾向北东,倾角60°。控制长度110m,平均厚度4.66m,铜平均品位0.84%。矿体赋矿围岩为碎裂化板岩,石英脉发育,见有少量孔雀石。

(2)顺层的矽卡岩型。矿区内主要有V5、V11、V12、V13号矿体,其中V5矿体出露于地表,V11、V12、V13号矿体为隐伏型矿体,通过钻孔和探矿坑道控制,V11、V12号矿体产于矿体V5矿体与V6矿体之间,V13号矿体,产于V5号矿体南西方向约40m。矿体主要以似层状,其次为透镜状产出,局部有分枝、复合和收缩、膨大现象,矿体多呈北西—南东走向,倾角多数较缓,一般不超过35°,Pb+Zn一般为2%~5%,多数矿体伴生Cu:0.41%~0.67%,及可供利用的Ag元素,属有用组分分布均匀—较均匀型矿体。

矿区内走向北西,倾角缓的矿体有V10、V14、V15、V16、V17、V18、V19、V20、V21、V22、V23、V24、 V25号矿体,矿体多数以似层状,少数为透镜状产出,局部有分枝、复合和收缩、膨大现象,长度80~243m,一般100~150m,厚度1.09~12.8m,一般3~8m,Pb+ Zn在1%~5%,多数在2%~4%,多数矿体伴生Cu及可供利用的Ag元素,也属有用组份分布均匀—较均匀型矿体。

矿区内走向北东,倾角也缓的矿体有V6、V7、V8号矿体,矿体也以似层状、透镜状产出,局部有分枝、复合和收缩、膨大现象,长度在60~80m,宽度2~5.5m,Pb+Zn约为2%,矿体伴生Cu及可供利用的Ag元素,也属有用组份分布均匀—较均匀型矿体。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石结构构造

(1)矿石结构。金属矿物主要呈半自形—他形粒状结构分布于岩石中,部份矿石黄铜矿呈乳滴状固溶体结构分布于闪锌矿中。

(2)矿石构造。构造主要有细脉浸染状、网脉状、碎裂状、稠密浸染状、角砾状、条带状、块状构造等。

3.2.2 矿石的矿物组成

矿石中金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、孔雀石、蓝铜矿、方铅矿、闪锌矿和褐铁矿;脉石矿物主要有绿泥石、绿帘石、钙铝榴石、透辉石、石英、方解石等。

4 矿床成因

4.1 成矿地质条件

(1)地层条件。矿区内与多金属矿化有关的岩石类型为石炭系旁多群的条带状大理岩及其与砂质板岩组成的互层和碎裂石英砂岩,在旁多群中,这几种岩石中的成矿元素平均含量高于区域背景含量,在成矿作用过程中其中的多金属元素得到了有效的富集,为成矿提供了部分物质来源。

(2)构造条件。矿区以北约20km处的纳木错—嘉黎断裂为区域性断裂,该断裂控制了区域地层、岩浆岩的展布,沿断裂带两侧多金属矿呈近东西向的带状展布,说明该断裂为成矿物质的运移提供了通道。矿区内北西向的拉屋断裂,北西向的日音拿背斜轴部的转折及倾伏部位,大理岩和砂质板岩的层间接触部位为热液和围岩发生交代作用及矿液的沉淀提供了空间,为矿区内的储矿构造。

(3)岩浆岩条件。与矿区成矿关系密切的岩浆岩为日音拿岩体。该岩体主要为白云母二长花岗岩。岩体呈岩株、岩枝不规则状分布于矿区中东部及拉屋断裂中。与围岩呈侵入接触关系,在外接触带形成矽卡岩型多金属矿体。

矿区的白云二长花岗岩与中国二长花岗岩相比,日音拿白云母二长花岗岩体为钠质过铝钙碱性岩系,具后碰撞花岗岩特征,对形成矽卡岩型矿床较为有利。从岩石中较高钠质来看,源岩中可能有部分基性物质加入。

矽卡岩型铜铅锌多金属矿化分布在日音拿岩体外接触带0~2km范围内的矽卡岩之中,热液型铜矿化分布于距岩体1~4km范围内的北西向断裂带之中;日音拿岩体白云二长花岗岩中成矿元素平均含量高于区域背景含量;以上均说明燕山晚期白云二长花岗岩和铜铅锌多金属矿化有着密切的关系,白云二长花岗岩的侵入不仅为成矿提供了热源,也提供了大部分物质来源(黄波等,2008)。

(4)稀土元素含量特征。根据在矿区共采5件样品进行稀土元素含量分析矿区白云二长花岗岩∑REE含量较低(王随中等,2006;黄波等,2008),轻重稀土分馏程度较弱,具明显铕负异常,具S型花岗岩特征;而其较低的稀土含量及弱的分馏程度反映出源岩成熟度较低,可能为成熟度较低的杂砂岩,但成分中有较多基性组份加入,与化学成分所反映的特征近于一致。黄铜矿化石英脉、矽卡岩型矿石与白云母二长花岗岩∑REE含量相似,说明三者可能存在着一定的相似性,推测可能的为同一次热事件产物,形成于同一时代。石英砂岩与前者相比,差别较大,矿化与其关系不明显,石英脉稀土元素含量明显较低,并具明显的正铕异常,物源可能来自于深部地幔熔体(流体)。

4.2 矿床成因

由上可知本区地层岩性、构造、岩浆岩对于矿床的形成起控制作用,其中岩浆岩中的白云母花岗岩起主导作用。由于地壳构造运动,产生褶皱(日音拿背斜)、断裂(F3断裂及旁侧次级裂隙),从而引起岩浆岩的侵入并与旁多群中的灰岩、泥质灰岩产生交代变质作用,形成大理岩、矽卡岩等,同时岩浆携带的成矿物质,经接触交代作用,含矿热液在构造—热液蚀变岩带中交代、充填、富积,此为矿化的主要阶段。此后,又经历了后期热液活动的进一步叠加改造使含矿元素进一步富积,形成矽卡岩矿床。

断裂型(热液充填的脉状矿床)其成因为燕山晚期白云二长花岗岩的上侵过程中,由岩浆中带出的矿液,通过F3断层的裂隙溢出在成矿有利部位富集成矿。

5 找矿标志

经过工程验证结合矿床特征,我们总结出如下的找矿标志:

(1)地层标志:石炭系旁多群第一段中的矽卡岩、角岩及大理岩是矿区有利找矿标志;

(2)构造标志:北西向的拉屋断裂,日音拿背斜构造的转折端及倾伏部位,大理岩和角岩的接触面等是成矿的有利部位;

(3)岩浆岩标志:日音拿岩体外接触带0~2km为矽卡岩型铜铅锌矿化的有利地段;

(4)围岩蚀变标志:矽卡岩化、硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化等;

(5)矿体的露头是找矿的直接标志。如矽卡岩矿体露头,金属矿物及氧化物(黄铜矿、蓝铜矿、孔雀石、褐铁矿等);

(6)地球化学标志:化探Cu、Pb、Zn及伴生元素(Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As等)组合异常;

(7)地球物理标志:区内地层与矿体电性差异显著,矿体具备明显的低阻、高极化特征为找矿有利地段。

[1] 陈国能.花岗岩成因与成矿理论研究进展——原地重熔说与元素地球化学场简介[J].地球科学进展,1998(2):140-144.

[2]刘延勇.西藏当雄县拉屋铜铅锌矿吸附烃找矿预测[D].桂林工学院硕士研究生论文,2005.

[3]黄波,喻亨祥,王随中,等.西藏当雄县拉屋铜铅锌矿吸附烃找矿工作报告[R].桂林工学院,2006.

[4] 黄波,喻芳,谭湘玲.西藏当雄县拉屋铜铅锌多金属矿地质特征及成因探讨[J].贵州地质与勘察,2008,14(2):14-17.

[5] 刘龙、冷四光、张克学,等.西藏自治区当雄拉屋铜铅锌多金属矿阶段性详查报告[R].西藏铭泰资源投资有限公司,2012.

P618.4

A

1004-5716(2015)04-0174-05

2014-04-21

刘路(1984-),男(汉族),湖北潜江人,助理工程师,现从事地质勘查技术工作。

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