香格里拉县郎都铜矿成矿地质条件及控矿因素
段纯彬1,叶子平2,段瑜1
(1.云南鑫之源矿业有限公司,云南 昆明650034;2.云南中林地质勘查勘察设计有限公司,云南 昆明650000)
摘要:郎都铜矿受区内岩浆岩、地层、构造及岩性等多因素控制,其中以岩浆岩控制为主,该铜矿体主要产于印支—燕山期中酸性侵入岩体的内、外接触带中,为典型的矽卡岩型矿床。下一步的找矿勘查除了 重视岩体的内、外接触带外,还应注重构造交汇部位、构造破碎带及层间裂隙带的找矿。
关键词:矽卡岩型矿床;多因素控矿;云南香格里拉郎都
收稿日期:2014-11-23
作者简介:段纯彬(1979~),男,云南盐津县人,地质工程师,从事矿产资源勘查工作。
中图分类号:P618.41文献标识码:A
郎都铜矿位于格咱岛弧中部铜钼铅锌金银成矿带之普朗—红山铜多金属矿亚带(图1)。矿区远景资源可达中型,为高品位的矽卡岩型铜矿床。受印支期壳幔型中—中酸性斑(玢)岩控制,沿斑(玢)岩带轴脊附近,形成斑岩型铜矿床,两侧形成矽卡岩型铜多金属矿床,更边缘形成构造角砾岩型的热液型含金富银的铅锌(铜)矿床。因此,研究该区铜矿类型,探讨控矿条件及找矿标志对此成矿带之勘查具有深远的意义。区内发育了一套巨厚的碎屑岩—碳酸盐岩—火山岩建造。矿区断裂构造发育,构造线方向呈北北西向。岩浆活动频繁。
图1 中甸岛弧带大地构造位置 Fig.1 Tectonic Map of Zhongdian Island Arc Zone
1成矿地质条件
郎都铜矿位于普郎—红山铜多金属矿亚带中段东侧,矿区评价5个矿群共19条矿体。地层为三叠系上统曲嘎寺组及图姆沟组,主要出露印支期郎都复式中酸性斑(玢)岩体,岩体沿地层的层间破碎带及软弱部位呈层状、似层状分布;在岩体与碳酸盐岩的内、外接触带形成了较为典型的“矽卡岩型”矿床(图2)。
图2 云南省香格里拉县郎都铜矿地质简图 Fig.2 Geological Sketch Map of Langdu Cu Deposit in Xianggelila,Yunnan
矿区主要出露三叠系上统曲嘎寺组三段(T3q3)、图姆沟组一段(T3t1)及少量第四系(Q)。
图姆沟组一段(T3t1)是矿区的赋矿地层,为一套碎屑岩及碳酸盐岩。曲嘎寺组三段(T3q3)主要为深灰色薄层—中厚层状灰岩、粉晶灰岩,夹绢云板岩、变质细粒长石石英砂岩及少量变质副砾岩。
矿区位于力通永倒转向斜东翼的次级背斜倾末端,构造线方向为北西向。断裂主要是北西向、北东向的层间破碎带,沿断裂破碎带多被岩浆岩及矿体占据。伴随岩浆岩的侵入,次级节理、裂隙、小褶曲也相应发育,沿节理、裂隙往往有石英脉、黄铜矿、磁铁矿充填。
(1)褶 皱:力通永倒转向斜走向北西南东向,矿体产于其中。核部出露上三叠统图母沟组一段(T3t1)地层,两翼出露上三叠统曲嘎寺三段(T3q3)。`沿向斜层间破碎带内遍布充填呈岩枝状、板状、岩脉状的侵入体;这些侵入体普遍发生硅化、绢云母化、黄铁矿化蚀变,它们的围岩具广泛的角岩化、大理岩化和矽卡岩化,为矿床的形成提供了空间及条件。
(2)断 裂:区内主要的断裂有力通永断裂(F1)和F2断裂,它们控制了斑(玢)岩体及矿(化)体的产出。特征如下:
力通永断裂(F1):是区内主要断层,呈NW向延伸,长2.5km,倾角35°,具逆断层性质。沿断裂破碎带宽0.5m~3m,该断裂对岩浆活动有明显的控制作用,具有控岩和控矿构造特征。
F2断裂:北西向展布,两端延出区外,区内长约4.0km,倾角在70°~75°,为逆冲断层性质。
(3)节 理:矿区岩体内及围岩的节理裂隙不太发育,局部见到的节理裂隙都被绿泥石脉、石英脉及矿脉充填。
矿区内岩浆岩主要以印支期中—中酸性侵入岩为主,有少量的燕山晚期至喜马拉雅期的碱性岩和酸性岩,印支期的基性火山岩有少量出露。
(1)火山岩
矿区内的火山岩为出露于曲嘎寺组二段中的玄武岩。岩石为深灰绿色,细粒,微显斑状结构,块状构造,斑晶占20%,斑晶为基性斜长石(12%)、辉石(7%)、角闪石(1%);基质占80%,为隐晶质的暗色矿物组成,具玻基交织结构,岩石具绿泥石化。
(2)侵入岩
区内侵入岩的主要岩石类型有石英闪长玢岩、石英二长闪长玢岩、石英二长斑岩、花岗闪长斑岩,具从中性→酸性分异演化趋势。各期岩体都与铜矿化关系密切。由黑云石英二长斑岩黑云母Ar—Ar测年龄数据为(216±4Ma);说明该岩体形成于印支期。
矿区主要分布区域变质和接触变质两种变质作用及相应的蚀变岩石,在这些强烈蚀变而复杂岩石中,接触变质作用与成矿关系最为密切。
围岩不同蚀变特征也不同:岩体与碳酸盐岩接触时主要发育有矽卡岩化、大理岩化、硅化、碳酸岩化、绿帘石化、透辉石化、阳起石化、石榴石化、黄铜矿化、磁铁矿化、磁黄铁矿化等;岩体与砂板岩接触则产生角岩化、硅化、碳酸岩化、磁铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化、少量矽卡岩化。与矿化关系密切者为矽卡岩化、硅化、碳酸盐化。一般岩体与碳酸盐岩接触部位是区内主要的矿化部位和富矿产出地段。前两种蚀变为主要的含矿层,大理岩化及角岩化含矿性略差。其余蚀变岩石多为弱矿化蚀变带。
2矿体特征
郎都铜矿矿群长约1 600m,宽1 000余米。矿体出露最高标高4352m,控制最低标高3684m。划分为Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ矿群,共圈定矿体31个,主要工业矿体4个,其余为次要矿体、小矿体或卫星矿体。
铜矿(化)体主要赋存于各类岩体内、外接触带中(图2),于岩体内虽有矿(化)体分布,但分布零星,规模小。矿体大多具尖灭再现的特点,呈似层状(主),透镜状、囊状产出。铜最低品位0.46ω%,最高品位20.16ω%,矿床平均品位2.12ω%;平均厚3.97m。经统计矿床属于品位变化、厚度变化相对稳定的矿床。
矿区矿石金属矿物9种,脉石矿物8种。金属矿物全为硫化物,主要有磁黄铁矿、黄铜矿,次为黄铁矿、方黄铜矿、斑铜矿等;脉石矿物有石英、透辉石、石榴石、方解石、透闪石、绿泥石等。
矿石结构、构造有:半自形—它形粒状结构、包含结构、充填交代结构 、反应边结构。构造:浸染状构造、团块状构造、块状构造、细脉状构造。
矿物共生组合是同一成矿阶段所生成的矿物,见黄铜矿—磁黄铁矿—透辉石组合、黄铜矿—磁黄铁矿—钙铝榴石组合、黄铜矿—黄铁矿—石英组合、黄铜矿—黄铁矿—方解石(或白云石)组合。
3控矿因素
矿床的形成及分布,在地壳中的产出部位、产出形态等是受多种因素的影响,对于不同成因的矿床其控矿因素不同。区内岩浆活动与构造对矿体的产出影响重大;地层、岩性、围岩条件等因素对形成矽卡岩型矿床很重要,它们是成矿的关键因素,同时已是重要控矿因素。
区内主要出露印支期—燕山期中酸性侵入岩,岩性为石英闪长玢岩—(黑云母)石英二长斑岩—花岗闪长斑岩,具有从中—酸性演化的趋势(过程)—属钙碱性系列。各期岩体都与铜矿化关系密切,矿体主要产于岩体顶底板,岩体内裂隙带偶见含矿(图3)。
图3 郎都铜矿43号勘探线剖面图 Fig.3 Sketch Map of Langdu Cu Ore Body Occurrence Site
(1)岩体底板接触带铜矿
位于石英二长斑岩、花岗闪长斑岩体或分支岩脉下部与图姆沟组一段(T3t1)间内外接触带内,以外接触带为主。呈似层状、透镜状或囊状产出。矿体主要赋存于矽卡岩中,具尖灭再现之特点,矿化带顶板为石英二长斑岩或花岗闪长斑岩,底板为大理岩;容矿岩石矽卡岩占74.3%,次为大理岩、块状金属硫化物,少量岩浆岩及角岩。其产状与岩体和围岩接触带产状基本一致,并随其变化而同步变化。所探获资源量占矿区总资源量的92%。是区内最主要的铜矿化带。
(2)岩体顶板接触带铜矿
分布有限,产于石英二长斑岩体之分支岩脉及花岗闪长斑岩上接触带。矿化带内有一层矽卡岩,呈似层状、透镜状,其连续性上接触带比下接触差,常尖灭、再现。矿体顶板岩石为大理岩,底板为花岗闪长斑岩,容矿岩石为矽卡岩,少量角岩。Cu单样品位最高20.61ω%,平均品位1.90ω%。为区内次要成矿带。
(3)内裂隙带铜矿化
该矿化主要分布于花岗闪长斑岩体裂隙带内(图3),岩石具绢云母化、绿泥石化,顶、底板及容矿岩石均为花岗闪长斑岩(或石英二长斑岩)。矿体分布零星、连续性差、规模小、厚度薄、品位低,多为单工程控制。
郎都铜矿(化)体主要赋存于各类岩体内、外接触带中,产于浅海相沉积的图姆沟组。该地层内含有其活性较强的灰岩(经变质为大理岩或角岩等)并有较高的成矿背景值,为后来形成接触交代矽卡岩型铜矿床提供了有利的围岩条件。
构造是岩体及含矿溶液侵入的通道,也是成矿物质有利的赋存空间。因此对构造的研究对寻找与岩体有关的矽卡岩型矿床非常重要。因为断裂、褶皱等为地壳中的薄弱地带,所以构造的规模、大小、产出形态直接影响着矿床的形态、大小和规模。
(1)褶皱:岩层在褶皱过程中其两翼地层产生层间滑动、剥离、破碎以及各种裂隙和断裂,其间往往充填、交代形成矿体。郎都铜矿正是产于红山复式背斜之郎都背斜倾末端顺层侵入于上三迭统图姆沟组地层的层间破碎带及断裂破碎带中。岩体沿这些裂隙中侵入呈岩枝、岩脉形态产出,矿体在其顶、底板成矿有利部位呈似层状、透镜状、脉状产出。因此:褶皱所处位置、规模、大小等,不仅控制着岩体的形态和分布,同时也控制着矿床或矿体的产出形状、形态、大小和规模。
(2)断裂:区内分布北西向的力通永断裂(区域性断裂)及北东向的隐伏比都断裂,它们控制了斑(玢)岩体及矿(化)体的产出。因为区内矿体沿岩体顶、底板产出,所以断裂控制了岩体之产出形态同时也影响着矿体的产出部位及形态,在平面上呈“月牙”状。
4找矿方向
根据以上分析,郎都铜矿找矿应重点考虑以下几个方面:
(1)近南北向一级构造—超壳断裂起着导岩、导矿,北东向二级断裂构造是岩浆、热液、矿物质的运移通道,次级同向、派生断裂、次级褶皱轴部、转折端,裂隙带、层间挤压带、破碎带等,特别是构造交汇和转换部位,更是容矿和储矿场所。加强区内所有构造的研究是寻找新矿床(点)扩大资源储备的关键所在。
(2)矿区ZK103、ZK3707已发现含矿岩体,应加强对其追索探制,同时在矿区北部岩体内发现厚4.7m,平均铜品位达0.59ω%的铜、铅、锌、银多金属矿体;遥感解译岩枝在深部相连成一个,类比红山铜矿深部有寻找斑岩型铜矿的可能。
5结论
(1)郎都铜矿床地处金沙江结合带东缘,构造复杂,岩浆活动频繁,致使多期次的围岩蚀变,前后叠加改造,带来了丰富的热液和矿质,形成矿床平均品位极高的特殊矿床;
(2)详细查明了矿床地质特征、矿床规模、含矿地层、导矿和容矿构造、岩浆岩特征及含矿、矿体空间产出形态及规模;矿床受地层(岩性)、构造、岩浆岩三位一体控制,认为地层(岩性)是原始成矿的富集层,构造是成矿主要的导矿和容矿场所,控制矿床(体)的产状、形态、规模;岩浆岩是成矿物质主要来源,岩体的形态、大小和产状控制矿床(体)的规模及分布;
(3)找矿标志明显,指明了区域找矿应注意北东向二级断裂构造,特别是构造交汇和转换部位、构造破碎带或层间裂隙带;岩体成似层状缓倾斜产出则矿体多产于岩体顶、底板,且主矿体产于岩体下接触带。区内岩石活性较强,有用组分地质背景值高更容易生成矿床。特别注意与中酸性岩体接触产生矽卡岩化的地段,是寻找铜矿的有利部位。矿区内要注意岩体顶、底板及岩体外接触带地层属图姆沟组;深部多支岩体汇集寻找斑岩型铜矿。
参考文献
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THE METALLOGENETIC GEOLOGICAL CONDITIONS
AND ORE CONTROL FACTOR OF LANGDU
CU DEPOSIT,XIANGGELILA
DUAN Chun-bin1,YE Zi-ping2,DUAN Yu1
(1.YunnanXingziyuanMiningCompany(Ltd),Kunming650034;
2.YunnanZhonglinGeoexplorationDesignCompany(Ltd),Kunming650000)
Abstract:Langdu Cu deposit is controlled by the magmatic rock,strata,structure and lithological character in this area,mainly by the magmatic rock.The Cu ore body is mostly in the inner and outer contact of Indosinian-Yanshanian intermediate-acid intrusive body,the typical skarn ore deposit.In the next prospecting,we must pay attention to the prospecting of structure intersection,structure fracture and interlayer fissure zone besides the inner and outer contact of rock body.
Key Words:Skarn Ore Deposit;Ore Control of Multiple Factor;Langdu,Xianggelila,Yunnan