瞿承燚
(福建省地质调查研究院,福州,350013)
班公湖—怒江缝合带在藏北是一条重要的构造带,也是一条重要的成矿带。近年来,在班公湖—怒江成矿带西段的找矿工作取得了重要突破,发现了多不杂、多龙等多处超大型斑岩型铜(金)多金属矿床,这些矿床均产于班公湖—怒江结合带北侧陆缘沉积岩区。笔者对舍拉玛矽卡岩型(可能深部为斑岩型)铜金多金属矿床所处地质背景、矿床地质特征、成矿条件、找矿标志等进行综合研究,对在班公湖—怒江结合带内寻找同类矿床具有指导和借鉴作用。
研究区大地构造位置处于班公湖—怒江结合带西段与羌塘地体南部色哇陆缘坳陷区交界一带,班公湖—怒江成矿带西段,是阿尔卑斯—喜马拉雅成矿带的重要组成部分[1]。地理位置位于藏北高原腹地改则县东舍拉玛沟一带。研究区所属地层区划为羌塘—保山地层区的多玛地层分区、班公湖—怒江地层区的蛇绿岩小区(木嘎岗日地层分区)(图1)。
区域上出露的正式地层单位主要有早-中侏罗世色哇组,中侏罗世莎巧木组、捷布曲组,古近纪纳丁错组、牛堡组,新近纪康托组,第四纪冲洪积层等。非正式地层单位有木嘎岗日岩组、仲岗洋岛组合及洞措蛇绿混杂岩等,其中木嘎岗日岩组、仲岗洋岛组合的钙质地层与区内成矿关系密切。
构造是以班公湖—怒江缝合带为背景,受班怒造山带碰撞、挤压等构造运动的影响,北西西—北西向断裂为主干构造,同时发育近东西向、南北向、北东向次级断裂。其中北西向、北西西向、近东西向断裂及其控制的酸性岩脉与成矿关系密切。
区域上,多层次多期次岩浆活动频繁,超基性、基性至中酸性、酸性岩体均有出露。其中,超基性、基性岩体规模大小不一,形态不规则,呈长条状、透镜状等岩株、岩床产出,岩石类型主要有二辉橄榄岩、单辉橄榄岩、含长橄榄岩、方辉橄榄岩、蛇纹岩、辉长岩、角闪辉长岩、辉绿岩等[ 2,3],洞错岩体群为其典型代表[4]。中-酸性岩类主要为花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩等,受北西向、北西西向构造控制明显,呈岩株、岩脉、岩枝分布,与成矿关系密切。
矿区地层划分为非正式地层单位,主要为仲岗洋岛组合及蛇绿混杂岩。仲岗洋岛组合呈“双层构造”,局部呈“三层构造”,即下部为基性-超基性火山岩系,上部为钙质沉积岩系,局部见火山熔岩盖层。
火山岩岩性主要有灰绿色杏仁状玄武岩、枕状玄武岩、拉斑玄武岩、角砾玄武岩、火山角砾岩等。沉积岩岩性为结晶灰岩、细晶灰岩、钙质细砂岩与粉砂岩、硅质岩韵律互层等,为一套钙质地层。蛇绿混杂岩岩性以橄榄岩、碳酸盐化超基性岩为主,局部可见少量硅质岩(图2)。
区内见有多期次侵入多个中酸性小岩体,面积0.1~0.5 km2,岩性为花岗闪长岩、花岗斑岩、斜长花岗岩等,多呈近东西向分布。
矿区位于班公湖—怒江结合带上,构造总体呈近东西向,主构造为那边勒热—亚李欧珠断裂组。次级构造极为发育,次级构造是由主碰撞挤压形成的,钙质地层受到次级构造的破坏,为含矿热液提供了运移、聚集的空间,同时为含矿中酸性热液与钙质地层进行接触交代提供了条件。
区内出露1条矽卡岩化带,宽为300~500 m,总体走向280°~300°,在区域上断续延伸大于20 km,东西两端延伸出区外。带内岩性主要为石榴石矽卡岩,原岩为钙质细砂岩、粉砂岩、石灰岩。蚀变主要有硅化、绿帘石化、绿泥石化、高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化。矿化主要有孔雀石化、铜蓝、磁铁矿化等。铜蓝主要沿裂隙呈脉状、小团块状分布,黄铜矿呈细粒浸染状、团块状分布,磁铁矿呈较大的团块状分布。围岩发育有绿帘石化、绿泥石化、蛇纹石化、绢云母化、碳酸盐化等蚀变。其中,蛇纹石化、绿泥石化、矽卡岩化与铁多金属矿化关系密切。
水系沉积物测量结果显示区内综合异常元素组合为Cu-Au-Ag-As,综合异常面积大,为12.28 km2,异常呈近东西向长条状展布,且连续性较好,强度高,具水平浓度分带,各元素相互重叠较好。结合矿区地质背景分析,综合异常带与区域东西向、北西西向构造一致,并与石灰岩岩块和洞错蛇绿岩接触带展布一致,异常与沿接触带发育的串珠状酸性岩体、岩脉关系密切。
(1)Au元素异常呈近东西向哑铃状,分布在矿区的东部舍拉玛沟一带,长2.5 km,宽0.9 km,面积约2.5 km2,东南部未封闭。2个浓集中心分别位于5458高地北,5028高地北。前者位于矽卡岩带中,从南向北依次出露Cu-Ⅰ、Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ矿体。并沿铁矿体发育有近东西向的斜长花岗岩体,偶见花岗斑岩脉,地表有强烈的褐铁矿化、硅化、孔雀石化;后者位于洞错蛇绿岩中,地表有强烈的褐铁矿化、硅化,可能有隐伏岩体。Au元素异常值一般为1.5×10-9~48.7×10-9,峰值为269.0×10-9。
(2)Cu元素异常主要分布在矿区的东北部,异常面积最大,呈三角形展布,最长边长3.8 km,宽2.5 km,面积约4.5 km2,北、东部未封闭。异常具有1个浓集中心,位于矿区的东北角,呈南北向椭圆形分布。异常区地表主要出露矽卡岩、石灰岩岩块、仲岗洋岛岩组玄武岩、洞措蛇绿岩组蛇纹石化橄榄岩等,在矽卡岩中见有Cu-Ⅰ、Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ矿体,在石灰岩岩块与玄武岩接触带可见Cu-Ⅱ矿体,并沿铁矿体发育有近东西向的斜长花岗岩体,偶见有花岗斑岩脉,地表具强烈的褐铁矿化、硅化、孔雀石化。
(3)Ag、As异常重叠最好,为共生或伴生元素异常,分布在矿区的中部、中西部、西部,呈等间距点阵状展布,整体呈北西西向、近东西向。异常具有3个椭圆状浓集中心,浓集中心长轴为1~1.2 km,短轴为0.5~0.8 km。中部浓集中心沿矽卡岩与石灰岩岩块接触带分布,地表有Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ矿体出露;中西部浓集中心主要分布在石灰岩岩块中,地表有褐铁矿化、硅化等风化残块;西部浓集中心分布于石灰岩与玄武岩构造接触带上,玄武岩具有较强的碳酸盐化、绿帘石化等蚀变,并见有强烈的褐铁矿化。Ag一般含量为0.08×10-6~0.18×10-6,峰值为0.41×10-6。
1∶2 000磁法剖面测量、激电中梯(长导线)剖面测量(磁法剖面线与激电剖面线位置相同)结果显示(图3),在平面上视极化率(ηs)异常呈条带状,以视极化率3%为下限,圈出2条东西走向异常带。异常带具有低阻高极化特征,视电阻率(ρs)值小于或等于1 000 Ω·m(下限值1 000 Ω·m),此特征反映在7线、0线、8线测量剖面上,分别对应南北双峰模式特征。
7线剖面:磁场强度ΔT值在430~500 m处有较大异常,经过化极后异常曲线向上偏移,极大值为316 nT,极小值为-571 nT,异常曲线陡立,说明引起异常的地质构造范围不大。根据地质资料比对,该处异常位于斜长花岗岩体、矽卡岩与Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ铁矿体的接触带附近,为矿致异常;视极化率(ηs)值呈双峰模式,南峰值为3%~4.5%,视电阻率(ρs)值小于1 000 Ω·m,具有低阻高极化特征。该异常位于玄武岩与矽卡岩接触带及Cu-Ⅰ铜矿体附近,地表见有黄铜矿化、孔雀石、褐铁矿化等矿化,为蚀变及矿致异常。北峰在480~650 m处,峰值在3%~4.6%,视电阻率(ρs)值为2 000 Ω·m以下,具有中低阻高极化特征,位于斜长花岗岩体、Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ铁矿体的接触带及附近,为矿致异常。
0线剖面:磁场强度ΔT值在剖面760 m处(自南往北)处有明显磁异常。且正负异常伴生,异常极大值为843 nT,极小值为-1 053 nT。该处异常位于斜长花岗岩体、矽卡岩与Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ铁矿体的接触带上,推测为铁矿体向北延伸与接触带共同作用所致。磁场强度ΔT异常尖锐陡立,而经过该处往北磁异常值稍有回升,推测该处构造产状近乎直立,与槽探揭露的铁矿体产状一致。视极化率(ηs)值呈双峰模式,南峰位于35~120 m,峰值为3%~6%。视电阻率(ρs)值为1000 Ω·m,具有低阻高极化特征,异常峰值位于玄武岩与矽卡岩接触带及Cu-Ⅰ铜矿体附近,为蚀变矿致异常;北峰位于600~700 m,峰值为3%~7%,视电阻率(ρs)值小于1 000 Ω·m,低阻高极化特征明显,位于Fe-Ⅱ及与其相邻的南部矽卡岩,为蚀变矿致异常。
8线剖面:磁场强度ΔT值在260~360 m处有明显异常,磁场强度极大值为68 nT,极小值为-861 nT,异常曲线陡立。异常位于Cu-Ⅰ铜矿体与矽卡岩的接触带附近,为矿致异常。580 m处存在较小异常,位于斜长花岗岩体、矽卡岩与Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ2条铁矿体的接触带附近,推测该异常由含铁矿体构造引起。视极化率(ηs)值呈双峰模式,南峰位于150~330 m,峰值为4%~6%,视电阻率(ρs)值小于1 000 Ω·m,具有低阻高极化特征,异常峰值位于玄武岩、矽卡岩和Cu-Ⅰ铜矿体处,为蚀变矿致异常;北峰位于600~750 m,峰值为4%~6%,视电阻率(ρs)值小于800 Ω·m,低阻高极化特征明显,异常峰值位于矽卡岩与Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ铁矿体接触带及附近,为矿体引起。
舍拉玛铜金多金属矿床是首次于班公湖—怒江结合带内发现的铜金多金属矿。舍拉玛沟的串珠状近东西向展布的小岩体、斜长花岗岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、石英斑岩及少量花岗斑岩与成矿关系密切。岩体围岩为仲岗洋岛岩组的钙质砂岩、石灰岩等,大部分具有强矽卡岩化。矽卡岩化带在矿区出露宽为100~400 m,长度4 km,带内目前已发现2条铜矿体、2条铁矿体,南侧为矽卡岩型铜矿体,北侧为矽卡岩型铁矿体,其中铜矿体中伴生有金、银等。
Cu-Ⅰ铜矿体:矿体分布于矽卡岩化带中,呈近东西向带状展布。主要矿化有孔雀石、铜蓝、磁铁矿化等(照片1),蚀变有褐铁矿化、硅化、绿泥石化。原岩多为钙质细砂岩、钙质粉砂岩等。矿体倾向为215°,倾角为80°,出露长约2 km。由TC04、TC02控制,其中TC02控制矿体厚度26.3 m,Cu平均品位1.826×10-2,最高7.269×10-2,伴生Au品位为0.826×10-6;TC04控制矿体厚度14.94 m,Cu平均品位2.55×10-2,伴生Au品位0.77×10-6,伴生Ag品位19.42×10-6。
Cu-Ⅱ铜矿体:矿体产于石灰岩与火山岩的断层接触带上(照片2),呈东西向展布,已发现的露头长度超过300 m,东西两侧均被坡积物掩盖,推测延伸超过800 m。铜矿体厚度为2~3 m,Cu含量为3%。主要矿石矿物为孔雀石化、铜蓝、黄铁矿等,偶见有黄铜矿。围岩蚀变强烈,火山岩具有较强的绿帘石化、碳酸盐化、褐铁矿化等,石灰岩具有强褐铁矿化等。
Fe-Ⅰ铁矿体:产于斜长花岗岩岩体北侧外围的矽卡岩化带中,由TC05、TC03控制,矿体倾向为190°,倾角为65°,出露长约600 m,推测延伸大于1 km,厚度9.78~21.57 m,TFe品位为17.50×10-2。主要矿石矿物为磁铁矿,少量孔雀石、黄铜矿。
Fe-Ⅱ铁矿体:产于斜长花岗岩岩体南侧外围的矽卡岩化带中,由TC05控制,呈带状展布,矿体倾向190°,倾角为65°,出露长超过1 km,真厚度为22.79 m,TFe平均品位为54.78×10-2,最高为63.46×10-2。主要矿石矿物为磁铁矿、褐铁矿等,局部见细粒浸染状斑铜矿化、孔雀石化、铜蓝等。
此外在仲岗洋岛岩组玄武岩基座与沉积石灰岩接触带上见有薄层状的铜矿体,矿体宽度为0.5~2 m,其产状因构造挤压变形不稳定,大多数随着蚀变带的变化而变化。矿体为含矿热液沿石灰岩中的构造裂隙发生交代蚀变形成。褐铁矿化强烈,局部见孔雀石化,Cu含量为1×10-2~3×10-2。
矿石为典型的矽卡岩矿石,主要金属矿物有磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、自然金、孔雀石、蓝铜矿、赤铁矿、褐铁矿及微量黝铜矿等;脉石矿物有石英、绿泥石、透闪石、石榴石、透辉石、绿帘石、阳起石、方解石、蛇纹石、滑石、斜长石等。
矿石结构主要为细粒半自形、自形-半自形粒状、中粒半自形-他形;矿石构造主要为块状、稀疏-稠密浸染状、细脉状、团块状、条带状。
矿石自然类型按化学成分可分为铜矿石和铁矿石,按矿石构造可分为块状矿石、斑杂状矿石和浸染状矿石、细脉状矿石。
(1)铁帽,矿体在地表经氧化形成的赤红色氧化带,出现大量的褐铁矿化。
(2)中酸性岩体与碳酸盐岩(石灰岩、钙质砂岩、钙质泥岩等)接触带构造。
(3)矿化矽卡岩带,一般沿侵入体与地层接触带常形成一定范围的角岩化带或矽卡岩化带,主要蚀变矿物组合有石榴石、透辉石、阳起石、透闪石、绿泥石、萤石等。蚀变越强,范围越大,矿体规模越大,矿石品位越富。
(4)近东西向构造带,带内岩石破碎,伴随有强烈的硅化、褐铁矿化等。
(5)Cu、Au等元素地球化学异常。
(1)较强磁异常,呈东西向条带状的激电异常,异常视电阻率小于或等于1 000 Ω·m,视极化率大于3%。
(2)铜、金、铁矿中常共(伴)生多元素异常,如Pb、Zn、As、Ag、W、Sn、Bi、Mo、Co、Cd等元素化探异常。
(3)遥感影像上与成矿有关的铁染、羟基异常信息。
(1)舍拉玛矽卡岩型铜金多金属矿矿体大多产于中酸性花岗质侵入岩与洋岛岩组中的钙质沉积岩的接触带及外接触带部位,中酸性侵入岩和碳酸盐岩或含钙、镁质成分较高的泥砂质沉积建造是该类矿床重要的成矿要素。
(2)主要成矿作用均与中酸性侵入岩浆活动密切相关。因此,加强该区侵入岩微观特征综合研究,准确划分与成矿有关的中酸性侵入岩类空间分布,并结合与成矿围岩共存关系进行有效区域预测是找矿成功与否的关键所在。
(3)舍拉玛地区铜、金、铁等多金属矿密切共生,利用较强的高精度磁异常,激电异常等物探手段找矿能取得较好的效果。
(4)水系沉积物Cu、Au、Ag异常较好,异常面积大,浓集中心明显。异常呈近东西向的长条状展布,与矽卡岩化带分布一致。
(5)舍拉玛铜金矿区成矿地质条件优越,通过部分地表探槽揭露,已大致控制2条铜金矿体、2条磁铁矿体,该4条矿体与化探异常、物探异常高度吻合。
(6)围岩蚀变发育有绿帘石化、绿泥石化、蛇纹石化、绢云母化、碳酸盐化。其中,蛇纹石化、绿泥石化、矽卡岩化与铁多金属矿化关系密切。舍拉玛铜金矿区存在隐伏矿体,矿体埋深较浅,倾角近乎直立。
本文承蒙林志明高级工程师的悉心指导、审阅,并提出宝贵的修改意见,在此表示衷心的感谢!
1 李胜荣,肖润,周肃,等.西藏改则地区金成矿作用.矿床地质,2005,24(1).
2 李秋生,王建平.西藏东部丁青—怒江蛇绿混杂岩带的地质特征.见:张旗等编.蛇绿岩与地球动力学研究.北京:地质出版社,1996.
3 游再平.西藏丁青蛇绿混杂岩40Ar-39Ar年代学.西藏地质,1997,(2).
4 邱瑞照,肖润,周肃,等.藏北班公湖—怒江带舍玛拉沟蛇绿岩中辉长岩Sm-Nd定年和Sr、Nd同位素研究.地质论评,2002,48(增刊).