西藏铁格隆南浅成低温热液型铜矿床地质特征及找矿标志

2016-10-20 08:361西藏地勘局第五地质大队西藏格尔木8160002西藏金龙矿业股份有限公司西藏拉萨850000
地球 2016年10期
关键词:花岗闪含矿热液

(1西藏地勘局第五地质大队 西藏格尔木816000;2西藏金龙矿业股份有限公司 西藏拉萨850000)

(1西藏地勘局第五地质大队 西藏格尔木816000;2西藏金龙矿业股份有限公司 西藏拉萨850000)

班公湖-怒江成矿带西段铁格隆南矿区荣那浅成低温热液型铜矿(以下简称荣那铜矿)的重大突破,是多龙矿集区继多不杂、波龙、拿若后又一个百万吨级超大型铜矿,同时开辟了西藏浅成低温热液找矿的先河。目前荣那铜矿单矿体已探获铜金属量856万吨,前景铜金属量1500万吨。

1 地质特征

1.1 大地构造位置

工作区以班公错~怒江缝合带为界,北部属于羌塘~三江复合板片,南部属于冈底斯~念青唐古拉板片。

1.2 地质概况

图1 西藏大地构造区划略图

图2 荣那铜矿区地质图

矿区地处班公错—怒江结合带西段,羌塘-昌都复合陆块南缘亭贡错—铁格隆被动陆缘坳陷带内,紧邻班怒缝合带,地层分区属于羌南—保山地层区之南羌塘地层分区。

1.2.1 地层

矿区出露地层比较简单,主要中下侏罗统色哇组(J1-2s)、下白垩统美日切组(K1m),新生界上第三系康托组(E3k)和第四系。其中下侏罗统色哇组(J1-2s)、下白垩统美日切组(K1m)与成矿关系较为密切。

中下侏罗统色哇组(J1-2s2):浅灰白色中薄层状弱硅化、弱褐铁矿化变长石石英砂岩组成,局部偶夹薄层砂质板岩、粉砂质板岩,地表未见出露的早白垩世含矿花岗闪长斑岩呈岩株状呈多期次侵入该段地层中富集成矿,既是赋矿岩体的围岩,又是矿区重要的赋矿地层。

岩石普遍黄铁矿化、褐铁矿化、硅化,局部可见弱绿泥石化和绿帘石化,含矿花岗闪长斑岩体即侵入该地层内,初步认为该地层既作为矿体的赋矿岩石同时也是矿体围岩。

下白垩统美日切组(K1m):灰绿色-紫红色安山岩,在矿区的中部有大面积分布,其中在荣那铜矿床附近形成典型破火山口现象。

岩石多具绿泥石化、赤铁矿化,局部岩石表面亦可见少量绿泥石和绿帘石化。

该套安山岩锆石测年加权平均年龄为110.01±0.68Ma(MSWD=2.3)(王勤,2013年),晚于含矿花岗闪长斑岩(120.2±0.41Ma,杨超,2013年),安山岩具陆相喷发特点,后期覆盖于矿体之上。安山岩做为矿体顶部的盖层存在,为矿体免受二次剥蚀保存下来,提供了最好的“盖层”保护作用。不整合覆盖于色哇组地层之上。

1.2.2 构造

区内主要发育近EW、WE向两期断裂构造,并具长期性,多期次活动特征;多期多阶段的构造活动为岩浆的上侵提供了良好通道。

北东向F4性质不明断层和近东西向F1逆断层二组断层,断层荣那斑岩型铜矿体均有一定程度的破坏作用;同时在岩体内外接触带及断裂两侧次级裂隙构造十分发育,也为矿体的富集提供了有利的储矿空间。

1.2.3 岩浆岩

区内岩浆活动总体上以喷发、喷溢及超浅成侵入为主,基性、中酸性、酸性岩体均有出露,规模一般较小,往往是成带状、串珠状展布,成群出现,受断裂构造的控制明显,并具多期活动特征。形成时间为燕山晚期岩浆活动十分频繁、强烈,岩浆活动总体上以喷发、喷溢及超浅成侵入为主,在岩浆热液活动的后期随着花岗闪长斑岩(γδπK1)侵位,在活跃部位成矿有利元素进行富集,从而形成斑岩型铜矿床。成矿花岗闪长斑岩锆石测年年龄为120.2±0.41Ma,(杨超,2013年)

2 矿床类型定位

浅成低温热液型矿床由美国学者W.Lindgren1933年首次提出,开始主要定位于形成温度<200℃和压力<100×105Pa的条件下的贵金属。主要有两种类型,即低硫化型和高硫化型。低硫化型是指还原的硫种类(HS-、H2s)占优势,而冰长石-绢云母分类强调成矿流体近中性的PH值。高硫化型也称明矾石-高岭土型,是指成矿流体中有一种重要的氧化的硫种属(HSO4-、SO42-、SO2(g))出现。

表1 荣那铜矿类型定位

通过综合对比:暂定荣那铜矿床为高硫型浅成低温热液型铜矿,深部可能过度为斑岩型铜矿。

3 矿床成因

成矿模式:

图3 荣那斑岩铜矿成矿模式图

早侏罗世,随着新特提斯洋向大陆边缘俯冲,在班公湖带缝合带北侧形成了陆缘弧。特提斯洋壳向北俯冲到羌塘板块之下,当下插到俯冲带深部时,俯冲板片熔融交代上覆地幔楔,并在近地表处而形成初始岩浆房。随着北东向构造活动的加剧,部分基性岩浆随构造通道喷出地表形成玄武岩;部分中基性岩浆则沿北东向构造薄弱地带上侵形成岩株(见图3)。

晚侏罗世~早白垩世,初始岩浆房的岩浆随区域构造继承性活动继续向上侵入活动,岩浆成岩株、岩脉侵入至近地表处,因侵入活动能量较大,在近地表及围岩中形成大量网状构造裂隙;同时初始岩浆房内由Cu、Au、Ag、S等主要成矿金属元素混合大气降水形成的高温~高盐度含矿硅酸盐熔融流体,在岩浆房密度变化的情况下,由含矿流体的密度较岩浆岩低,含矿流体发生第一次沸腾,故已形成的含矿流体沿构造薄弱通道向上运移至浅地表。随着压力的不断增大,造成岩体顶部围岩达到破裂极限,形成大量网脉状裂隙状斑岩型铜矿。随着压力减小,高温~高盐度含矿硅酸盐熔融流体“二次沸腾”,成矿流体中的气水热液沿矿体边部构造逃逸,对已形成的斑岩型铜矿体在顶部进行二次成矿改造,在斑岩型铜矿上部形成复杂的Cu-S二元矿物组合和Cu-Fe-S三元矿物组合。

成矿后一个较短的时期内,受地壳构造抬升作用,矿体顶部遭受剥蚀,使矿体出露地表,遭受一定程度的氧化作用,形成浅地表孔雀石、蓝铜矿的氧化矿体。受近东西向班怒缝合带的继续向北俯冲活动,矿区北东向构造再次发生较大的继承性活动,形成以陆相裂隙式火山岩喷发,熔岩流对已剥蚀成为负地形的矿体进行快速掩埋,形成“安山岩盖层”,对荣那金铜矿体免除剥蚀作用良好的保存下来起到了极为关键的作用。

4 找矿标志

通过对多龙矿集区内多不杂、波龙、拿若、拿厅和铁格隆南成矿特征进行类比,对浅成低温热液型铜矿找矿标志进行初步总结:

(1)构造标志:区内斑岩铜矿主要沿北东向F4断裂展布,特别是与近东西向断裂交汇部位,并有中酸性岩体(火山岩,次火山岩,蚀变岩体)发育的地段是寻找斑岩型矿的空间标志。荣那铜矿产出在北东向F4断裂与近东西向F1断裂交汇部位。

(2)岩浆岩标志:与斑岩型矿体有成因关系的岩浆岩有花岗闪长斑岩、花岗斑岩,岩体呈岩株形态产出。区内铜矿床主要为闪长岩型。

(3)火山岩标志:区内斑岩型铜矿附近多发于带状早白垩系火山岩,仅在荣那矿床附近可见明显破火山口及矿体被火山岩覆盖。

(4)矿化标志:硫化物和氧化物露头处是直接找矿标志,地表褐红色的强褐铁矿化、黄铁钾矾及“火烧皮”是间接找矿标志;

(5)地球化学标志:Cu、Au、Mo、Ag元素异常对应较好,同时与W、Bi、Sn高温元素重叠产出,显示多期次的岩浆活动。受地表大量火山岩覆盖的影响,地球化学异常面积较小且异常峰值不高,区别于区内典型斑岩型铜矿地球化学异常高、大、全的特征。

(6)地球物理标志:荣那矿体缺乏常见的斑岩铜矿分带性,更接近于低温热液在中间相对开放(埋深浅、蚀变弱)、两翼相对封闭环境(埋深大、蚀变强)的环境中对周围岩性产生大范围充填的黄铁矿化等金属硫化物蚀变条件下形成。也正因为荣那矿体的蚀变特征而产生了其特殊的激电异常形态。

西藏铁格隆南浅成低温热液型铜矿床地质特征及找矿标志

■李彦波1边巴次仁1冯军2

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