余 槐,王 强
(四川省核工业地质局二八二大队,四川 德阳 618000)
矿区地处班公湖—怒江结合带西段北侧,属班公湖蛇绿混杂岩带,经历了古特提斯阶段、新特提斯阶段和陆内汇聚高原隆升阶段的发展与演化,各阶段的地史演化、构造、岩浆活动与板块运动密切相关[1]。
区域地层以二叠系、侏罗系和第四系为主,古近系和新近系次之,地层总体走向为北西向或近东西向,与区域构造线方向一致。班公湖-康托-兹格塘措断裂带(F40)为班公湖-怒江结合带北界断裂,是一条一级构造边界,该断裂带西段从区域北西--南东通过,总体呈北西向展布于拉木卓一线,该断裂带表现为一系列平行排列的韧-脆性、脆性断层和褶冲带。矿区所处区域内侵入岩零星分布,主要岩性为花岗闪长岩,分布于F40构造附近,出露面积不大,多呈岩株或岩枝状,其侵入时代可能为较晚的古近纪或者新近纪。脉岩有少量发育,主要在F40以南,形态为透镜状,其走向大致和F40构造平行,出露面积不大,岩性主要为英安玢岩。
火山岩主要分布于美苏组中,其出露宽度几十米到几百米不等,主要为一套中性-中酸性火山熔岩、火山碎屑岩组合,岩性为灰紫色安山质岩屑凝灰岩、沉凝灰岩、火山角砾岩、安山岩、英安岩。
矿区出露地层较复杂,主要为三叠系日干配措群(T3R)、侏罗系木嘎岗日群(J1-2M)上下亚群、古近系牛堡组(E1-2n)、美苏组(E2m)。
日干配措群(T3R):为F40逆冲断裂带推覆上来的岩片,主要岩性为浅灰、灰绿色中-厚层状岩屑石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂质板岩、灰黑色薄层状(含)泥灰岩、生物碎屑灰岩等[2]。
木嘎岗日群(J1-2M):主要分布于矿区中南部。主体岩性为一套变质程度较低的砂、泥碎屑岩组合,以深灰色中-厚层状细-微细粒岩屑砂岩、岩屑石英砂岩与深灰、黑色薄层状绢云细砂质粉砂质板岩不等厚互层为特征
牛堡组(E1-2n):主要分布在矿区中部,分布面积不大,走向近北西向,岩性主要为一套紫红色为主的陆相碎屑沉积岩。
美苏组(E2m):主要分布于矿区中东部,出露面积较大,为一套中酸性火山熔岩、火山碎屑岩夹沉积火山碎屑岩的岩石组合,美苏组岩性主要有灰白色流纹质凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩、火山角砾岩[3]。
矿区位于班公湖—怒江结合带西段北侧,班公湖-康托-兹格塘措断裂带北边边界从矿区穿过,是矿区最大的构造,其他构造活动几乎都受其影响。
班公湖-康托-兹格塘措断裂F40:F40断裂从矿区南东部向北部延伸,走向北西向,断裂带在矿区出露长约8km,宽度不一,最宽处约750m,最窄处200m。断裂带严格受F40韧脆性逆冲断层控制,断层走向北西,倾向南西。断裂带内发育有多条近平行排列的韧-脆性逆冲小断层,其切割了带内的美苏组凝灰岩、含砾凝灰岩、火山角砾岩及后期侵入的花岗闪长斑岩脉,岩石以脆性破裂、碎裂流动等脆性变形为主,发育有构造角砾岩、碎裂岩、碎粉岩。
F1断裂:位于矿中部,长约1.5km,宽10m~20m,产状为223°∠35°,该断裂为逆冲性质,断裂带内岩性主要为岩屑砂岩、岩屑石英砂岩,长石石英砂岩,岩石较破碎,后期热液沿构造裂隙充填,见较强的蚀变及矿化,蚀变主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化。
矿区内火山活动不频繁,且强度较弱,规模较小,主要表现为新生代古近纪时期沿F40断裂带线性喷发的美苏组火山岩及后期侵入的斑岩脉。侵入岩种类较单一,主要为花岗闪长斑岩脉,出露在F40断裂带内,走向为北西向,地表出露众多,大多为透镜状。火山岩主要为美苏组火山岩,呈长条状分布于矿区中部及东部,受F40断裂带控制产出[4]。
矿区的金矿类型主要为蚀变岩型,主要产于两个区域:产于北部F40构造带内的金矿体,主要以金矿化为主;产于F40南部次级构造内的金多金属矿体,主要以金为主,银、铅、锌矿化次之。
北部矿区:目前发现近平行的5条矿化蚀变带,产于F40构造带内部近平行排列的韧-脆性逆冲小断层内,带内岩石十分破碎,局部呈泥状,主要蚀变为硅化、高岭土化、硫酸岩化、绢英岩化。已初步控制金矿体15个,矿体长50-150米,厚约0.4m~9.37m,Au品位0.82g/t~10.9g/t,矿体总体呈脉状、透镜状、扁豆状。地表矿体的品位较低,但矿化较普遍。
南部矿区:目前发现一条矿化蚀变带,产于F40构造南部次级逆冲断裂F1内,已初步控制金多金属矿体2个。Ⅴ1号矿体为主要矿体,其呈透镜状产出,赋矿围岩主要为灰色、灰白色、黄褐色石英砂岩、岩屑石英砂岩,岩石呈碎裂状,地表延伸长约970m,平均厚度为2.43m,产状223°∠35°,Au最高品位为10.9g/t,Au平均品位为2.96 g/t,Ag最高品位341.00g/t,Ag平均品位为39.5g/t,Pb最高品位17.28%,Zn最高品位0.73%,(Pb+Zn)平均品位1.52%。
矿区内矿石矿物有:自然金、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、孔雀石、黄铜矿、褐铁矿。主要脉石矿物为:长石、石英、黑云母、绢云母、绿泥石、方解石、石膏。矿区的矿石结构主要半自形粒状结构、它形粒状结构。矿石构造主要为稀疏浸染状构造、块状构造、星散状构造[5]。
矿区内主要的构造为班公湖—康托—兹格塘措断裂(F40),该断裂区域上为一级构造边界,通过研究认为F40断裂具多期活动的特点,初步认为其至少存在6个期次的活动:①在燕山晚期班公措-怒江洋盆关闭,冈底斯板块由南向北挤压羌塘板块,形成逆冲推覆作用,在矿区内形成北西向的F40断裂带。②燕山末期,该断裂带持续走滑拉分,形成拉分盆地,盆地内快速沉积,形成一套具磨拉石建造的牛堡组。③始新世中晚期,F40断裂带再次活动,顺断裂带裂隙火山开始喷发形成以火山碎屑岩为主的美苏组。④渐新世早期,F40断裂带又发生一期整体的挤压活动,使得已经成岩的美苏组整体上被挤压变形、破碎,甚至泥化,在其两侧形成一系列次级构造。⑤渐新世晚期,岩浆岩顺构造裂隙侵入形成岩脉。⑥冈底斯板块继续由南向北挤压羌塘板块,致使该断裂带继续活动。
通过研究,F40断裂及其次级构造具有以下特征:
(1)F40断裂控制了区内拉分盆地的演化、火山岩的喷发,岩浆岩的侵入,为重要的控岩构造。
(2)F40断裂多期次多阶段运动,使带内岩石挤压变形、走滑变形等构造作用强烈,岩石极为破碎,多呈碎裂岩化、碎粉岩化,沿断裂带内发育了一系列次级构造。断裂带热液蚀变作用十分强烈,硅化、绢云母化、硫酸岩化、高岭土化等蚀变发育,土壤化探显示整个断裂带内金背景值高出周围地层几倍,说明F40构造经历了较强的成矿热液活动,为重要的导矿构造。在F40构造带内目前已发现了15个金矿体,其产出于断裂带内次级构造附近,说明F40断裂带同时也是矿区重要的容矿构造。
(3)矿区内F40断裂带南侧的次级构造F1断裂与成矿关系密切,其严格控制了Ⅴ号金多金属矿化带产出,说明F40断裂带附近次级构造是重要的容矿构造。
综上所述, F40深大断裂在构造作用形成的构造裂隙为含矿地热流体循环对流提供了有利的通道,挤压作用产生的应变能、热能和构造驱动力,提高了地热流体的温度和溶滤能力,促使成矿物质活化和迁移,其次级构造控制了矿体的分布,因此,F40断裂带不仅是主要的导矿构造,还是主要的容矿构造,这证明了深大构造既导矿又能储矿、成矿,这既是班公湖-康托-兹格塘措断裂(F40断裂)研究工作的重大突破也指示了深大断裂对金矿成矿作用的影响。
古-始新世早期,F40断裂带右行走滑在矿区内发育走滑拉分盆地,控盆断裂继续右行走滑引发火山喷发,形成了线性喷发-沉积的美苏组火山碎屑岩。
美苏组火山碎屑岩具有以下特征:
(1)土壤化探异常显示,矿区Au-Sb-As- Cu-Ag-Pb-Zn和Au -Sb-As- Ag-Pb-Zn-Cu综合异常带基本套合在美苏组火山岩中, 美苏组火山岩中Au元素平均含量比在矿区内各地层含量高,其离差变异系数较大,具备形成金矿的的地球化学前提,说明火山岩是重要的矿源层,在金矿形成过程中发挥了重要的作用。
(2)矿区内美苏组火山岩的化学性质比附近木嘎岗日群、日干配错群的砂岩更活泼,更具可塑性,有利于后期热液活化萃取美苏组凝灰岩中的Au元素。
(3)F40断裂带持续改造使美苏组火山岩极为破碎,多呈碎裂、碎粉状,提高了其孔隙度和渗透性,有利于后期成矿热液中成矿物质的富集沉淀,为构造-热线成矿提供有利的容矿空间。
可以看出,矿区内美苏组火山碎屑岩岩为重要的矿源层,为区内构造-热液成矿物质提供了重要的物质来源,美苏组火山岩中的断裂构造区内为找矿重点。
矿区内花岗闪长斑岩呈透镜状、脉状产出,分布于F40断裂带内,岩体较破碎,多呈碎裂状,硅化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化等蚀变普遍发育,岩石裂隙面局部见黄铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化。
根据化探综合异常显示,岩体内Cu、Au元素异常较好,在花岗闪长斑岩体的附近围岩中,Au元素异常较好,并通过多条地化综合剖面查证,Au元素含量曲线在岩体附近凝灰岩地段明显凸起,多处峰值>500×10-9,初步推测花岗闪长斑岩脉的侵入为岩体成矿提供了部分成矿物质来源[6]。
班公湖-康托-兹格塘措断裂带(F40)对矿区金矿床的形成起了重要的作用,包含含矿热液及矿物质上升通道两个方面:①班公湖-康托-兹格塘措断裂带是切割地幔的深大断裂,将深部的含矿物质向上迁移。②在上升通道中,热动力来源沿断裂上升,热液激活、萃取周围矿源岩中的金元素,含矿热液沿着早期形成的断裂迁移到有利场所而富集成矿。
矿床围岩蚀变组合为硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化,其中硅化、绢云母化与金矿化关系密切。绢云母形成温度一般不高于350℃(Maineri et al.,2002),赛等口矿床与成矿关系密切的非金属矿物指示矿床成矿环境为中低温环境。
燕山末期,F40断裂右行走滑在矿区内形成走滑拉分盆地,始新世中晚期控盆断裂的持续右行走滑引发火山喷发,形成了富含金的火山岩,构成了初始含金矿源层,为缝合带金矿的形成准备了比较丰富的成矿物质。
渐新世早期,多期活动的F40断裂带不断对美苏组火山碎屑岩进行改造,致使火山碎屑岩较为破碎,多呈碎裂、碎粉状,同时,F40的持续运动使地壳深部发生韧性剪切作用,成矿流体随剪切带向上运移并与围岩发生相互作用,在火山盆地封闭体系内形成稳定的成矿热液系统,形成相关类型的热液蚀变作用,火山岩金等成矿元素被萃取、活化、迁移,并在构造有利部位富集成矿,形成金矿床,这一时期的构造-热液活动是金矿形成的主要时期。
渐新世晚期,花岗闪长斑岩脉沿F40断裂带侵入带来了铜、金等成矿物质来源,并在构造裂隙中富集成矿,但不是金的主要形成时期[7]。
综上所述,多期活动的F40断裂带为主要导矿、容矿构造,其附近次级构造为重要的容矿构造,火山岩为主要成矿物质来源,推测矿床成因为中低温构造热液蚀变岩型金多金属矿床。
[1]余槐,王强,陈小平,西藏阿里革吉县赛登口金多金属2015年度工作总结[R],四川省核工业地质局二八二大队,2015.
[2]宝胜志.福建岩金矿控矿条件及找矿方向探讨[J],福建地质,2015.
[3]杨泽军,李普红,杨栓海.新疆与火山岩有关的金矿地质特征及控矿因素[J],黄金地质,1999.
[4]刘秉光,易善锋.基地岩系对火山岩型金矿成矿的意义[J],贵金属地质,1995.
[5]牛水源,黄静波,刘金勇等.山东省沂沐断裂带沂水段金矿特征及找矿方向研究[J],世界有色金属,2017.
[6]胡大林,张家林.四川嘎拉金矿床控矿条件及矿床成因分析[J],甘肃冶金,2012.
[7]王爱华.火山岩型金矿床的主要特征浅析[J],新疆有色金属,2012.