于 涛
(西藏大学理学院)
冈底斯成矿带是我国重要的多金属矿产成矿带之一,近年来,在地质大调查项目的推动下,该成矿带取得了重大找矿突破,相继发现了雄村、甲玛、驱龙、朱诺、厅宫、冲江等一系列超大型—大型与斑岩型有关的铜铅锌多金属矿床,由此形成了闻名遐迩的冈底斯斑岩铜矿带[1-4]。随着地质工作的深入,在冈底斯斑岩铜矿带北部的念青唐古拉地区相继发现了洞中松多、蒙亚啊、亚贵拉、拉屋、新嘎果、浦桑果、勒青拉等一系列大—中型矽卡岩型铅锌矿床,构成了著名的南冈底斯—念青唐古拉山成矿带,并与中冈底斯成矿带、北冈底斯成矿带、班公湖—怒江成矿带构成了大冈底斯成矿省[2]。则学矿区位于南冈底斯—念青唐古拉山成矿带内,区内成矿地质条件良好,具有良好的找矿前景。本研究通过总结则学层控热液矽卡岩型铅锌矿床地质特征及找矿标志,为在该区进一步开展铅锌矿找矿勘探工作提供可靠依据。
则学层控热液矽卡岩型铅锌矿床位于西藏自治区中南部谢通门县,大地构造位置分属拉达克—冈底斯弧盆系之隆格尔—工布江达复合岛弧次级构造单元旁多—门巴断隆带内,属南冈底斯—念青唐古拉山Cu-Au-Mo-Fe-Sb-Pb-Zn成矿带、念青唐古拉(弧背断隆)成矿亚带[5-8]。区域地层复杂,构造发育,岩浆活动频繁,多期次、多阶段的构造岩浆活动为多种矿产的形成提供了有利条件[9]。
区域内地层(图1)由老至新依次出露有:①下石炭统永珠组(C1y),岩性主要为细粒石英砂岩、长石砂岩;②上石炭—下二叠统拉嘎组(C2P1l),岩性主要为变质粉砂岩、粉砂质板岩夹灰色中厚层状含砾变质砂岩;③下二叠统昂杰组(P1a),岩性为一套青灰色砂—粉砂质黏土板岩组合;④中二叠统下拉组(P2x),岩性为一套灰色—灰白色块状大理岩、中厚层状细晶灰岩、结晶灰岩等;⑤古新统典中组(E1d),岩性主要为蚀变安山质角砾熔岩、杏仁状安山岩、安山质凝灰角砾岩夹流纹—英安质火山熔岩、火山碎屑岩、凝灰熔岩及火山碎屑岩等;⑥始新统年波组(E2n),岩性主要为流纹质晶屑凝灰熔岩、流纹质岩屑凝灰熔岩等;⑦上新统邬郁群嘎扎村组(N2g),为一套火山岩夹碎屑岩组合,主要岩性为中酸性火山岩、安山岩、火山角砾岩等;⑧第四系(Q),主要岩性为冲洪积物和残坡积物。
图1 则学矿区区域地质特征
区域构造发育(图1),以近EW向构造迹线为主,以断裂构造为主。由南至北依次发育则学藏布逆冲断层、罗拉—甲嘎逆冲断层等。区域断裂走向以EW向为主,倾向分别向北、向南,组成一背冲断层系。其中罗拉—甲嘎逆冲断层横穿矿区,对矿区成矿起到明显的控制作用。
区域岩浆活动强烈,侵入岩较发育,总体呈EW向展布,主要岩性有花岗斑岩、二长花岗岩、黑云二长花岗岩、二云二长闪长岩等,多呈岩瘤、岩株状产出。侵入时代为渐新世—中新世。古近系火山岩直接不整合于上石炭—下二叠统地层之上,其间缺失中生代沉积,为该隆起带的主要特征。
则学矿区出露的地层由老至新依次为上石炭—下二叠统拉嘎组(C2P1l)和下二叠统昂杰组(P1a)、中二叠统下拉组(P2x)、始新统年波组(E2n)和第四系(Q)(图2)。
(1)上石炭—下二叠统拉嘎组(C2P1l)。主要分布于矿区北部,呈近EW向条带状展布,出露面积较大。该组岩性为灰色—浅灰色薄—中厚层状变质粉砂岩、粉砂质板岩夹灰色中厚层状含砾变质砂岩、生物碎屑灰岩和安山玄武岩、玄武岩,产珊瑚、腕足、双壳等化石。岩石普遍遭受低级区域变质作用,砂岩具有变余砂状结构,粉砂质板岩具有显微鳞片变晶结构,部分见千枚状构造。拉嘎组上部地层中常见阳起绿帘矽卡岩及镜铁矿体,呈透镜体顺层分布。拉嘎组与上覆中二叠统下拉组(P2x)为不整合接触,部分地段为断层接触,与始新统年波组(E2n)为喷发不整合接触。
(2)下二叠统昂杰组(P1a)。主要分布于矿区南部,岩性为一套青灰色砂—粉砂质黏土板岩。矿区内该地层呈单斜状产出,总体走向NW330°~350°,倾向NE,倾角25°~45°。
(3)中二叠统下拉组(P2x)。分布于矿区中部,出露面积较大,总体呈近EW向条带分布。该组岩性为一套灰色—灰白色块状大理岩、中厚层状细晶灰岩、结晶灰岩。受则学藏布逆冲断层的影响,在断裂带附近大理岩多成碎裂状、角砾状等,并形成结晶灰岩块体。矿体主要产于中二叠统下拉组(P2x)碳酸盐岩断裂带中或下拉组(P2x)与上石炭—下二叠统拉嘎组(C2-P1l)的不整合面上或其附近。
(4)始新统年波组(E2n)。矿区内出露面积较小,岩性主要为灰绿色—灰白色凝灰质砂岩、砾岩、流纹质沉角砾凝灰岩、流纹质凝灰岩、熔结角砾凝灰岩夹流纹岩。
图2 则学铅锌矿区地质特征
(5)第四系(Q)。以冲洪积物和残坡积物为主,覆盖厚度变化较大。
矿区构造主要表现为线性断裂构造,发育有2期共3条断层,即F1、F2、F3断层,其中F1断层与矿化关系密切(图2)。
(1)F1逆冲推覆断裂带。即区域性则学藏布逆掩冲断层,为早期断裂,分布于矿区北侧,呈近EW向横穿整个矿区,向西延出图外,东段被二长花岗岩充填,中部被后期NW向F2、F3断层错断。断层总体走向近EW,倾向N,倾角50°~70°。在矿区内F1断层以硅化破碎蚀变带的形式产出,出露宽度10~200 m,破碎带由次生石英岩、含铅锌矿阳起石透辉石矽卡岩、碎裂状灰岩、碎裂岩、构造角砾岩等组成,褐铁矿化、铅锌矿化、高岭土化强烈,整体破碎带呈黄褐色,并有上升泉水渗出。在其布扎矿段(图2左侧),较老的拉嘎组(C2-P1l)变质粉砂岩超覆于较新的下拉组细晶灰岩、结晶灰岩上;在措左矿段(图2右侧),下拉组(P2x)灰岩超覆于年波组(E2n)火山岩之上,表明F1断层为逆冲推覆断层,为矿区内主要的导矿构造。
(2)F2、F3断层。呈NW向平行展布于矿区东西两侧,断层走向、倾向及倾角大体一致。断层呈NW—SE走向,倾向NE,倾角较稳定。根据地层错断规律和断层破碎带特点,认为F2、F3断层均为正断层,且为同一期构造。
矿区岩浆活动较强烈(图2),对成矿有一定的控制作用。岩性主要为二长花岗岩,分布于矿区东部,呈圆形—椭圆形产出,在矿区内仅出露岩体的一小部分,面积约2 km2。岩体侵位于昂杰组(P1a)砂板岩中,与围岩呈侵入接触关系,侵入界面波状起伏,界面弯曲呈港湾状。在矿区北西部见一花岗斑岩岩脉,规模较小,呈等轴状分布,岩石呈灰白色,具有斑状结构,基质具有蚀变微粒结构,块状构造。
则学层控热液矽卡岩型铅锌矿床按其产出位置及成因主要分为两类:一是以断裂构造控矿、热液交代为主形成的矽卡岩型铅锌矿体,二是分布于断裂上盘不整合接触面上的热液交代矽卡岩型矿床。两种成因的矿体在形态、规模、围岩、空间位置、矿石组构等方面各有不同,主要表现在前者受断裂控制明显,常呈似层状、透镜状产出,地表出露宽度较稳定,矿体顶板岩性以石榴石透辉石矽卡岩为主,矿石以半自形—他形晶结构,角砾状、块状、脉状构造为主;后者受矽卡岩控制明显,形态变化多与矽卡岩形态变化有关,常呈透镜状产出,矿石以中—粗粒半自形晶,稠密浸染状、条带状、块状构造为主,矿体顶板岩性以大理岩、砂质板岩为主。
则学铅锌矿区根据矿体产出的空间位置可分为2个矿段,即布扎矿段和错左矿段。布扎矿段位于矿区西侧,目前在布扎矿段已圈定出工业矿体5条(表1),按其产出位置及成因主要分为两类:一是分布于则学藏布主断裂带中以构造控矿、热液交代为主形成的矽卡岩型铅锌矿体,即Ⅰ-1#、Ⅰ-2#、Ⅰ-3#矿体;另一种是分布于则学藏布主断裂带上盘、下拉组与拉嘎组不整合面上的热液交代矽卡岩型矿体,即Ⅱ-1#、Ⅱ-2#矿体。错左矿段勘查程度较低,仅局部控制了地表矿(化)体,但根据矿石对比分析可知该区具有较大的找矿潜力。
表1 则学层控热液矽卡岩型铅锌矿床矿体特征
则学层控热液矽卡岩型铅锌矿床的矿石矿物以闪锌矿、方铅矿为主,黄铁矿、镜铁矿、黄铜矿次之;脉石矿物主要有透辉石、石榴子石、方解石、石英及绿泥石等。
(1)闪锌矿。呈深褐色或黑褐色,条痕白—褐色,以不规则颗粒状、团块状或细脉状产出,粒径0.1~5 mm,常被方铅矿交代和穿插,镜下见乳滴状、不规则状黄铜矿及磁黄铁矿细小晶体分布于闪锌矿中,常与方铅矿伴生产出。
(2)方铅矿。呈铅灰色,部分略带蓝色调(图3),条痕呈灰黑色,金属光泽,半自形—他形晶粒状,3组解理发育,呈粒状集合体产出,集合体呈脉状、似网状分布,镜下见黑三角孔发育,晶面有弯曲和倾斜现象,粒径一般为0.1~3 mm,常与闪锌矿伴生产出。
图3 则学铅锌矿矿石组构
(3)黄铁矿。呈淡黄色,粒度较小,常以分散状或粒状集合体的形式分布于矿石中,反光镜下为黄白色,自形—半自形结构。
(4)黄铜矿。黄铜色,非均性微弱,可见黄绿灰色偏光色,呈他形与闪锌矿连生,常呈乳浊状嵌布于闪锌矿内。
以构造控矿、热液交代为主形成的矽卡岩型铅锌矿体的矿石以半自形—他形晶结构,角砾状、块状、脉状构造为主;热液交代矽卡岩型矿体的矿石以中—粗粒半自形晶,稠密浸染状、条带状、块状构造为主。根据矿石的物质组分、结构、构造等因素,矿区矿石主要可划分为细脉浸染状铅锌矿石和致密块状铅锌矿石两种,以细脉浸染状铅锌矿石为主。
矿区围岩蚀变较发育,分布广泛,常见有硅化、矽卡岩化、大理岩化、黄铁矿化、角岩化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化等,其中与区内铅锌矿成矿关系较密切的是矽卡岩化、硅化、大理岩化、黄铁矿化等。硅化主要发育于构造断裂带及旁侧的岩石、矿化体中,表现为细小硅质脉充填于岩石裂隙中,或成次生石英岩的形式分布于F1断裂破碎带中。矽卡岩化主要分布于F1断裂破碎带及拉嘎组上部地层中,Ⅰ#、Ⅱ#矿体的赋矿岩石为矽卡岩,矽卡岩矿物主要为透辉石、石榴石,部分为透闪石、绿泥石。大理岩化广泛发育于下拉组灰岩地层中,尤其是破碎带经过之处大理岩化尤为强烈,岩石大多变为细晶大理岩。黄铁矿化分布于F1断裂破碎带中,与次生石英岩、构造角砾岩共生。
(1)地层岩性。矿区中热液交代矽卡岩型矿体受矽卡岩控制较明显,矿体多分布于矽卡岩内靠近与围岩接触的一侧,产出形态受矽卡岩形态的影响较大。
(2)构造。热液交代型矽卡岩矿体受构造控制明显,矿体多分布于F1破碎带内或次级小构造内,因此,F1破碎带及与其相关的次级构造为主要的导矿构造和容矿构造。
(3)蚀变。矿区内蚀变种类繁多,以矽卡岩化、硅化、大理岩化、黄铁矿化与成矿关系最为密切。矽卡岩的形态与规模直接影响着矿体的形态与规模,硅化常分布于破碎带两侧和矿化体中。
(1)地层岩性。中二叠统下拉组(P2x)灰岩及上石炭—下二叠统拉嘎组(C2P1l)上部含镜铁矿矽卡岩化变质粉砂岩为区内铅锌矿的重要赋存部位,特别是厚度较大的蚀变破碎灰岩为矽卡岩型矿床重要的找矿标志。
(2)构造。近EW向的F1断裂带产状变化处及其旁侧的次一级小裂隙、灰岩与砂质板岩的接触面等为较好的找矿标志。
(3)矿体露头、矽卡岩。为最直接的找矿标志。
(4)围岩蚀变。矽卡岩化、硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化等为矿区寻找铅锌矿的有利标志。
详细分析了西藏则学层控热液矽卡岩型铅锌矿床地质特征及成矿机制,认为矿区中二叠统下拉组(P2x)灰岩及上石炭—下二叠统拉嘎组(C2P1l)上部含镜铁矿矽卡岩化变质粉砂岩为区内铅锌矿的重要赋存部位,特别是厚度较大的蚀变破碎灰岩为矽卡岩型矿床的重要找矿标志;F1破碎带及与其相关的次级构造为主要的导矿构造和容矿构造;则学层控热液矽卡岩型铅锌矿床的矿石类型以细脉浸染状铅锌矿石为主,矽卡岩化、硅化、大理岩化、黄铁矿化与成矿关系最为密切。
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