西藏日土县弗野银铜多金属矿床地质特征及找矿远景分析

2018-04-21 07:12:28杜昌法凌联海
世界有色金属 2018年2期
关键词:金属矿闪长岩矽卡岩

杜昌法,凌联海

(1.南京大学,江苏 南京 210023;2.江西省地质调查研究院,江西 南昌 330030)

弗野银铜多金属矿床赋存于多玛地区二叠系(P)地层之中[1],大地构造上归属为南羌塘断隆带,属扎普—多不杂多金属成矿带[2]的重要组成部分,是铬、锑、铁、锰、铜、金、银等多金属矿产有利成矿区。近三年在弗野银铜多金属矿区进行地质调查时,首次在弗野岩体中发现了2条铜银多金属矿体,通过探槽工程,对ⅠⅡ号铜银多金属矿体开展了评价工作。

在探槽工程控制的500米地段内,估算(334)银金属量2043吨,铜矿石资源量368万吨,矿产资源量银可达中型,铜为小型。

弗野银铜多金属矿矿物质产出受二叠系碳酸盐层位影响,将勘探出的成矿物质来源、地质特征及控矿条件进行总结研究,确定了该地区的金属矿床为矽卡岩型银铜矿床,燕山期弗野岩体的侵是影响铜银矿床的主要因素。经过详细的分析与总结弗野银铜多金属矿床的地质特征及成矿背景,详细分析该区域的找矿前景及找矿意义,对于今后该金属矿区的找矿工作有一定的借鉴意义。

1 成矿地质背景

弗野银铜多金属矿区大地构造位置位于喀喇昆仑-南羌塘-左贡陆块(Ⅰ)—南羌塘断隆带(图1),地层归属为羌南-保山地层区多玛地层分区。青藏高原中西部1:100万航磁调查结果显示,日土-弗野一带属于“羌塘复杂重力低带”和“羌塘变化磁异常区”的西南段。在日土-弗野一带表现为重力正异常区,剩余重力异常分布范围较大。在弗野北部,至加措、利群山一带则表现为3个重力负异常区。区域上广泛分布的石炭纪-白垩纪碳酸盐岩是有利的成矿围岩[2]。

区域断裂构造发育,北西西向深断裂控制了火山岩浆的侵位,与之伴生的次级北东向、北西向、南北向断裂的多期次活动和接触带构造、层间破碎带构造为成矿物质的迁移富集提供了良好的容储空间。

区内岩浆活动表现为多期活动性,多期次的岩浆侵入活动为矽卡岩化成矿作用提供了热源和成矿物质,是扎普—多不杂多金属成矿带成矿的重要因素之一。

目前该区域发现了铜铅锌银多金属矿产地4处。矿床(点)都在花岗岩和内外接触带之中,形成顺岩浆岩带分布的铜铅锌银多金属成矿带。

2 矿区地质特征

2.1 地层及岩性

矿区出露的地层为早-中二叠世吞龙共巴组、中二叠世龙格组及第四纪全新世洪冲积物(图2)。

二叠纪吞龙共巴组(P1-2t):出露于矿区中部和南西,呈近东西向展布,属陆源碎屑岩沉积。岩性为暗灰色不等厚层状中细粒钙质长石石英砂岩、岩屑砂岩、粉砂质板岩夹灰岩。

二叠纪龙格组(P2lg):出露于整个矿区,呈近东西向展布,分上下两段。下段由浅灰色厚-中厚层状角砾状灰岩、含燧石结核生物屑微晶灰岩组成;上段由薄-中层白云质灰岩夹少量青灰色砂屑含灰白云岩组成。矿区内大部分灰岩受岩体影响产生热蚀变,蚀变为大理岩,局部层位发育矽卡岩化,是银铜矿的主要赋矿部位。

第四系冲洪积层(Qhapl):出露于矿区的东部和南西角,其堆积物以灰、灰黄色、灰褐色为主,由砾石层、砂砾石层、砂层及亚砂土层等组成。

图1 弗野地区大地构造简图

2.2 构造

区内构造有弗野复式背斜和断裂构造。

2.2.1 弗野复式背斜

矿区位于弗野复式背斜的核部,背斜枢纽走向总体呈东西,长20.5km,宽2km~5.5km,其北翼地层总体向北倾斜,倾角40°~60°,南翼地层总体向南倾斜,倾角40°~80°。核部的地层为吞龙共巴组,核部中见规模较大的向斜次级褶皱,翼部的地层为龙格组,枢纽微有起伏呈鞍状。由于受后期褶皱的叠加改造而复杂化,同时由于构造面理的置换作用,褶皱形迹向南东东方向偏转,但局部地区仍保留了近东西向褶皱形迹,反映出早期褶皱轴的近似原始方位。核部见有早白垩世弗野岩体侵位,并且有铁、铜、银、金矿化。

2.2.2 断裂构造

矿区发育两组北西向断裂,属脆性断裂(带),使矿区岩石较破碎,并控制着区内石英闪长岩、花岗闪长玢岩的侵位。矿区断裂特征见(表1)

表1 矿区主要断裂特征表

2.3 岩浆岩

弗野岩体分布于矿区中东部,呈不规则的枝叉状,总体呈近北西西向展布,侵位于二叠统吞龙共巴组和中二叠统龙格组地层之中,与围岩的接触面呈波状弯曲,接触面产状:340°∠40°。

岩体包括石英闪长岩和花岗闪长玢岩,石英闪长岩与花岗闪长玢岩的接触关系为侵入接触。其中石英闪长岩锆石U-Pb年龄为111.7±1.7Ma,形式时代为白垩世早期,侵入时代为燕山晚期第一阶段第一次。外接触带极为发育,最宽可达1~2km。蚀变带特征与围岩物质成分有关:当围岩为龙格组碳酸盐成分时,蚀变带主要为接触交代矽卡岩、大理岩化,大理岩基本以重结晶的方解石为主,方解石晶型完好,发育明显三组;越靠近岩体周围方解石晶体越大,呈中细晶-中粗晶变化(图2)。吞龙共巴组砂板岩做为围岩时,蚀变带大体为斑点状含粉砂泥板岩、斑点角岩。通过分析,弗野岩体属高酸度富碱性石英闪长岩。岩浆分异指数(DI)为64.1-88.2,表明形成岩体的岩浆分异程度高。利于有用组分的富集。所以矿体均在弗野石英闪长岩体与围岩的接触带中产出。

图2 石英闪长岩与中二叠世龙格组下段外接触带

2.4 变质作用

变质岩均分布在弗野岩体的外接触带中,包括热液接触变质岩类和接触交代矽卡岩类。矿区变质岩有斑点状含粉砂泥板岩、斑点角岩、大理岩、镁质矽卡岩、钙质矽卡岩。现就钙质矽卡岩描述如下:

钙质矽卡岩:主要由石榴子石、辉石及其它一些钙铁硅酸盐类所组成的岩石。是灰岩经弗野石英闪长岩质岩浆交代而成,岩石类型有石榴透辉石矽卡岩和强矽卡岩化大理岩。石榴透辉石矽卡岩呈黄灰色、灰绿色,具有纤状-粒状变晶结构,块状构造或无定向构造。矽卡岩矿物有石榴子石(10%~30%)、粒状透辉石(35%~40%)、柱状符山石(0%~3%)、硅灰石(0%~1%)、热液矿物有阳起石(20%)、石英(2%)、方解石(1%),矿物粒径0.02mm~1mm。强矽卡岩化大理岩呈浅白色、灰白色,不等粒状变晶结构,块状构造。

3 矿床特征

3.1 矿体特征

弗野银铜多金属矿区发现的两条银铜多金属矿体[3]分布于弗野岩体北侧外接触带的碳酸盐岩层位中。矿体均呈脉状、透镜状产出。由于弗野复式背斜两翼层间滑脱产生空间,赋矿岩性为矽卡岩、矽卡岩化大理岩。其矿体形态、产状及规模见表2。

表2 矿体产状、规模、形态特征

其中Ⅰ号银铜多金属矿体的有用组分:Cu平均含量2.25%;Pb平均含量0.35%;Zn平均含量0.6%;Ag含量平均73×10-6。Au含量<0.05×10-6。

Ⅱ号银铜多金属矿体的有用组分:Cu含量0.3%~12.58%,平均3.29%;Pb含量0.22%~4.53%,平均1.82%;Zn含量0.082%~12.50%,平均2.78%;Ag含量21.1~3247×10-6,平均999.2×10-6;Au含量<0.05×10-6。

3.2 矿石质量

(1)矿石矿物成分:铜矿石的矿物组成较简单,金属矿物为、黄铜矿黄铁矿、辉铜矿、斑铜矿、次生矿物为孔雀石、方铅矿、闪锌矿等。脉石矿物主要有石英,透辉石、方解石、绿泥石、石榴石,另有少量钠长石及碳酸盐矿物。

(2)矿物构造及矿石结构:银铜多金属矿矿石热液充填结晶形成主要以精状结构为主,还包括填隙结构、它形-半自形粒状结构、他形粒状结构。

矿石构造有块状、浸染状构造等。其中以块状构造最为常见,浸染状构造次之,是矿体的主要矿石构造。块状构造:表现为银铜多金属矿石呈致密的块状分布,矿物为不规则的或呈不定形状。分布无方向性。浸染状构造:铜的化合物呈浸染状分布于透辉石、石榴石等矽卡岩矿物裂隙或间隙中,按矿石中铜、银的含量可分为稠密浸染状、中等浸染状或稀疏浸染状矿石构造,在矿区多见以稠密浸染状矿石。

(3)弗野银铜多金属矿区的矿物围岩蚀变可分为碳酸盐岩和斑点状含粉砂泥板。碳酸盐化、角岩化、硅化及矽卡岩化是围岩蚀变热液的主要类型。由南到北围岩蚀变呈现逐渐变强趋势。大致可分为南部赋存铜银多金属矿的矽卡岩化、大理岩化,北部早中二叠世吞龙共巴组的角岩化带。显示出弗野岩体对矿区的重要影响。

4 矿床成因

4.1 弗野岩体对矿化的控制

弗野石英闪长岩岩体岩浆分异程度较高,岩石富含Cu、Fe、Au、Ag等元素,银铜多金属矿化沿龙格组碳酸盐岩地层呈近东西向展布。透辉石矽卡岩呈明显减少趋势,赋矿矽卡岩自岩体接触带向外,透闪石矽卡岩呈明显增加趋势,活性金属元素Cu表现出由北向南一个迁移过程,总结得出,石英闪长岩岩体侵位是主要控制弗野银铜多金属矿床的形成。

表3 矿区地层、石英闪长岩微量元素含量统计表 单位:10-6

4.2 成矿物质来源

从弗野银铜多金属矿区地层、早白垩世石英闪长岩微量元素含量统计表(表3)和综合分析可以看出:

石英闪长岩岩浆有提供铜、铅等物质来源的可能性,因此矿石中的铜、铅来源于岩浆分异出来的矿液;银来自龙格组中浅变质岩石,但也不排除部分银来自早-中二叠统吞龙共巴组;锌基本源自于早-中二叠统吞龙共巴组。

4.3 成矿时代

以弗野野外地质调查资料为基础,结合室内的分析研究,笔者认为弗野银铜多金属矿成矿主要发生在燕山晚期。其金属矿物在显微镜下可见明显的变形和错动.说明矿体形成后发生构造变形变质。而班公湖一怒江火山岩浆弧带在喜马拉雅早期发生了较大规模的陆内汇聚变形[2],弗野银铜多金属矿床形成之后发生变形,说明矿床的形成早于燕山晚期。区内弗野石英闪长岩岩体与成矿关系最为密切,其侵位年龄为111.7±1.7Ma,所以该区的成矿作用时间在岩体侵位或者之后,即燕山晚期为成矿时代。

5 找矿远景分析

5.1 弗野铜银多金属矿资源潜力分析

弗野银铜多金属矿的矿体主是沿着弗野石英闪长岩展布。对Ⅰ、Ⅱ号银铜多金属矿体在500m分布范围内的铜、银等矿产资源潜力进行预测,预测的潜在铜矿石资源量(334)约为368万吨,达到小型富铜矿床规模,银金属量2043吨,为中型银矿床。此外,在岩体与围岩外接触带已发现的3条铜铁、铜金矿化,虽然矿石品位低,亦有进一步找矿前景。鉴于上述资源量预测及找矿潜力分析,该处可能成为一处中型银铜多金属矿产地,建议针对弗野银铜多金属矿区开展系统勘查评价工作。

5.2 区域找矿方向

日土县弗野地区在班公湖一怒江结合带多金属成矿带的西段,属扎普-多不扎多金属成矿带,是铁、铜、金、银矿找矿远景的有利区域。沿扎普-多不扎,由东向西出露的燕山期中酸性岩体(二长花岗岩—花岗闪长岩—石英闪长岩)是形成多金属矿物的主要来源。目前,扎普-多不扎地区已发现不同规模的铜矿床(点)4处,赋矿岩石均为矽卡岩和矽卡岩化碳酸盐岩,显示的成矿规律性十分明显。鉴于弗野地区铜银多金属矿形成与燕山期石英闪长岩岩体侵位的密切关系。因此,该区域今后资源远景评价的主攻方向应在该区寻找与接触交代作用有关的矽卡岩型的矿床。

6 结论

综上所述,笔者认为弗野银铜多金属矿床与燕山晚期壳幔混合源同熔形成的中酸性岩浆侵入活动密切相关,岩浆演化晚期分异出成矿流体,在热动力驱使下沿层间破碎带等构造部位与围岩发生接触交代反应,形成铜银多金属硫化物矿床,其成因类型为矽卡岩型矿床。

通过研究可以总结出,西藏日土县铜银多金属矿矿产资源潜力可达到中等规模,燕山晚期中岩体在弗野地区分布较广泛,表明弗野银铜多金属矿床具有良好的找矿前景。

[1]潘桂棠,李兴振,王立全等,青藏高原及邻区大地构造单元初步划分[J]。地质通报,2002,21(11):701~707.

[2]耿全如,彭智敏,张璋等,班公湖-怒江成矿带及邻区特提斯演化与成矿地质背景。北京:地质出版社,2012.4.

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