郑友林 ,章奇志
(1 安徽省地质矿产勘查局311地质队, 安徽安庆 246003; 2 西藏地质矿产勘查局第六地质大队, 西藏拉萨 851000 )
西藏自治区芒康县索打铅锌多金属矿勘查是安徽省地质矿产勘查局援藏期间(2004-2007年)承担的地勘项目,2004年预查发现找矿线索,2005年普查取得找矿突破,2006年详查探求得高级别的资源量,三年跨三个勘查阶段,在西藏开启了矿山快速评价的先例,该成果获2006年度西藏地勘局地质找矿优秀成果二等奖。
矿区位于东特提斯构造域、“三江”多岛弧造山带、昌都—盐井陆块、澜沧江岛弧的中南部,东临芒康中生代凹陷,西接扎玉——碧土结合带。
澜沧江岛弧带内发育的地层主要为石炭系—古近系、新近纪地纪,晚古生代、早中生代火山沉积地层耸立两侧,中间发育古生代稳定型沉积和中生代含煤、含膏盐沉积地层,其中古生代地层与成矿关系密切。带内广泛分布岛弧火山岩和印支—燕山多期多阶段重熔型花岗岩,其中燕山中晚期的花岗斑岩与成矿关系密切。印支晚期强烈的造山挤压和喜马拉雅期向东走滑推移,使该岛弧带又发育了一系列近南北向以脆—韧性变形为主的褶皱断裂系统。褶皱构造以发育线性紧闭倒转褶皱为主,轴向北北西,沿背斜轴部分布有印支期和燕山期花岗岩,岩体内外接触带见有Sn、Ag、Cu、Pb、Zn等矿化。断裂构造以近南北向压性—压扭性逆断层为主,该组断层控制着区内燕山期花岗岩的形态和展布,与本区成矿关系密切。
矿区内地层发育不全,由老至新有:下石炭统马查拉组(C1m)、上二叠统夏牙村组(P2x)以及第四系全新统(Qn)地层,以马查拉组地层为主。地层总体呈北西—南东向带状展布,局部受构造和岩体的影响,呈近南北或北东向展布(图1)。
2.1.1 下石炭统马查拉组(C1m)
下石炭统马查拉组为一套滨海—浅海相沉积岩系,其下部为一套变质煤纪地纪,有灰黑色碳质板岩、深灰色变质粉砂岩、灰色变质石英砂岩及变质岩屑长石砂岩、局部夹泥灰岩及煤层;上部为灰色结晶灰岩、生物碎屑灰岩与深灰色板岩及变质石英砂岩互层,局部夹绿泥片岩。上部灰岩是主要赋矿层位,铅锌矿体赋存在斜切该层灰岩的断层及其次级裂隙中,锡铜矿体赋存于该层灰岩与其上部石英砂岩之间的层间转换部位。
2.1.2 上二叠统夏牙村组(P2x)
上二叠统夏牙村组为一套基性火山岩,以灰绿色玄武岩、橄榄玄武岩、杏仁状玄武岩为主,夹有凝灰岩、流纹斑岩、灰绿色板岩等,流纹斑岩为后期侵入的次火山岩。受断层影响,该组部分残留体覆盖在马查拉组地层之上。
图1 西藏芒康县索打铅锌多金属矿区地形地质图Fig. 1 Topographic and geological map of the Suoda Pb-Zn polymetallic ore district in Mangkang County, Tibet
2.1.3 第四系全新统(Qn)
第四系主要为全新统的冲洪积物和残坡积物。冲洪积物上部为砂土层,下部为砂砾石层。残坡积物以砂土、砾石为主。冲积物中分布有少量砂锡矿体。
区域上马查拉组地层呈一倒转背斜,该背斜轴向北西,向南西倾伏,矿区内只出露该背斜的南西翼,地层呈单斜构造产出。矿区构造以断裂构造为主,发育有F1、F2、F3、F4、F5等5条断层和1条层间破碎带,其中近南北向断裂F1规模最大。
2.2.1 近SN向断裂(F1)
该断裂是区域上曲登——乌拉牛场断裂贯穿矿区的一部分,区内延伸约4km,走向0°~10°,呈“S”型展布。断层面总体倾向W,倾角70°~84°。该断裂西盘为下石炭统马查拉组地层,靠近断层面附近,地层普遍褶曲;其东盘为上二叠统夏牙村组火山岩。断层面附近,局部火山岩残留体覆盖在马查拉组地层之上。区域上沿该断裂带发育有糜棱岩带,宽约20~30m,糜棱面理也西倾。该断裂属中深构造层之压性逆冲断层,它控制了燕山早期曲登二长花岗岩体和燕山晚期索打花岗斑岩株的展布,是矿区内主要的导岩导矿构造。
2.2.2 近东西向断层(F2)
该断层长约2.5m,呈近EW向展布,断层面总体倾向南,倾角53°~65°,为一压扭性逆冲断层。矿区主沟系由该断层切割形成,在主沟的边坡上分布有构造角砾岩。该断层切割了矿区内的马查拉组、夏牙村组地层和F1断裂,对花岗斑岩株的定位有影响,是含矿热液的运移通道,是矿区内次要的导矿构造。
2.2.3 F4断层
该断层长约300m,走向约260°,总体倾向南南东。断层面呈舒缓坡状,地表倾角为46°~55°,为一压扭性逆冲断层。深部经PD2揭露,断层面产状170°∠82°,急剧变陡。受该断层影响,致密坚硬的石英砂岩强烈破碎,在层间转换部位形成最宽达54m的破碎带,为矿体的形成提供了良好的容矿空间。该断层控制了Ⅰ号矿体的展布和形态,是矿区主要的容矿构造之一;成矿后期它又进一步活动,对前期已形成的Ⅰ号矿体有一定程度的破坏。
2.2.4 F5断层
该断层长约320m,走向约295°,倾向北东,倾角55°~70°,为一压扭性逆冲断层。该断层为F2断层次一级牵引断层,它控制了Ⅱ1号矿体展布和形态,也是矿区内的主要容矿构造之一。
2.2.5 层间破碎带
该破碎带产在马查拉组灰岩和石英砂岩之间不同岩性转换部位,地表出露宽约5~20m,长约500m。总体呈北西—南东向展布,产状与地层产状一致,受后期构造叠加,深部破碎带最宽处达54m。Ⅰ号矿体主要受其控制,它也是矿区内主要的容矿构造之一。
2.2.6 节理裂隙
在马查拉组灰岩中,发育有四组裂隙。第一组产状为252°~273°∠53°~74°,该组裂隙与地层产状基本一致,属层间裂隙。第二、三、四组产状分别为30°~50°∠56°~80°、15°~20°∠60°~70°、55°~80°∠64°~83°,属张扭性裂隙。这四组裂隙中均充填有矿体和金属硫化物细脉,它控制了次要小脉状铅锌矿体的展布和形态,是矿区内次要的容矿构造。
2.2.7 F3断层
该断层长约250m,总体走向约250°,呈一向北西向“凸”的弧形。倾向北西西,倾角约53°~65°,断层面呈舒缓波状,为一压扭性逆冲断层。该断层走向和倾向上均切割了Ⅰ号矿体,是成矿后期构造,对Ⅰ矿体有一定程度的破坏。
矿区内出露的岩浆岩主要为上二叠统夏牙村组的基性玄武岩(地层中已细述)和燕山晚期的花岗斑岩()。
花岗斑岩(索打岩株)分布于矿区的中部,呈两个岩株和一条岩脉产出,三者总体呈北西—南东向展布。北西部岩株长轴展布方向约320°,面积约0.017km2;南东部岩株长轴近南北向展布,面积约0.012km2;中部岩脉走向340°,长约200m,宽约10m。该岩呈浅黄灰色—灰白色—肉红色,斑状结构,块状构造。斑晶矿物成分为斜长石(2%~4%)、条纹长石(2%~6%)、石英(6%~8%)和黑云母(5%);基质呈微粒花岗结构,主要矿物成份为石英(20%~25%)、斜长石(40%~45%)、蚀变绢云母(15%~20%)、少量捕虏体(1%~2%)。副矿物为锆石、电气石。该岩地表侵位于马查拉组上部页岩和石英砂岩的接触部位,属燕山晚期产物。小岩株和岩脉三者在深部可能相连,总体倾向北东。斑岩绿帘石化、绢云母化较强;其北东部围岩硅化、大理岩化、矽卡岩化等蚀变强烈。
花岗斑岩属富硅、钙性、铝过饱和系列的“S”型花岗岩,其微量元素分析结果(表1)显示,该岩Sn的丰度值最高达87×10-6,平均60.2×10-6、Pb的丰度值最高达171×10-6,平均113.4×10-6、Zn的丰度值最高达194×10-6,平均为111.9×10-6、Cu的丰度值最高达48.8×10-6,平均为32.9×10-6。与维式花岗岩相比,Sn是维式的20.07倍、Pb是维式的5.67倍、Zn是维式的1.86倍、Cu是维式的1.64倍。
表1 区内岩体微量元素含量表Table 1 Contents of trace elements in rock bodies in the region
总之,与矿区外围侵入岩相比,空间上从东达山岩基深成相→曲登岩体的中深成相→索打岩株浅成—超起浅成相,岩体规模越来越小,索打岩株侵位时间最晚,定位最浅,规模最小。随着时间上由老至新,空间上由深到浅,花岗岩酸、碱度逐渐增加,基性组份逐渐降低,微量元素逐渐富集,直到燕山晚期索打斑岩株侵位时Sn、Pb、Zn、Cu等微量元素富集达到顶峰,岩浆期后的含矿热液为矿体的形成提供了直接的物质来源。
索打水系异常以Sn、Pb为主,伴有Zn、Ag、Cu、Mo、W、Bi、B、F、As、Sb、Hg等元素的组合异常。Sn异常面积50.5km2,强度684.6×10-6,最大值5292×10-6;Pb异常面积41.2km2,强度1557×10-6,最大值9000×10-6。该异常具有规模大、衬度高,浓集中心明显,而且相互套合良好的特点。
图2 索打铅锌多金属矿区矿体与土壤Sn异常套合图Fig. 2 Overlap graph of ore bodies with Sn anomalies in soils in the Suoda Pb-Zn polymetallic ore district
通过1∶1万土壤测量,土壤中以Sn异常为主(见图2),由Pb、Zn、W组成综合异常。Sn异常规模大,有多处浓集中心,最大值达2%;Pb、Zn异常次之,异常向南延伸,最大值1%及2%;W异常面积小,含量低。综合异常展布间接反映了区内锡矿和铅锌矿的分布,显示了W、Sn、Pb、Zn、As、Sb元素的水平分带。矿区内圈出Sn、Pb、Zn、W综合异常一个(编号Snl号),Sn1异常主要分布于C1m2-a地层上,Sn异常一般值100×10-6~10000×10-6,最大值20000×10-6,面积1.2km2;Pb异常值300×10-6~1000×10-6,最大值10000×10-6;Zn异常一般值500×10-6~3000×10-6,最大值20000×10-6;W异常一般值5×10-6~10×10-6;最大值50×10-6。Sn、Pb、Zn、W异常套合较好,浓集中心明显,与Ⅰ、Ⅱ号矿体分布范围一致,是矿致异常。
矿区内共圈定矿体3条,矿脉8条,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ1号为主要矿体,其余为次要矿体。
Ⅰ号矿体分两部分:Ⅰ1矿体和Ⅰ2矿体。
3.1.1 Ⅰ1矿体
Ⅰ1矿体的分布严格受灰岩和石英砂岩的层间破碎带以及F4断层的双重控制,地表矿体形态呈向南“凸”的“月牙”形。矿体的展布方向为250°~320°,中间膨大,两端收敛。矿体长约140m,控制宽度1-28m,平均13.30m。矿体产状:近层间破碎带与地层产状一致,倾向南西;近F4与该断层产状一致,倾向南。矿体倾角一般为55°~62°。该矿体总体受层间破碎带控制,呈似层状,走向、倾向上均存在分支复合现象,走向上两端受F3、F4断层挟持,只是在层间破碎带与F4断层交汇部位膨大。
Ⅰ1矿体是一个以Cu、Zn为主的多金属矿体,伴生Pb、Ag、Fe,局部Pb、Ag达到工业品位。赋矿岩石主要为破碎石英砂岩,次为大理岩化灰岩和大理岩。矿体的平均品位Zn3.68%、Cu1.10%。
3.1.2 Ⅰ2号矿体
Ⅰ2矿体的分布受层间破碎控制,产状与地层产状一致,为260°∠58°,总体呈一脉状,北西向尖灭,南东端为F3断层所截,走向、倾向上均存在分支复合现象。该矿体长度约280m,控制宽度为1~17m,平均6.44m。
Ⅰ2矿体上部以Zn、Pb为主,下部以Cu为主,中部Cu、Zn、Pb共生。赋矿岩石以大理岩化灰岩为主,石英砂岩次之。矿体的平均品位为Zn1.85%、Pb1.60%、Cu0.73%。
Ⅱ号矿体分为两部分:Ⅱ1矿体和脉体Ⅱ2、Ⅱ3,整体呈树枝状,走向、倾向上均存在严重的分支复合现象,以Ⅱ1矿体为主。
Ⅱ1号矿体的分布受F5断层控制,产状为20°~56°∠57°~65°,总体呈脉状。该矿体长约180m,控制厚度为1~15.6m,平均厚度4.43m。
Ⅱ1号矿体是一个Zn、Pb、Ag三种元素均能独立成矿的多金属矿体,伴生Cu、Sn、Fe。赋矿岩石为大理岩化灰岩,矿体的平均品位为:Zn6.02%、Pb5.69% Ag109.22g/t。
该矿体的产状受F5断层影响,地表浅部较陡,向深部有变缓的趋势;矿体厚度变化遵循薄—厚—薄的分布规律;矿体品位向深部有变富的趋势。
Ⅳ1号矿体在地表未出露,为一隐伏矿体,呈透镜状,受灰岩的层间裂隙控制,产状为250°∠59°,控制厚度为6m。
Ⅳ1号矿体是一个以Zn、Pb为主的多金属矿体,伴生Ag,Fe、S,局部Ag达到工业品位。赋矿岩石为大理岩化灰岩,矿体的平均品位为Zn3.35%、Pb1.62%、Ag56.48 g/t。
矿区内金属元素有明显的分带现象:水平方向近花岗斑岩株为Cu、Sn带,远之则为Pb、Zn带;垂向上浅部以Pb、Zn为主,深部以Cu、Sn为主。造成这一现象的原因与矿区内的控矿因素有关,区域上北北西—北西向展布的澜沧江岛弧决定了矿区的主体构造格架,区内的地层、构造及岩体的展布均受其控制;矿区内的近南北向的主断裂构造(F1)控制了花岗斑岩株的展布,是导岩导矿构造,其后近东西向的一组压扭性逆冲断层直接控制了矿体的分布和形态;灰岩层及其与石英砂岩之间的层间破碎带是主要的容矿空间和赋矿层位;花岗斑岩株直接为矿体的形成提供了热源和物质来源,同时也使矿体定位在距其不远的围岩中。
总之,矿区内的矿体是受岩性、构造、岩浆岩的多重控制,岩性控制了矿体的总体展布,构造控制了矿体的形态,岩浆岩控制了矿体产出的空间位置。
矿区的主成矿元素应是Sn,无论是水系异常还是土壤异常均以Sn为主,异常具有规模大、衬度高,浓集中心明显,而且与矿体套合好,是典型的矿致异常。花岗斑岩的微量元素分析结果也佐证了这一事实,Sn的丰度值最高达87×10-6,平均60.2×10-6,是维式的20.07倍,而Pb是维式的5.67倍、Zn是维式的1.86倍、Cu是维式的1.64倍,显然Sn的浓集系数要比Pb、Zn、Cu都高得多。普查阶段已评价出锡达中型以上,由于当时锡是限制矿种,在成果报告中未予反映,下一步找矿应以锡为主。
目前矿区浅部以铅锌矿体为主,在浅部穿脉中已揭露到矽卡岩型的锡铜矿体,这个矽卡岩是由高温热液在浅部灰岩中形成的外矽卡岩,根据成矿地质条件,深部花岗斑岩体与灰岩的接触带上可能形成正矽卡岩,应以锡铜矿体为主,从而奠定了矿区“两层楼”的结构模式:浅部是铅锌多金属似层状、脉状、小透镜状矿体,深部应是沿岩体与灰岩接触带上分布的矽卡岩型锡铜矿体,找矿前景非常乐观,锡有望突破大型。
参考文献:
[1]1/20万芒康幅区域地质调查报告[R].
[2]西藏自治区芒康县索打矿区铅锌多金属矿详查报告[R].