黄文俊,陈小龙,张叶鹏,高 坡,王开朗
(湖南省有色地质勘查局二四七队,湖南 长沙 410129)
帮浦矿区东段铅锌多金属矿床位于冈底斯成矿带的驱龙-甲玛铜钼多金属矿集区,该矿集区已发现诸多大型-超大型矿床,包括驱龙、甲玛、冲江、厅宫、白容、知不拉等,矿床类型为斑岩-矽卡岩型[1]。
本文在总结矿床地质特征的基础上,结合矿床理论及区域成矿地质背景探讨其成矿机制,为矿区进一步开展勘查工作提供借鉴。
冈底斯带位于班公湖-怒江缝合带(BNSZ)和雅鲁藏布江缝合带(YZSZ)之间,以狮泉河-纳木错蛇绿岩带(SNMZ)和洛巴堆-米拉山断裂(LMF)为界,分为北冈底斯带、中冈底斯带和南冈底斯带[2]。冈底斯带在中新生代先后受雅鲁藏布江洋壳向南俯冲、洋壳消亡和期后的弧-陆碰撞及陆-陆碰撞作用,在冈底斯带南缘形成与洋壳俯冲及陆-陆碰撞有关的火山岩和侵入岩[3]。侯增谦等把西藏碰撞分为主碰撞(65Ma~41Ma)、晚碰撞(41Ma~26Ma)和后碰撞(25Ma~0Ma)三期。冈底斯成矿带矿床主要形成于后碰撞构造环境,其成矿时代主要集中在13Ma~18Ma,一部分矿床形成于晚碰撞期,其成岩成矿时代在24Ma~30Ma[3]。
矿区主要出露地层有二叠系下统洛巴堆组(P1l)、古近系古新统典中组(E1d)和第四系(Q)。其中洛巴堆组(P1l)下部为中酸性火山岩夹灰绿色板岩组成,中部为白色大理岩,上部为灰绿-灰黑色板岩、砂板岩夹砂岩。典中组(E1d)主要为安山岩、英安质熔结凝灰岩,上部出现流纹质英安岩。洛巴堆组与上覆典中组地层呈断层接触,部分地段为不整合接触。
区内断裂走向以东西向为主,其次为南北向、北东向。其中东西向断裂构造F1和F2是矿区的主要导矿容矿构造,而南北向和北东向断裂构造多对成矿起到一定的破坏作用。矿区主要褶皱为一同斜倒转背斜,轴迹呈近东西向,南翼南倾,北翼倒转向南倾,岩层倾角60°~85°,核部地层为下二叠统洛巴堆组(P1l)大理岩,南翼被东西向断裂F1和F2切割。
区内岩浆活动强烈,对成矿起着一定的控制作用。侵入岩主要为南部的错木拉(黑云母)二长花岗岩,以及呈岩枝和岩脉产出的二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩和闪长玢岩等。第三系火山岩呈断层或不整合于下二叠统地层之上,其间缺失中生代沉积。
区内主要矿体Ⅰ、Ⅱ号矿体产于近东西向的断裂破碎带中。
其中Ⅰ号矿体受断裂F1和岩性控制,赋存于洛巴堆组大理岩、矽卡岩及少量凝灰岩中,呈似层状、透镜状产出,沿倾向和走向均有夹石分布。矿体往西延伸至帮浦钼铜矿区,往东至16线以东,沿走向控制延伸逾1100m,倾向控制延伸273m~800m。矿体总体走向约100°,倾角主要在75°~85°之间。矿体不十分连续,厚度变化大,西部品位高、厚度大,往东品位变低、厚度变薄,属构造控矿、热液交代为主形成的矽卡岩型铅锌多金属矿。
Ⅱ号矿体受断裂F2和岩性控制,赋存于洛巴堆组板岩及少量凝灰岩中,呈似层状、透镜状产出。矿体西至3线以西,东至8线以东,沿走向控制延伸逾700m,倾向控制延伸30m~600m。矿体走向100°~120°,倾角73°~85°。矿体较连续,品位、厚度较Ⅰ号矿体低,为断裂构造控制的中-低温热液型充填型铅锌多金属矿。
除主要矿体,区内尚存在多条中小规模铅锌多金属矿体,产于次一级断裂构造和构造裂隙中,矿体赋存于洛巴堆组大理岩、板岩及典中组火山岩中,呈脉状、似层状,走向近东西、北西、北东向,倾角30°~80°不等,Ⅵ号矿体为矽卡岩型铅锌多金属矿体外,其余均为热液充填型铅锌多金属矿。
不同的矿石类型具有不同的物质成分。矽卡岩型铅锌多金属矿石的矿物成分比较复杂,矿体与围岩界线模糊,多为渐变关系,矿石矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、辉银矿等,脉石矿物有石榴石、透辉石、透闪石、绿帘石、绿泥石、石英等。热液充填型铅锌多金属矿石的矿物成分相对简单,矿体与围岩界线较为清晰,矿石矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、辉银矿等,脉石矿物有斜长石、白云石、石英等。主要矿石结构有晶粒结构、乳滴状结构、包含结构、溶蚀结构、交代结构、镶嵌结构等。矿石构造以浸染状构造和块状构造为主,亦可见条带状构造、斑点状构造、角砾状构造等。
方铅矿常与闪锌矿共生,与闪锌矿、黄铁矿、少量黄铜矿伴生产出。方铅矿中含交代残余的黄铁矿,周围常有黝铜矿、铜蓝环绕;在闪锌矿中见固溶体分离作用形成的黄铜矿乳滴;辉银矿则与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿组合在一起,是交代黄铁矿、方铅矿、闪锌矿的产物。根据矿物特征及矿物相互间关系,认为矿物的生成顺序为黄铁矿→方铅矿、闪锌矿、(辉银矿)→黄铜矿、(辉银矿)。
矿区围岩蚀变较发育,多呈线性展布,主要发育于断裂构造、地层接触带及两侧,蚀变种类有矽卡岩化、硅化、角岩化、黄铁矿化和绿泥石化等。蚀变岩在不同区域与标高范围环境下,具有不同的特征体现[4],其中矽卡岩化是与成矿关系最为密切的蚀变作用。
根据矿区地质特征、矿床地质特征,本文分析认为区内矿床存在两种成因:一种为矽卡岩型铅锌多金属矿床,另一种为中-低温热液充填型铅锌多金属矿床。
由于矿区研究程度较低,本文在总结成矿地质特征的基础上,结合矿床理论及大地构造背景,可将该矿床成矿机制简述如下:冈底斯主碰撞阶段,俯冲的印度大陆陆壳岩石圈板片发生断离,软流圈物质沿断离板片窗上涌,诱发亚洲大陆岩石圈地幔熔融,形成的幔源岩浆上侵,加热增厚的下地壳物质形成富含钼、铜、铅、锌等成矿元素的壳-幔岩浆混合[5,6]。
到晚碰撞转换阶段,混合岩浆沿区域深大断裂侵位,到墨竹工卡一带由于温度降低、压力减小,开始发生岩浆结晶分异作用,逐渐形成花岗岩、二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩和闪长玢岩等。同时结晶分异过程中大量含矿热液形成并聚集,富含钼、铜等高温元素的含矿热液首先在含矿二长花岗斑岩或花岗斑岩及围岩裂隙中沉淀富集,形成帮浦斑岩型钼(铜)矿床。富含铅、锌等低温元素的含矿热液在断裂构造等通道中继续运移,进一步萃取了围岩中的铅锌成矿元素,遇到化学性质活泼的洛巴堆组灰岩地层便发生交代作用,形成帮浦矿区东段矽卡岩型铅锌多金属矿床;当遇到化学性质不活泼的洛巴堆组砂板岩、典中组火山熔岩等地层,随着温度、压力的快速下降,便以贯入充填的方式就位于断裂破碎带及构造裂隙中,形成帮浦矿区东段的热液充填型铅锌多金属矿床。
通过介绍矿区成矿地质背景和矿床地质特征,分析总结了矿区两种不同类型铅锌多金属矿的成矿机制,以便更加深入研究矿床及区域成矿规律。冈底斯带的成矿地质条件优越,找矿前景巨大,但受交通和海拔等限制,基础研究相对薄弱,尚需进一步地质工作,不断总结找矿经验,以保证矿山生产,满足我国对矿产资源的需求。