路 超,彭 勇
(1. 青海省第四地质勘查院,青海 西宁 810029; 2. 青海省有色第一地质勘查院,青海 西宁 810000)
米扎纳能地区位于我国著名的三江多金属成矿带的北段,该区域内成矿时期从华力西期一直延续到喜山期,形成了众多的铜、铅、锌、银为主要成矿元素的多金属矿床(点)。米扎纳能铅锌多金属矿床属于通天河印支期铜铅锌成矿亚带[1]。本亚带位于西金乌兰—玉树造山带东段,西起风火山一带,东至玉树附近出省,与四川省的义敦成矿带相接,青海省内长400 km,宽10~50 km,北西向延伸略呈向北东突起的弧形,区域性北西向断裂和紧密褶皱为其主要特征,乌兰乌拉—玉树断裂和可可西里—金沙江断裂为该亚带南北边界,它们控制着区域地层分区和地层的展布。
测区属于华南地层大区—巴颜喀拉—羌北地层区—乌丽—杂多地层分区[2]。区内出露地层主要为晚三叠纪结扎群,其次为古近系沱沱河组和第四系洪冲积物。其中晚三叠纪结扎群在区内主要出露甲丕拉组及波里拉组两个岩性段,在区内出露面积较大,甲丕拉组地层是测区主要赋矿地层;沱沱河组地层呈北西—南东向展布,与区域地层走向基本一致,出露面积较小,与下伏三叠系甲丕拉组地层为角度不整合接触。第四纪地层主要分布于沟谷地带,有冰碛、冰水堆积、漂砾、砾石、砂土、湖积物、沼泽沉积、冲积及风积物等。
区域变质作用较低,在三叠纪地层中原岩结构、构造等特征保留完好。变质作用类型属区域低温动力变质作用。该种变质作用对区内矿化没有直接关系,但可能对区内铜、铅锌矿化的初步富集提供了热力支持。测区变质作用对金属矿产的形成起着重要的作用,各种变质作用产生的变质热液在参与地下水循环过程中通过与岩层发生交代蚀变作用,萃取岩石中的成矿元素使之迁移至有利的构造部位富集成矿。
矿区内出露的地层较简单,主要大面积出露三叠纪结扎群、古近纪、第四纪等地层[3]。地层走向北北西向。目前工作区内所发现的两条含矿带(Ⅰ-Ⅱ)均出露在三叠纪甲丕拉组地层中,矿化较集中于中—厚层灰岩和重晶石岩中。矿区主要有三组逆断层(F1、F2、F3),长均约10 km、走向北北西向、倾向南西,倾角46(°)~69(°)。其中最南面两组主要断裂控制了矿化带的展布及铅、锌等多金属矿体分布。另外,工作区未见岩浆岩出露。
FS-I号矿化带:位于测区南部,长约8.6 km、宽30~100 m,走向北北西向,产状为200(°)~220(°)∠46(°)~59(°)。矿化带主要赋存于三叠纪甲丕拉组地层中,受断层控制明显。带内蚀变可见褐铁矿化、绢云母化、硅化等。矿化不均匀,主要可见孔雀石化、黄铜化矿化、方铅矿化等[4]。带内局部地段受褶皱造影响发生偏转。且重晶石岩发育,重晶石岩中方铅矿化较强。通过槽探揭露及局部地段利用钻探深部工程验证,圈出铅锌铜银等多金属矿体23条,控制一般长100~560 m,宽1.09~12.23 m。品位Pb 0.30%~3.10%,最高4.74%;Zn 0.5%~1.23%,最高为2.20%;Cu 0.2%~2.60%,最高为5.11%;Ag 40~170.50 g/t,最高为294 g/t。
FS-2号矿化带:位于测区中部,长850 m、宽30~50 m,走向320(°),赋存于三叠纪甲丕拉组地层中,局部受褶皱影响发生偏转。矿化不均匀,主要为方铅矿化、孔雀石化等。该带目前控制程度较低,初步圈出铜铅锌银多金属矿体2条,一般宽1.80~2.95 m,品位Pb 0.66%,最高为1.16%,Cu 0.21%~2.60%,最高5.11%,Ag 41.2~61.4 g/t,最高159.60 g/t。
通过对米扎纳能矿床室内镜下光薄片鉴定,将矿床成矿作用分为热液期和表生期两个期次。热液期为主成矿期,该期又可进一步分为4个阶段:白云石化阶段阶段、重晶石阶段、多金属硫化物矿阶段和碳酸盐化阶段。
2.2.1 热液期
研究区地质构造属于扬子准地台南缘的滇东台褶带。受地壳演化过程中多期次构造运动的影响,地层普遍发生了不同程度的褶皱和断裂变形,尤其是断裂比较发育,多由北东向压性、压扭性断裂、东西向、北西向的小断层组成。论证区所在区域内构造发育,包括:务德断裂、鲁纳断裂、得德卡断裂、尖山坡背斜、白石岩-小河水大向斜等。
1)白云岩化阶段:矿化前围岩发生白云石化,野外可见坍塌的角砾状白云岩,镜下观测,为泥晶结构,白云石不能被染色,常被方解石脉穿插。
2)重晶石阶段:可见大量重晶石呈脉状产出,重晶石中多包裹有方铅矿、黄铜矿、黝铜矿等。此阶段镜下可见重晶石被黝铜矿穿插侵入,表明重晶石形成较早。并且重晶石中的流体包裹体形态较好,野外可见重晶石脉中浸染状、块状或者星点状的多金属硫化物。
3)多金属硫化物阶段阶段:此阶段出现大量的金属矿物,包括黄铁、黝铜、斑铜、方铅、闪锌矿等,黝铜矿多沿着黄铁矿裂隙充填,多见黄铜矿呈椭圆形或者它形不规则镶嵌在黝铜矿中。该阶段的黄铁矿多呈细粒—微粒状,黄铁矿呈自形—半自形分布于矿石中。此阶段,闪锌矿大量出现,交代黄铁矿,闪锌矿多出现被溶蚀交代现象,斑铜矿与黄铁闪锌矿都出现共生现象。
4)碳酸盐化阶段:沉淀结晶细小且晶面平整的方解石,形成方解石细脉。同时也出现重晶石。
2.2.2 表生期
表生期主要为褐铁矿、孔雀石和铜蓝等氧化物的产出阶段,矿体周围岩石表面多见因发生褐铁矿化而产生的红化现象。表生矿物系由原生硫化物矿石经地表氧化而成,发育于矿体的浅部近地表或地表,常具蜂窝状及薄膜状等组构特征。
矿物生成顺序为:Py>Sp>Bn>Bar>Thr>Ccp>Gn>Cov=mal。
区内在大地构造位置内产出有东莫扎抓和莫海拉亨两大型铅锌多金属矿床。本次工作区内的米扎纳能矿床与上述矿床地理位置相距约30 km,地质构造背景极为相近。通过三者从含矿地层、受北北西向构造控矿、化探异常特征、流体包裹体岩相学研究、成矿时代等对比,初步认为米扎纳能地区其矿床类型可能为受层间构造控矿的中—低温热液型矿床。
3.1.1 地层与岩性的标志
1)该区主要矿体赋存于甲丕拉组地层中,主要含矿岩性为中—厚层灰岩,重晶石岩。岩石中一般可见孔雀石化、方铅矿化、黄铜矿化、黄铁矿化。
2)甲丕拉组与波里拉组地层接触部位也是该区的直接找矿标志。
3)测区重晶石脉比较发育,重晶石中可见方铅矿化、孔雀石化、铜蓝矿化等,在重晶石脉与灰岩接触部位矿化往往较强。
3.1.2 构造标志
该区受北西向构造控矿明显,一般在北西向构造一带或附近岩石中可寻找多金属矿体。另外,测区存在一个北斜构造,在该构造核部或与两翼接触部位往往有利于铅多金属矿体的富集,背斜转折端并具有寻找富银矿体的空间。
3.2.1 地球化学标志
1)1∶5万水系沉积物测量所圈定的异常峰值高、浓度分带梯度大、浓集中心明显,分带规律性强其找矿意义较大。
2)1∶1万地化综合剖面上元素异常地段往往是多金属形成的有利地段。
3.2.2 地球物理标志
1∶1万激电剖面中,出现低阻高极化时,即是电阻率在200 Ω·m左右,视极化率大于2%时,是测区形成多金属矿本体的有利部位。
成矿地质体研究显示,米扎纳能地区铜铅锌多金属矿化成矿地质体为晚三叠世甲丕拉组的灰黑色灰岩与重晶石岩,矿化蚀变主要发育在两者接触带上。灰黑色灰岩,灰黑色—深灰色,块状—中厚层状构造,局部也可见有中薄层,泥晶构造,主要成分为灰泥,还有炭质和少量泥质,含炭质成分较高,一般发育较多的方解石细脉,脉体为方解石,白色,一般不宽,约2~10 mm,延伸一般不长,多为网脉状发育,同时发育有重晶石脉。甲丕拉组细砂岩—粉砂岩,岩石颜色多变,多为紫红色、灰绿色互层,还有少量浅灰色和土黄色细砂岩—粉砂岩组合。薄层状构造,细粒—泥质结构,局部可见较为明显的水平层理。主要成分为长石和石英,另外含有少量岩屑,石英含量约为75%,长石含量约为20%,岩屑含量约为5%,颗粒支撑,分选磨圆较好,胶结物肉眼不可见,推测为石英,整体粒度在0.1~0.2 mm之间。粉砂岩主要成分为泥质,泥质含量大于90%。部分地区可见砂岩内夹杂有十分明显的砾岩层。砾石成分主要为砂岩,磨圆度较好,分选一般,粒度在1~3 cm不等,依稀可见有小到大的沉积序列(见图1)。
图1 米扎纳能地区成矿地质体与成矿结构面
成矿构造和成矿结构面研究认为[5],矿化与甲丕拉组灰黑色灰岩与下伏砂岩的层间破碎带或接触带关系紧密,由于地层走向为北西向,其层间破碎带收到区域北西向构造的影响,同时工作区褶皱十分发育,基本上控制了矿体的空间展布。成矿结构面为甲丕拉组灰岩和砂岩的接触位置,矿化主要在发育在靠近灰黑色灰岩一侧,也有部分发育在砂岩中[6]。
成矿作用特征标志表现为主要为灰黑色灰岩与砂岩接触带上和灰岩内部重晶石脉的大量发育。
根据“三位一体”研究初步认为米扎纳能地区目前控制的I号矿化蚀变带以铅、银矿化为主。在该带北侧至少还存在一条与之近平行含矿带(FS-Ⅱ)(见图2),带与带之间近等距性平行展布,且矿化以铅银为主,伴生有铜等,地表蚀变极其发育[7]。另外,在I号含矿带东段处于背斜构造的转折端,目前已经发现富铅银矿体,初步显示了有利的成矿环境,分析认为在米扎纳地区背斜转折端虚脱部位有利于寻找富铅锌银矿段。
矿化受褶皱核部一系列虚脱构造控制,虚脱张开时产生瞬间极低压力,将含矿流体吸入其中(泵吸模式)成矿
通过近几年在米扎纳能地区的找矿工作,确定了三叠系结扎群甲丕拉组地层为测区的含矿地层,赋矿岩性主要为重晶石岩、夹重晶石脉中—厚层灰岩。该区存在一个背斜构造,核部及两翼接触部位有利于多金属矿化的形成及沉淀,且成矿受断层控制明显。在地表圈定了两条含矿带,利用槽探及钻探工程揭露控制,圈出了25条多金属矿体。通过与相邻矿区典型矿床的对比及成矿流体的研究,确定了该区的成矿类型。但整体上看,测区矿体品位较低,下一步应转变以往的找矿思路,以寻找富铅银矿为目标。认为米扎纳能地区具有寻找类似于东莫扎抓或莫海拉亨等大型矿床的前景。