西藏斯弄多银多金属矿床热液角砾岩特征及成因分析*

2021-07-13 01:54郝金月冉凤琴唐菊兴杨宗耀宋壮壮
矿床地质 2021年3期
关键词:角砾岩热液铅锌矿

郝金月,冉凤琴**,多 吉,唐菊兴,杨宗耀,吴 鑫,杨 昕 ,宋壮壮

(1 成都理工大学地球科学学院,四川成都 610059;2 西藏地质矿产勘查开发局,西藏拉萨 850000;3 中国地质科学院矿产资源研究所,自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京 100037;4 西南交通大学地球科学与环境工程学院,四川成都 611756;5 中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083)

浅成低温热液矿床中常见到不同类型的热液角砾 岩(Roedder,1984;Sillitoe et al.,1985;Jébark,1997;Eary et al.,2003),角砾岩呈筒状、圆锥状、扁平状等多种形态产出,主要受岩相和构造等控制。角砾岩因其具有高渗透率和孔隙度,是成矿物质运移和沉淀的通道和最佳场所,可以形成矿(化)体产于深部斑岩体上部或外围地区(Perello et al.,2001)。热液角砾岩作为主要的矿化体,与矿化之间存在明显的相关性(Corbett et al.,1997)。同时角砾岩型矿床也是重要的矿床类型之一,世界上几个超大型矿床均与角砾岩相关,比如伊朗特提斯带Chan-Zard角砾岩型金银矿床(Kouhestani et al.,2012)、俄罗斯北极楚科特卡地区Sentyabrsky NE 矿床(Savva et al.,2017)、河南秦岭祁雨沟角砾岩筒金矿床(Chen et al.,2009;Fan et al.,2011)等。研究矿床中与矿化相关的热液角砾岩空间分布、产状、相划分标志、流体演化等特征可以提供岩浆热液、火山热液、构造热液等不同流体的生成演化、蚀变矿化、成矿物理化学条件等方面的重要信息(Cas et al.,2011)。

冈底斯成矿带是中国重要的铜多金属资源基地之一,陆续发现诸如甲玛(林彬等,2019)、驱龙(杨志明等,2008)、雄村(郎兴海等,2019)等大型斑岩、矽卡岩型矿床以及蒙亚阿-龙马拉、斯弄多-纳如松多等多个铅锌矿集区(李光明等,2005)。其中,斯弄多和纳如松多为隐爆角砾岩型矿床,前人对斯弄多矿床的矿物学、地表蚀变岩帽、蚀变矿物分带、地球化学、微量元素、同位素年代学、流体包裹体、矿床成因等方面均进行过相关研究(肖鸿天,2020;杨宗耀等,2019;郭娜等,2019;丁帅,2017;寇平浪,2016;孟展,2016;Chen et al.,2014),但对角砾岩的类型、空间分布、蚀变矿化、成因等方面的研究不足,尚未开展系统地研究工作。笔者在配合矿区勘探工作综合研究中,详细观察并参与编录了11 个钻孔,初步查明了矿床热液角砾岩的空间分布、分类、蚀变和矿化等方面特征,简要探讨了其成因及与成矿之间的关系。

1 区域地质背景

斯弄多矿床位于西藏自治区谢通门县境内,大地构造位置上处于拉萨地体南缘冈底斯铅锌成矿带中段(图1)。受南侧雅鲁藏布特提斯洋盆和北侧班公湖-怒江特提斯洋盆俯冲消减、闭合造山的影响,区域构造活动强烈。主碰撞阶段,区域上形成近东西向展布的压性断裂、褶皱以及北东、北西向走滑断裂(钟康惠等,2012),强烈挤压作用形成向南或向北的推覆构造。大陆碰撞后伸展阶段形成南北向张性断裂带,并对早期构造加以改造。区域地层以火山-沉积建造为主,出露石炭系—二叠系浅海相碳酸盐-碎屑岩建造,中生界(J3—K1)海陆交互相碎屑岩-碳酸盐建造和新生代林子宗群(E1-2)陆相火山岩建造。区域岩浆活动具有期次多、规模大、类型多样的特点,既有出露面积巨大的深成侵入体,又有巨厚的火山喷发沉积岩层,是印度-亚洲大陆主碰撞过程火山作用响应(莫宣学等,2003)。

2 矿床地质特征

图1 拉萨地体构造格局及冈底斯铅锌成矿带矿床分布图(据Gao et al.,2021修改)1—晚三叠世花岗岩;2—早侏罗世花岗岩;3—早白垩世花岗岩;4—晚白垩世花岗岩;5—蛇绿混杂岩带;6—冈底斯北缘Pb-Zn-Ag成矿矿带;7—矽卡岩型Pb-Zn-Ag矿床;8—浅成低温热液型Pb-Zn-Cu矿床;9—地层界线;10—断裂带BNSZ—班公湖-怒江缝合带;SNMZ—狮泉河-纳木错蛇绿混杂岩带;GLZCF—噶尔-隆格尔-措麦断裂带矿床名称:(1)—亚贵拉铅锌矿床;(2)—洞中拉铅锌矿床;(3)—蒙亚啊铅锌矿床;(4)—拉乌铅锌矿床;(5)—则学铅锌矿床;(6)—纳如松多铅锌矿床;(7)—斯弄多银铅锌铜矿床;(8)—查藏措铜铅锌矿床;(9)—拉宗铅锌矿床;(10)—梅巴切勤铅锌铜矿床;(11)—查个勒铅锌铜钼矿床;(12)—北纳铅锌铜矿床;(13)—龙根铅锌铜矿床;(14)—邦布勒铅锌铜铁矿床Fig.1 Tectonic framework of Lhasa terrane and distribution of ore deposits in the Gangdise belt(modified after Gao et al.,2021)1—Late Triassic granitoids;2—Early Jurassic granitoids;3—Early Cretaceous granitoids;4—Late Cretaceous granitoids;5—Ophiolitic mélange zone;6—The area of Nyainqentanglha belt;7—Skarn Pb-Zn-Ag deposit;8—Hydrothermal and magmatic hydrothermal Pb-Zn-Cu deposit;9—Stratigraphic boundary;10—Fault zoneBNSZ—Bangong-Nujiang suture zone;SNMZ—Shiquanhe-Nam Tso Melange Zone;GLZCF—Gar-Lunggar-Zhari Namco fault zoneDeposits:(1)—Yaguila Pb-Zn deposit;(2)—Dongzhongla Pb-Zn deposit;(3)—Mengya’a Pb-Zn deposit;(4)—Lawu Pb-Zn deposit;(5)—Zexue Pb-Zn deposit;(6)—Narusongduo Pb-Zn deposit;(7)—Sinongduo Ag-Pb-Zn-Cu deposit;(8)—Chazangcuo Cu-Pb-Zn deposit;(9)—Lazong Pb-Zn de‐posit;(10)—Meibaqieqin Pb-Zn-Cu deposit;(11)—Chagele Pb-Zn-Cu-Mo deposit;(12)—Beina Pb-Zn-Cu deposit;(13)—Longgen Pb-Zn-Cu deposit;(14)—Bangbule Pb-Zn-Cu-Fe deposit

斯弄多矿床由隐爆角砾岩型矿体、热液脉型银铅锌矿体和产于断裂上盘的独立银矿体组成。目前,共探明 Pb+Zn 金属量大于 30 万 t,Ag 金属量(331+332 类别)超过400 t(唐菊兴等,2016)。研究区位于火山机构旁侧,放射状断裂及线性构造发育,可能直接控制着矿体的展布。研究区地层主要为林子宗群典中组火山岩。岩石类型有晶屑凝灰岩、火山角砾岩、热液角砾岩、熔结凝灰岩等(图2)。研究区出露岩体主要为花岗斑岩、黑云母花岗斑岩、流纹斑岩,呈岩株、岩脉产出,与围岩侵入接触。

矿区内新生代火山活动强烈,形成了区内丰富的网脉状裂隙系统、蚀变、矿化和热液角砾岩。矿区围岩蚀变矿物以绢云母、高岭石、蒙脱石(图3c)、铁白云石(图3d)、绿泥石、白云母(图3f)、碳酸盐(图3g)等中低温矿物为主,显示绢云母-冰长石型蚀变特征(Heald et al.,1987)。浅地表或破碎带附近发育碧玉(图3a)、褐铁矿化(图3b)、菱锰矿化(图3e、h)。

矿石构造以块状(图4a、b)、角砾状构造(图4c)为主,其次为浸染状、团斑状(图4d)、脉状(图4e、f)和条带状构造。矿石结构包括自形晶结构、交代结构、固溶体分离结构等。矿石中的金属矿物以方铅矿、闪锌矿、黄铁矿为主,少量黄铜矿、辉银矿、硫砷铜银矿、赤铁矿等。脉石矿物有石英、长石、绿泥石、白云母、铁锰碳酸盐矿物等。根据矿物共生组合、脉体间的穿插关系以及蚀变矿化等特征,将斯弄多矿床成矿过程划分为石英-黄铁矿阶段、黄铁矿-方铅矿-闪锌矿阶段、银多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐化阶段(丁帅,2017)。

3 热液角砾岩特征

3.1 产状

斯弄多矿区热液角砾岩发育,主要呈筒状、脉状产出。根据角砾岩的空间分布特征,将矿区角砾岩分为Ⅰ号富矿角砾岩筒、Ⅱ号贫矿角砾岩筒以及热液脉型角砾岩。

图2 研究区角砾岩筒分布及勘探线布置图1—第四系;2—流纹斑岩;3—晶屑凝灰岩;4—凝灰岩;5—火山碎屑岩;6—隐爆角砾岩;7—黑云母花岗斑岩;8—花岗斑岩;9—勘探线及位置;10—钻孔编号;11—铅锌矿脉;12—A-B剖面图;Ⅰ—富矿角砾岩筒;Ⅱ—贫矿角砾岩筒Fig.2 The location of the hydrothermal breccia pipes and the layout of the exploration line in the study area1—Quaternary;2—Rhyolite;3—Crystalline tuff;4—Tuff;5—Pyroclastic rock;6—Cryptoexplosive breccia;7—Biotite granite porphyry;8—Granite porphyry;9—Exploration line and location;10—Borehole number;11—Lead-zinc vein;12—Section of A-B;Ⅰ—Rich ore breccia pipe;Ⅱ—Poor ore breccia pipe

Ⅰ号富矿角砾岩筒位于研究区北西侧,平面形态呈近圆形,分布特征主要受0-1 勘探线控制(图5),垂向上呈近直立筒状,目前控制长约60 m,宽约30 m,厚度近50 m(唐菊兴等,2016)。角砾岩类型以岩浆蒸汽角砾岩为主,蚀变主要为硅化、绢云母化、蒙脱石化和伊利石化等,矿化以团斑状-块状、角砾状铅锌银矿化为主,铅锌品位15%~20%。

Ⅱ号贫矿角砾岩体2个野外露头Ⅱ-1、Ⅱ-2分别呈椭圆形、近圆形,面积分别为80 m×50 m 和25 m×20 m。角砾岩展布特征受0-15 号勘探线控制。A-B钻孔剖面图(图6)中,垂向上呈漏斗状,与围岩火山碎屑岩、凝灰岩等突变接触,接触面与水平面夹角70°~85°。角砾岩多分布在距地表250 m 以内,海拨标高5050~5300 m。Ⅱ号贫矿角砾岩筒下方可见含矿角砾岩,角砾岩呈脉状产于火山角砾岩中,海拨标高4860~5000 m。局部层位出现块状、角砾状矿石,宽度0.8~1.0 m。蚀变以硅化、白云母化和赤铁矿化为主,黄钾铁矾常见。Ⅱ号角砾岩体几乎不含铅锌矿化。

矿区角砾岩筒外围热液角砾岩主要呈脉状产出(图7f~g)。角砾岩脉宽最窄处不足1 cm,常见厚度为0.5~2.0 m(郝金月等,2021)。钻孔岩心编录中,识别出多条北西-南东向的构造破碎带。破碎带宽5~30 m不等,走向与热液脉型矿体基本一致,倾角45°~65°。构造破碎带内岩心破碎,两侧岩性出现突变,破碎带附近发育断层泥,黏土化发育。构造薄弱带及其附近发育构造热液角砾岩。角砾岩岩芯多破碎,与围岩接触关系多被破坏,导致角砾岩产状较为混乱。

3.2 角砾岩分类及特征

热液角砾岩的形成与矿区强烈的火山活动有关,依据Sillitoe(1985)的分类方案,将斯弄多矿床热液角砾岩分为气喷角砾岩、岩浆蒸汽角砾岩和构造热液角砾岩3 大类,其中根据角砾岩产状、颜色及胶结物成分差异,将岩浆蒸汽角砾岩进一步划分为A类和B类,角砾岩主要特征见表1。

气喷角砾岩:角砾岩与其他类型角砾岩之间接触线平直(图7a)具隐爆角砾岩结构,胶结物支撑,角砾含量30%~45%,以棱角状为主,砾径2~7 cm不等,可拼性强,基本不发生旋转。角砾成分单一,为灰黑色含角砾晶屑凝灰岩,角砾边缘浅黄色碳酸盐化发育,局部显示绿帘石化。杂基少见,胶结物以石英为主,可见冰长石和自形晶石英,石英的次生加大边结构、梳状结构、韵律环带结构以及晶簇构造常见。

图3 斯弄多矿床主要蚀变类型照片a.BZK0106-241.2 m 碧玉;b.WZK3601-326.6 m 褐铁矿化及石英晶洞构造;c.WZK2001-291.5 m 白色、浅黄色蒙脱石化和多硅白云母化;d.T003-194.2 m 铁白云石化;e.T001-103 m 菱锰矿(红纹石)化;f.WZK001-364.3 m 白云母化;g.叶片状方解石;h.T009-85.5 m,菱锰矿化Ank—铁白云石;Cal—碳酸盐矿物;Jas—碧玉;Lm—褐铁矿;Mnt—蒙脱石;Ms—白云母;Phe—多硅白云母;Rds—菱锰矿Fig.3 Photographs of major alteration minerals in the Sinongduo deposita.BZK0106-241.2 m Jasper;b.WZK3601-326.6 m limonite mineralization and quartz crystal drusy;c.WZK2001-291.5 m montmorillonite and phengite;d.T003-194.2 m ankerite;e.T001-103 m rhodochrosite;f.WZK001-364.3m muscovization;g.Bladed calcite;h.T009-85.5 m rhodochrositeAnk—Ankerite;Cal—Calcite;Jas—Jasper;Lm—Limonite;Mnt—Montmorillonite;Ms—Muscovite;Phe—Phengite;Rds—Rhodochrosite

A 类岩浆蒸汽角砾岩(图7c):主要分布在Ⅰ号富矿角砾岩筒中。角砾以棱角状-次圆状为主,呈三角状、不规则状等,粒径1~3 cm 不等,分选差;胶结物中团斑状、块状铅锌矿化常见,铅锌品位15%~20%。岩筒边缘,网脉状硫化物发育,铅锌品位低。

B 类岩浆蒸汽角砾岩(图7d):Ⅱ号隐爆角砾岩筒的主要岩石类型,新鲜面呈红色,空间上显示分带性。由隐爆中心向外,角砾岩支撑类型由杂基支撑逐渐过渡到颗粒支撑,胶结物颜色变浅,赤铁矿化逐渐减弱。隐爆中心爆破程度最高,角砾多为毫米级角砾,填隙物含量可达75%。从中心向外围,角砾砾径逐渐变大,以厘米级为主,最外围的凝灰岩中碎裂化明显,角砾显示可拼合性。根据角砾大小及胶结物含量差异,将隐爆角砾岩分为爆破中心相、震碎角砾岩相、震裂角砾岩相以及边缘相。

构造热液角砾岩(图7e):产于破碎带中,角砾岩岩芯破碎,与围岩接触界线不清,含大量泥质。构造热液角砾岩以具多米诺骨牌的排列方式区别于其他热液角砾岩(郝金月等,2021)。

图4 斯弄多矿床矿石构造照片a.BQZK0022-23.7 m 方铅矿、闪锌矿、硫砷铜银矿等金属硫化物呈致密块状;b.BQZK0022-195.43 m 方铅矿、闪锌矿、硫砷铜银矿等金属硫化物呈块状构造;c.BQZK0022-161.1 m 方铅矿、闪锌矿、含银矿物等硫化物作为角砾岩胶结物构成角砾岩矿石构造;d.BQZK0022-144.8 m方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等金属矿物呈稠密浸染状-团斑状;e.BQZK0022-46.7 m 方铅矿、闪锌矿脉,脉体边缘平直;f.BQZK0022-40.6 m 方铅矿、闪锌矿、黄铁矿矿化脉Gn—方铅矿;Sph—闪锌矿;Py—黄铁矿Fig.4 Photographs of specimens of ore structures of the Sinongduo deposita.BQZK0022-23.7 m metal sulfides such as galena,sphalerite and proustite in dense mass;b.BQZK0022-195.43 m metal sulfides such as galena,sphalerite,pyrite and arsenic exhibiting massive structures;c.BQZK0022-161.1 m sulfides such as galena,sphalerite,and silver-bearing minerals acted as breccia cements to form breccia ore structures;d.BQZK0022-144.8 m galena,sphalerite,pyrite and other metal minerals densely disseminated and porphyritically distributed;e.BQZK0022-46.7 m galena and sphalerite veins with straight edges;f.BQZK0022-40.6 m galena,sphalerite,and pyrite mineralized veinsGn—Galena;Sph—Sphalerite;Py—Pyrite

3.3 蚀变矿化特征

Ⅰ号隐爆角砾岩型矿体是主要的矿体类型之一,岩石类型以A 类热液角砾岩为主。方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等金属硫化物沿角砾支撑空间形成网脉状、角砾状、块状等矿石构造。角砾岩筒中蚀变类型主要为硅化、蒙脱石化、绢云母化和伊利石化,局部地区褐铁矿化和铁白云石化发育。其中硅化主要表现为网脉状玉髓化、胶结物中多期次硅质胶结以及晚期纯白色石英脉;黏土化在角砾边缘和胶结物均发育,可交代长石形成交代假象结构。

图5 斯弄多矿区0号勘探线剖面示意图1—第四系;2—花岗斑岩;3—火山角砾岩;4—凝灰岩;5—流纹斑岩;6—隐爆角砾岩;7—铅锌矿脉;8—钻孔及编号;9—构造破碎带及编号Fig.5 Schematic cross-section along No.0 exploration line in the Sinongduo mining area1—Quaternary;2—Granite porphyry;3—Volcanic breccia;4—Tuff;5—Rhyolite porphyry;6—Cryptoexplosive breccia;7—Lead-zinc vein;8—Drill hole and its serial number;9—Structural fracture zone and number

Ⅱ号隐爆角砾岩筒中赤铁矿化发育,镜下表现为隐晶-微晶集合体,少数具板状自形晶。几乎不含铅锌矿化,为贫矿岩体。蚀变矿物以硅化、白云母化和赤铁矿化为主,黄钾铁矾常见。由隐爆中心向外围,赤铁矿化、硅化逐渐减弱。爆破中心角砾岩相中,赤铁矿化、褐铁矿化以及浅绿色伊利石化发育,硅质含量可高达30%。

气喷角砾岩和构造热液角砾岩与矿化无关。蚀变类型主要为硅化和浅黄色碳酸盐化,胶结物中常见矿物组合为梳状石英+碳酸盐+冰长石、碳酸盐矿物+黄铁矿、可见叶片状方解石。受后期热液叠加改造影响,胶结物中可充填金属硫化物。

图6 斯弄多矿区A-B剖面图1—第四系;2—花岗斑岩;3—火山角砾岩;4—流纹斑岩;5—隐爆角砾岩;6—岩相分界线;7—钻孔及编号;8—震裂隐爆角砾岩相带;9—震碎角砾岩相;10—爆破中心角砾岩相;11—脉状矿体Fig.6 Section A-B of the Sinongduo mining area1—Quaternary;2—Granite porphyry;3—Volcanic breccia;4—Rhyolite porphyry;5—Cryptoexplosive breccia;6—Lithographic boundary;7—Drill hole and its serial number;8—Shocked cryptoexplosive breccia facies;9—Fragmented breccia facies;10—Blasting center breccia facies;11—Vein orebody

Ⅰ号隐爆角砾岩筒外围地区,围岩中普遍发育星点状-稀疏浸染状方铅矿化,局部呈团斑状(图8a)、网脉状,蚀变以青磐岩化为主。网脉状张性裂隙中填充不同类型热液角砾岩细脉和低品位矿化硫化物细脉,常见矿物组合包括黄铁矿+铁锰碳酸盐矿物+铁绿泥石(图8b)、石英+黄铁矿+方铅矿+闪锌矿+绿泥石(图8c)、石英+黄铁矿、黄铁矿+闪锌矿+绿泥石(图8d)、石英+黄铁矿+绿泥石+绢云母等。

表1 斯弄多矿区热液角砾岩分类特征Table 1 Classification of hydrothermal breccias in the Sinongduo ore district

图7 矿区热液角砾岩岩石学特征a.气喷角砾岩与岩浆蒸汽角砾岩接触界线;b.气喷角砾岩;c.BZK0022-38.6 m A类岩浆蒸汽角砾岩;d.BZK0501-14.5 m B类岩浆蒸汽角砾岩;e.构造热液角砾岩;f.产于围岩中的热液角砾岩脉,脉体中碳酸盐化发育;g.产于围岩中的玉髓胶结热液角砾岩脉Q—石英;Cal—碳酸盐矿物Fig.7 Petrological characteristics of hydrothermal breccias in the mining areaa.Contact boundary between phreatic breccias and phreatomagmatic breccias;b.Phreatic breccias;c.Class A phreatomagmatic breccias from BZK0022-38.6 m;d.Class B phreatomagmatic breccias from BZK0501-14.5 m;e.Tectonic hydrothermal breccias;f.Hydrothermal breccia veins produced in the surrounding rock,and carbonatized in the veins;g.Chalcedony cementing hydrothermal breccias produced in the wall rockQ—Quartz;Cal—Carbonates minerals

图8 热液角砾岩蚀变矿化特征a.团斑状黄铁矿和方铅矿化;b.矿化热液角砾岩脉;c.铅锌矿化脉体中碳酸盐化、绿泥石化和硅化发育;d.热液角砾岩中的多金属硫化物脉Gn—方铅矿;Sph—闪锌矿;Py—黄铁矿;Q—石英;Cal—碳酸盐矿物;Chl—绿泥石Fig.8 Alteration and mineralization characteristics of hydrothermal brecciasa.Porphyritic pyrite and galena mineralization;b.Mineralized hydrothermal breccias;c.Lead-zinc mineralized veins with development of carbonate,chlorite and silicification;d.Polymetallic sulfides veins in hydrothermal brecciaGn—Galena;Sph—Sphalerite;Py—Pyrite;Q—Quartz;Cal—Calcite;Chl—Chlorite

4 讨 论

4.1 热液角砾岩成因

Sillitoe(1985)总结了岩浆系统中热液角砾岩形成的六种主要成因机制:①二次沸腾和减压过程中岩浆热液从岩浆房释放;②地下孔隙水被岩浆加热发生膨胀;③地下水与岩浆的混合作用导致地下水爆破;④下部岩浆房顶部岩石破碎、减压、喷发;⑤岩浆侵位过程围岩的机械破碎;⑥构造作用形成的构造角砾岩。

角砾岩野外露头及钻孔剖面揭示的空间分布特征显示,斯弄多矿床中,热液角砾岩主要呈筒状产出,角砾岩筒外围网脉状、树枝状裂隙系统发育。研究显示,含水岩浆通过减压沸腾作用可以释放足够的机械能使围岩发生破碎形成角砾岩体(Burnham,1985),同时形成大量树枝状、脉状张性裂隙(Chen et al.,2009)。这些丰富的裂隙系统一方面流体的运移和元素沉淀提供了必要的通道和场所,降低了角砾岩化所需的初始能量;另一方面,裂隙在流体运移过程中不断被改造和扩张,增加了岩石原有的孔隙度和连通性,加快或促进了角砾岩化进程。

气喷角砾岩靠近地表附近,胶结物以硅质和碳酸盐矿物为主,缺少硫化物,显示热水隐爆的特征。流体性质以大气降水为主,深部岩浆热液仅提供热量来源。局部地区裂隙不发育,地表以下孔隙水进入不透水岩石单元形成的构造圈闭,在不断被深部岩浆热液加热过程中气体突然释放,导致压力骤增,最终隐爆围岩形成气喷角砾岩。

岩浆蒸汽角砾岩主要产于角砾岩筒中,角砾多为棱角状-次棱角状,可拼合性强。角砾岩筒的形成是多期隐爆的结果,具有多幕式、多阶段的特点(刘国华等,2012;Fan et al.,2011)。在隐爆角砾岩筒及其附近发育广泛的硅化作用,多期次硅化作用使早期形成的次级断裂、岩石孔隙等不同的通道和空间形成局部圈闭,是引起后期爆破主要原因(Zhang et al.,2019;章增凤,1991)。Ⅰ号富矿角砾岩筒和Ⅱ号贫矿角砾岩筒在空间上紧密共生,两者在胶结物成分、蚀变矿化方面差别很大,可能主要是由于发生隐爆作用的流体性质差异引起的。对Ⅰ号富矿角砾岩筒的蚀变分带(郭娜等,2019)、流体包裹体(李海峰等,2017;丁帅,2017)以及同位素(付燕刚等,2017)研究结果表明,成矿流体以大气降水为主,保留部分岩浆热液的特点,整体表现为近中性还原性质。Ⅱ号贫矿角砾岩筒中赤铁矿和黄钾铁矾常见,受浅地表酸性淋滤带影响,流体表现为偏酸性氧化性质。岩浆热液角砾岩的空间分带以及蚀变矿化特征显示,地下水和岩浆热液不同程度的混合作用和沸腾作用可能是其形成的主要原因。

构造热液角砾岩产于构造破碎带中,角砾具多米诺骨牌排列构造,为构造应力作用下机械破碎的产物。受后期热液叠加改造,角砾胶结物中可出现黄铁矿等金属硫化物。

4.2 热液角砾岩矿化机制

浅成低温热液矿床成矿机制研究显示,流体沸腾可能是造成贵贱金属沉淀的主要原因(Heden‐quist,1991)。近年来对金属溶解度的实验和计算机模拟结果表明,矿物溶解度的变化并不是单纯受温度控制或由温度变化引起(Hayashi et al.,1992;Spy‐cher et al.,1989),其主要受控于沸腾期间挥发性组分(CO2、H2S 等)的出溶过程中消耗H+(Drummond et al.,1985)。流体沸腾是热液从深部向上运移的过程中,由于赋存空间的突然膨胀(热液隐爆),发生“减气去压”而导致流体发生沸腾的现象,沸腾作用会造成流体成分、物理化学性质的突然改变,引起流体的不混溶作用,致使成矿元素快速沉淀在沸腾面或不混溶面附近聚集成矿(张成江,2005)。

斯弄多矿体组合形式中,独立Ag 矿体常产于热液脉型Pb-Zn 矿体之上。郭娜等(2019)建立了斯弄多浅成低温热液矿床的蚀变分带模型,认为在隐爆角砾岩矿体中显示明显的元素分带性,Ag 主要赋存于绢云母-伊利石带,Pb-Zn 主要赋存在绢云母-伊利石-蒙脱石带。Spycher 等(1989)将浅成低温热液贵金属矿床中金属元素的垂向分带解释为金属沉淀所需流体沸腾量间的差异性。流体的沸腾和隐爆事件控制了金属元素的渗透性,该过程涉及大气降水对成矿热液的反复稀释和沸腾(Kouhestani et al.,2012;2015;Savva et al.,2017)。

斯弄多矿床中,与成矿作用相关的热液角砾岩主要产于Ⅰ号富矿角砾岩筒中。角砾岩成岩成矿作用可能是同一地质过程不同阶段的产物(刘家远等,1991),具有多幕式、多阶段的特点。含矿角砾岩形成过程中,深部岩浆活动提供了成矿物质和热量来源,成矿热液沿裂隙向地表运移过程中,与大气降水发生不同程度的混合作用和沸腾作用,最终导致金属元素过饱和析出成矿。晚期阶段的隐爆事件可对前期阶段形成的矿体造成破坏,该过程中受氧逸度等的影响,可能不利于成矿元素的沉淀(Zhang et al.,2019),但有利于围岩和岩体顶部脆性破裂、角砾岩化以及远程矿化的多次叠加。远离隐爆中心的外围地区,铅锌矿化多以裂隙式充填物、角砾充填物和裂隙扩容脉群的形式产出,这些矿化脉可能是成矿热液隐爆之后矿化热液逐渐冷却形成的(卿敏等,2002)。Ⅱ号隐爆角砾岩筒中角砾岩无明显矿化发生,可能是酸性、偏氧化的环境改变了金属的溶解度。

5 结 论

(1)斯弄多矿床热液角砾岩主要呈筒状、脉状产出,根据角砾岩岩石学特征,将矿区热液角砾岩分为气喷角砾岩、岩浆蒸汽角砾岩和构造热液角砾岩3 类。

(2)根据含矿性差异,矿区角砾岩分为Ⅰ号富矿角砾岩筒和Ⅱ号贫矿角砾岩筒。Ⅰ号角砾岩筒中蚀变矿物以蒙脱石、伊利石、绢云母为主;Ⅱ号角砾岩筒中蚀变矿物以白云母、赤铁矿和黄钾铁矾为主,未见明显铅锌矿化。角砾岩筒外围地区,热液角砾岩主要呈细脉状产出,发育低品位铅锌矿化脉。

(3)岩浆蒸汽角砾岩与成矿作用密切相关,大气降水与岩浆热液不同程度的混合作用和沸腾作用,是角砾岩形成和矿化的主要原因。

致 谢感谢匿名评审专家提出的宝贵意见和中肯建议;感谢中瑞有矿业公司在野外工作期间提供的帮助。

附中文参考文献

丁帅.2017.西藏冈底斯成矿带斯弄多浅成低温热液型银铅锌矿床成岩与成矿作用研究(博士论文)[D].导师:陈毓川,唐菊兴.成都:成都理工大学.

董国臣,莫宣学,赵志丹,王亮,周肃.2005.拉萨北部林周盆地林子宗火山岩层序新议[J].地质通报,24(6):549-557.

付燕刚,胡古月,唐菊兴,刘秋萍,王豪.2017.西藏斯弄多低硫化型浅成低温热液Ag-Pb-Zn 矿床:Si-H-O 同位素的示踪应用[J].地质学报,91(4):836-848.

郭娜,郭文铂,刘栋,黄一入,郑龙,郭亚楠.2019.冈底斯成矿带陆相火山岩区浅成低温热液矿床蚀变分带模型——以西藏斯弄多矿床为例[J].岩石学报,35(3):833-848.

郝金月,冉凤琴,吴鑫.2021.西藏斯弄多银多金属矿床北部角砾岩特征及成因[J].世界有色金属,(2):122-123.

郎兴海,郭文铂,王旭辉,邓煜霖,杨宗耀,谢富伟,李壮,张忠,姜楷.2019.西藏雄村矿集区含矿斑岩成因及构造意义:来自年代学及地球化学的约束[J].岩石学报,35(7):2105-2123.

李光明,曾庆贵,雍永源,高大,王高明,刘波.2005.西藏冈底斯成矿带浅成低温热液型金锑矿床的发现及其意义——以西藏弄如日金锑矿床为例[J].矿床地质,24(6):595-602.

李海峰,唐菊兴,丁帅,李壮,胡古月,谢富伟,周会林,杨宗耀,施硕.2017.西藏斯弄多银-铅-锌矿床流体包裹体研究和稳定同位素特征[J].地球学报,38(5):670-686.

林彬,唐菊兴,唐攀,郑文宝,Greg H,陈国良,张忠坤.2019.斑岩成矿系统多中心复合成矿作用模型——以西藏甲玛超大型矿床为例[J].矿床地质,38(6):1204-1222.

刘国华,徐令兵,田磊,王红莲.2012.河南祁雨沟爆角砾岩筒的侧向隐爆模式探讨[J].矿产勘查,3(1):16-22.

刘家远,王容嵘.1991.羊鸡山爆破岩筒型斑岩金矿床及其成矿岩浆建造[J].河北地质学院学报,(3):255-268.

孟展.2016.西藏斯弄多铅锌银矿床矿物学特征研究及地质意义(硕士论文)[D].导师:唐菊兴.成都:成都理工大学.

莫宣学, 赵志丹, 邓晋福, 董国臣, 周肃, 郭铁鹰, 张双全, 王亮亮.2003. 印度-亚洲大陆主碰撞过程的火山作用响应[J]. 地学前缘,(3):135-148.

卿敏,韩先菊.2002.隐爆角砾岩型金矿研究述评[J].黄金地质,(2):1-7.

唐菊兴,丁帅,孟展,胡古月,高一鸣,谢富伟,李壮,袁梅,杨宗耀,陈国荣,李于海,杨洪钰,付燕刚.2016.西藏林子宗群火山岩中首次发现低硫化型浅成低温热液型矿床——以斯弄多银多金属矿为例[J].地球学报,37(4):461-470.

肖鸿天.2020.西藏斯弄多银多金属矿床黄铁矿、闪锌矿LA-ICP-MS微量元素地球化学特征及其成因意义(硕士论文)[D].导师:唐菊兴.成都:成都理工大学.

杨志明,侯增谦,宋玉财,李振清,夏代详,潘凤雏.2008.西藏驱龙超大型斑岩铜矿床:地质、蚀变与成矿[J].矿床地质, 27(3): 279-318.

杨宗耀,张崇海,赵晓彦,郎兴海,肖鸿天,梁君.2019.西藏斯弄多银多金属矿床岩石地球化学特征及找矿前景[J].物探与化探,43(4):702-708.

章增凤.1991.隐爆角砾岩的特征及其形成机制[J].地质科技情报,10(4):1-5.

钟康惠,李磊,周慧文,白景国,李伟,钟婉婷,张勇强,蔺吉庆,郑凡石,黄小雨.2012.西藏甲玛-卡军果推-滑覆构造系特征[J].地球学报,33(4):411-423.

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