西藏查个勒铜铅锌矿床地质特征与成矿机理*

2016-02-23 13:08张朋举钟康惠杨成业
现代矿业 2016年8期
关键词:斑岩铅锌矿矿石

张朋举 钟康惠 杨成业

(1.成都理工大学沉积地质研究院;2.成都理工大学地球科学学院)



西藏查个勒铜铅锌矿床地质特征与成矿机理*

张朋举1钟康惠2杨成业2

(1.成都理工大学沉积地质研究院;2.成都理工大学地球科学学院)

西藏查个勒铜铅锌多金属矿床位于冈底斯多金属成矿带,矿区出露地层大部分为中二叠统下拉组(P2x),少量的始新统帕那组(E2p)地层,岩性主要为碳钙质板岩夹灰岩,矿区内断裂构造广布,各断层规模不大,花岗斑岩侵入到碳酸盐岩地层中,形成了矽卡岩型矿床。在分析矿区地质特征、矿体特征、矿石特征的基础上,对矿化蚀变带进行了划分并对其分布特征进行了讨论,在此基础对矿床成矿时代及成矿机理进行了探讨,对于区内找矿工作有一定的参考价值。

地质特征矿体特征矿化蚀变带成矿时代成矿机理

查个勒矿床位于西藏日喀则昂仁县,在区域上属于著名的冈底斯多金属成矿带西段,是西藏最重要的铜铅锌成矿带。冈底斯成矿带是经历了复杂地质构造演化历史的多岛弧碰撞造山带,包括古特提斯洋—陆构造体制演化阶段、新特提斯洋—陆构造体制演化阶段和喜马拉雅中—晚期陆—陆汇聚碰撞构造体制演化阶段[1],后2个阶段对区域内地层展布、岩浆活动及多金属成矿作用有重要影响。冈底斯成矿带强烈的燕山晚期、喜山期的黑云母花岗岩(花岗斑岩、石英斑岩)岩浆活动控制了矽卡岩型铜铅锌铁钼矿床的分布[2]。查个勒铅锌矿属于矽卡岩型矿床,由花岗斑岩侵入灰岩地层中,属于典型的矽卡岩型矿床。冈底斯多金属成矿带内存在大型的矽卡岩型矿床,通过对查个勒矿床的地质特征和成矿机理进行研究,对于该区域进一步扩大找矿成果、提高区域矿产勘查水平有一定的积极意义。

1 矿区地质特征

查个勒铜铅锌矿矿区出露的地层绝大部分为中二叠统下拉组(P2x),仅南西侧有少量始新统帕那组(E2p)地层出露。根据中二叠统下拉组(P2x)岩性特征及分布规律,可将其划分为3个岩性段:①下拉组一段(P2x1),岩性均为千枚岩;②下拉组二段(P2x2),岩性主要包括石英杂砂岩、石英砂岩及板岩,前两者集中分布,或互层产出,或形成石英杂砂岩、石英砂岩夹板岩的产出状态;③下拉组三段(P2x3),岩性主要包括灰岩及含碳钙质板岩,矿区内主要以含碳钙质板岩夹灰岩的形式产出,北部有少量灰岩层集中分布。矿区内矿体多产于岩体与中二叠统下拉组(P2x)地层接触带角岩或具有强蚀变的构造破碎带内。

矿区内断裂构造形迹广布,各断层规模不大,断层性质主要表现为正断层、逆断层和性质不明断层,按其产状和展布特征,可分为NE—SW、NW—SE、近SN向3组断层。各断层均分布于中二叠统下拉组二段(P2x2),主要产于石英杂砂岩或石英砂岩的板岩夹层之中,各断层间大致平行,且具有明显的顺层产出的特征。根据区内总体构造格局及规模、产状特征分析,区内构造均属区域构造的小规模次级构造,该类构造明显控制了区内矿(化)体的展布特征,矿化蚀变在构造破碎带及韧性剪切带中或其旁侧尤为发育,地表已发现的铅、锌矿(化)体也多分布于构造破碎带中或其旁侧,特别是区内地表规模最大的Ⅷ#铅锌矿体的产出状态、延伸等完全受控于F2断层。此外,矿区南西侧的铜钼矿化也明显集中分布于破碎带及其两侧。

矿区内侵入岩非常发育,主要为酸性浅成侵入岩,呈岩株及岩脉形式产出。侵入岩岩性均为斜长花岗斑岩,岩石呈绿灰—灰白色,具斑状结构,块状构造,岩石中斑晶含量20%~30%,主要由石英斑晶(10%~20%)、斜长石斑晶(10%~20%)组成,黑云母、白云母斑晶较少(<3%),斑晶粒径多为0.5~2 mm,基质具微晶—细晶结构,成分主要为长石及石英,副矿物主要为磷灰石、锆石等,一些岩石中见少量黄铁矿。岩石中多有不同程度的褐铁矿化,同时硅化、绿泥石化、高岭土化、绢云母化、绿帘石化、碳酸盐化、方解石化等蚀变也较发育。区内侵入岩与矿体的形成关系密切,其中Ⅳ#、Ⅴ#、Ⅵ#、Ⅶ#铅锌矿体便产于侵入岩与围岩的接触部位(主要是外接触带)。此外,在矿区南部、西南部的花岗斑岩中,铜钼矿化也非常发育。岩浆活动为区内矿体的形成提供了物源和热源。

查个勒含矿斑岩属于过铝质钙碱性岩石系列,具典型的S型花岗岩地球化学特征,形成于印—亚大陆主碰撞的地球动力学背景下[3],具有较南冈底斯成矿带含矿岩体更富的锆石,因此含矿岩体的岩浆源区为拉萨地体古老地壳[4]。

2 矿床地质特征

2.1矿体特征

矿区内共发现了具有一定规模及品位的铅锌矿体或铜铅锌矿体13条,矿体多呈脉状产于中二叠统下拉组(P2x)地层及其构造破碎带中,少量分布于侵入岩体与围岩的内接触带中,赋矿岩石主要为角岩及强蚀变花岗斑岩,少量的变石英(杂)砂岩。各矿体规模不等,小者厚度小于1 m,沿走向延伸小于50 m;大者最厚处大于30 m,沿走向延伸800余米。区内铅锌矿体或铜铅锌矿体主要集中分布于中部偏北,分布相对较集中,各矿体均呈脉状产出,产于构造破碎带中或其旁侧、层间裂隙、侵入岩与围岩的接触带,其展布方向明显受构造及侵入岩体控制。Ⅳ#矿体位于矿区北西侧花岗斑岩脉北侧及北东侧,矿体呈脉状,产状变化大(10°~60°∠30°~70°),矿体沿岩体呈脉状产出。矿体底板围岩为蚀变花岗斑岩,顶板围岩为角岩,矿体长420 m,水平厚1.65 m。Ⅴ#矿体位于矿区北西侧花岗斑岩脉的南侧及南西侧,矿体呈脉状,产状变化较大(350°~40°∠40°~54°),矿体沿岩体呈脉状产出,矿体围岩为外接触带角岩(底板)及内接触带蚀变花岗斑岩(顶板),矿体长250 m,水平厚2.26 m。Ⅷ#矿体位于矿区中部—北东部,矿体呈脉状,沿断层波状起伏,产状变化较大(310°~340°∠45°~70°),产于断裂北西侧,矿体围岩为外接触带角岩,矿体长880 m,水平厚11.42 m。

2.2矿石特征

(1)矿石类型及矿物组合。根据矿区矿体中的矿石氧化程度及矿体分带情况,可将区内矿石的自然类型分为氧化矿石、混合矿石、原生矿石3类。按其主要矿石矿物的组合特征,其矿石工业类型主要分为方铅矿矿石、闪锌矿矿石,次为闪锌矿矿石,黄铜矿矿石、方铅矿矿石、闪锌矿矿石,黄铜矿矿石、闪锌矿矿石,黄铜矿矿石。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、磁铁矿,次要矿物为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿等,脉石矿物主要为透辉石、绿帘石、黝帘石、绿泥石、长石、石英、萤石、方解石等。

(2)矿石结构构造特征。矿石结构有粒状结构、交代结构、鳞片变晶结构、筛状变晶结构、碎粒结构,构造主要表现为脉状构造、块状构造、条带状构造、浸染状构造。

2.3矿化蚀变带划分及分布

区内围岩蚀变较强、类型广泛,蚀变类型主要有绢云母化、白云母化、绿泥石化、绿帘石化、黝帘石化、硅化、高岭土化、碳酸盐化、方解石化、滑石化、蛇纹石化、透辉石化、阳起石化、方柱石化、石榴石化等,其中绢云母化、硅化、绿帘石化、透辉石化、碳酸盐化最为发育,也最为普遍,在整个矿区均可见到,其他类型蚀变发育程度较差,分布较局限。在矿(化)体分布地段,与矿化关系密切的蚀变主要有硅化、绿帘石化、黝帘石化、透辉石化、石榴石化、绢云母化、碳酸盐化、方解石化等,具有较明显的中偏高温热液蚀变组合特征。区内矿化主要分布于角岩分布区(构造破碎带、部分石英(杂)砂岩及侵入岩体与围岩的接触带及部分侵入岩体中),矿化组合类型基本可分为方铅矿化、闪锌矿化组合,方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化、黄铁矿化组合,闪锌矿化、黄铜矿化、黄铁矿化组合,辉钼矿化一般单独形成,局部可见与黄铜矿化、黄铁矿化共生。次生孔雀石化、蓝铜矿化、铜蓝组合主要分布于岩石破碎的氧化地段,在黄铜矿化分布地段尤为发育,褐铁矿化在整个矿区地表及破碎程度较高的岩石中均较发育。

2.4成矿时代

查个勒矿床的成矿岩体为花岗斑岩,花岗斑岩的成岩年龄为(64.6±1.2)~(62.4±1.3)Ma,代表岩浆的结晶年龄,辉钼矿等时线年龄为(63.2±1.4)Ma,代表查个勒主成矿年龄。矿区含矿斑岩属于过铝质钙碱性岩石系列,具典型的S型花岗岩地球化学特征,形成于印—亚大陆主碰撞的地球动力学背景[3-5]。

3 成矿机理

矿区内铅锌矿体大多赋存于热液蚀变岩的角岩中,部分赋存于强蚀变花岗斑岩及变石英(杂)砂岩中,赋矿岩石也主要为角岩、强蚀变花岗斑岩、少量变石英(杂)砂岩。矿体明显受区内断裂构造及侵入岩体接触带控制,呈脉状产出,矿石中脉石矿物及矿体围岩蚀变矿物组合具较明显的中—高温热液蚀变矿物组合特征。根据区内控矿因素、矿石矿物组合特征、围岩蚀变特征,矿区脉状矿体属岩浆热液成因,即在深部高温岩浆演化过程中,导致超监界流体的分离,当冷却至临界点以下便成为热液,当内压超过外压时,热液便可从岩浆中分出,由于大量挥发物组分的存在,提高了金属在溶液中的溶解度,该类金属在溶液中主要以硫化物、氧化物、氟化物、氯化物等形式存在和被搬运。在岩浆热液作用中—晚期,即在中温、中深的条件下,硫化物开始相对聚集,在向构造裂隙或减压部位运移过程中,围岩快速中和含矿热液,使原酸性—弱酸性含矿溶液变为中性溶液,无法在酸性条件下沉淀的硫化物,其pH值变为中性时便开始沉淀。在沉淀过程中,若矿液具有足够的温度和相当的活泼性,当含矿热液在非钙质岩地段运移时,则沿岩石裂隙等有利成矿空间充填成矿,形成矽卡岩型接触交代-充填型铅锌矿床[6]。

4 结 语

对西藏查个勒铜铅锌多金属矿床地质特征进行了分析,并对其成矿机理进行了讨论,对于矿区进一步开展找矿工作有一定的借鉴价值。

[1]潘桂棠,徐强.青藏高原多岛弧—盆系格局机制[J].矿物岩石,2001,21(5):186-189.

[2]唐菊兴,多吉.冈底斯成矿带东段矿床成矿系列及找矿突破的关键问题研究[J].地球学报,2012,33(4):393-410.

[3]段志明,李光明.西藏中冈底斯成矿带查个勒铅锌矿床含矿斑岩年代学及其地质意义[J].吉林大学学报:地球科学版,2015,45(6):1667-1690 .

[4]王保弟,郭琳.中冈底斯成矿带查个勒矿床含矿岩体的年代学及成因[J].岩石学报,2012,28(5):1647-1662.

[5]莫宣学,潘桂棠.从特提斯到青藏高原形成:构造-岩浆事件的约束[J].地学前缘,2006,13(6):43-51.

[6]高顺宝,郑有业.西藏查个勒铜铅锌矿成岩成矿时代及意义[J].地球科学:中国地质大学学报,2012,37(3):507-514.

2016-03-23)

*四川省省属高校科研创新项目(编号:13TD0008)。

张朋举(1988—),男,硕士研究生,610059 成都市成华区二仙桥东三路1号。

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