青海那更-哈日扎斑岩型多金属矿床特征及成因探讨

2020-03-09 03:24马玉林王振翔
中国金属通报 2020年22期
关键词:铅锌金属矿斑岩

马玉林,王振翔,王 莎,王 帆,李 毅

(1.青海省第四地质勘查院,青海 西宁 810000;2.青海省页岩气资源重点实验室,青海 西宁 810000)

1 成矿地质背景

那更-哈日扎地区位于东昆仑东段,大地构造位位于秦祁昆造山系(Ⅳ)—东昆仑弧盆系(Ⅳ-8)—北昆仑岩浆弧带(Ⅳ-8-3),处于昆中断裂带(缝合带)北侧。区域构造复杂,断裂发育,岩浆活动强烈,主构造线呈北西—近东西向展布[1]。

该区出露地层主要为古元古界金水口岩群(片麻岩夹片岩岩组、片岩岩组和碳酸盐岩岩组)、鄂拉山组(上三叠统)英安岩以及凝灰岩与第四系(图1)。该区有着非常突出的断裂构造,在展布方向上表现为北东向以及北西、南东向,同时还有近南北向以及近东西向。

图1 哈日扎矿区地质图

断裂以北西-南东向和北东向断裂最发育,近东西向、近南北向次之。Ⅵ矿带2组断裂构造是倾向在55°~84°,倾角在35°~60°,该组构造与成矿关系密切,为主成矿构造,常含有铅锌银矿;区内岩浆活动强烈,不仅发育基性同时还发育酸性岩浆岩,主要包括三个时期,分别为印支期以及加里东期与华里西期等。

2 矿带及矿体特征

有23 条蚀变带以及7 条矿化带在矿区中被圈出,在矿化带Ⅴ、Ⅵ中集中分布银资源。

V 矿带:位于HS9 异常中,主要在断层F4 次级断裂破碎带内赋存,硅化以及高岭土化和褐铁矿化与破碎岩化等矿化蚀变在地表可见。呈现330°方向展布,有约2600m 的长度以及15m~35m 宽度,似斑状二长花岗岩(早二叠世)是其主要的围岩特征,硅化以及高岭土化在带内可见,黄铁矿化量较少。成因类型属热液脉型。带中共圈定了16 条多金属及金银的复合矿体。

VI 矿带:位于HS9 异常中,赋存于晚三叠世鄂拉山组火山岩地层中,近乎平行发育,走向北西,倾角约45°左右,长度大于1000m,宽约20~40,受F9 断层及派生次级断裂的控制,具较为明显的绢英岩化、高岭土化等蚀变现象。带中共圈定了11条铅锌银复合矿体[2]。

该区主要矿种有Cu、Pb、Zn、Sn、Ag、Au,有66 调矿体被在地表与深部区域上被圈定出,下面主要阐述主矿体特征:

V-1 矿体:该矿体为复合型的铜铅锌锡银矿体,产出特点呈现似层状,特征具有膨大缩小以及波状特征,黄铜矿以及铁闪锌矿和方铅矿与黄铁矿是主要的金属矿化特征,同时还有金银锡矿化等,矿体主要呈现240°∠80°的产状特征。

VI-1 矿体:该矿体属于复合型的铅锌银体,在厚度上矿体呈现不稳定的特征,厚度较大的矿体主要分布在0 勘查线周围,有27.77m 真厚度被ZK001 所控制,在走向与倾向上存在较大的品位,显示矿石当中存在不均匀的铅锌银元素特征,品位在深部区域上有逐渐变高的特点,晶屑凝灰熔岩主要是矿体顶板部位的主要围岩,高岭土化以及硅化和绢英岩化与绿帘石化和绿泥石化等是主要的蚀变类型。黄铁矿化以及铁闪锌矿矿化和方铅矿化等是主要的矿化特征,同时还有褐铁矿化以及次生铅矾化,矿体呈现60°∠63°的产状特征[3,4]。

3 矿石特征

3.1 矿石成分、结构及构造

矿区多金属矿体根据其含矿岩性、控矿因素及其产出特征,成因类型可分为斑岩型和热液脉型两种。矿石类型主要有斑岩型铜矿石、热液脉型铜矿石、热液脉型铜银铅锌锡金矿石。斑岩铜矿石结构构造:黄铜矿矿石主要为半自形-它形粒状、不等粒粒状结构,构造以浸染状构造为主、次有脉状构造、块状构造;热液脉型铜矿石结构构造:黄铜矿主要呈半自形-它形粒状结构,构造以浸染状为主、次有细网脉状构造;热液脉型铜铅锌锡金银矿石结构构造:主要为半自形-它形粒状结构,构造以浸染状构造为主,次有脉状构造。

3.2 各矿体在矿脉中的主要产出方式

毒砂呈自形-半自形结构、闪锌矿呈它形粒状结构、黄铜矿呈浸染状构造、方铅矿、黄铁矿呈脉状构造。

4 岩石化学特征

Sio2在哈日扎花岗闪长斑岩中,含量主要处于70.94%~76.08%范围之间,处于74.24%的平均水平,岩石具有富硅的特点,显示出一致性的岩浆分异,岩浆岩范围呈现中酸性。Al2o3主要处于13.51%~13.96%的水平范围,主要达到13.67%的平均水平,铝具有较高的含量。TFeo 主要处于1.17%~3.45%的范围水平。由于Sio2不断增加的质量分数,Tio2与Cao 以及Fe2o3和Feo、Mgo、K2o 和P2o5等元素表现为不断递减的特点,具有负相关性的特点,显示岩浆分异具有同源性。所以钙碱性过铝质花岗岩是哈日扎花岗闪长斑岩主要的岩石化学特征。

5 成矿模式与找矿模型

5.1 成矿模式

哈日扎银多金属矿床形成于晚三叠世后碰撞伸展环境,晚三叠世花岗岩在上升过程中分异出花岗斑岩体,并在斑岩体顶部聚集了大量的富含Pb-Zn-Ag-Cu 的气水热液,这些气水热液沿造山过程中形成的一系北西向的断裂构造(如F4、F9)迁移,在这些断裂的扭张部位或则是其派生的一系列次级张性断裂、节理裂隙中充填与围岩交代形成了银多金属矿体(Ⅴ、Ⅵ矿带),矿体受构造控制明显,矿体产状与构造产状一致;同时在岩浆分异时,一部分花岗闪长斑岩体岩枝侵入到浅地表层次,并带来了部分硫化物,逐渐富集形成铜多金属矿(Ⅱ矿带),富含硫化物的花岗闪长斑岩体岩与金水口岩群大理岩接触部位形成矽卡岩型铜多金属矿体,据此建立哈日扎成矿模式图(图2)。

图2 哈日扎银多金属矿床成矿模式示意图

5.2 找矿模型

土黄色与褐红色破碎蚀变带在地表比较发育,绢英岩化以及硅化在地表区域非常强烈,是该区重要的找矿标志,区内化探异也是主要的找矿标志,特别Ag 元素在1000×10-9强度范围,中低温元素化探异常也是重要的找矿标志。

6 成矿机制及矿床成因

6.1 成矿阶段

热液早期与晚期两个时期对该矿成矿起到了非常重要的作用,铜铅锌锡金矿主要在热液早期阶段形成,该阶段以充填—交代为主;热液晚期:梳状石英脉在热液早期阶段通过充填交代形成,这一阶段属于非金属成矿阶段。

6.2 成矿时代

鄂拉山组是矿区当中主要的火山岩地层,火山碎屑岩以及晶屑凝灰熔岩是其主要的岩性特征,选择火山凝灰熔岩,测定其锆石年代,研究发现处于225Ma 成岩年龄,也是矿区的主要赋矿围岩,中三叠世是该矿主要的成矿年代。

6.3 物质来源

哈日扎铜多金属矿床硫化物硫同位素组成稳定,通过分析黄铁矿、方铅矿以及毒砂、闪锌矿δ34S 等,认为深部岩浆因素是该矿矿区的主要成矿物质来源,并带入地壳物质。

6.4 矿床形成机制

古特提斯洋在印支早期阶段不断闭合,此时东昆仑地区主要为陆内造山阶段,地壳不断加厚,地幔岩浆从深部向地壳底部侵位,和地壳出现同化混染,幔源岩浆从深部不断侵入上部,溶离的成矿元素和挥发分在成矿热液中进入,温度压力在近地表部位出现不断下降,析出成矿元素逐渐的富集起来,逐渐成矿。围绕岩体的岩浆底侵作用,促进热液矿床形成,哈日扎矿区矿床也就是在这样的环境条件下形成的。

7 矿床成因

鄂拉山组(上三叠统)火山角砾岩与晶屑凝灰岩是该矿矿体的主要赋存部位,并赋存在闪长玢岩以及花岗闪长岩、似斑状二长花岗岩华力西期岩石中,浅层压力以及中低盐度和中低温是主要的成矿条件,岩浆水是重要的流体来源,并加入大气降水,岩浆是主要的成矿物质来源,晚三叠世后期阶段的碰撞伸展环境是主要的成矿背景,与矿区控矿因素与形成机制充分结合,中低温热液脉型银多金属矿床是该矿的主要成因类型。

8 结论

(1)该地区银多金属矿与印支期晚三叠侵入岩密切相关,晚三叠侵入岩在上升过程中分异出花岗斑岩体,并在斑岩体顶部聚集了大量的富含Pb-Zn-Ag-Cu 的气水热液,这些气水热液沿造山过程中形成的一系断裂构造迁移,在这些断裂的扭张部位或则是其派生的一系列次级张性断裂、节理裂隙中充填与围岩交代形成了银多金属矿体。

(2)该地区具斑岩型特征的银多金属矿床其出露于地表的矿体均分布于构造蚀变带中,具成矿有明显的中低温热液型,其矿(化)体在地表存在氧化露头,对矿化体位置起着重要的指示作用。此外,典型的具斑岩型成矿特征的银多金属矿床均处在不同方向区域构造的交汇处,矿区构造较为发育,多形成放射状或网脉状构造次级构造,矿体多赋存于放射状或网脉状构造所引起的蚀变带中。

(3)岩体由外向中心部位表现为青磐岩化带、泥化带以及绢英岩化带和钾化带是主要的矿床围岩蚀变分带特征。绢英岩化带中以及钾化带外部是赋存工业矿体的主要部位。

(4)斑岩型成矿特征的银多金属矿半生或者同生其他隐爆角砾岩型和矽卡岩型与热液型矿床,促进斑岩型矿床形成,被称之为斑岩成矿体系。

(5)哈日扎花岗闪长斑岩的岩石化学特征为钙碱性过铝质花岗岩。

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