蛇绿混杂岩成矿特征与远景探讨

2020-12-20 15:49丁兰兰董义勇
中国金属通报 2020年10期
关键词:金属矿热液岩浆

丁兰兰,董义勇

(1.东华理工大学长江学院,江西 抚州 344000;2.江西省地质矿产勘查开发局赣西北大队,江西 九江 332000)

蛇绿岩是已经消亡的古洋壳的残留体,一般产于板块缝合带,是一种镁铁质-超镁铁质的岩石组合,它经历了板块俯冲、碰撞以及叠加后期岩浆活动和不同程度变质作用的改造,当改造作用强烈时,即形成所谓的“蛇绿构造混杂岩”。(张旗等,2001)。

1 蛇绿岩研究现状

蛇绿岩是时下研究热点,它不仅蕴藏着重要的矿产资源,而且有助于了解大地构造及地质的演化过程[1-3]。蛇绿岩是一套岩石组合,从下到上垂直分布地幔橄榄岩、堆晶超美铁岩、辉长杂岩、席状岩墙群、玄武质枕状熔岩、深海沉积岩等。

蛇绿岩的概念是由法国的矿物学家 Alexandre Brongniart 于1813 年提出。德国的地质学家 Steinmann 于1927 年第一次提出了蛇绿岩的“三位一体结构”的理论,并得到很多欧洲研究者的支持。Hess 认为蛇绿岩是橄榄岩在低温富水的条件下形成的,并提出 Hess 型地壳结构理论[4]。随着建立板块构造的理论,地质学者们渐渐意识到蛇绿岩对于大陆再造的过程的特殊意义。1972 年的彭罗斯会议后,对蛇绿岩的定义重新进行探讨和定义。随着研究深入, Dilek 等人认为在板块汇聚过程中上地幔和洋壳岩石构造侵位形成蛇绿岩,它是一系列包括侵入岩和火山岩在内的岩石残片[5]。

彭罗斯会议之后,我国引进蛇绿岩的概念,开始在祁连山地区对蛇绿岩进行系统地研究[7],随后开展的调查和研究扩展到全国大范围。如今,虽然我国对蛇绿岩的时空分布、分类、成因、多样性和产出环境等有了新的理解[2,6,8,9]。但是,对蛇绿岩的研究总体水平还比较低,主要体现在:没有系统地对典型蛇绿岩进行深入研究;对于变质岩区的蛇绿岩研究方面还没有好的方法;对于蛇绿岩的时代、侵位机制、地球化学、形成环境和地幔变形等方面,研究的深度还没达到平衡,这是同与中国对蛇绿岩的研究起步较晚与研究手段不完备分不开的。

2 矿区概况

本文以我国青藏高原中部某地区矿区为例,经过对该矿区的地质结构和地形分析我们总结本地区概况如下。

矿区位于青藏高原的中部的班公湖-怒江缝合带和雅鲁藏布江缝合带之间,西起狮泉河,向东至察隅。是北拉萨地块与中拉萨地块的分界线[10]。区内的地层分布广泛,含盖了念青唐古拉岩群、他多雄组岩片、申扎组岩片、达尔东组岩片、查果罗玛组岩片、索尔岩组、永珠蛇绿岩岩石群。其岩片内部构造简单、有序,岩片周边受构造围限。研究区的构造位置处于班公湖—怒江板块缝合带和雅鲁藏布江板块缝合带之间的拉达克-冈底斯-拉萨-腾冲陆块北缘[11]。

3 蛇绿构造混杂岩带的成矿特征

该矿区蛇绿混杂岩带位于两条巨型缝合带之间,为班公湖-怒江洋南向俯冲形成弧后(弧间)裂谷盆地,经历了晚三叠世(或中侏罗世)-晚白垩世的弧后扩展、俯冲消减、弧弧(弧陆)碰撞和造山隆起等复杂的构造岩浆演化,构造岩浆活动强烈,成矿条件优越,此矿区域受到了地质学家的关注,未来具有极大的找矿潜力。

工作区内没有同蛇绿岩有直接关系的矿床产出,但存在与蛇绿岩相关的矿点,且进行了一定研究。本次论文主要通过收集区域上矿区蛇绿岩中的典型矿床,结合区内与蛇绿岩相关的矿床,对该矿区蛇绿混杂岩带中矿产的特征及找矿远景进行分析。

3.1 沉积变质型某铁铜矿床

该铁铜矿的矿体主要赋存在念青唐古拉岩群。主要岩石为石英岩、二云母石英岩、石英片岩、白云母片岩、大理岩、变粒岩和千枚岩等等。其中含矿岩石主要为石英岩。该套地层是矿区最主要的赋矿层位,分布在矿区中南部地区,由于受到构造活动和断层的控制,地层呈北东-南西向条带状展布。对研究区矿体进行分析发现,该矿的围岩蚀变种类多样,有绿泥石化、绢云母化、磁铁矿化等。该矿区的控矿因素主要为念青唐古拉岩群下岩组及其深大断裂,矿液主要来源于地层及后期形成的热液。构造活动产生的构造破碎带成为矿液的主要运移通道。区域低温动力变质作用和变质热液活动使矿源层中的铁、铜元素活化,并随着热液进行迁移,在有利地区富集,富集之后又会受到构造活动和热液活动对铁、铜元素的活化作用,如此反反复复,最终形成含铁、铜的热液,这些热液受到许多温度、压力、物理和化学条件的影响,在构造薄弱带中不断迁移和聚集,慢慢沉淀富集形成铁铜多金属矿体。本次研究初步断定该铁铜矿床的成因类型是沉积变质-构造热液改造型。

3.2 热液型某铅多金属矿点

该铅多金属矿点由于该处存在水系沉积物数据异常,引起关注,经过一系列矿产检查后,确定该处为铅多金属矿点。该铅多金属矿点位于近东西走向的构造蚀变带中,矿石主要为方铅矿化构造角砾岩,蚀变带主要岩性为白云岩、灰岩等,受东西向断层控制,围岩为查果罗玛组灰岩。在该铅多金属矿点中,硅化和碳酸盐化是岩石蚀变的主要类型,金方铅矿化是金属矿化的主要类型,此外,还存在闪锌矿化、黄铜矿化等。碳酸盐化和硅化蚀变与金属矿化之间存在密切关系,是主要的找矿标志。该铅多金属矿点的主要控矿因素是灰岩、白云岩岩组及其断裂构造。古特提斯阶段晚期,早白垩世永珠弧间洋盆发生闭合碰撞作用,构造和岩浆侵入活动不断增强,在深部地区岩浆侵位过程中产生含矿热液,含矿热液沿着东西向断裂构造进行迁移富集,慢慢沉淀富集形成中低温岩浆热液型铅多金属矿体。

3.3 热液型某铜矿点

该铜矿点的地层岩石组成主要为石炭系黑色粉砂岩,岩石中有破劈理发育。该铜矿点内石英脉中的金属矿化主要为黄铜矿化、方铅矿化以及孔雀石化等,岩石蚀变主要以硅化。张剪性构造是该铜矿点的主要控矿因素。由于该矿点存在顺层韧性剪切滑脱带的次一级北东向张剪性构造控制,在石炭系永珠组黑色粉砂岩岩石中形成破劈理及断裂构造,硅质含矿热液沿构造裂隙迁移富集,铜铅矿化石英脉在此处慢慢沉淀富集。

3.4 金矿化某金矿(化)点

该金矿(化)点主要岩石为橄榄岩、辉橄岩与日拉组灰岩,在断层接触部位发育硅化蚀变带。该金矿(化)点的蚀变带为南北走向,宽度在2m~5m,呈断续的条带状分布,具强硅化和浸染状褐铁矿化现象。岩石中普遍发育蛇纹石化、硅化、碳酸盐化和褐铁矿化等,其中与蚀变带空间关系密切的为硅化和褐铁矿化。在基性-超基性岩石蚀变过程中金(铜)发生了富集作用呈现矿化特征。

4 区域成矿规律

基于对典型矿床特征、成矿地质背景和成矿规律分析基础上,总结研究区现有矿床的控矿因素和找矿标志,分析了区内找矿靶区和找矿远景区,为研究区后续工作提供更多理论支持。古特提斯晚期,随着弧间洋盆发生闭合碰撞作用,构造和岩浆侵入活动逐渐加强,断裂构造带在地层中形成,这些构造带有利于成矿。蛇绿混杂岩带内分布有多种变质作用,主要为热接触变质、区域变质和动力变质。在矿点区域形成了以金、铅、铜、铁为主的矿产类型。研究区的成矿作用与沉积作用、岩浆作用与变质作用都存在密切关系。

5 找矿愿景分析

找矿远景区是指具有较好找矿潜力的区域,成矿显示强烈,成矿条件有利,各类示矿信息特征明显。基于上述条件,根据研究区沉积、变质和岩浆构造控矿的总体特征、矿产的形成时间域空间分布特征和成矿区带的矿产地质特征,对研究区内与念青唐古拉岩群、蛇绿混杂岩有关的Au、Cu、Co、Cr、Ni 和V 异常带进行找矿远景区圈定,初步圈定了4 处成矿远景区:铅多金属成矿远景区、铁铜成矿远景区、金成矿远景区和铜成矿远景区。蛇绿岩带内局部具有铬铁矿化,但在研究区内没有成型矿点。

6 结论

本文笔者通过以西藏某地蛇绿构造混杂岩带为研究对象,在收集大量前人资料和研究成果的基础之上,通过对研究区蛇绿构造混杂岩带进行详细的野外地质调查、岩石学研究和矿床学研究,发现了某地区蛇绿构造混杂岩,并确定其单元组成类型及特征和构造环境等,讨论了与蛇绿构造混杂岩在时间、空间及成因上有一定联系的矿产分布,确定了蛇绿构造混杂岩带的地质构造及其演化历程,最终根据研究区矿产类型及分布特点,建立了蛇绿构造混杂岩带的成矿远景预测。

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