滇西北红牛-红山铜钼矿床元素迁移趋势及蚀变分带特征

曹振梁,刘学龙,陶兴雄,李守奎,3,魏志毅,周杰虎,李方兰,陆波德,刘 雪

(1.昆明理工大学 国土资源工程学院,云南 昆明 650093;2.云南黄金矿业集团股份有限公司,云南 昆明 650299;3.云南省地质矿产勘查院,云南 昆明 650051)

0 引 言

滇西北红牛-红山铜钼矿床位于云南省香格里拉市格咱乡,构造位于云南三江造山带义敦岛弧南端的中甸弧,是义敦岛弧内最大的矽卡岩矿床[1-2].总体近北北西向展布.该区域在晚古生代为碳酸岩台地环境;在二叠纪至早三叠世时,转变为被动大陆边缘环境,过程随着东侧甘孜-理塘小洋盆的发育;在中三叠世末至晚三叠世初,甘孜-理塘小洋盆向西发生俯冲,形成主动大陆边缘;晚三叠世为岩浆弧发育阶段[3],中甸地区出露地层为三叠系下、中统碎屑岩夹碳酸盐岩、硅质岩,上统复理石砂板岩夹火山岩、碳酸盐岩.区内断裂构造发育,NW向断裂规模较大,发育较早,与区域主构造线方向一致,多属逆断层;NE向断裂规模较小,发育较晚,常错开NW向断裂.红牛-红山铜钼矿床主要的矿化类型矽卡岩型矿化、斑岩型矿化产于同一区域地质事件的不同阶段,通过野外观察及钻孔编录可发现大理岩、角岩、斑岩、矽卡岩中均可见不同程度的矿化.

前人对滇西北红牛-红山铜钼矿床研究做了大量工作[1,3-10],如红牛铜矿石榴子石特征:红牛铜矿床石榴子石集中产出于矽卡岩中,少量产出于矽卡岩化大理岩和角岩中,具有明显的两期,且均发育矿化;地球化学特征;矿物学特征;成矿物质来源及流体包裹体;同位素特征;勘查系统模型等.本文通过对矿区主要岩矿石类型进行元素迁移规律分析,来揭示不同成矿类型的成矿规律.同时对蚀变分带特征进行厘定,为该区下一步找矿提供理论依据.

1 矿床地质特征

红牛-红山铜钼矿床出露地层主要为三叠系上统曲嘎寺组(T3q)和图姆沟组(T3t),总体为一单斜构造,赋矿层位为曲嘎寺组二段大理岩、角岩,含矿岩性主要为矽卡岩,另有斑岩,少量角岩(如图1),根据钻孔编录情况,矿体顶、底板主要为大理岩、角岩,部分为矽卡岩.该区矿体总体呈北西-南东向平行展布,形态多为似层状、透镜状、脉状,并与围岩呈渐变关系.

根据野外调查、钻孔编录及镜下观察(如图2)发现,红牛-红山铜钼矿床表层主要出露闪长玢岩及石英二长斑岩,深部为隐伏的花岗斑岩,均与铜钼矿化关系密切.深部具较强铜的铜钼矿化与围岩接触带形成矽卡岩型铜矿;同时可见呈稠密浸染状分布的黄铜矿、磁铁矿体,局部发育含白钨矿的石英脉.矽卡岩为最主要含矿岩石类型,石榴子石、透辉石、透闪石、硅灰石、绿帘石等典型的矽卡岩矿物在其中均可见,矿石类型则主要为两种,矽卡岩矿石和斑岩型矿石,其中矽卡岩矿石为块状稠密浸染状,斑岩型矿石则为细脉浸染状.前者为该区最主要的矿石类型.

1:第四系;2:图姆沟组碎屑岩夹火山岩;3:曲嘎寺组三段碎屑岩夹灰岩;4:曲嘎寺组二段碎屑岩夹灰岩;5:闪长玢岩;6:石英二长斑岩;7:石英闪长玢岩;8:大理岩;9:矽卡岩;10:断层及编号;11:地质界线;12-矿体及编号 1:Quaternary system; 2:Clastic rocks interspersed with volcanic rocks of Tumgou Formation; 3:Clastic rocks interspersed with volcanic rocks in the third member of Qugasi Formation; 4:Clastic rocks interspersed with volcanic rocks in the second member of Qugasi Formation; 5:Diorite porphyrite; 6:Quartz-monzonite porphyry; 7:Quartz diorite porphyrite; 8:Marble; 9:Skarn; 10:Fault and number; 11:Geological boundary; 12:Orebody and number图1 红牛-红山铜钼矿床区域地质背景图(据文献[3]修改)Fig.1 Regional geological background map of Hongniu-Hongshan copper-molybdenum deposit (modified according to Zhou Yunman et al.,2020[3])

2 样品采集与测试结果

本次共采集测试红牛-红山铜钼矿区岩(矿)石样品共20件,其中大理岩共1件(HN21-108采样于2ZK51,321.4 m),矽卡岩化大理岩共1件(HN21-109采样于2ZK51,324.11 m),矽卡岩共7件(HN21-11采样于4ZK58,269.42 m 处,HN21-110采样于2ZK51,325.93 m,HN21-113采样于2ZK51,334.61 m 处,HN21-27采样于3987-3CD1,KT2拉底,HN21-28和HN21-28-1采样于3987-3CD1-KT2拉底,HN21-29采样于3987-3CD1,KT3-1拉底,HN21-53采样于4059,KT4-2处,HN2-31采样于99°53′3.17″,28°07′15.26″,h=4 342 m 处),斑岩样品分为两种:花岗斑岩样品HN21-78、HN21-80、HN21-98、HN21-105分别采自HZK17-12钻孔 1 026.7 m、1 050.0 m、1 473.2 m、1 492.4 m位置, 石英二长斑岩样品HN-1采自4047中段12CD1巷道,HN21-147、HN21-149分别采自红牛矿区地表D0005点位(N28°7′24″,E99°53′11″,H约 4 1965 m)、D0006点位(N28°7′30″,E99°53′,H约 4 205.3 m),HN21-150、HN21-151分别采自15ZK52钻孔 1 070.8 m、1 085.0 m 位置.红牛矿区典型矿体剖面图见图3.

A:稀疏浸染状黄铜矿与闪锌矿交代共生;B:黄铜矿呈不规则粒状,它形晶,被脉石矿物所切穿,黄铁矿呈交代骸晶结构、半自形晶粒状结构;C:稠密浸染状黄铜矿与稀疏浸染状闪锌矿交代共生,闪锌矿围绕脉石矿物颗粒边缘生长;D:稠密浸染状黄铜矿交代黄铁矿,呈交代残余结构;E:黄铁矿呈充填交代结构分布在石榴子石颗粒裂隙中;F:黄铜矿呈充填交代结构分布在脉石矿物空隙中,辉钼矿呈集束状分布;G:黄铜矿呈充填交代结构分布在稠密浸染状磁铁矿孔隙中,磁铁矿呈它形-半自形晶粒状;H:稠密浸染状黄铁矿与方铅矿交代共生,方铅矿具典型黑三角孔结构;I:闪锌矿呈充填交代结构、它型填隙结构分布在脉石矿物孔隙和裂隙中.Ccp:黄铜矿;Sp:闪锌矿;Py:黄铁矿;Mag:磁铁矿;Gn:方铅矿;Grt:石榴子石图2 红牛-红山铜钼矿床典型矿物镜下照片Fig.2 Microscopic photos of typical minerals in Hongniu-Hongshan copper-molybdenum deposit

图3 红牛-红山典型矿体剖面图(据文献[7]修改)Fig.3 Section map of Hongniu-Hongshan typical ore body (modified according to Peng Huijuan,2014[7])

测试在澳实(广州)分析测试中心进行(见表1),主量元素(SiO2、Al2O3、TFe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、TiO2、MnO、P2O5)采用X射线荧光光谱法(XRF),实验仪器为荷兰PANalyticalPW2424型X射线荧光光谱仪,微量、稀土元素(稀土元素包括La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Ge、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu,除主量元素、稀土元素外,表中其他元素为微量元素)测试采用四酸消解法电感耦合等离子体质谱法ICP-MS,实验仪器为美国Agilent5110型电感耦合等离子体发射光谱和美国Agilent7900型电感耦合等离子体质谱仪.

测试结果见表1.受篇幅限制,数据处理过程不予展示,需要可与作者联系.

表1 红牛-红山铜钼矿床20件岩石矿样品全岩主微量、稀土元素数据

续表1

续表1

3 元素迁移规律

开放环境的地质体系过程中,经常伴随有物质组分(元素)的活动和迁移.而质量平衡计算作为定量研究限定地质体系中物质组分(元素)活动和迁移的重要手段,已经被许多学者应用到科学研究中[11-13],也建立了许多质量平衡计算公式和相关的方法[14].本文利用Grant(1986)方程[15-16]对红牛-红山铜钼矿床所涉及的成矿系统、不同岩矿石类型之间元素迁移特征,元素迁移质量变化率、迁移量特征等进行深入探讨,揭示红牛-红山铜钼矿床的元素迁移规律.热液蚀变是该矿床岩石质量变化的主要原因之一,很难对其进行定量研究.研究单一组分的迁移规律特征不仅要考虑地质过程中该组分的迁入迁出程度,还要考虑其他组分含量变化及总体系质量变化的影响.选取某一个(或几个)组分作为不活动组分,即可建立起相对应的开放体系过程前后的关系,便可进一步确定参与过程中任意组分的迁移情况.计算方法参考[14,17].

根据研究区地质条件与研究目的,本次共分析测试红牛-红山铜钼矿床不同岩性、不同矿化程度的岩(矿)石共计20件,确定惰性组分是进行质量平衡计算的关键,由Grant方程可知:不论是对于原岩还是蚀变岩,不活动元素的投影点都分布在一条线性方程所代表的直线上或者它的附近,其元素比值均保持不变,这条线就是Isocon线[14].以往研究表明,钛和铝均为亲石元素,熔点较高,氧化物的溶解度极小,同时Z/R值均为5.9,可以作为惰性组分.另外,钛和铝一般在岩浆结晶作用中发生类质同象规律的分异,或在伟晶岩气成作用过程中以卤素络合物形式迁移富集,而在其它条件下,即使处于矽卡岩化作用中300～700 ℃ 条件下,它们仍属于惰性组分[18].

同时比较TiO2和Al2O3在地壳中的含量,TiO2含量较少,不易于比较和计算,因此选择Al2O3为惰性组分,运用Gresens方程对演化过程元素迁移进行定量分析,总结红牛-红山铜钼矿床各演化类型中各元素迁移演化特征.

红牛-红山铜钼矿床主要岩矿石类型包括大理岩、角岩、矽卡岩、矽卡岩化角岩、矽卡岩化大理岩、石英二长斑岩、花岗斑岩.通过计算结果总结元素迁移特征.

矽卡岩化大理岩过程质量变化率为-0.64%,而主要的成矿类型斑岩演化为矽卡岩矿石(中间含矽卡岩蚀变过程)质量变化率则高达723.24%,斑岩→矽卡岩阶段为40.35%.

斑岩演化到矽卡岩矿石质量变化率达到723.24%,说明在该区的成矿过程中,该阶段成矿系统为开放系统,且质量为大量富集增加,同时说明在该阶段有大量外来物质参与成矿作用过程.整体成矿系统反映的质量变化特征是由不同蚀变演化的质量变化叠加而得到的最终结果:由计算可知斑岩—矽卡岩—矿石阶段占整体变化的85%以上,表明该阶段为成矿的主要阶段,提供了成矿系统的主要物质来源.而大理岩的矽卡岩化阶段质量变化率仅为-0.64%,说明在矽卡岩化阶段,CaO、MgO的减少为矽卡岩矿物生成提供了物质来源,但由于整个阶段质量带入带出较少,说明该阶段虽然有一定程度的元素迁移,但是并不是该地区主要的成矿阶段,与成矿关系不大.

另外,斑岩中Na2O含量为1.78%～3.27%,平均值为2.61%;K2O含量4.67%～10.55%,平均值为6.42%,Na2O

下面将分别讨论各类元素的迁移趋势.在各质量平衡图解中CA说明该阶段发生的热液交代作用强烈.CO表示起始阶段.

1) 主量元素迁移趋势

经过标准化处理后,由图4(a)可知,在大理岩→矽卡岩化大理岩阶段,TFe2O3、TiO2组分强烈迁入,MnO、P2O5少量迁入,MgO、CaO强烈迁出,SiO2、CaO少量迁出,而Al2O3未发生明显迁移;而矽卡岩化大理岩→矽卡岩阶段,仅有TiO2少量迁入,MgO、CaO、MnO、K2O强烈迁出,TFe2O3、SiO2、P2O5少量迁出.在大理岩→矽卡岩化大理岩→矽卡岩演化阶段中,仅有TiO2全过程富集,向矽卡岩方向迁入,但在矽卡岩化大理岩→矽卡岩阶段迁移率略有下降.其余主量元素SiO2、TFe2O3、MgO、CaO、K2O、MnO、P2O5均显示为不同程度迁出,在逐步矽卡岩化过程中CaO、MgO的明显发生迁出,说明在过程中为矽卡岩提供充足的物质成分,形成如石榴子石、透辉石、硅灰石、透闪石、绿帘石等的矽卡岩矿物所需的环境,虽然由于LOI的影响导致部分主量元素含量增多却显示出迁移率降低,但SiO2、TFe2O3、K2O、Na2O、MnO、P2O5大致与矽卡岩化呈正相关,反之CaO、MgO呈负相关.

在全阶段(斑岩→矽卡岩→矽卡岩矿石),如图4(b) MgO、TFe2O3、CaO强烈迁入, Na2O少量迁出,K2O强烈迁出,从斑岩→矽卡岩阶段P2O5、TiO2少量迁出,在矽卡岩→矽卡岩矿石呈少量迁入趋势,Al2O3未发生明显迁移; MnO、SiO2在斑岩→矽卡岩少量迁出,在矽卡岩→矽卡岩矿石强烈迁入,表明MgO、TFe2O3、CaO、MnO、SiO2是持续的迁入富集过程,同时大多数元素表现为强烈迁入迁出且变化较大.

(a) (b)图4 (a) 红牛-红山铜钼矿床大理岩矽卡岩化阶段主量元素迁移质量平衡图解;(b) 红牛-红山铜钼矿床斑岩矽卡岩矿石阶段主量元素迁移质量平衡图解Fig.4 (a) Mass balance diagram of major element migration in marble skarn stage of Hongniu-Hongshan copper-molybdenum mining area; (b) Mass balance diagram of major element migration in porphyry skarn ore stage in Hongniu-Hongshan copper-molybdenum mining area

2) 微量元素迁移趋势

在大理岩→矽卡岩化大理岩的热液蚀变作用过程中(如图5),S、Bi、Ag、Co、As、Cu、Pb、Ni、Zn、Hf、Sn强烈迁入,Nb、Th、Li、Sc、Mo、Y、Cs、Rb、Zr、Sr、V少量迁入, W、Ga少量迁出,Ba、U强烈迁出,Ta、Be未有明显迁入迁出;矽卡岩化大理岩→矽卡岩阶段,S、Bi、As、Zr、Sn、W、Th少量迁入,Mo、Ba、Hf强烈迁入,Sc、Ga、Ag、Co、Cu、Pb、Y、Ni、Zn、Cs、Rb、Sr、V少量迁出,U、Li强烈迁出,而Ta、Be表现为未有明显迁入迁出.总结可发现,大理岩→矽卡岩化大理岩阶段有元素的强烈迁入迁出,而矽卡岩化大理岩→矽卡岩阶段元素迁入迁出则相对缓和,说明前一阶段的变化更为剧烈,尽管有些元素表现为迁出,但全阶段仍综合表现为元素迁入.成矿元素W、Mo、Ag、Cu、Zn、Pb均表现为富集迁入,说明大理岩矽卡岩化阶段是重要的成矿阶段.

图5 红牛-红山铜钼矿床大理岩矽卡岩化阶段微量元素迁移质量平衡图解Fig.5 Mass balance diagram of trace element migration in the dacite smectite stage of the Hongniu-Hongshan copper-molybdenum deposit

亲石元素Mo在全过程两个阶段均表现为富集,显示为热液作用下的迁入量增加.

Ag在第一阶段(大理岩→矽卡岩化大理岩)表现为大量富集,而在第二阶段则表现为少量迁出.

作为主要的成矿元素Cu在大理岩矽卡岩化全阶段大量富集迁入到矽卡岩中,说明大理岩矽卡岩化的过程是主要的成矿元素富集过程.

在斑岩→矽卡岩→矽卡岩矿石的热液蚀变作用过程中(如图6),Sn、Ag、As、Co、Bi、Ni、Y、Zn、V、Mo、Cu全阶段强烈迁入,而Nb、Ta、Th少量迁出,Cs、Be在斑岩→矽卡岩阶段少量迁出,而在矽卡岩→矽卡岩矿石阶段强烈迁入;Li、U、W在第一阶段强烈迁出,而在第二阶段强烈迁入;Hf在第一阶段少量迁出,在第二阶段强烈迁出;Ba、Zr、Rb全阶段强烈迁出;Sr第一阶段强烈迁出,第二阶段强烈迁入.分析两个阶段各元素迁入迁出情况可知,作为最主要的成矿元素Mo、Cu在斑岩→矽卡岩→矽卡岩矿石的热液蚀变作用全阶段均表现为大量富集迁入,而在矽卡岩→矽卡岩矿石阶段,Mo迁移趋势虽然仍呈强烈迁入,但程度明显弱于Cu,Cu在这一阶段更强烈地富集,说明Mo最主要是在斑岩→矽卡岩阶段富集成矿,而Cu则表现为全阶段的强烈迁入富集.同时从图中的趋势分析斑岩→矽卡岩→矽卡岩矿石蚀变阶段成矿元素的富集(尤其是Cu、Mo)远大于大理岩矽卡岩化过程的富集,说明该地区斑岩→矽卡岩→矽卡岩矿石阶段为最主要的蚀变矿化类型.

图6 红牛-红山铜钼矿床斑岩矽卡岩矿石阶段微量元素迁移质量平衡图解Fig.6 Mass balance diagram of trace element migration in the porphyritic skarn ore stage of the Hongniu-Hongshan copper-molybdenum deposit

3) 稀土元素迁移趋势

与主量微量的强烈迁入迁出不同,稀土元素大多数表现为少量迁入迁出,在大理岩阶段(如图7(a))仅有Pr、La、Ce在大理岩→矽卡岩化大理岩表现为强烈迁入,而Dy、Er、Yb、Gd全阶段均表现为强烈迁出,Tm、Tb、Ho、Lu表现为全阶段少量迁出,这说明在大理岩矽卡岩化阶段稀土元素大多呈现迁出趋势.

在斑岩→矽卡岩→矽卡岩矿石热液蚀变作用阶段(如图7(b))所有稀土元素整体均表现为迁入,而矽卡岩→矽卡岩矿石阶段均表现为强烈迁入.说明矽卡岩矿石相对富集稀土元素.稀土元素为不活沷元素,在风化作用、热液蚀变作用下均保持不活泼性,在热液体系中,稀土元素可以有效指示成矿流体来源、解释金属矿床成因.

(a) (b)图7 (a) 红牛-红山铜钼矿床大理岩矽卡岩化阶段稀土元素迁移质量平衡图解;(b) 红牛-红山铜钼矿床斑岩矽卡岩矿石阶段稀土元素迁移质量平衡图解Fig.7 (a) Mass balance diagram of rare earth element migration in the dacite smectite stage of the Hongniu-Hongshan copper-molybdenum deposit; (b) Mass balance diagram of rare earth element migration in porphyry skarn ore stage in Hongniu-Hongshan copper-molybdenum mining area

根据元素迁移趋势及相关性分析,发现成矿元素Cu、Ag与Zn、Fe呈明显正相关,并在矽卡岩化阶段大量富集迁入,说明这些元素与矽卡岩化阶段的双交代作用有密切关系.而Cu、Ag、Zn、Fe与SiO2、Al2O3、CaO、MgO等成分呈明显负相关性或无关性,这表明富CaO、MgO的大理岩和富SiO2、Al2O3的斑岩矿化程度不好,当两者受到较强的交代蚀变作用时,发生SiO2、Al2O3、CaO、MgO的元素迁出后有可能大量富集成矿,而这一迁出过程大多发生在其矽卡岩化阶段,这表明矽卡岩化过程有利于该地区的成矿.

4 蚀变分带特征

根据野外观察及岩芯编录情况,红牛铜矿具有较明显的蚀变分带特征,区内岩芯中广泛发育有矽卡岩化的大理岩、角岩和石榴子石矽卡岩、透辉石矽卡岩、硅灰石矽卡岩等不同类型的矽卡岩.

红牛-红山铜钼矿床中矽卡岩主要由富钙或富镁的硅酸盐矿物组成,主要为钙矽卡岩,且矿物种类众多,矿物成分复杂,主要的矽卡岩矿物有石榴子石、透辉石、透闪石、绿帘石、硅灰石等.局部可见黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等金属矿物.其中金属矿物常呈浸染状、团斑状、等形态产出(如图8),大多数岩芯颜色呈灰色或暗灰色,相对密度较大.

矽卡岩期早期的矽卡岩矿物以石榴子石、透辉石、硅灰石为主,晚期主要矿物则为透闪石、绿帘石等含水硅酸盐矿物,氧化物阶段则生成少量石英、绿帘石,矿石矿物主要有磁黄铁矿、辉钼矿以及少量白钨矿.

石英-硫化物期分为两个阶段:早期硫化物阶段,晚期硫化物阶段.早期阶段主要在高-中温热液条件下生成碳酸盐矿物(方解石为主)、绿帘石等.晚期在中温热液条件下形成更多的碳酸盐矿物.该阶段中成矿流体温度逐渐下降,金属硫化物矿物主要是黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等.

表生期:该阶段主要进行风化作用,地表可见少量的孔雀石和蓝铜矿(见表2).

红牛-红山铜钼矿床具有明显的垂直分带.以2ZK51、4ZK58、14ZK50为例(如图9).2ZK51在垂直方向上岩性特征由顶板到底板大致为大理岩→矽卡岩化大理岩→矽卡岩→角岩→矽卡岩的变化,其中岩层上部可见大理岩→矽卡岩化大理岩呈韵律性的反复出现,赋矿层位主要为矽卡岩,在矿化较好的矽卡岩化大理岩和矽卡岩中均可见较明显的脉石矿物出现,主要为方解石和石英.矿化主要为弱黄铜矿化、磁黄铁矿化.4ZK58在垂直方向上岩性特征由顶板到底板大致具有大理岩→长英质角岩→矽卡岩,其中有较明显的角岩→矽卡岩化角岩→矽卡岩→矽卡岩化大理岩→大理岩的岩性变化过渡情况,大理岩层厚度明显大于角岩和矽卡岩,但矿化情况并不好,多见星点状的黄铁矿、黄铜矿,主要赋矿岩性为矽卡岩.14ZK50从顶板到底板的岩性特征变化大致为角岩→矽卡岩→矽卡岩化角岩,并且呈韵律性的反复出现,与2ZK51、4ZK58钻孔不同,该钻孔仅见极薄的大理岩层(约 0.5 m).矿化种类较多且明显,黄铁矿化、黄铜矿化、磁黄铁矿化均可见,矽卡岩、矽卡岩化角岩、角岩的矿化程度依次减弱,主要的赋矿岩性仍是矽卡岩.

图9 红牛-红山铜钼矿床典型钻孔柱状图Fig.9 Typical borehole histogram of Hongniu-Hongshan copper-molybdenum deposit

总体来看(图9),垂直分带上2ZK51、4ZK58表现出大理岩、矽卡岩的交替出现,中间夹杂少量的角岩,而14ZK50则主要表现为角岩与矽卡岩的韵律性变化.这说明三者关系密切,矽卡岩的原岩主要来自大理岩.从蚀变类型分析,该区最主要的蚀变类型为矽卡岩化,在角岩、大理岩的矽卡岩化过程以及斑岩演化为矽卡岩的阶段,大量富集成矿,矿化几乎伴随整个过程,这就造成从矿化程度分析,矽卡岩的矿化程度最高,矿化种类最丰富,磁性最强(含磁黄铁矿和磁铁矿时),矿物组合最多,角岩次之,大理岩最弱.该区石榴子石为最主要的矽卡岩矿物,大量产出,说明大多数矽卡岩处于矽卡岩期早期阶段,从矿物组合来看,多见石榴子石+透辉石、石榴子石+黄铜矿、石榴子石+透辉石+黄铜矿.

同时从矿石矿物的形态、产出关系可发现,该区矿石构造主要为星点状构造、细脉-浸染状构造、脉状构造、团斑状构造、块状构造.

现对矿物交代的化学过程进行分析.中酸性岩浆经过上升侵位过程时,释放大量的热能,导致图姆沟组砂板岩(夹灰岩)和曲嘎寺组灰岩重结晶形成角岩和大理岩.在此过程中,岩浆挥发相还没完全分离,少量高铝低铁的岩浆流体在围岩中发生小规模流动,并与围岩中的泥质组分进行少量的物质交换,形成含有透辉石的钙硅酸盐角岩[20-21],红牛-红山铜钼矿床的块状矽卡岩由高温热水溶液沿岩体接触带和围岩岩性界面,通过渗滤交代作用及局部扩散作用而生成.随着交代反应的加剧,生成大量石榴子石、透辉石、硅灰石等矽卡岩矿物,原岩结构和矿物完全改变,同时造成大理岩CO2丢失,密度增加,体积减少,使原岩孔隙度和渗透性增加,有利于金属以络合物形式搬运.CO2进入成矿流体,增强了流体萃取铁、铜等矿物的能力.

5 结 论

本次研究以质量平衡方法、野外调查及钻孔编录为基础,对于红牛-红山铜钼矿床的元素迁移规律和蚀变分带特征进行了探讨总结,结论如下:

1) 红牛-红山铜钼矿区最主要的蚀变成矿类型为斑岩→矽卡岩→矽卡岩矿石,大理岩→矽卡岩化大理岩→矽卡岩虽然也有一定程度的元素迁移,但并不占据主要地位.

2) 在三种蚀变成矿类型中,矽卡岩化阶段均为良好的成矿阶段,同时作为该区最主要的成矿元素Cu、Mo,根据元素迁移质量平衡图解可知,Cu在斑岩→矽卡岩→矽卡岩矿石全过程大量富集迁入,而Mo主要在第一阶段(即斑岩→矽卡岩)大量富集,在矽卡岩→矽卡岩矿石阶段则迁入程度较弱.

3) 该区具有较明显的蚀变分带特征,垂直方向上可见明显的韵律变化(大理岩→矽卡岩化大理岩、角岩→矽卡岩化角岩→角岩),同时发现大理岩的厚度明显大于角岩,表明三者具有密切关系,矽卡岩的原岩主要为大理岩.