青海南部地区MVT型铅锌矿找矿潜力分析

2011-02-15 08:48康继祖张玉宝何晓志张维宽李升阳林艳海薛万文
中国矿业 2011年1期
关键词:铅锌矿矿床成矿

康继祖,张玉宝,何晓志,张维宽,李升阳,林艳海,薛万文

(青海省地质调查院,青海 西宁 810012)

密西西比河谷型(MVT)矿床,是指赋存于台地碳酸盐岩中,成因与岩浆活动基本无关的浅成后生层状铅锌矿床。它是在50~250℃条件下,从稠密的盆地卤水中沉淀形成的,因其代表地区位于美国中部密西西比河流域而得名。MVT铅锌矿床提供了世界上约25%的铅锌资源[1],它们分布于全球,特别在北美地区有很多世界级的大型矿床,在我国也引起了广泛的重视。

通过多年的地质工作,在青海省南部玉树州地区发现了多处铅锌(银)矿床(点),它们集中分布在然者涌-东莫扎抓-莫海拉亨地区,其中已发现较有规模的矿区有东莫扎抓铅锌矿区、莫海拉亨铅锌矿区等。经对其相似的成矿地质特征对比、研究,认为这些矿床类似于典型的MVT型铅锌矿床,具有较好的找矿前景。

1 区域地质背景

本区大地构造位置处于欧亚大陆南缘、扬子古陆西缘,东坝-澜沧江缝合带北侧的古特提斯构造域。属于青藏北特提斯华力西-印支造山系(Ⅱ),主体为唐古拉陆块(Ⅱ3),北邻巴颜喀拉晚印支造山带(Ⅱ2),处于三江成矿带的囊谦-昌都-兰坪-思茅成矿带的西北端,与玉龙斑岩铜矿床同属一个成矿带。该区地处沱沱河-杂多晚古生代断褶带(Ⅱ33)北缘与乌兰乌拉-下拉秀陆缘带(Ⅱ32)的交接部位。

1.1 地层

区内地层主要为早石炭世杂多群、晚石炭世加麦弄群,早二叠世开心岭群九十道班组、晚二叠世乌丽群那益雄组,晚三叠世巴颜喀拉山群变砂岩与板岩互层组、晚三叠世结扎群,中侏罗世雁石坪群,晚侏罗世、早白垩世风火山群,以及分布较为局限的古近纪沱沱河组、第四纪等。其主要含矿地层为早-中二叠世开心岭群九十道班组(P1-2j)。该地层是区内的主要地层,分布面积较大,主要分布于然者涌-东莫扎抓一带,呈北西-南东向展布,是一套海陆交互相的碎屑岩建造和碳酸盐建造,呈不规则状产出,与下伏石炭系地层呈断层接触,由于断裂破坏,使地层不连续。地层倾向北,倾角20~50°,厚度大于5497m,主要岩性为灰绿色、紫红色夹杂色火山碎屑岩、火山岩夹灰岩、砂岩、砾岩等。

1.2 构造

三江地区地质构造的形成与发展,经历了原特提斯(Pt3-Pz1)、古特提斯(D-T3)和中特提斯(T3-E1)洋的3次打开和闭合,印支和燕山喜马拉雅的2次强烈碰撞造山作用及盆山(或洋陆)和壳幔的2种转换的复杂演化过程。该区处于澜沧江深断裂北西端弧形转折部位,自晚古生代至新生代均有强烈的地壳运动,断裂构造和褶皱构造发育。

(1)褶皱构造

区内基底褶皱为石炭系-二叠系褶皱,盖层褶皱发育于三叠系和古近系二个构造层中。具有一定规模的二叠系褶皱保存不好,只有哼赛青背斜、约曲上游-崩涌一带的小型背斜形态较完整,均系短轴背斜。三叠系褶皱因受断裂影响,多呈不完整背、向斜构造或成单斜构造,少数呈短轴褶皱,如哼赛群向斜、多达能背斜。古近系多构成宽缓的向斜构造或成单斜构造。

(2)断裂构造

区域上经历了华力西-喜山期漫长的构造运动,断裂构造极为发育。以北西向、北西西向规模大、延伸远、且具多期活动性的深大断裂构成区域上基本构造轮廓,即控制区域上的地层分布,同时将地层分割成互不连续的块体。而北东向多为后期断裂、错断地层和早期构造线。

2 矿床地质特征

区内具规模的主要铅锌矿床,都赋存于早二叠世开心岭群九十道班组(P1-2j)灰岩、碎裂灰岩中。矿化受构造控制,同时层控特征也较为明显。矿化带岩石裂隙发育,受北西西向构造带的控制较明显。在地表多呈黄褐色、蜂窝状的褐铁矿氧化带,局部形成铁帽,极易与围岩区分。岩石极为破碎,裂隙十分发育,表明受构造挤压作用严重,常将岩石切割成棱角状、次棱角状。矿化蚀变以黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、碳酸盐化为主,次为轻微重晶石、萤石化,褐铁矿常沿裂隙面分布,呈薄膜状、粉沫状、局部成蜂窝状沿裂隙面分布。黄铁矿、方铅矿、闪锌矿均呈星点状分布。矿化带中方铅矿含量与碳酸盐脉发育程度,以及硅化、褐铁矿化的强弱有密切关系,与其成正比例分布。尤其是在强褐铁矿化地段及裂隙密集区,常出现高品位铅锌矿体(与我国川、滇、黔地区的MVT型矿床较为相似[1])。

3 矿床成因及与典型矿床的对比

青海省玉树州地区铅锌矿床,目前勘查程度及研究程度均较低,缺乏相对可靠的资料对矿床成因进行正确认识。通过资料的对比研究,笔者认为,该区铅锌(银)矿床无论在区域地质背景上还是在成矿地质特征上,均与国内外典型的MVT型矿床相似(如北美Appalachia地区和Missouri地区的铅锌矿床)。主要表现在以下几个方面:

(1)大地构造环境。该区发育在青藏高原碰撞造山带逆冲推覆构造的次级构造系统内,地质构造剧烈、复杂,经历了多期构造运动,造成了地球各圈层物质的大循环、大混杂、大汇聚,为该区形成得天独厚的成矿背景创造了条件。特别是喜马拉雅期印度板块与欧亚板块的会聚和碰撞过程,使该区形成大推覆、逆冲、走滑、区域变质,它对区内金属与成矿物质的迁移和富集影响很大。与大多数MVT型矿床的构造背景相符[2]。

(2)MVT型矿床主要赋存于厚的碳酸盐岩(且伴有白云岩化)建造中[3],并且矿体多产于渗透性较好的碎裂岩中,矿化与岩浆活动无直接联系[4]。而该区矿体赋存岩性及特征正好与此相符。且区内岩浆岩不发育,仅见有少量闪长玢岩脉体、辉长岩脉体,无大量侵入岩活动。并且这类岩脉的分布,也与矿体存在无直接联系。

(3)通常MVT型矿床规模具有群聚性、串珠状分布特征,单个为中小型,矿区可达大型[1],[5]。区内已发现的较具规模的有东莫扎抓铅锌矿床(初步估算铅锌333+334≥100万t)、莫海拉亨铅锌矿床(初步估算铅锌333+334≥150万t),而在该区内已发现的小矿点可达10余处。只是该区勘查程度尚很低,具有进一步工作的必要性。

(4)矿床存在特征。大量的研究表明,MVT型矿床均产于渗透性较差的盖层和底层之间,而矿体主要产于盖层与底层之间的渗透性较强的岩层[4]。如该区内东莫扎抓矿区,中上层为早二叠世开心岭群尕笛考组浅灰色-紫红色中细粒长石石英砂岩(P1gd-SS),作为盖层,而下部为致密块状的凝灰岩。同样,莫海拉亨也具有渗透性很差的盖、底层特征,而含矿层为渗透性较好的碎裂灰岩。

(5)MVT矿床矿物组合比较简单,主要矿石矿物有闪锌矿(含铁较低)、方铅矿、黄铁矿(时有白铁矿);脉石矿物常见方解石、石英等,重晶石很少或无,萤石极少。从我们的矿床地质特征中我们可以看出,该区的矿物组合与典型的MVT型矿物特征[6]也是极为相似的。

(6)成矿温度:该区的围岩蚀变和矿物组合均反映形成于低温环境,无高温矿物。闪锌矿透明、浅色(多呈浅肉红色、浅黄色),与北美地区MVT矿床相似[7]。

(7)MVT矿床从富铅到富锌皆有,但绝大多数的锌高于铅[3]。如该区中东莫扎抓矿区,在以求得的资源量中锌约占70%。

综上所述,无论从大地构造方面还是从矿区地质背景等方面,该区MVT型矿床的特征比较明显,进一步找矿的潜力巨大,是我国建立铅锌勘查基地的理想地区。

4 需要讨论的问题

MVT型矿床其矿体主要类型有二:一为受逆断层、层面断层控制的“倾伏和平伏矿体”,其层控特征较为明显;另一为沿节理形成的裂隙脉,在地表呈串珠状、脉状、网脉状在地表出露。一般后者比前者规模小,但品位高,在地层位置上后者常见于前者之上[4]。

经过初步的工作,我们相继在然者涌、耐千、麦多拉、阿姆中涌等地区均发现了地表裂隙矿脉,矿脉长一般在100~200m左右,宽1.0~7.0m左右,与著名的密西西比河流域的伊利诺斯-肯塔基区非常相似。只是该区普遍工作程度较低,未做深部验证,该区下部是否存在层状矿体还未可知,故而在该区进一步开展勘查工作尤为重要!

[1] 刘英超,侯增谦,杨竹森,等.密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床:认识与进展[J].矿床地质,2008,27(2):253-264.

[2] 曾荣,薛春纪,等.金顶超大型铅锌矿床成矿条件分析报[J].地球科学与环境学,2005,27(2).

[3] 周朝宪,魏春生,叶造军.密西西比河谷型铅锌矿床,地质地球化学[J].1997(1).

[4] 戴问天.密西西比河流域铅锌矿床[J].国外著名矿床,2006.

[5] 田朝江.塔卡矿区MVT、Sedex型矿床特征及成因探讨[J].新疆有色金属,2008(6).

[6] Annual Review of Earth Planetary Sciences; 1986(14):177-199.

[7] 彭明兴,桑少杰,朱才,等.新疆彩霞山铅锌矿床成因分析及与MVT型矿床成因对比[J].新疆地质,2007(04).

[8] 燕长海,宋要武,等.河南栾川杨树凹-百炉沟MVT铅锌矿带地质特征[J].地质调查与研究,2004(12).

[9] 雷良奇,宋慈安,赵东军.大瑶山隆起西南缘MVT矿带含矿岩系及流体成矿[J].桂林工学院学报,2006(02).

[10] 张长青,毛景文,吴锁平,等.川滇黔地区MVT铅锌矿床分布、特征及成因[J].矿床地质,2005,24(3):336-348.

[11] 王奖臻,李朝阳,李泽琴,等.川、滇、黔交界地区密西西比河谷型铅锌矿床与美国同类矿床的对比[J].矿物岩石地球化学通报,2002,21(2).

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