革吉县江玛南铜银矿地质特征及找矿意义

2017-11-06 01:27袁华云李威尹显科张伟雷传扬吴建亮刘文王波尹滔裴亚伦
四川地质学报 2017年3期
关键词:班公湖怒江热液

袁华云,李威,尹显科,张伟,雷传扬,吴建亮,刘文,王波,尹滔,裴亚伦



革吉县江玛南铜银矿地质特征及找矿意义

袁华云1,2,李威1,2,尹显科1,张伟1,2,雷传扬1,2,吴建亮1,刘文1,王波1,2,尹滔1,裴亚伦1

(1.四川省地质调查院,成都 610081;2.成都理工大学,成都 610059)

班公湖-怒江成矿带是一条以矽卡岩-斑岩型铜金矿为主的金铜多金属成矿带。该文对在该带西段新发现江玛南铜银矿点地质特征进行了论述。江玛南铜银矿赋存于去申拉组火山岩中,受破碎构造带控制,属于与火山机构有关的热液型矿床,具有浅成低温热液型矿床的特征,成矿后受到次生氧化作用。该矿床的发现对该地区寻找浅成低温热液型-斑岩型矿床有重要的指导意义,显示班公湖-怒江成矿带除其南北两侧外,带内同样有寻找浅成低温热液-斑岩型铜金多金属矿的潜力。

铜、银矿;班公湖-怒江结合带;斑岩型矿床;江玛

班公湖-怒江缝合带北接羌塘-三江复合板片,南临冈底斯-念青唐古拉板片,是西藏腹地的重要构造分界线,沿线岩浆及构造活动强烈,可见蛇绿混杂体及大量燕山期基性岩和中酸性侵入岩,具有优越的成矿地质条件。近年来,班公湖-怒江结合带附近相继发现尕尔穷矽卡岩型铜金矿、多不杂富金斑岩型铜矿等诸多矿床及一系列矿点和矿化点,形成了一条以矽卡岩-斑岩型铜金矿为主的金铜多金属成矿带,并引发了众多地质学者的研究热情(李光明等,2007;辛洪波等,2009;谢国刚等,2009;唐菊兴等,2013)。

班公湖-怒江成矿带西段交通、气候等条件恶劣,地质情况复杂,因此地质找矿工作程度整体偏低,研究工作相对滞后。2015~2017年,四川省地质调查院在西藏阿里江玛-赛登地区开展矿产地质调查工作,新发现江玛南铜银矿点及多个铜金矿化点,本文通过对江玛南铜银矿点地质特征的研究,希望对本区开展进一步找矿工作及深入研究工作具有一定的指引意义。

1 区域地质背景

矿区位于革吉县北东约90km处,以乡间公路与革吉县相通,总体交通条件较差。矿区大地构造位置处于班公湖-怒江结合带西段,班怒蛇绿岩混杂带中,该带北以奥马隆河-扎普-盐湖断裂为界,南以班公山-巴尔琴-阿翁错断裂为界(图1)。按大地构造相的理解,本区大体可表现为4个构造岩相或亚相:蛇绿混杂岩相、复理石混杂岩相、残余盆地相以及洋内弧亚相。班公湖-怒江结合带西段的班公湖蛇绿混杂岩带是中生代特提斯洋消亡的遗迹(曹圣华等,2006),班公湖-怒江特提斯洋在不晚于晚三叠世打开(莫宣学等,2006),在中侏罗世至早白垩世向北及向南双向俯冲,在晚白垩世碰撞缝合(耿全如等,2011;唐菊兴等,2013)。

图1 研究区大地构造位置图(据耿全如等,2011修改)

区域地层隶属改则-尼玛地层小区,主要出露侏罗系木嘎岗日岩群(J1-2.)、沙木罗组(J3K1),白垩系去申拉组(K1),古近系牛堡组(E1-2),第四系(Q)等,地层基本延展方向为NWW-SEE方向。去申拉组岩性组合为玄武安山岩-安山岩-英安岩-流纹岩,形成于火山-沉积岩系中的火山弧相(耿全如等,2011),与铜金矿成矿关系密切,为工作区主要的含控矿地层。

区域岩浆岩组合划属班公湖-怒江蛇绿岩带,以蛇绿岩套、中新生代火山岩等为主,中酸性侵入岩呈岩株、岩脉状等零星分布,火山机构较为发育,该岩浆岩带南西侧毗邻昂龙岗日岩浆弧。

区域断裂构造以北西向为主,北西西向、北东向、近东西向次之,控制了区域地层、岩浆岩的展布,主体以班公湖-怒江结合带为构造背景,具有复式逆冲推覆构造性质,总体构成类似叠瓦扇的构造形态,断裂近期活动已明显涉及许多第三纪陆相磨拉石沉积,表明该断裂体系主要是在白垩纪末到第三纪期间成型的,与班公错-怒江缝合带发生的地体拼贴及随后的进一步碰撞造山变形作用有关。

2 矿区地质特征

2.1 矿区地层

矿区地层较为简单,主要包括白垩系去申拉组(K1)、古近系牛堡组(E1-2)及第四系(Q)等(图2)。

图2 革吉县江玛南铜银矿区地质图

1第四系;2牛堡组;3去申拉组;4石英闪长玢岩;5矿体;6断裂构造;7破碎带

白垩系去申拉组、是矿区出露的主体地层,也是矿区的赋矿地层。地层出露于矿区中部呈NE-NW向展布,周边被第四系冲洪积物、冲积物等环绕而呈孤岛状,岩性以中基性~中酸性火山熔岩、碎屑岩为主,包括安山岩、玄武质安山岩、火山集块岩、火山角砾岩、火山凝灰岩及少量英安岩等。安山岩夹火山角砾岩段是矿区主要赋矿岩性段,不同岩性的接触部位是成矿有利部位。古近系牛堡组少量出露于矿区西北角,岩石组合以紫红色碎屑岩为主,沉积环境与河流相关系密切。第四系(Q)在本区大面积分布,见于河沟及两侧、山坡及低洼地带,主要为冲积、冲洪积形成的黄色沙土、砾石等。

2.2 矿区构造

矿区发育一条北东向断裂构造,断层走向约68°,倾向南东,倾角72°~81°,断裂的北西侧为火山角砾岩、集块岩,南东侧为角砾岩、凝灰岩,破碎带明显,见大量构造角砾岩、擦痕及裂隙,发育绿帘石脉及褐铁矿化蚀变,未见明显铜矿化。另外,矿区北西第四系覆盖区有区域性北东向隐伏断层经过。

矿区内岩石节理、裂隙十分发育,各节理、裂隙的产状、规模不一,相互截切、错动的现象显著,节理、裂隙中常见绿帘石、石英及方解石脉体发育,部分节理、裂隙面见明显的铜矿化。各类节理、裂隙可构成密集的裂隙网系统,这些裂隙网系统既是运输矿液的良好通道,也是金属矿物和其它脉石矿物沉淀的有利空间。这些裂隙网系统形成的碎裂构造带是本区重要的控矿构造。

图3 矿体地表特征(a-Ⅰ号矿体;b- Ⅶ号矿体)

矿区内火山集块岩、火山角砾岩极为发育,认为区内存在火山机构的可能性较大。而区内高分遥感影像上发育的放射状水系也证实了这一可能。该区矿化体大多产出在蚀变安山岩、角砾岩中,且距离火山集块岩很近,认为火山机构与铜矿化有密切关系。

2.3 矿区岩浆岩

矿区岩浆岩包括广泛分布的火山岩及仅在矿区西南角分布的侵入岩。火山岩以中基性~中酸性火山熔岩、碎屑岩为主,构成本区白垩系去申拉组(K1)地层;侵入岩为石英闪长玢岩(δομ)。

石英闪长玢岩(δομ)呈小岩株状、岩脉状侵位于白垩系去申拉组火山岩中,形成正地形,岩脉NE~SW向延展,与矿区断裂构造及区域性隐伏构造展布方向较一致,其侵位可能受到北东向断裂的控制,岩脉最宽处200余米,长约950m。岩石呈似斑状结构,斑晶为斜长石(拉长石为主)、角闪石,粒径0.2~3.2mm,斑晶总体占45%左右,分布较均匀;基质为微晶结构,包括斜长石(中长石为主)、普通角闪石、石英、磁铁矿等。岩石整体发生方解石、绿帘石、绿泥石蚀变,偶见绿帘石脉发育,并有弱的绢云母、粘土、次闪石蚀变,地表未见明显铜矿化现象。

3 矿床地质特征

3.1 矿化类型及矿体特征

矿区地表矿化现象良好,主要为脉状孔雀石矿化。铜银矿化主要发生于各类节理、裂隙构成的裂隙网系统及其附近岩石中,以及不同岩性(主要安山岩和火山角砾岩)转换部位及其附近;其次以单独的铜矿化石英方解石脉体、绿帘石脉体的形式出现;另外,在部分集块岩、角砾岩中的部分集块、角砾中见强烈铜矿化,而相邻及周边集块和填隙物中未见矿化现象,这种矿化往往零散而不具规模。

矿区见大量矿化现象,目前已发现十五条铜银矿体(脉)和诸多细小矿化石英、方解石、绿帘石脉体,矿脉延伸方向既有北东向,也有南西向,且不同方向的矿脉可相互交错,展布有类似环状、放射状的特征,矿体主要集中分布于矿区西南部位,其他仅见零星分布的脉状矿(化)体。矿体出露宽度小者仅1m左右,宽者可达16m以上,地表延伸长6~180m,延伸方向各异,整体呈类似环状、放射状展布,矿体常强烈孔雀石化,可形成孔雀石化冲沟,或于山坡形成大片绿色矿化,远观非常醒目(图3)。

15条主要矿体(脉)的特征详见表1。

表1 江玛南铜银矿主要矿体特征简表

3.2 矿石矿物组成及化学成分

金属矿物主要为孔雀石、辉铜矿、蓝铜矿、铜蓝、赤铁矿、镜铁矿,其次为蓝辉铜矿、磁铁矿等。矿物生成顺序为辉铜矿、磁铁矿-赤铁矿、镜铁矿-蓝铜矿-铜蓝、孔雀石。

非金属矿物主要为方解石、绿帘石、绿泥石,其次为石英、绢云母、粘土矿物等。

矿石组分主要为铜元素,伴生银元素,含极少或基本不含铅、锌、金元素。铜、银元素有良好的正相关关系(图4)。

3.3 矿石结构、构造

矿石结构:矿区矿石结构包括自形-半自形板条状、鳞片状结构,它形粒状结构,交代结构,填隙结构等。铜蓝呈细板条状分布于暗色矿物边部,镜铁矿呈细条状、鳞片状集合体分布于脉石矿物晶体之间或岩石裂隙之中。磁铁矿、蓝辉铜矿、蓝铜矿常呈它形粒状集合体分布。交代结构见于赤铁矿、磁铁矿被孔雀石少量交代。填隙结构主要为孔雀石填隙于赤铁矿、磁铁矿裂纹之中。

矿石构造:矿区矿石构造包括脉状构造、浸染状构造、薄膜状构造。脉状构造主要为孔雀石、辉铜矿、镜铁矿、赤铁矿(褐铁矿)等呈脉状产出,在节理、裂隙发育部位常见,脉宽大多小于5mm,部分在5~8mm。浸染状构造是矿区矿石普遍具有的构造,并见于多种金属矿物,包括磁铁矿、孔雀石、辉铜矿、赤铁矿、镜铁矿、蓝铜矿、铜蓝等,呈星点状、团斑状浸染于蚀变岩或石英方解石脉、绿帘石脉中。薄膜状构造主要为孔雀石、蓝铜矿等呈薄膜状贴附于岩石表面或裂隙面上。

矿区矿石结构、构造具有热液型矿床成因特征,并且叠加有次生氧化作用。

3.4 围岩蚀变

矿区蚀变规模较大,蚀变强烈且普遍,地表去申拉组火山岩几乎全岩蚀变,显示了强烈的热液活动。蚀变类型主要为褐铁矿化、镜铁矿化、绿帘石化、绿泥石化、方解石化、硅化,以及弱的绢云母化、粘土化等。褐铁矿化呈细脉状或浸染状分布;镜铁矿化主要呈细脉状沿裂隙发育;绿帘石化、方解石化既可呈星点、团斑状浸染于岩石中,也可以脉体形式出现;绿泥石化主要呈浸染状发育,硅化则表现为少量发育的脉体。

图4 Ⅶ号矿体PAH10采样线样品铜银品位变化图

4 矿床成因分析

矿区赋矿地层为白垩系去申拉组火山岩,是一套中基性-中酸性火山熔岩、碎屑岩组合,已有研究发现,去申拉组火山岩主体属钙碱性系列,具有岛弧火山岩的特征(康志强等,2010),形成于110Ma左右,是早白垩世晚期班公湖-怒江洋壳向南俯冲过程中发生板片断离导致的火山岩浆活动的产物(吴浩等,2013),代表班公湖-怒江缝合带中的火山弧相(耿全如等,2011)。

矿区矿化主要发生于各类节理、裂隙构成的裂隙网系统及其附近岩石,这种裂隙网系统形成的碎裂构造带是本区重要的控矿构造,是成矿流体运移的良好通道,以及成矿物质沉淀的有利空间。矿区的北东向断裂与成矿关系不明确,但其展布与侵入岩较一致,结合区域地质特征,可能控制了区内岩浆岩的侵位。

大量规律性出现的火山角砾岩、火山集块岩说明区内可能存在火山机构,而火山角砾岩中及火山集块岩附近发育的类似环状、放射状展布的矿体,以及火山集块中发生的矿化现象,均显示了成矿与火山机构有密切关系。

矿区矿石结构、构造具有热液型矿床成因特征,去申拉组大规模发育的蚀变,显示了区内强烈的流体活动。

综合以上特征,认为江玛南铜银矿为与火山机构有关的热液型矿床,具有浅成低温热液型矿床的特征,火山岩浆活动伴随强烈流体活动,火山热液沿碎裂构造带上涌,发生充填、交代而成矿,成矿后发生次生氧化作用形成了大量的氧化矿石。

5 找矿意义

1)班公湖-怒江结合带已成为一条以矽卡岩-斑岩型铜金矿为主的金铜多金属成矿带,多不杂斑岩型铜矿床就在这条成矿带上,那么本区是否有继续寻找矽卡岩-斑岩型矿床的可能?

浅成低温热液型矿床与斑岩型矿床在成矿流体的演化上具有相似性,显示二者在成因上关系密切(张德会,2001),并且在空间上常密切伴生(江思宏等,2004)。斑岩铜矿-浅成低温热液银铅锌矿-远接触带热液金矿可建立成矿模型,属同一成矿系统或系列,三者是同一构造岩浆热事件的产物,不同类型矿床可互为找矿标志(毛景文等,2010;芮宗瑶等,2006;侯增谦等,2012)。因此,在浅成低温热液矿床地区寻找矽卡岩-斑岩型矿床是可行的。

本区与多不杂斑岩型铜矿床对比分析发现,两者具有以下相似特征:属火山弧环境,江玛南地区出露的早白垩世去申拉组火山岩地层可类比多不杂早白垩世美日切组地层,而美日切组正是多不杂斑岩铜矿的重要围岩之一;区域上发育北西向深大断裂,矿区内发育北东向次级断裂及广泛密集的破裂裂隙,成为岩浆侵位、流体活动的良好空间;发育广泛强烈的蚀变,大量的热液磁铁矿矿物。另外,本矿区存在火山机构,因而深部很可能有斑岩体存在。可见,本区与多不杂有许多相似之处,有形成浅成低温热液型-斑岩型矿床的潜力,而深部火山机构及附近斑岩体发育部位将是寻找浅成热液型矿床-斑岩型矿床的有利部位。

综上所述,玛南铜银矿的发现,对本地区继续寻找浅成低温热液型~斑岩型矿床有重要的指导意义。

2)班公湖-怒江结合带北侧为扎普-多不扎岩浆弧,南侧为昂龙岗日-班戈岩浆弧,班-怒带两侧具有良好的成矿地质条件,相继发现多不杂斑岩型铜金矿、尕尔穷矽卡岩型铜金矿以及材玛、尼雄矽卡岩型铁矿等一系列矽卡岩-斑岩型铜金多金属矿床,一直是班公湖-怒江成矿带地质、矿产调查和研究的重点地段。而班公湖-怒江结合带内的调查、研究工作则相对薄弱,关注度较低,本次于结合带内发现江玛南铜银矿及多个铜金矿化点,连同以往达查沟一带发现的岩金矿床,显示了班公湖-怒江结合带内同样具有较好的成矿地质条件,有寻找浅成低温热液~斑岩型铜金多金属矿的潜力。

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Geological Features of the Jangmanan Cu-Ag Ore Spot in Gê’gyai, Tibet, and Their Prospecting Significance

YUAN Hua-yun1,2LI Wei1,2YIN Xian-ke1ZHANG Wei1,2LEI Chuan-yang1,2WU Jian-liang1LIU Wen1WANG Bo1,2YIN Tao1PEI Ya-lun1

(1-Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081; 2-Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

The Bangong Co-Nujiang metallogenic belt is a Au-Cu-polymetallic belt where skarn-porphyry type Au-Cu deposits dominate. The Jiangmanan Cu-Ag ore spot is newly discovered in the western part of the Bangong-Nujiang suture zone. The ore spot is confined to volcanic rock of the Qushenla Formation and controlled by the fracture zone, being a hydrothermal ore spot related to volcanic apparatus and characteristic of hypabyssal epithermal mineralization. This discovery indicates potential searching for hypabyssal epithermal porphyry Cu-Au-polymetallic ores in the Bangong Co-Nujiang suture zone.

Bangong Co-Nujiang suture zone; epithermal deposit; porphyry type deposit; geological feature; prospecting significance

P618.41、52

A

1006-0995(2017)03-0404-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.03.012

2017-01-12

中国地质调查局地质调查项目(12120115028201)

袁华云(1988-),男,江西省崇仁县人,工程师,硕士,矿物学、岩石学、矿床学专业

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