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青海南部(唐古拉陆块区内)地区与二叠系有关的成矿系列初探

2012-05-28温得银张玉宝鲁海峰李玉龙

中国矿业 2012年1期
关键词:矿带火山岩玄武岩

温得银,张玉宝,鲁海峰,李玉龙

(青海省地质调查院,青海 西宁 810012)

1 范围及晚古生代地质构造环境

本区是挟持于班公湖-怒江深断裂与西金乌兰湖-扎河-歇武断裂带之间的一个复杂的地质构造与成矿单元。就青海省范围的二叠系而言,仅较集中的出露于沱沱河-杂多石炭、二叠纪沉降带的范围内(图1)。

图1 青海南部三江北段成矿规律图

晚古生代特别是二叠纪,为全球第三次联合大陆裂解期,从大区域看也正反映出这一特征。省内北部地区形成了宗务隆山华力西造山亚带、布青山-积石山华力西褶带;南部相应发育有金沙江深断裂和澜沧江深断裂,它们均曾伸入青海省,但因后期沉积覆盖和构造变动而模糊不清。根据二叠系集中出露的范围,划为沱沱河-杂多石炭、二叠纪沉降带,其属性应归为陆内裂谷。裂谷形成早期,泥盆系出露甚少,石炭系以下石炭统为主,为一套含煤碎屑岩和碳酸盐岩夹多少不等的火山岩;上石炭统分布零星。早二叠世是裂谷发育的成熟期,形成了下二叠统开心岭群,岩性、岩相有火山岩发育和不发育之分。发育地段主要分布在唐古拉乡之东的通天河两侧、莫云南东以及扎曲上游,岩性有玄武岩、玄武安山岩、安山岩等,岩石化学特征属碱性玄武岩组合和钙碱性玄武岩-安山岩-流纹岩组合并存,局部出现爆发相火山角砾岩或集块岩(厚500~1200m),产于碎屑岩岩组中,总厚2500~3000m;从子曲渡口向东,以碎屑岩、碳酸盐岩为主,厚度小,总体具明显的“槽型”特征。晚二叠世裂谷消亡,形成下二叠统乌丽群,以灰岩、砂岩夹煤层为主,局部出露陆相中基性火山岩系地层,厚度较小。后期三叠系、侏罗系,特别是白垩系、第三系广泛发育,掩盖了裂谷的真实面貌。

2 成矿潜力探讨

现有资料反映,与二叠系有关或产于二叠纪火山岩中的矿床有:旦荣中型铜矿、纳日贡玛中型钼铜矿,车拉涌、开心岭小型铁矿;矿(化)点有:纳日贡玛下游铜、纳日贡玛西铜、纳日俄玛铜钼、打古贡卡铜多金属、哼赛青中游铜钼、托吉涌沟脑铜钼、众根涌铜、昂纳赛莫能铅锌、托吉独龙沟铜、东角涌多金属、然者涌多金属、东莫扎抓多金属、吉龙铜钼等。旦荣、车拉涌、开心岭矿床为本区火山岩型成矿的代表性矿床,其他矿(化)点可能是火山喷气型成矿的热液矿化,也可能是后期岩浆活动形成的矿化或改造型矿脉。

在本区二叠系中产出广泛的铜、多金属、铁成矿和矿化,再加上众多的化探异常,给地质工作者提供了找矿工作的空间。

2.1 与海相火山-侵入有关的铁矿

本区这一类铁矿有产于下二叠统及下石炭统的车拉涌、开心岭及冶金山铁矿床,依据成矿特征,对比《矿床的成矿系列问题》(程裕淇等、1984)的成矿系列划分,大致相当于“与海相、海陆交替相细碧角斑质火山-侵入活动有关的浅变质成矿系列中的铁矿亚系列”。该亚系列以云南大勐龙地区的铁矿床组合为例,铁矿产于地块边缘的华力西-印支褶皱带,形成多种成因类型的矿床及矿化:①热液改造的火山沉积型层状碧玉-赤铁矿矿层;②火山矿浆矿床,由细碧角斑岩岩层中磁铁矿、细碧-磁铁矿及细碧岩组成矿层,矿石主要由磁铁矿、钠长石、铁叶绿泥石组成;③与次火山岩(辉绿岩、闪长玢岩)有关的气液充填-交代矿床,闪长玢岩侵入细碧角斑岩层内在接触带充填交代成矿,主要矿物成分为磁铁矿、阳起石、钠长石,后期有含钴的黄铁矿化叠加;④火山岩系内的不同形态角砾岩体中高、中温热液充填-交代铁矿床,角砾大多为细碧角斑岩,有时有矿浆矿床的矿石,由磁铁矿、钠长石、铁叶绿泥石等胶结和交代角砾形成矿体。根据以上铁矿亚系列对本区铁矿床作以下评述。

车拉涌铁矿床:该点产出于车拉涌闪长玢岩体中,该岩体侵入于下二叠统开心岭群,与上三叠统为不整合接触,岩体由北部的安山玢岩体和南部的闪长玢岩体组成,为早二叠世火山喷发岩及同期同源的次火山岩体,矿化见于闪长玢岩体中。南矿带(I矿带)中发现8个矿体,主要由致密块状及稠密浸染状磁铁矿和部分赤铁矿(镜铁矿)组成;北矿带(II矿带),磁铁矿呈细脉状、网脉状及部分浸染状产出。矿脉较大者宽度可超过1m和2m。该点工作程度甚低,一般认为成因属于次火山热液充填—交代成因。

开心岭铁矿床:矿区出露地层为下二叠统开心岭群,其中火山岩、次火山岩(安山玢岩与闪长玢岩)十分发育,矿化见于安山岩中。分东西两矿带:西矿带即含铁安山岩,其中产有不规则脉状的致密块状及稠密浸染状磁铁矿矿体,其成因可能相当于“矿浆喷溢”;东矿带也是含铁安山岩,与西矿带不同的是以赤铁矿为主,除局部呈脉状充填于安山岩裂隙之外,常呈角砾状或次角砾状矿石的胶结物,矿体主要呈似层状产于安山岩与灰岩接触处的破碎带及其灰岩之中。东矿带反映了火山热液型与火山沉积型(局部为正常沉积型)的过渡与并存。

冶金山铁矿床:该点产于闪长岩与下石炭统灰岩的接触带,前人认为与“矽卡岩”关系密切,实际上也是一个复杂的海相火山-沉积型铁矿床。所谓闪长岩体实际是下石炭统中的次火山岩体,产于“接触带”中的I号矿带和矿体内部的Ⅲ矿带以磁铁矿为主的矿石,是与次火山岩有关的气液充填交代成矿,蚀变是以钠长石化、阳起石化为主。与之有关的矽卡岩化,也是本类矿床中常见的现象,岩体外的II矿带地表呈现为褐铁矿铁帽,原生矿石不明,推测可能为菱铁矿或黄铁矿,它很可能属于火山沉积型矿化。

综上所述,本区本类型铁矿应是我省找铁的主攻地区和主攻类型之一。

2.2 与玄武岩有关的铜矿

旦荣铜矿是近年来在本区找矿的突出成果,青海省有色地勘局将其成因划定为火山喷发(气)沉积型,成矿特征是:①在火山喷发沉积旋迴中,玄武质熔岩层的气孔和原生裂隙中充填自然铜和辉铜矿等铜矿物,构成层状自然铜玄武岩型矿体,是矿区主要矿体;②在凝灰质砂岩中有细粒浸染状黄铁矿、黄铜矿构成层状矿体;③在富含自然铜玄武岩中,走向断裂带的碎裂岩、断层角砾岩中有网脉状斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿矿化产出,形成似层状、透镜状、脉状矿体。矿体长40~3600m,宽0.5~9.8m,为断裂带中矿化与杏仁状玄武岩型矿体叠加的产物。成矿断裂带的围岩蚀变较强,有硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、伊丁石化,并构成宽150~800m,长10km的蚀变带。

旦荣铜矿与美国基维诺铜矿的成矿特征十分相似。基维诺铜矿是世界上发现的唯一的一个超大型自然铜矿床,铜金属储量可达500万~700万t,品位1.5%~1.7%。该矿生成于中元古代陆内裂谷环境,在区域上受基维诺断裂控制,铜矿产于该断裂上盘,矿带与断层产状大致平行。矿带长110km,主要矿床有9个。矿化层位在全区有十余个,但主要矿化层位在下盘玄武岩顶部、上盘玄武岩底部和岩流层间砾岩带三个部位。产于角砾状和杏仁状玄武岩流顶部的铜矿,其产量占全区产量的58.5%。主矿体走向延伸1.5~11km,倾斜延深1.5~2.6km,矿体厚度3~5m。矿石矿物以自然铜为主,有少量后期生成的辉铜矿,多沿层间砾岩带和杏仁状玄武岩裂隙呈穿层小脉。杏仁孔中充填的次生矿物有石英、绿帘石、葡萄石、绿帘石、方解石、绿泥石和蛋白石以及少量自然铜、辉铜矿。铜的富集与岩石的渗透率有关。

《滇黔边界大规模自然铜矿化的极端成矿条件耦合》(胡耀国)报导:野外观察发现在滇黔边界存在很富的自然铜工业矿体和广泛的自然铜矿化点。受二叠纪玄武岩最上部古火山口环境和上覆宣威组炭泥质层控制。矿层厚度达15m上下。矿石矿物主要为自然铜、黑铜矿与辉铜矿(平均4%~5%)。自然铜呈板片状、网脉状、浸染状产出。矿化与阳起石化、沥青化、硅化和沸石化密切相关。

通过上述玄武岩自然铜矿床的对比,不难看出,旦荣铜矿与上述铜矿在成矿地质环境、赋矿岩系、矿化特征、矿石类型等方面都十分相似,是形成大型铜矿的重要类型,找矿潜力巨大。

2.3 与火山岩有关的铜铅锌的成矿信息

然者涌铅锌银矿点:为产于早二叠世火山岩系地层中的细脉状及浸染状铜矿化,矿化范围大,按地表采样分析结果共圈出5个矿体,其中II矿体长750m、宽5~80m,含铜0.68%。通过近年来的工作,发现铅锌银矿(化)体赋存于早二叠世砂岩夹灰岩的构造蚀变带中,蚀变带长约6.5km,宽约25~100m,地表呈黄褐色氧化带,近东西向展布与地层走向一致,矿(化)体呈似层状、透镜状产于蚀变带中。2003年,对其西段采用400m工程间距控制断续长2.5km,发现新矿体,长度不详,平均宽3.5m,平均品位铅3.62%、锌1.8%、银465.6g/t。主要矿石金属矿物有黄铁矿、针铁矿、方铅矿、闪锌矿,局部少量黄铜矿、辉铜矿;非金属矿物主要有石英、方解石。主要蚀变为硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、钠长石化等。根据矿化蚀变带顺层的产状,矿石为块状硫化物及蚀变特征,初步划为海相火山岩型。另外,还有昂纳赛莫能、宗陇巴、多才玛等多金属成矿信息产于早二叠世火山岩系中,具有层控特征,暂划为海相火山岩型。这一类型是铜铅锌银矿重要成矿类型之一,特别是碎屑岩容矿的喷气沉积型更是铅锌银成矿的主要类型。

以上铁矿、自然铜矿、铅锌铜银矿三组成矿组合,都与二叠纪海相火山岩有关,受控于火山喷气-喷气沉积成矿作用,构成一个完整的成矿系列,定名为“唐古拉地块沱沱河-杂多石炭、二叠纪沉降带沉降期海相火山型铜、铅、锌、银、铁成矿系列”,该系列工作程度很低,但具有巨大的找矿潜力,是我省实现找矿突破的重要区域。

[1] 姚敬金,张素兰,曹洛华,等.中国主要大型有色、贵金属矿床综合信息找矿模型[M].北京:地质出版社,2002.

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