西藏江达县颠达铅锌矿床地质特征及成因探讨
2013-01-12张遵遵李泽琴陈实识王奖臻宋世伟
张遵遵,李泽琴,胡 涛,陈实识,王奖臻,宋世伟
(1.武汉地质调查中心,湖北武汉430205;2.成都理工大学,四川成都610059;3.西藏地勘局地质六队,西藏拉萨851400)
0 引言
颠达铅锌矿区位于西藏自治区江达县南南东方向平距60 km处,隶属江达县娘西乡管辖.2002~2008年西藏自治区地质六队在该矿区相继开展了预查、普查及详查工作❶西藏地勘局第六地质大队.西藏自治区江达县颠达矿区铅锌矿2007年度详查地质工作总结.2008..该矿床产于藏东三江地区,地处特提斯构造域东段,成矿条件优越.区内及颠达矿区周边产有多个铅锌(多金属)矿床(点),如拉诺玛、干中雄、都日、尤日、卡贡、绰堂铜、啥山、卡贡村索等铅锌(多金属)矿床(点).目前只有拉诺玛矿床进行过较深入的研究,其他铅锌矿床的研究则较少.本文在前人工作的基础上,结合区域地质背景,分析颠达铅锌矿床的控矿因素,探讨矿床的成因,并建立成矿模式.
1 区域地质背景
颠达铅锌矿位于昌都-普洱(地块/造山带)Cu-Pb-Zn-Ag-Au-Fe-Hg-Sb-石膏-菱镁矿-盐类成矿带,昌都Cu-Pb-Zn-Ag-Fe-菱镁矿-石膏成矿亚带.矿区大地构造属三江弧盆系之治多-江达-维西-绿春陆缘弧带(P2—T).该区自独立形成以来主要经历了洋陆作用之陆缘弧体制(P2—T2)→陆内伸展之陆内-陆间裂谷体制(T3—E1)→陆内造山体制(E2—Q)的转换[1-2].在陆内-陆间裂谷体制期间广泛沉积了一套火山碎屑岩、碎屑岩及碳酸盐地层,使得本区沉积建造复杂多样[3],以中生代三叠系最为发育.陆内造山体制阶段,强烈的挤压和推覆作用造成区域内断裂、褶皱十分发育,以北西、北西西为主体构造形迹控制了区内基本构造格架(图1).颠达向斜呈北西向展布,核部地层为上三叠统阿堵拉组,两翼地层从内至外依次为波里拉组、甲丕拉组、洞卡组.颠达铅锌矿产于该向斜北东翼的波里拉组中.颠达-皮如逆冲断层是区内主要控矿构造,呈北西向展布,平面上呈向东凸出的弓形,倾向南西,倾角50~60°.该断层斜穿了区内所有上三叠统地层,破坏了上覆甲丕拉组和波里拉组.区域内还广泛发育印支—燕山期的闪长岩、闪长玢岩、二长岩、二长花岗岩、辉长岩等,其控制了一些内生矿床的形成[4-5].
2 矿床地质特征
2.1 矿区地质特征
图1 西藏江达县颠达铅锌矿床区域地质略图(据江达县幅1∶25万建造构造图修编)Fig.1 Regionalgeologic sketchmap of the Dianda Pb-Zn deposit in Jomda County,Tibet(modified from the1∶250000 Tectonic Map of Jomda Sheet)1—下白垩统景星组(L.Cretaceous Jingxing fm).;2—上侏罗统小索卡组(U.Jurassic Xiaosouka fm.);3—中侏罗统东大桥组(M.Jurassic Dongdaqiao fm.);4—下侏罗统汪布组(L.JurassicWangbu fm.);5—上三叠统夺盖拉组(U.Triassic Duogaila fm).;6—上三叠统阿堵拉组(U.Triassic Adula fm.);7—上三叠统波里拉组(U.Triassic Bolila fm.);8—上三叠统甲丕拉组(U.Triassic Jiapila fm.);9—上三叠统洞卡组(U.Triassic Dongka fm.);10—中三叠统瓦拉寺组(M.TriassicWalasi fm).;11—下三叠统色容寺组(Lower Triassic Serongsi fm.);12—下三叠统普水桥组(L.Triassic Pushuiqiao fm.);13—晚三叠世花岗闪长岩(Late Triassic granodiorite);14—晚三叠世二长花岗岩(L.Triassicmonzogranite);15—晚三叠世辉长岩(L.Triassic gabbro);16—晚三叠世闪长岩(L.Triassic diorite);17—辉长岩脉(gabbro dike)18—花岗闪长岩脉(granodiorite dike);19—超基性岩(ultrabasic rock);20—实测地质界线(surveyed geologic boundary);21—实测不整合地质界线(surveyed unconformity);22—实测正断层(surveyed normal fault);23—实测逆断层(surveyed reverse fault);24—向斜(syncline);25—背斜(anticline);26—颠达矿区范围(Diandaorefield)
图2 颠达铅锌矿床区地质略图Fig.2 Geologic sketchmap of the Dianda Pb-Zn deposit1—上三叠统波里拉组(U.Triassic Bolila fm.);2—上三叠统洞卡组(U.Triassic Dongka fm.);3—实测逆断层(surveyed reverse fault);4—铅锌矿体及编号(Pb-Zn orebody and ID);5—实测不整合地质界线(surveyed unconformity);6—地层产状(attitude of stratum);7—泥质粉砂岩(pelitic siltstone);8—角砾灰岩(breccia limestone);9—泥晶灰岩(micritic limestone);10—粗凝灰岩(coarse tuff);11—英安岩(dacite);12—玄武岩(basalt)
矿区主要出露的地层有上三叠统波里拉组(T3b)及洞卡组(T3dk),两者呈不整合接触(图2).波里拉组出露于矿区的中部以东地区,总体呈北西向展布,主要岩性为泥晶灰岩、角砾状灰岩,是矿区铅锌银矿体的赋矿岩层.上三叠统洞卡组(T3dk)总体呈北西向展布,产状变化较大,岩性较为复杂,主要出露泥质粉砂岩、凝灰岩、玄武岩.矿区内构造主要有颠达向斜和F1、F2断层.F1断层走向北北西,倾向南西,倾角约65~75°,两端延伸出图,断层面波状起伏,为一逆断层,是矿区内的主要容矿构造.F2断层南段走向300~320°;北西端在矿区中部与F1相交,倾向南西,倾角65~75°,长约2.22 km;南东端延伸出图,其北东盘波里拉组灰岩十分破碎,破碎带发育,宽2~25m,为压扭性逆断层,是矿区内的主要导矿构造.矿区内出露的岩浆岩为辉石闪长岩,呈岩株产出,面积约0.01 km2,形状不规则,侵位于洞卡组第一段玄武岩与第二段泥质粉砂岩的接触部位.
2.2 矿体特征
本矿床是以铅锌矿产为主(Zn多于Pb),伴生Ag的铅锌矿床.颠达Ⅰ号铅锌矿体呈似层状、脉状沿断层接触带产于F1断层上盘波里拉组(T3b)中厚层状泥晶灰岩中.其展布方向、产状受F1断层控制.在走向上,矿体由南东至北西逐渐变薄,并发生分支现象.在垂向上,由上至下呈楔形状楔入断层F1上盘波里拉组(T3b)泥晶灰岩中.颠达Ⅰ号银铅锌矿体顶板为波里拉组(T3b)中厚层状泥晶灰岩,底板为英安岩或波里拉组泥晶灰岩.含矿岩石主要为重晶石化泥晶灰岩、白云石化泥晶灰岩、萤石化泥晶灰岩、硅化碎裂泥晶灰岩.矿石类型比较简单,以原生铅锌矿石为主,分布于Ⅰ号铅锌矿(化)体之中.氧化矿石不发育,主要分布在地表以下2~3m内.矿石中金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、辉银矿、黄铁矿、黄铜矿;氧化带次生矿物有菱锌矿、铅矾、褐铁矿、孔雀石等;非金属矿物主要有方解石、白云石及少量的石英、重晶石、萤石.矿石具中—细粒不等粒粒状结构、粗—细粒不等粒粒状结构.矿石构造以皮壳状、蜂窝状、骨架状、浸染状构造和致密块状构造为主.
2.3 围岩蚀变
矿区内的主要围岩蚀变有白云石化、重晶石化、大理岩化、硅化、绿帘石化.白云石化集中分布于F1断层的两盘灰岩和破碎带中;硅化主要集中分布于破碎带中,呈细脉充填于灰岩的节理、裂隙中;重晶石化主要呈细脉充填于F1断层的两盘波里拉组泥晶灰岩节理、裂隙和破碎带中.重晶石化、硅化、白云石化与矿区矿化关系密切,蚀变越强,矿化亦越强.
3 矿床成因机制探讨
3.1 赋矿地层
本矿床矿体产于上三叠统洞卡组(T3dk)中酸性火山喷出岩系与上三叠统波里拉组(T3b)碳酸盐岩地层不整合接触带及附近,控矿地层为洞卡组火山岩与波里拉组泥晶灰岩.晚三叠世,在区域性伸展作用下,本区作为三江板块的脆弱带,率先发育成火山-地堑带,具有两堑夹一垒的裂谷型盆岭地貌结构.在火山地堑阶段中后期,同生断裂活动强烈,在上三叠统波里拉组灰岩中的滑塌堆积现象多处可见,条带状的硅质岩亦有一定程度发育,上三叠统中的重晶石异常普遍,表明火山地堑阶段存在热水喷流活动[1].本区上三叠统洞卡组(T3dk)火山岩含矿性较好,Pb、Zn元素平均含量分别为 33.75×10-6和 146.90×10-6❶西藏地勘局第六地质大队.西藏自治区江达县颠达矿区铅锌矿2007年度详查地质工作总结.2008.西藏自治区地质调查院.西藏昌都地区拉诺玛铅锌多金属矿评价.2006.;波里拉组(T3b)地层中Pb、Zn、Ag元素背景值分别是地壳丰度值(黎彤,1976)的19.6、1.9和276.1倍❷西藏地勘局第六地质大队.西藏自治区江达县颠达矿区铅锌矿2007年度详查地质工作总结.2008.西藏自治区地质调查院.西藏昌都地区拉诺玛铅锌多金属矿评价.2006..可见这两套地层Pb、Zn元素平均含量高,富集系数大,表明地层沉积时受到了热水喷流活动的影响,使成矿物质Pb、Zn等元素得到了初步的富集,形成本区主要的矿源层,为矿床的形成提供成矿物质.矿区波里拉组泥晶灰岩、角砾状灰岩及洞卡组泥质粉砂岩、凝灰岩岩石孔隙发育,具有较强的渗透性.另外碳酸盐岩较活泼的化学性质及机械性能脆弱等特征非常有利于热液矿床的形成,与本区绝大多数铅锌矿床产于碳酸盐岩内的事实是符合的.因此认为矿区地层,特别是波里拉组碳酸盐岩地层对本矿床的形成起着关键的作用.
3.2 控矿构造
逆冲推覆构造为本区的主要构造变形,控制了青藏高原东、北部地区贱金属硫化物矿床的形成与分布.大规模逆冲推覆不仅可以作为流体长距离迁移的动力来源,而且相应的推覆构造也是成矿流体迁移的疏导系统和金属汇聚、淀积的重要场所[6].本矿床的形成受不同级次的断裂控制,区内发育的北西、北北西向的颠达-皮如逆冲断裂是区内主要控矿断裂.矿区范围内近南北向的F1、F2逆断层,分别是矿床形成的主要容矿构造和导矿构造.F1断层破碎带发育,破碎带中的灰岩白云石化、重晶石化、大理岩化较强,局部见有绿帘石化和铜矿化,常见有铅锌矿化及银矿化,其控制了矿区内Ⅰ号矿体的展布方向.F2断层北东盘波里拉组灰岩十分破碎,破碎带内具有与F1断层相似的矿化蚀变特征,是矿区内的主要导矿构造.
3.3 矿床类型及成矿时代
颠达铅锌矿床矿体的产出与分布受地层、断裂控制明显,矿石的结构构造比较简单.矿石中金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、辉银矿、黄铁矿,非金属矿物主要有方解石、白云石及少量的石英、重晶石、萤石,为一套中—低温矿物组合.根据矿石矿物组合及围岩蚀变特征可以看出本矿床的形成温度不高,并缺少典型的岩浆热液成分,说明成矿物质可能主要来自地层.矿床与位于“三江”北段的莫海拉亨、东莫扎抓铅锌矿床[7]具有相似的矿床地质特征及构造地质背景.而莫海拉亨、东莫扎抓铅锌矿床的同位素地球化学特征显示地层为矿床的形成提供了主要的成矿物质.另外,该类型铅锌矿化受碳酸盐岩控制明显,因此,认为颠达铅锌矿床为碳酸盐岩层控热液脉型铅锌矿床.由于本区的控矿构造主要形成于喜马拉雅期的陆内造山阶段(E2—Q),根据矿床的形成与青藏高原碰撞作用所导致的含矿流体的大规模活动有关,推测其形成于30~50Ma.
3.4 成矿机制及成矿模式
本区地处特提斯构造域东段,其地质构造的形成与发展,与东特提斯的长期演化有着十分密切的关系.区内主要经历了3种体制的转换,陆内造山期为本区碳酸盐岩层控热液脉型铅锌矿床的形成提供了3个主要条件:1)强烈的深部构造挤压作用,导致盆地内的沉积地层大量脱水,从而形成盆地卤水;2)强烈的逆冲-推覆作用形成了区域性的逆冲推覆构造,是盆地流体大规模运移的主要通道,并为流体长距离迁移提供了动力;3)大规模的构造运动造成区内碳酸盐岩地层内裂隙构造发育,为含矿热液的沉淀成矿提供了良好的场所.在昌都-普洱(地块/造山带)成矿带,昌都盆地内早先形成的一套中生代的地层,为形成成矿流体提供了必不可少的物质来源.广泛白云岩化和断裂发育的三叠系上统波里拉组(T3b)碳酸盐岩建造,为成矿物质的卸载沉淀提供了良好的场所.这些是形成本区碳酸盐岩层控热液脉型铅锌矿床的必要条件.因此,本矿床的成矿机制可以表述为,在青藏高原碰撞造山的总体构造背景下,在深部构造的侧向挤压作用下,导致昌都前陆盆地内的沉积地层大量脱水,从而形成盆地卤水.这些盆地卤水沿着深部的断裂系统(拆离滑脱带)长距离迁移,在其迁移流动过程中从所流经的岩层(如波里拉组碳酸盐岩及洞卡组火山岩)中淋滤出金属而成为富铅、锌及银的含矿流体.当含矿流体沿着颠达-皮如逆冲断裂而进入矿区内的逆冲断裂(如F1、F2断裂)或进入碳酸盐岩地层的构造破碎带中,便在开放空间中沉淀出矿质,而形成铅锌矿体.综合上述,建立了本矿床的成矿模式(图3).
图3 颠达碳酸盐岩层控热液脉型铅锌矿床成矿模式图Fig.3 Metallogenicmodel for the Dianda Pb-Zn depositof carbonate stratabound hydrothermalvein type 1—上三叠统阿堵拉组(U.Triassic Adula fm.);2—上三叠统波里拉组(U.Triassic Bolila fm.);3—上三叠统甲丕拉组(U.Triassic Jipila fm.);4—上三叠统洞卡组(U.Triassic Dongka fm.);5—断层(fault);6—地质界线(geologic boundary);7—角度不整合地质界线(angular unconformity);8—中基性火山岩(intermediate-basic volcanic rock);9—浅成岩(hypabyssal rock);10—铅锌矿体(Pb-Zn orebody);11—矿液流动方向(flow direction ofore fluid);12—碳酸盐岩(carbonate rock);13—砂岩(sandstone);14—细砂岩(finesandstone)
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