三江北西段楚多曲矿床近东西向控矿断裂构造的识别及找矿意义

2015-03-05张勤山杨六成刘长征李积红

中国矿业 2015年1期

张勤山，杨六成，刘长征，马楠，李积红

（1．青海省第五地质矿产勘查院，青海西宁810028；2．青海省地质矿产勘查开发局，青海西宁810000）

西南三江成矿带是我国重要的有色金属成矿带，本文所指三江北西段为该成矿带的北段西延部分，泛指小唐古拉山脉以北，可可西里－金沙江缝合带以南，西为可可西里腹地，东至青海玉树地区。2006年开始的1∶25万化探扫面工作在三江北西段圈出了60000km2的地球化学块体［1］，集中于2009年以来的矿产勘查工作发现了超大型铅锌矿床2处，大型铅锌矿床3处、中型铅锌矿床5处，小型铅锌矿床10余处，2011年被国家找矿战略行动定位为下一个千万吨级的铅锌矿产基地，目前铅锌资源总量1200多万吨。

楚多曲矿床目前正在做勘查工作，由于勘查程度低，对矿床控矿因素认识不清，致使勘查工作停滞不前。前期工作主要针对近南北向地物化异常开展，并发现了规模较大的近南北向矿体，估算了56．6万t的铅锌资源量，矿床类型为受断裂控制的热液脉型铅锌矿床［2］，但其控矿因素与区域上近东西向断裂控矿存在明显的差异。本文拟通过对项目前期成果总结研究入手，结合构造蚀变专项填图，以确定近东西向断裂控矿事实，并探讨斑岩型成矿可能，指出研究区下一步找矿方向。

1 地质概况

楚多曲矿区位于三江北西段可可西里－金沙江晚古生代－早中生代缝合带以南的北羌塘－昌都陆块之雁石坪弧后前陆盆地中［3］（张雪亭等，2007），地处小唐古拉山北坡，大地构造以南北向挤压为特征［4］（Coward W P et al．1990）。

1．1 区域地质特征

区域出露的地层比较单一，主要为中晚侏罗世雁石坪群及第四系（图1）。雁石坪群分为雀莫错、布曲组、夏里组、索瓦组、雪山组，总体呈北西－南东向展布，建造类型复杂，主要为海相磨拉石建造、陆相磨拉石建造、火山质复理石建造、红色为主含碳酸盐复陆屑建造。区域构造主要有褶皱和断裂：褶皱多为短轴状、开阔型，总体走向为北西－南东向，与区域构造线方向一致，在研究区周边受近南北向断裂影响，褶皱轴向转折为近南北向；断裂构造按走向大致划分为北西向、北东向、近南北向3组，北西向断裂是区内主体断裂，区域物化探异常、矿床（点）延其展布。区内岩浆侵入活动强烈，主要分布于格拉丹东雪峰赛多一带，以喜山期中酸性二长花岗岩为主。

图1 区域地质略图

1．2 矿区地质特征

矿区出露地层主要为中侏罗统雁石坪群夏里组，分为三个岩性段：下岩性段－碎屑岩段（J2xss＋ls1）、中岩性段－砂岩灰岩段（J2xss＋ls2）、上岩性段－砂岩段（J2xss3）（图2）。下岩性段－碎屑岩段岩性组合为青灰色－灰黑色中层状泥晶、粉晶灰岩，紫红色泥质粉砂岩夹紫红色中－薄层状中细粒岩屑长石砂岩，灰色－灰绿色长石石英砂岩，在灰岩与粉砂岩接触带中，是近南北向矿体主要的赋矿层位。中岩性段－砂岩灰岩段岩性组合为紫红色－灰绿色细－中－粗粒岩屑长石石英砂岩与生物碎屑泥晶粉晶灰岩互层。上岩性段－砂岩段岩性组合为紫红色中细粒岩屑长石砂岩夹灰绿色中粗粒长石石英砂岩。

断裂构造呈近南北向，北倾，倾角40～50°，正断层，形成的破碎带为SBⅠ、SBⅡ，长1000～2000m，宽10～30m，构造岩石以碎裂岩、构造角砾岩为主，蚀变主要有重晶石化、碳酸盐化、绢云母化及硅化，矿化主要有黄铜矿、黄铁矿、方铅矿等。带内圈出铅锌多金属矿体6个（表1），长度200～1100m，厚度5．65～15．76m，平均品位：Pb0．69%～9．34%、Zn3．43%。

图2 研究区地质简图及勘探线剖面图

表1 近南北向矿体特征一览表

岩浆岩主要出露二长斑岩，呈脉状，走向北北东、北北西向，蚀变较强，以重晶石化、碳酸盐化为主，褐铁矿化、硅化次之，局部发现方铅矿化、闪锌矿化、赤铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化，矿化程度较弱。

矿石矿物为方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、镜铁矿、白铅矿、褐铁矿、黄铁矿、铜蓝，脉石矿物主要为重晶石、石英、方解石、少许绢云母。矿石结构多以他形粒状结构为主，自形－半自形晶粒状结构次之，另有生物碎屑结构、碎裂结构。矿石构造主要有块状、角砾状、细脉状、晶洞状，局部浸染状。围岩蚀变主要有重晶石化、硅化、碳酸盐化，且与近地表最强［5］，碳酸盐化、重晶石化等蚀变与方铅矿化、闪锌矿化关系最为密切。

2 近东西向控矿断裂特征

区域上近东西向断裂是缝合带断裂的分支断裂，是唐古拉山崛起的边界断裂，具典型的控岩控矿特征［6］，总体呈北西－南东走向，北倾，倾角80°左右，其局部在研究区内出露。近东西向断裂经历了长期复杂的演化史，在晚印支期－早燕山期阶段，经历南北向挤压，控制了区内褶皱山系、沉积盆地的演化，为矿区提供了最早的物源基础；晚燕山期－喜山期阶段，该向断裂进入活化阶段［7］，一些中酸性侵入岩开始沿两组断裂复合部位上侵并就位，并使早期地层中富集流体活化并大规模运移富集成矿。

近东西向节理构造的发现是进一步识别近东西向断裂构造的基础，本次研究通过在赋矿地层内实测剖面对节理进行测量，揭示节理构造发育变化规律（图3）、赋矿的部位及矿石类型（图4），进一步进行构造蚀变专项填图，识别近东西向蚀变破碎带及矿化体，结合土壤地球化学特征研究（图5），确认近东西向控矿断裂的存在，并新发现了二长斑岩体（图6）。

图3 研究区构造蚀变剖面图

2．1 近东西向节理特征

构造蚀变剖面（长300m）：剖面主要在青灰色泥晶灰岩、棕红色岩屑砂岩地层中结合探槽成果测制。共实测节理或节理组18条，产状集中在350°∠70°、70°∠72°两组，为张性节理；其中350°∠70°产状节理组中矿化蚀变发育，局部为厚度约10cm方铅矿化脉，脉壁多见石英晶洞、乳白色重晶石、碳酸盐等；68°∠76°产状节理组中多见碳酸盐、重晶石脉充填，有零星方铅矿化。在剖面中段，发现破碎蚀变带1条，往深部有延伸趋势，宽近50m，产状350°∠70°、68°∠76°，带内原岩为泥晶灰岩、岩屑砂岩，蚀变有硅化、碳酸盐化、重晶石化，矿化有方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化、褐铁矿化等，形成方铅矿化碎裂灰岩；黄铜矿化与硅化关系密切，形成黄铜矿化石英岩，具方铅矿化（图4）。

2．2 近东西向蚀变破碎带及矿（化）体特征

2．2．1 近东西向蚀变破碎带特征

SBⅤ蚀变破碎带：两侧为第四系覆盖，长≥600m，宽50m，倾向0°，倾角＞70°。矿化蚀变主要为重晶石化化、碳酸盐化、硅化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化。

SBⅥ蚀变破碎带：多为第四系覆盖，长≥1500m，宽100m，倾向0°，倾角＞70°。矿化蚀变主要为重晶石化化、碳酸盐化、硅化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化。

SBⅦ蚀变破碎带：两侧为第四系覆盖，长800m，宽30～100m，倾向18°，倾角70°。矿化蚀变主要为重晶石化化、碳酸盐化、硅化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化。

2．2．2 近东西矿（化）体特征

矿（化）体赋存于近东西向蚀变破碎带内，共圈定4个（表2），有铜（－银）、铅锌（－银）矿体，呈脉状、网脉状、浸染状、不规则状产出，长度500～800m，厚度5．48～11．99m，平均品位：Pb1．03%～2．97%、Zn0．83%、Cu0．7%～0．8%、Ag17．71～46．57g／t，含矿岩性为泥晶灰岩、长石石英砂岩、二长斑岩；矿石矿物主要有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿。

矿石结构多呈自型－半自型结构、碎裂结构、包含结构，具浸染状、网脉状构造，局部为块状构造；矿区出露的岩性均可作为围岩，含矿岩性也是主要的夹石，蚀变形成脉体较小，与矿化关系密切，很少单独形成夹石。

表2 近东西向矿体特征一览表

图4 近东西向断裂带内岩矿石显微照片

2．3 近东西向控矿断裂构造之土壤地球化学特征

“构造力是完成某些地球化学作用的动力”［8］，日益被大家所重视。越来越多的研究表明，构造变形影响某些地球化学作用，包括中尺度构造地球化学体系（断裂、矿区和矿床构造地球化学）等［9］。本文通过对前期已完成的1∶1万土壤地球化学测量成果总结研究，发现研究区明显展现了近南北向、近东西向两组土壤异常特征（图5、表3）。

2．3．1 土壤地球化学异常特征

近南北向土壤地球化学异常（TR1～TR5），呈近南北向条带状展布，异常元素组合为PbZnAg，异常面积多在0．1～0．3km2，异常强度、衬度以Pb元素显示最明显，一般分别为0．42～0．92、2～3．21，各元素浓度分带明显，一般具有内中外的三级浓度分带，是前期勘查的主要对象。

近东西向土壤地球化学异常（TR6），呈近南北向面状展布，元素组合为CuFePbZnAg－MoAuSb。长＞1000m，宽100～500m，异常面积0．6km2。元素组合比较复杂，Cu、Pb、Zn、Ag、Sb、Mo、Au均具有内中外三级浓度分带，异常规模大，强度高。出露中侏罗系雀莫错组砂岩、灰岩，异常北段出露二长斑岩，受近东西向及北东向断裂复合控制。

2．3．2 异常分布规律

由土壤综合异常图5分析，可知以下异常分布规律。

1）Cu异常主要分布于研究区中南部，延近东西向断裂带、二长斑岩体展布。延断裂带分布的异常呈明显的条带状，延二长斑岩体展布的异常呈面状。均伴生有PbZn异常，二长斑岩体及以南还伴生有MoAuSb的异常。

2）PbZnAg异常分布于研究区范围内，与断裂带展布方向一致，呈条带状，异常套合较好。延近南北向断裂带展布的异常不连续，局部呈椭圆状，与地表矿体的分支复合现象吻合。总体异常强度具有从南向北逐渐减弱的趋势。

3）Fe异常分布于研究区南部断裂附近，与地表铁矿体吻合较好。异常区硅化、黄铁矿化、镜铁矿化发育。

4）MoAuSb异常主要分布于研究区中部延断裂交汇部位侵入的二长斑岩体内，异常强度不高，面积较小。

2．3．3 元素分带及找矿指示

图5 研究区构造蚀变、土壤异常图

异常以CuPbZnAg组合最为显著，特征明显且稳定，区域上可对比，因热液矿床的成矿作用过程具多期多阶段性，研究区水平和垂向上不同元素及矿物组合分带特征也较明显（图5、表4）。

2．4 二长斑岩体特征

岩体面积1．03km2，沿近东西向断裂与近南北向断裂的交汇部位侵入（图5），具黄铜矿化、铅锌矿化、碳酸盐化、重晶石化，沿近东西向发育节理充填（图6）。

二长斑岩，斑状结构，基质呈粒状结构，块状构造。斑晶主要由石英、斜长石、暗色矿物等组成，含量15%～18%；斜长石含量8%～10%，粒度大小约0．60～2．52mm，半自形柱状，边缘较浑滑，有熔蚀边，晶面浑浊，次生泥化、绢云母化、碳酸盐化较强，双晶不清，杂乱分布在火山尘中；石英含量2%，粒度大小约0．23～0．56mm，呈它形粒状、不规则状、浑圆状，晶面较干净，有熔蚀边，杂乱分布在火山尘中；黑云母含量5%～6%，粒度大小约0．79～1．13mm，半自形－自形片状、一组解理较发育，次生白云母化，析出铁质沿解理分布，分布在其它矿物粒间。基质含量80%～82%，主要由长石和长英、石英等组成；长石含量65%～70%，粒度大小约＜0．05mm，半自形板状，表面较脏，低正突起，具绢云母化，可能主要为斜长石，钾长石较少；石英含量10%～12%，粒度大小＜0．05mm，它形粒状，无色透明，分布于长石粒间；铁质少量，呈它形粒状、不规则状，分布在火山尘中。另有方解石和少量重晶石后期脉组成，方解石粒度大小约0．04～0．50mm，它形粒状，单晶解理较发育，集合体沿后期裂隙充填形成细脉或团块；重晶石呈半自形粒状，分布于方解石脉中。

表3 土壤异常特征参数表

表4 近东西向与近南北向控矿断裂1∶1万土壤异常特征对比表

图6 二长斑岩

2．5 蚀变带特征

通过专项构造蚀变填图，在蚀变破碎带特征、矿（化）体特征、土壤地球化学特征基础上，划分研究区蚀变带为：铅锌矿化带、黄铜矿化带、镜铁矿化带（图5），特征如下所示。

镜铁矿化带：以SBⅦ断裂为边界，带内由南向北具有镜铁矿化－镜铁矿化、黄铁矿化－黄铁矿化、黄铜矿化特征，对应的蚀变具有硅化－硅化、碳酸盐化分带。

黄铜矿化带：由南以北围绕二长斑岩体具有黄铜矿化、黄铁矿化－黄铜矿化－黄铜矿化、方铅矿化、闪锌矿化特征，对应的蚀变有硅化－钾化、硅化－碳酸盐化、硅化分带。

铅锌矿化带：由南以北具有黄铜矿化、方铅矿化、闪锌矿化－闪锌矿化、方铅矿化－方铅矿化特征，对应的蚀变有碳酸盐化、硅化、重晶石化－重晶石化、碳酸盐化、硅化－重晶石化、碳酸盐化分带。

3 讨论

近东西向控矿断裂与近南北向控矿断裂在断裂产状、性质、围岩及其形成的破碎带中蚀变、矿化、带内矿体、矿石特征等方面存在明显的差异，其土壤地球化学特征在规模、异常组合、形态上均有明显区别（表5），以上差别是区分两组控矿断裂的主要证据。

在斑岩型成矿研究方面，自从 Silitoe［10］、Mitchell［11］发表了斑岩铜矿以来，其斑岩成矿构造模式被广泛接受；侯增谦等［12］研究提出了“青藏高原东缘斑岩铜钼金矿床的构造控制模式”，认为青藏高原热液脉型银＿铅＿锌矿有望成为继斑岩铜矿带之后的又一条更具经济意义的银多金属成矿带，时空分布受东西向逆冲带的控制，多数矿床和矿点位于南北向正断层与东西向逆冲断裂的交汇部位，矿体就位于正断层产生的扩容空间与逆冲推覆构造断裂系统中。杨志明等［13］、侯增谦等［14］认为，青藏高原北羌塘（包括研究区）发育的近南北向正断层系统与此前发育的东西向的逆冲推覆系统的交汇部位，是控制含矿斑岩侵位的有利通道，也是含矿斑岩就位的有利部位，含矿斑岩规模一般在0．13～0．9km2［15］。研究区内近东西向断裂及近南北向断裂复合部位发育喜山期中酸性石英二长斑岩，呈不规则状延展，最大面积约1．03km2，石英－绢云母化带明显。

大量的岩石学、岩石地球化学［15－18］表明，青藏高原与新生代矿化有关的斑岩主要为中酸性岩浆，如与Cu－Mo矿化有关的斑岩主要为二长花岗斑岩，与Cu－Mo－Au矿化有关的斑岩主要为二长花岗斑岩－二长斑岩，而与Cu－Au矿化有关的斑岩则明显与Cu－Mo－Au不同，主要为二长斑岩。矿区内二长斑岩体土壤异常特征除显示了PbZnAg异常组合外，同时显现了CuMoAu异常组合，并发现了铜金矿（化）体。

表5 研究区控矿断裂特征对比

前人针对区域上长约100km的地球化学异常带，采用证据权重法，基于GIS技术，通过分析区内地物化遥资料，划分了多处铜成矿远景区，显示了唐古拉山北坡巨大铜矿资源潜力，预测了研究区内具有进一步找矿空间［19－20］。通过其研究预测的远景区位于北西向与北东向断裂的交汇部位及岩体附近，研究区位于其中。

综上所述，研究区在斑岩体就位，斑岩体类型，地球化学特征方面与前期研究成果基本一致，应是下一步重点勘查的对象，若能勘查突破，可使三江成矿带北西段铜矿资源潜力进一步提升。

4 结论

1）研究区近东西向节理组（350°∠70°）发育；新发现近东西向含矿蚀变破碎带3条，带内圈出矿体4个，矿种以铜银、铜铅锌为主，明显区别于近南北向矿体以铅锌为主要矿种的事实；土壤地球化学展布方向明显有近东西向、近南北向两组，元素组合分别为 CuFePbZnAg－MoAuSb、PbZnAg。结合以上特征，划分蚀变带3处（镜铁矿化带、黄铜矿化带、铅锌矿化带），总结了矿化蚀变的水平及垂向分带：由下到上、由南至北为Fe→Cu、Mo、Au、Pb、Zn、Ag→Cu、Pb、Zn、Ag→Pb、Zn、Ag。

2）在确认近东西向断裂的同时，新发现具斑岩型矿化蚀变二长斑岩体1处，通过与前人研究成果在斑岩面积、岩性、就位空间、斑岩类型、地球化学特征等方面进行了对比，初步探讨了斑岩型成矿可能。

3）通过确认近东西向控矿断裂构造，进一步拓展了矿区找矿空间，转变了只针对近南北向控矿断裂勘查的思路，实现了与区域矿产勘查方向的同步，指出了其找矿意义。在区域勘查工作中，除针对近东西向断裂控矿因素外，尚需注重近南北向地物化异常。

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