西藏自治区左贡县塔鲁铜矿成矿地质特征及矿床成因探讨

2015-03-31王涛子陈向平唐谷清

地球 2015年11期

关键词：孔雀石褐铁矿黄铜矿

■王涛子陈向平唐谷清

（1承德市地质矿产勘查开发局河北承德 067000；2华北地质勘查局综合普查大队河北燕郊 065201）

西藏自治区左贡县塔鲁铜矿成矿地质特征及矿床成因探讨

■王涛子1陈向平2唐谷清2

（1承德市地质矿产勘查开发局河北承德 067000；2华北地质勘查局综合普查大队河北燕郊 065201）

矿区位于昌都-盐井陆块之澜沧江岛弧带。澜沧江岛弧带呈近南北方向延伸，岛弧带内广布晚古生代岛弧火山岩和中晚三叠世造山期火山弧火山岩、火山裂谷火山岩和印支造山期重熔型多期多阶段花岗岩，以及弧后逆冲带之燕山期重熔型花岗岩。经印支晚期造成山挤压和喜山期向东推移，构成了以脆-韧性变形的近南北向以断裂为主的褶皱断裂体系。区内矿产受"三江"带的控制，矿产较为丰富，成矿地质条件优越。因此研究本矿区的地质特征对本区的找矿具有重要意义。

岛弧带皱断裂

0 前言

自1951年以来，先后有中国科学院，西藏地质局第一地质大队，四川地质局第三区测队，云南省地质局十八地质队、801地质队、第七地质队，云南省地矿局区调队、地球物理化学勘查队进行了大量的工作。2008-2011年，四川梓豪矿业有限公司在探矿权内开展了预查和初步普查工作，并提供了相关地层岩石、地质构造、地球化学、矿化特征等基础资料，大致了解矿区内的矿化范围，矿体赋存部位、展布特征，圈出铜矿体4处，铜矿化体2处，为进一步开展铜矿普查提供了地质依据。

通过地质工作，基本查明了区内矿体规模数量、产状及其与地层、构造、岩浆岩及变质岩的关系，验证了矿体与物探激电异常的关系。基本确定了矿床成因类型为沉积改造型；矿床的工业类型属中型脉状铜矿。赋矿岩石为具有黄铁矿化、黄铜矿化、褐铁矿化、碳酸岩化、硅化、绢云母化等低温热液蚀变岩石。在工作区中部发现一处铜化探异常，异常等值线形态呈北北西向，位于三叠系上统波里拉组（T3b）与侏罗系中统雁石坪组（J2y）的接触带上，为下步工作提供了化探依据。

1 成矿地质背景分析

勘查区位于著名的“三江”成矿带上。地处特提斯～喜马拉雅构造域东部，冈瓦纳古陆与欧亚古陆强烈碰撞、挤压地带。地史上经历了华力西、印支、燕山、喜山期等造山运动，地质构造复杂、岩浆活动频繁、成矿地质条件特殊，是形成多矿种、多成因类型矿产的有利地区，找矿潜力较大。区域矿产分布及成矿作用复杂多样，并具有多期次、多阶段，以及沿不同构造单元呈带状分布的特点。主要矿种有金、钨、铜、铅、锌、锡、钼、多金属等。

2 矿区地质概况

2.1 地层

勘查区内出露地层为中生代三叠系上统波里拉组（T3b）及侏罗系中统雁石坪组（J2y）。

其中侏罗系中统雁石坪组（J2y），由一套碎屑岩为主夹化学岩及少量酸性火山岩组成。分布在测区北东、南西侧，呈北西向展布，约占全区90%，是构成塔鲁向斜核部及两翼地层的主要层位。岩性以紫红色砂岩、含砾砂岩偶夹粘土岩、砾岩、灰岩和流纹岩为主，间夹灰绿、灰色灰岩和页岩。在断裂破碎附近，黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、碳酸岩化等矿化蚀变较为强烈，是本区的铜矿赋存层位。

2.2 构造

勘查区位于北西向挤压带及北东向断裂带上，故表现出褶皱及断裂构造均较发育。断裂构造均具有多期活动叠加特点，断裂构造为本区成矿气液的运移和赋存提供了通道和空间，构造活动的多期性形成了不同期次、不同类型的矿化蚀变。

2.2.1 褶皱

塔鲁向斜：为一闭合直立水平向钭，是区内主要褶皱构造，轴向南东，在平面上是狭窄线性向斜，剖面上两翼对称，核部及两翼地层均为中侏罗统雁石坪组。沿走向在北西、南东段分别被美玉～塔鲁断层和马查脚逆推覆断层截断。普查区位于该向斜核部，该向斜是本区铜矿控矿构造之一。

2.2.2 断裂

发育在中侏罗统雁石坪组地层中，规模不等，破碎带宽几十厘米～数米，带内岩石碎裂，普遍遭受不同程度的褐铁矿化（黄铁矿化）、硅化、黄铜矿（孔雀石）化，是区内最好的控矿构造，它们控制着本区的铜矿化带，矿体的产出、及其规模、形态。破碎带表现为两组两期次，一组为北东走向的张性-压扭性断裂，另一组近东西走向的先张扭后压扭断裂，前者切割后者。北东走向的断裂破碎带主要有F1、F2、F3，近东西走向的断裂破碎带主要有F4、F5。

2.2.2.1 北东向断裂

F1破碎带：

长约900米，宽1～3米，北东向展布，北东段倾向北北西，倾角87°，南西段倾向南东，倾角64°。其构成特征为浅动力变质破碎角砾岩、灰岩为主，部分后期热液作用生成的石英、方解石、褐铁矿、黄铁矿、孔雀石、黄铜矿等。石英脉发育，蚀变较强。

F2破碎带：

长约700米，宽1～1.5米，北东向展布，倾向北西，倾角65°。其构成特征为浅动力变质破碎角砾岩、灰岩为主，部分后期热液作用生成的石英、方解石、褐铁矿、黄铁矿、孔雀石、黄铜矿等。石英脉发育，蚀变较强。

F3破碎带：

长约500米,宽0.8～8米,北东向展布，北东段倾向北北西，倾角78°，南西段倾向南东，倾角88°。其构成特征为浅动力变质破碎角砾岩、灰岩为主，部分后期热液作用生成的石英、方解石、褐铁矿、黄铁矿、孔雀石、黄铜矿等。石英脉发育，蚀变较强。

2.2.2.2 近东西向断裂

F4破碎带：

长约500米，宽1.0～7.5米，走向近东西，倾向北北西，倾角70°其构成特征为浅动力变质破碎角砾岩、灰岩、少量流纹岩为主，部分后期热液作用生成的石英、方解石、褐铁矿、黄铁矿、孔雀石、黄铜矿等。石英脉发育，蚀变较强。被F1、F2、F3切割错位。

F5破碎带：

长约420米，宽1.5米，走近东西向，倾角76°。其构成特征为浅动力变质破碎角砾岩、灰岩、少量流纹岩为主，部分后期热液作用生成的石英、方解石、褐铁矿、黄铁矿、孔雀石、黄铜矿等。石英脉发育，蚀变较强。

2.3 矿体地质特征

2.3.1 矿体赋存特征

区内1号、2号、3号铜矿体及Ⅰ号、Ⅱ号铜矿化体赋存于F1、F2、F4、和F3、F5断裂构造及其蚀变带中，矿体产状受断裂构造蚀变带控制，由矿体向围岩局部呈渐变过渡或界限清晰。

2.3.2 矿体特征

1号矿体：

矿体位于F1断裂构造蚀变带中，矿体控制长600米，厚度2～4.5m,平均真厚度3.11m；最大斜深120m，矿体埋深70～90m；矿体形态呈似层状、脉状；Cu品位0.50～2.8%，平均品位Cu1.90%。矿体走向北东25°，倾向288～300°，倾角63～65°。矿体沿走向和倾向变化不大，矿体的赋矿标高位于4000～4320m之间。

2号矿体：

矿体位于F2断裂构造蚀变带中，控制长400m，厚度2～4.0m，平均真厚度3.24m；最大斜深50m，矿体埋深30～40m；矿体形态呈似层状、脉状；Cu品位0.41～2.50%，平均品位Cu1.34%。矿体走向北东25°，倾向北东段北西向南西段折转为南东，倾角64°～87°。矿体局部段出露于地表，赋矿标高4070-4120m。

3号矿体：

矿体位于F4断裂构造蚀变带中，控制长460m，厚2～4.64m，平均真厚度3.82m，最大斜深100m，矿体埋深85m；矿体形态呈透镜状、脉状；Cu品位0.80～2.40%，平均品位Cu1.70%。近东西向展布，倾向350～355°,倾角65～70°、被F1、F2、F3切割错位。矿体的赋矿标高位于4080～4190m之间。

2.4 矿石质量特征

2.4.1 矿石物质成分

矿石矿物组成：

矿物中金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、孔雀石、铜兰、褐铁矿、方解石、泥质灰岩等。

主要矿物特征：

黄铜矿：含量一般0.41～2.20%，最高达2.80%，晶形他形粒状、分布于岩石中。黄铁矿：含量10～200%，自形、半自形-他形粒状集合体。粒径0.001～2.0mm，呈团块状、浸染状或细脉状分布。

孔雀石：含量＜0.5%，晶形不规则状，分布于黄铁矿微裂隙中或岩石裂隙中。

铜蓝：少量，分布于黄铁矿微裂隙中或岩石裂隙中，粒径0.0045～0.02mm。

褐铁矿：含量＜1%，分布于黄铁矿残骸及裂隙中。

2.4.2 矿石结构及构造

2.4.2.1 矿石结构

矿石以它形晶结构为主，次为自形晶结构和交代结构及残余假象结构。

他形粒状结构：

黄铁矿、赤铁矿、黄铜矿呈立方体自形晶或半自形晶集合体或单晶产出。自形晶结构，少量黄铁矿呈立方体自形晶产出。

交代结构和残余假象结构：

立方体的黄铁矿被褐铁矿交代、黄铜矿被孔雀石而呈交代假象结构。

2.4.2.2 矿石构造

矿石构造有星点状构造、细脉状构造、网脉状构造、浸染状构造、角砾状构造。

2.5 矿体围岩

由于矿体明显受断裂构造及蚀变矿化带控制，矿体近矿围岩主要为产于断裂矿化蚀变带内以硅化、黄铁矿化为主的蚀变岩，向外为蚀变岩两侧蚀变的地层。

由矿体向围岩过渡形式是：

铜矿体→矿化蚀变岩→蚀变岩→砂岩（或其他岩石）。

3 矿床成因

3.1 矿床成因类型

根据该矿床产于中侏罗统雁石坪组地层中，主要赋存于断裂构造蚀变带内，矿体中矿物组合差异及结构构造特点等多方面因素综合分析，其具有多期成矿的特点，初步认为矿床成因属沉积改造铜矿床。

3.2 矿床成因探讨

（1）中侏罗统雁石坪组地层为本区的矿源层，该套地层中的砂砾岩含铜丰值24ppm，砂泥岩10ppm，下伏地层阿堵拉组砂岩含Cu25ppm、粘土岩含Cu35ppm，两组地层之间存在一定时期的沉积间断，形成较长时期的风化剥蚀，具古风化物堆积的条件，风化物质捕获大量的铜，形成铜的预富体，其后经搬运进入沉积盆地快速沉积下来形成矿源层；另地层中有火山喷溢，气液中的铜等物质进入水体，再次在该套地层中富集。由于有上述两方面Cu物质来源的叠加，构成了中侏罗统雁石坪组的铜矿源层。

（2）该区域的铜矿皆分布于美玉～塔鲁断裂带东侧，该断裂是控制雁石坪组沉积盆地的一个边界断层，具多期次活动特征，使地下水加热沿断裂带循环迁移，促使矿源层物质活化转移，同时也为深部成矿物质向上运移提供了条件，在雁石坪组派生的次级裂隙、破碎带等有利部位富集成矿。破碎带中出现共同铁矿化、黄铜矿化、褐铁矿化、碳酸岩化、硅化、绢云母化等低温热蚀变组合。