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西藏知不拉和浪母家果矽卡岩铜矿地质特征及驱龙-知不拉-浪母家果成矿系统的确定

2015-08-20王登芳蒋宗洋岳宁飞蒋光武

地质与勘探 2015年4期
关键词:闪长岩矽卡岩斑岩

王登芳,蒋宗洋,岳宁飞,路 文,蒋光武

(1.成都理工大学,四川成都 610059;2.西藏巨龙铜业有限公司,西藏拉萨 850000)

1 前言

南-北美安第斯斑岩Cu-Mo-Au成矿带、西南太平洋斑岩Cu-Au成矿带的找矿和研究工作都已发现,巨型的斑岩矿床的外围往往分布着相关的矽卡岩型矿床,例如:秘鲁Cerro de Pasco和Colquijirca斑岩矿床外围的矽卡岩型Pb-Zn矿和浅成低温Au-Ag矿(Baumgartner et al.,2009);亚利桑那 Bisbee斑岩Cu-Mo矿外围有矽卡岩Cu-Au矿产出(Sillitoe,2010);犹他州 Tintic和 Bingham斑岩型 Cu-Mo-Au矿外围分布一系列矽卡岩型Cu-Au或Cu-Pb-Zn矿(Babcock et al.,1995);西南太平洋岛弧背景的印尼Ertsberg-Grasberg斑岩Cu-Au矿外围的矽卡岩 Cu-Au矿(Meinert et al.,1997)。我国的长江中下游地区,矽卡岩Cu矿常与斑岩Cu矿同时产在一个矿床内,如城门山、武山封三洞铜矿和铜山口Cu-Mo矿(秦克章等,1999;周涛发等,2008)。

斑岩-矽卡岩系统中相关联的地质要素常表现为由斑岩体侵位到碳酸盐地层形成氧化或还原性矽卡岩(Sillitoe,2010),如藏东玉龙斑岩铜矿中成矿斑岩体和灰岩地层中发育广泛的矽卡岩矿体(唐仁鲤等,1995)。这些成矿系统内的矽卡岩型矿床不仅为矿山开采提供高品位的矿体,也为浅部矽卡岩矿床在深部或周围找寻斑岩型矿床提供优势的研究对象。对这类矿床深入研究不仅有利于理解斑岩型-矽卡岩型成矿体系的形成机理,而且对于找矿勘查具有重要实际意义。

图1 西藏驱龙中新世驱龙-知不拉-浪母家果斑岩-矽卡岩成矿系统地质概况(改自西藏自治区墨竹工卡县驱龙矿区铜多金属矿勘探报告,2008)Fig.1 Simple geological map of the Miocene Qulong-ZHibula-Langmujiaguo porphyry-skarn Cu-Mo district(modified from geologic exploration report of the Qulong porphyry copper polymetallic deposit,2008)

本文以西藏冈底斯驱龙巨型斑岩铜钼矿床南部2 km和东南4 km发育的知不拉和浪母家果矽卡岩型铜矿为研究对象(图1)。知不拉矿床已开采多年且已经发现的矿体范围还在扩大,浪母家果矿床系新近发现。通过研究两个矿床的地质特征、侵入岩特征与岩石地球化学及硫化物硫同位素,并结合驱龙矿床已有的研究结果,确立驱龙-知不拉-浪母家果斑岩-矽卡岩成矿系统;结合前人对斑岩-矽卡岩系统的研究现状,总结形成该系统的地质条件及勘查意义。

2 知不拉-朗母家果矽卡岩矿床地质特征

2.1 矿区地层和构造

知不拉-浪母家果矽卡岩矿床的含矿围岩为叶巴组凝灰岩-晶屑凝灰岩(图2),由安山质凝灰熔岩、流纹质岩屑凝灰岩、安山质晶屑凝灰岩、英安质凝灰岩,夹有变石英砂岩和灰岩。矽卡岩体和矽卡岩型矿化都是沿凝灰岩地层分布,受控于层间断层或岩性(图2)。而火山岩的蚀变主要为黑云母角岩、长英质角岩和斑点角岩(图2)。其中知不拉矿Cu 品位较富,矿脉产状(0°~20°∠70°~80°),已经开采多年。受附近区域性大断裂以及多期次岩浆活动的影响,次级断裂构造较复杂,部分地段形成宽5m~20m不等,长达1000m左右的断裂破碎带。知不拉矿段断裂构造总体可分为两组,即NWW向层间滑动断裂和NW向平推(见图2)右行走滑断裂。近东西向层间断裂为成矿期断裂,北西向断裂为成矿期后断裂,对矿体和岩性有短距离错动(图2)。

浪母家果地表出露明显的矽卡岩矿化,产状355°~25°∠60°~85°,围岩地层是叶巴组凝灰岩及灰岩地层,灰岩地层发生明显的大理岩化(图1)。主要断裂分为北西向的层间断裂和北东向的切穿矿体的成矿后断裂。

2.2 矿区侵入岩

图2 驱龙外围知不拉矽卡岩型铜矿床矿区地质简图(改自西藏自治区墨竹工卡县知不拉矿区铜多金属矿资源储量核实报告,2012)Fig.2 Geological map of the Zhibula skarn copper deposit(modified from reserves verification report of the Zhibula skarn copper polymetallic deposit,2012)

知不拉矿区地表并未发现有侵入岩,而在深部主要为花岗闪长岩和花岗细晶岩两种岩相,钻孔中可见到花岗细晶岩侵位到花岗闪长岩中。花岗闪长岩呈灰白色,中粗粒花岗结构,局部为似斑状,块状构造,主要矿物有斜长石(40~45%)、钾长石(15~20%)、石英(10~15%)、角闪石(7~10%)、黑云母(7~10%);副矿物主要有榍石、磷灰石、锆石、磁铁矿及不透明金属矿物等。岩相学上与驱龙矿区中的花岗闪长岩基本一致,为荣木错拉岩体的主要组成岩性。花岗细晶岩呈白色-粉红色,细晶结构,块状构造,主要矿物为钾长石(40~45%)、斜长石(15~20%)、石英(20~25%)、黑云母(7~10%);副矿物为磷灰石和锆石。

图3 驱龙外围知不拉矽卡岩型铜矿床8线勘探线剖面简图(改自西藏自治区墨竹工卡县知不拉矿区铜多金属矿资源储量核实报告,2012)Fig.3 Geologic cross section 8 from the Zhibula skarn-Cu deposit(modified from reserves verification report of the Zhibula skarn copper polymetallic deposit,2012)

浪母家果矿区地表出露花岗闪长岩,局部有石英闪长岩(地表工程未完全揭示),且在钻孔深部亦发现有花岗闪长岩、二长花岗斑岩和细晶岩。目前揭示的岩性为一套复式侵入体,主要岩性为石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗斑岩-细晶岩。石英闪长岩呈灰色-灰黑色,粗粒自形-半自形粒状结构,块状构造,主要矿物有斜长石(45~50%)、钾长石(3~5%)、石英(1~5%)、角闪石(15~20%)、黑云母(15~20%);副矿物主要有磷灰石、锆石等。花岗闪长岩呈灰白色,中粗粒花岗结构,块状构造,主要矿物有斜长石(40~45%)、钾长石(15~20%)、石英(10~15%)、角闪石(7~10%)、黑云母(7~10%);副矿物主要有榍石、磷灰石、锆石、磁铁矿及不透明金属矿物等。与知不拉的花岗闪长岩岩石学特征一致。二长花岗斑岩岩石呈浅灰-灰白色、浅肉红色,斑状结构。斑晶含量约为35~45%,主要有:斜长石,自形-半自形粒状,粒度(2~6mm),含量约为15~20%;钾长石,自形-半自形板柱状,粒度(4~8mm),含量约为15%;石英,半自形粒状,粒度(1~8mm),含量 10~15%;黑云母,半自形片状,粒度(1~4mm),含量5%。基质:主要为隐晶质石英和长石类矿物。岩体中常含有石膏脉体。细晶岩呈灰白色-粉红色,细晶结构,块状构造,主要矿物为钾长石(40~45%)、斜长石(15~20%)、石英(20~25%)、黑云母(7~10%);副矿物为磷灰石和锆石。

图4 驱龙外围浪母家果矽卡岩型铜矿床矿区地质简图(改自西藏自治区墨竹工卡县知不拉矿区铜多金属矿资源储量核实报告,2012)Fig.4 Geological map of the Langmujiaguo skarn copper deposit(modified from reserves verification report of the Zhibula skarn copper polymetallic deposit,2012)

图5 驱龙外围浪母家果矽卡岩型铜矿床0号线和7号线剖面简图(改自西藏自治区墨竹工卡县知不拉矿区铜多金属矿资源储量核实报告,2012)Fig.5 Geologic cross section 0 and 7 from the Langmujiaguo skarn-Cu deposit(modified from reserves verification report of the Zhibula skarn copper polymetallic deposit,2012)

2.3 矿体特征

知不拉矽卡岩矿床中矽卡岩占主体,大理岩发育较少。主要见2条较厚矽卡岩矿体,矿体呈较规则的板状(厚8~12m),向北陡倾(倾角70°~80°),矽卡岩及矿体倾斜方向指向驱龙矿床,暗示深部可能与驱龙相连。围岩为厚层状的中-粗粒侏罗纪叶巴组晶屑凝灰岩,具明显的流纹构造。通过西藏巨龙矿业公司2012年储量核查工作(表1),结合前人资料及矿化情况确定,矿区内共有四个铜矿体(八层铜矿)。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体均呈近东西向展布于矿区中部,呈不规则似层状,赋存于中侏罗世叶巴组一岩性段(J2y1)安山质晶屑凝灰岩及矽卡岩带中、在南段Ⅳ号矿体穿越安山质晶屑凝灰岩赋存于浅灰色流纹质岩屑凝灰熔岩内。矿体受近东西向断裂裂隙控制,产于F1、F2、F3、F6、F8、F9、F10 层间断层破碎带中,近东西向层间断层为矿体的储矿构造。矿体产状严格受近东西向层间断层破碎带控制。矿体走向一般为284°~104°,倾向 10°~15°,倾角 68°~80°(图 3)。矿体厚度沿走向和倾向变化较稳定,局部具分枝现象。矿体岩性为绿帘石矽卡岩,石榴石矽卡岩,围岩为浅灰色大理岩化灰岩、安山质晶屑凝灰构造蚀变岩,矿体与两侧围岩界线为渐变关系。矿体Cu平均品位1.50wt%。各矿体详细产状及主要的矿石矿物特征见表1。在矿体深部的局部地段见有花岗闪长岩与黑云母角岩相接触(20~48勘探线),对矿体的完整性没有明显影响。知不拉矽卡岩中的金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿及磁铁矿,以及少量的闪锌矿、方铅矿和辉钼矿(表1)。金属硫化物与石榴石、石英关系密切,矿石以块状、条带状为主,少量的侵染状。黄铜矿含量远大于黄铁矿,斑铜矿较发育,磁铁矿很发育是知不拉矽卡岩矿床的特点,局部见条带状分布的磁铁矿+石榴石矽卡岩,很少见磁黄铁矿。

浪母家果矽卡岩矿,位于驱龙斑岩矿床东南4 km、知不拉矿床以东约2 km处。围岩为薄层状的中-细粒叶巴组凝灰岩和大理岩化灰岩,凝灰岩粒度很细且晶屑含量少。野外露头矽卡岩呈顺层条带状产出,矿区地表见2条矽卡岩矿体(图4)。其中Ⅱ号矿体围岩主要是薄层状的细粒凝灰岩,矽卡岩矿体与地层产状一致,呈互层关系。地表露头长(>1000m),厚度为20~25m,产状稳定(20°~35°∠65°~85°)。其中Ⅰ号矿体,规模较小,以磁铁矿为主,为磁铁矿-石榴石-透辉石含Cu矽卡岩矿体,宽约6~8m,产状100°∠65°,产出在大理岩化的厚层状灰岩地层中(图5)。该矿体具有明显的矿化分带(由西向东):磁铁矿矽卡岩渐变为石榴石-透辉石矽卡岩。探槽中常见普遍而强烈的孔雀石化,铜矿化主要是与磁铁矿矽卡岩有关。浪母家果矽卡岩矿床中的金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、磁黄铁矿及少量的黝铜矿、镜铁矿,磁铁矿极少见。矿石以条带状、浸染状及细脉状为主,很少见块状矿化。在知不拉矽卡岩中及角岩化的凝灰岩地层中,普遍发育磁黄铁矿,呈团斑状、细脉状。

表1 知不拉矿床矿体主要特征表格Table 1 Characteristics of main ore bodies in the Zhibula skarn copper deposit

3 侵入岩岩石地球化学特征

在野外地表和系统的钻孔观察基础上,选择知不拉-浪母家果矿区内出露的各种岩石类型进行全岩的地球化学分析。全岩主量元素数据采用顺序式X射线荧光光谱仪(XRF-1500)测得;微量元素采用美国Finnian MAT公司生产的ICP-MS Element测试,测试结果见表2。以上实验均在中国科学院地质与地球物理研究所完成。

表2 知不拉和浪母家果矿区主要侵入岩岩石化学特征Table 2 Petrochemistry of intrusive rocks in the Zhibula and Langmujiaguo skarn copper depoits

续表2Continued Table 2

分析结果(表2)显示两个矽卡岩矿区内各类侵入岩与驱龙巨型斑岩型铜-钼矿中相同岩性的岩石有着一致的岩石地球化学组成(图6)。在SiO2-K2O+Na2O图解上(图6),主要落在闪长岩、花岗闪长岩、石英二长闪长岩和花岗岩区域;在SiO2-K2O图上(图6c),与驱龙矿区内中新世岩石一致,绝大多数属于高钾钙碱性系列,少数为钙碱性和钾玄岩的区域;在ACNK图解中(图6d),这些岩石绝大多数属于准铝质岩石。

中新世侵入岩的稀土配分模式呈典型的“铲状”形式,表现为强烈的LREE和HREE的分异,HREE明显的相对亏损,具有很弱的Eu负异常,除知不拉的细晶岩有很强的Eu负异常。在MORB标准化spider图解上(图7),驱龙中新世岩石明显富集大离子亲石元素(LILE)和高场强元素(HFSE),K、Pb的正异常,Ta、Nb、Ti的负异常。而这些微量元素的特征与驱龙中新世除石英闪长玢岩的其余岩体特征相似。

4 硫化物S同位素特征

本次工作挑选知不拉矿床中的硫化物开展硫同位素分析测试,分析样品特征描述见表3。硫化物的分选采用传统的重液方法,经检查大多数硫化物的纯度大于98%。硫同位素在中国科学院地质与地球物理研究所稳定同位素实验室完成。所用仪器为Delta-S气体同位素比值质谱仪,可以完成C、N、S元素含量与同位素比值的在线分析。仪器灵敏度为 1500mol/ion;离子源真空<3×10-8mba;分析室真空<5×10-8mba;90°扇形磁场,Rm=180mm,属于二级方向聚焦型气体同位素质谱仪。对于SO2测定的内部测量精度(n=10)为50μg S时,δ34S的精度为0.20‰。在真空系统和高温条件下把硫化物转化为纯净的SO2气体,以备IRMS分析测量,测定其34S与32S的比值。硫同位素数据以传统的per mil的形式表示 δ34S‰,硫同位素的参考标准为?Diable Troilite(CDT),根据实验室的对同一样品的重复测试,总的分析误差小于0.20‰。

图6 知不拉-浪母家果矿区侵入体主量元素地球化学特征(驱龙岩石化学数据来自杨志明,2008;肖波,2011)Fig.6 Major element plots of the magmatic rocks associated with different ore deposit types(Qulong data from Yang et al.,2008;Xiaobo,2011)

结果显示,石榴石矽卡岩中浸染状和与磁铁矿共生的黄铜矿、斑铜矿的 δ34S值分别为-4.2~-3.4‰和-3.7~-2.1‰,较为集中;脉状矿石中,早期含铜脉体中S同位素黄铁矿和黄铜矿δ34S值相似,为-5.6‰和-5.5‰,晚期多金属硫化物脉体中黄铁矿和黄铜矿δ34S值相似,为-0.1‰和-1.6‰,方铅矿为-0.1‰。由结果看出,早期有磁铁矿矿化的矽卡岩(1607-110)和晚期多金属矿化阶段(2801-146)中的硫化物硫同位素并不平衡。前人对驱龙矿区中与花岗闪长岩接触的矽卡岩中黄铜矿的硫同位素(-6.2‰)和晚期不平衡的脉状矿石(黄铜矿-0.3‰和黄铁矿-2.4%)相比较,也发现有类似特征。

同时结果显示,知不拉矽卡岩矿床中的硫同位素与驱龙斑岩铜钼矿的硫同位素有明显的差异(图8)。驱龙矿床硫同位素变化较小且基本平衡,处于岩浆硫的范围内(-3.0~+3.0‰)。而知不拉矿床的硫同位素值低于驱龙矿床硫化物与成矿斑岩体。这样的差异可能是由于成矿热液氧逸度的变化造成的(Ohmoto,1972),即当矽卡岩形成过程中,由于热液系统氧逸度升高(磁铁矿沉淀),热液硫以为主要种属,此时沉淀出的硫化物的δ34S将大大低于系统的总硫值(近似以成矿斑岩值为总硫值),继而出现整体δ34S值降低的特征。而在晚期高δ34S值的天水加入可能是造成矽卡岩系统晚期多金属硫化物阶段同位素不平衡和δ34S值升高的重要因素。

5 讨论

5.1 驱龙-知不拉-浪母家果斑岩-矽卡岩成矿系统的确定

斑岩型Cu±Mo±Au的矿化中心的外围热液蚀变范围很大,且在其周围、广泛分布着矽卡岩型、浅成热液型(高硫和低硫型)和脉状矿床(Sillitoe,2010)。因此研究者往往需要通过厘定斑岩型矿床与外围矿床之间是否存在时空要素间的耦合特征,查明各个矿床之间是否有着相互关联的地质因素,研究各矿床成矿物质是否具有同源性和连续演化的特点,才得以确定各个矿床之间是否具有成因上的联系,进而构成斑岩成矿系统。

图7 知不拉-浪母家果矿区侵入岩微量元素和稀土元素标准化图解(标准化数据来自Sun et al.,1989)Fig.7 Rock/primitive mantle-normalized spider plots and rock/chondrite-normalized REE plot for the magmatic rocks associated with different ore deposit types(after Sun et al.,1989)

斑岩成矿系统中成矿物质往往具有同源性和连续演化的特点。如在斑岩钼矿和外围脉状铅锌银矿所构成的矿田中,硫化物Pb-S同位素特征表征系统内各矿床成矿物质为岩浆成因的特点(Warehem et al.,1998)。从岩体内向外,成矿流体的温度、盐度和H-O同位素都指示连续降低的过程(叶会寿,2006)。若在矿床尺度范围内,可能出现有相似盐度的流体由钼矿化到铅锌矿化温度降低的特点(Lawley et al.,2010)。

结合现阶段上述对斑岩成矿系统的研究,我们确定驱龙-知不拉-浪母家果斑岩-矽卡岩成矿系统主要基于如下几点:

1)时代相近,空间毗邻:驱龙矿床的成岩时代为17.9 Ma~13.1 Ma,(孟祥金等,2003;芮宗瑶等,2003;Yang et al.,2009);辉钼矿 Re-Os年龄为16.4±0.5 Ma(孟祥金等,2003),而知不拉矽卡岩矿床的辉钼矿年龄为 16.9±0.6 Ma(李光明等,2005)。两者在误差范围内一致,且两矿床在空间上如此相近(与驱龙矿床相距约2~4 km),说明两者在时空上隶属于同一成矿系统。

2)工程揭示驱龙斑岩铜矿花岗闪长岩接触带发育有明显矽卡岩矿化:驱龙南部为花岗闪长岩与叶巴组凝灰岩地层直接接触(图1)。虽然知不拉与浪母家果矽卡岩矿床地表与驱龙中新世侵入杂岩体有一定距离,但是在驱龙最南部钻孔 ZK820和ZK442揭示花岗闪长岩与接触带附近都发育有典型的矽卡岩化,矽卡岩中有少量金属硫化物。这说明该成矿系统的矽卡岩化是由驱龙中新世侵入岩的侵位造成的。

3)与矿化有关的侵入岩地球化学特征相似:知不拉和浪母家果矿床深部出现和驱龙矿床相似的花岗闪长岩、二长花岗斑岩和细晶岩(图1)。通过本次研究并对比前人对驱龙矿床成矿岩石的地球化学研究,发现三个矿床中的岩浆岩地球化学特征相近,说明三者成矿岩体属于同一中新世多期侵位的岩浆系统。

4)成矿物质演化趋势相似:硫同位素的研究揭示驱龙矿区中花岗闪长岩接触的矽卡岩中硫化物的硫同位素值与变化趋势,和知不拉矽卡岩矿床整体的硫同位素变化趋势及晚期脉状矿体硫化物不平衡的特征相一致。

表3 西藏知不拉矽卡岩矿床中的硫化物的硫同位素Table 3 S isotopic analysis result for the Zhibula skarn copper deposit

图8 驱龙成矿系统硫化物硫同位素图解Fig.8 S isotopic diagram for the Qulong porphyryskarn Cu-Mo mineralization system

5)矽卡岩连续演化的物理化学条件:驱龙成矿系统内的知不拉矽卡岩中普遍出现磁铁矿,而浪姆家果矽卡岩中则大量出现磁黄铁矿。这正好体现出斑岩-矽卡岩成矿系统中,从接触带由内向外,矽卡岩成矿体系由氧化状态递变为还原状态(肖波等,2011)。

5.2 斑岩-矽卡岩成矿系统的特征与形成条件

斑岩-矽卡岩系统中两类矿床的蚀变矿化特征有着明显差别。斑岩型矿床以其典型的环状蚀变为特征,自岩体中心往外可依次发育钾化蚀变带、绢云母蚀变带、粘土化蚀变带(这两者为长石分解蚀变带)和青磐岩化蚀变带。许多大型-巨型斑岩型矿床蚀变带更为复杂(如美国Henderson斑岩钼矿中出现黄玉蚀变,Seedorff et al,2004;驱龙斑岩铜矿中的深部钠钙蚀变,肖波,2011),但矿体主要集中在钾化蚀变带和绢云母蚀变带中。而与斑岩有关的矽卡岩型矿床通常产于成矿岩体与碳酸盐岩围岩接触带的矽卡岩及其附近的交代岩中,形成矽卡岩型矿化,且矿化多产于退变矽卡岩中(Einaudi,1982)。这样的斑岩-矽卡岩成矿系统常发育明显的矿化分带,表现为随着逐渐远离岩体,近端矽卡岩常表现为Cu(Mo)矿,远端矽卡岩常表现为Cu-Pb-Zn矿,远端矽卡岩矿体最远距离可达5km(如美国的Bingham矿床,Atkinson et al.,1978),在斑岩体外围岩中常发育脉状铅锌银等矿化,并构成Pb-Zn-Ag矿体。矿化特征上,距斑岩体由近至远,矽卡岩矿化中以黄铜矿占主导(常多于斑铜矿)变为黄铁矿占主导,较少斑铜矿产出,出现闪锌矿和方铅矿(Einaudi,1982)。

形成斑岩-矽卡岩型成矿系统的条件主要有:

1)岩浆岩侵位的地层中有碳酸盐类或钙质地层,即围岩特征控制。李靖辉(2008)对大别山北麓的斑岩型钼矿进行研究后发现斑岩型钼矿与矽卡岩型钼铜矿、脉状Pb-Zn矿具有密切的空间分布特征,在岩体或岩体与围岩接触带,形成受岩体控制的斑岩型钼矿,在远离岩体的非碳酸盐围岩地段形成脉状(细脉浸染型、大脉型钼矿),或在远离岩体的碳酸盐围岩地段形成矽卡岩型钨(钼、铜)矿,组成了斑岩型钼(铜)矿-矽卡岩型钨(钼、铜)矿-脉状钼(铼)矿-含铜、铅锌石英脉的成矿系列。在驱龙成矿系统中,围岩中侏罗统叶巴组地层中的灰岩、泥灰岩夹层为该系统形成矽卡岩矿床提供了有力的围岩条件。

2)岩浆多期次侵位且侵位较浅。多期次岩浆活动带来大量成矿热液。如中新世(18~13 Ma)驱龙-知不拉-浪母家果斑岩系统的中酸性复式杂岩体,主要包含:成矿早期的石英闪长岩、花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩;主成矿期为二长花岗斑岩;成矿晚期的花岗闪长斑岩和细晶岩;成矿后的石英闪长玢岩。江西城门山同源两期六次岩体侵位形成斑岩-矽卡岩矿化(赵一鸣等,1990)。Qin et al.(1998)根据矽卡岩矿床形成深度将矽卡岩分为顶部矽卡岩、浅部矽卡岩和深部矽卡岩,并认为顶部矽卡岩向深部可能出现斑岩型矿体,浅部矽卡岩矿体往往与斑岩型矿体相伴,而深部矽卡岩矿床则不会与斑岩型矿床伴生。如长江中下游地区目前的勘探显示,矽卡岩的深部或者周缘总会发育中酸性含矿斑岩体(Song et al.,2013)。这样的顶部和浅部矽卡岩型矿化可以作为寻找深部斑岩型矿床的标志之一。

3)区域内构造活动及矿区内断裂、裂隙发育,即构造因素控制。在美国Bingham斑岩Cu-Mo-Au矿、矽卡岩Cu矿床及周边脉状或交代成因的Pb-Zn-Ag矿由北-北东向的一系列陡倾角断裂控制,这些北东向的断裂为成矿岩体的侵入和矿质运移-就位提供空间(Redmond et al,2010)。Bingham斑岩矿床本身广泛发育的裂隙为高品位矿体的形成提供就位空间(Gruen et al.,2010)。而在美国的Twin Buttes矿床中矽卡岩的蚀变-矿化和成矿岩体侵入主要与北西西向的断层控制有关(Barter et al.,1982)。江西城门山铜矿中北西向和北东向构造交汇部位限定矿体和成矿岩体的侵入(赵一鸣等,1990)。

印度-欧亚大陆碰撞强烈影响驱龙矿区范围内及外围的侏罗纪叶巴组地层呈现明显的北西西向褶皱构造,以及矿区内韧性断裂(北西西和近东西向)与脆性断层(近东西、北西西和北西向)。而驱龙矿区岩石中破裂裂隙范围大、发育程度好(在50条/m以上),并且破裂裂隙率与Cu、Mo元素的品位成正比(肖波等,2008)。这些构造因素为驱龙斑岩-矽卡岩成矿系统的形成提供岩浆侵位和流体运移通道。

5.3 斑岩-矽卡岩成矿系统勘查意义

成矿系统的理念为矿集区的找矿突破提供有力支撑。对于斑岩-矽卡岩系统的找矿过程中,往往能够利用矽卡岩矿床找寻到斑岩矿床。例如印度尼西亚的Ertsberg-Grasberg矿床,早期 Ertsberg有数个Cu-Au-Ag矿体,并按照矽卡岩型矿床开采,而后发现Grasberg斑岩矿化(Jowitt et al.,2013);澳大利亚的Cadia矿床中,利用早期的矽卡岩Cu-Au-Ag矿化找到深部的斑岩Au-Cu矿化(Foster et al.,2004)。而对与斑岩-矽卡岩成矿系统的确定能够真实反映矿区的储量和矿化类型,如在巴布亚新几内亚Ok Tedi Cu-Au-Ag矿床目前普遍认为是斑岩铜矿,但实际上其大部分矿体在矽卡岩中(Bamford et al.,1972;England et al.,1991)。

在西藏冈底斯地区发育有大量奥陶-志留纪、侏罗纪-白垩纪的海相碳酸盐地层(Pan et al.,2012),中新生代岩浆活动强烈(纪伟强,2010),加之欧亚大陆的碰撞作用形成大量的断裂,这些都为形成斑岩-矽卡岩的复合成矿系统提供了有利的条件。近期的勘查和研究工作,如努日斑岩-矽卡岩铜钼钨矿床的确认(陈雷等,2012)、甲玛矽卡岩-斑岩铜多金属成矿系统的研究(唐菊兴等,2011)和驱龙-知不拉-浪母家果斑岩-矽卡岩成矿系统的确定,都已揭示这些都说明西藏冈底斯地区具有寻找斑岩-矽卡岩型矿床的成矿潜力。勘查研究工作应着力于在围岩为碳酸盐类岩石,已发现有矽卡岩或斑岩型矿床的周边是寻找斑岩型或矽卡岩型矿床有利地段。

6 结论

(1)知不拉与浪母家果矽卡岩矿床中的侵入岩地球化学特征与驱龙矿区的侵入岩地球化学特征相似,属于准铝质、钙碱性-高钾钙碱性岩石;稀土元素表现为强烈的LREE和HREE的分异,除知不拉的细晶岩有很强的Eu负异常,其他具有很弱的Eu负异常;明显富集大离子亲石元素(LILE)和高场强元素(HFSE),K、Pb 的正异常,Ta、Nb、Ti的负异常。

(2)知不拉硫化物硫同位素与驱龙斑岩铜钼矿的硫同位素相比有明显的差异,石榴石矽卡岩中浸染状和与磁铁矿共生的黄铜矿、斑铜矿的δ34S值分别为-4.2~-3.4‰和-3.7~-2.1‰,较为集中;脉状矿石中,早期含铜脉体中S同位素黄铁矿和黄铜矿δ34S值相似,为-5.6‰和-5.5‰,晚期多金属硫化物脉体中黄铁矿和黄铜矿δ34S值相似,为-0.1‰和-1.6‰,方铅矿为-0.1‰。这样的差异可能是由于成矿热液氧逸度的变化和晚期高δ34S值的天水加入造成的。

(3)驱龙-知不拉-浪母家果斑岩-矽卡岩成矿系统的确立,基于如下五点:时代相近,空间毗邻;工程揭示驱龙斑岩铜矿花岗闪长岩接触带发育有明显矽卡岩矿化;与矿化有关的侵入岩地球化学特征相似;成矿物质演化趋势相似;矽卡岩连续演化的物理化学条件。

(4)钙质围岩、多期次侵位且侵位较浅的岩浆、与区域内构造活动及矿区内断裂、裂隙发育,共同决定了斑岩-矽卡岩系统的产出。

致谢中国科学院地质与地球物理研究院李光明副研究员、秦克章研究员、赵俊兴博士、西藏巨龙铜业有限公司夏代祥教授级高级工程师参与了野外调查研究和样品分析测试并给予悉心指导,马进全高级工程师、郑前明工程师参加了野外工作,在此一并致以衷心感谢!

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