西藏扎西康铅锌锑多金属矿床地质特征及成因*
2016-02-26李任杰张文磊马健飞胡传辉
李任杰 张文磊 马健飞 胡传辉
(成都理工大学地球科学学院)
西藏扎西康铅锌锑多金属矿床地质特征及成因*
李任杰 张文磊 马健飞 胡传辉
(成都理工大学地球科学学院)
结合扎西康铅锌锑多金属矿床地质工作成果,首先分别从矿石成分、矿石结构构造、围岩蚀变等方面对矿体地质特征进行了分析,认为该矿床并非一个期次的产物,具有多期多阶段成矿的特点;然后结合相关同位素分析结果,认为该矿床的成矿流体来源主要为大气降水补给的地热水,晚三叠系—早侏罗系浊流或喷流沉积的一套碳硅泥岩系地层为成矿物质来源。在上述分析的基础上,对矿床成因进行了探讨,认为该矿床成因类型为喷流沉积改造型矿床。
地质特征 成矿流体 成矿物质来源 矿床成因
西藏扎西康铅锌锑多金属矿床位于藏南地区,地处雅鲁藏布江缝合带与喜马拉雅北坡之间,属于特提斯—喜马拉雅构造域东段的组成部分。近年来对于该矿床的研究成果较多,但有关矿床成因的探讨较少[1-3]。本研究结合该矿床相关地质工作成果,对其地质特征及成因进行详细探讨。
1 区域地质背景
(1)地层。扎西康铅锌锑多金属矿区域地层属冈底斯—喜马拉雅构造地层大区中的康马隆子分区。该区发育的地层除震旦系、寒武系、志留系、泥盆系缺失外,从前震旦系至第四系的地层均有出露。区内出露地层由老至新主要有前震旦系亚堆扎拉岩群、古生界曲德贡岩群、上三叠统涅如组(T3n)、侏罗系(J)、白垩系(K)地层。侏罗系(J)和白垩系(K)地层在区域中出露较完整,前者包括下统日当组(J1r)、中下统陆热组(J1-2l)、中上统遮拉组(J2-3z)、上统维美组(J3w)地层,后者包括下白垩统桑秀组(J3-K1s)、下白垩统甲不拉组(K1j)、上白垩统宗卓组(K2z)地层。
(2)构造。研究区在大地构造位置上产于青藏高原南部特提斯喜马拉雅造山带中东部,地跨喜马拉雅陆块、雅鲁藏布江结合带,北邻冈底斯陆块。研究区中的构造有大规模的断裂构造和褶皱构造。褶皱构造主要包括江孜复向斜、羊卓雍错—哲古错复向斜、洛扎—隆子复向斜和康马—普莫雍错复背斜等。矿区主要有2组不同走向(近EW、近SN向)的断裂构造,包括洛扎断裂、绒布—古堆断裂和札达—达孜—邛多江断裂等近EW向断裂,扮演导矿角色,具有长期、多期次活动的特征;同时也包括康马断裂、勒金康桑断裂、田巴断裂、下久曲断裂、洞嗄断裂及青木竹断裂等近SN向断裂,扮演配矿及容矿角色(SN向断裂不但控制着扎西康矿床矿体的产状,而且控制着部分第四系断陷盆地的形成)。
(3)岩浆岩。区内出露的岩浆岩以喜山期花岗岩为主,印支期—燕山期基性—中基性火山岩、次火山岩较之减少,喜山早晚期中—基性岩脉较发育。喜山期花岗岩主要分布于北喜马拉雅弯窿带(拉轨岗日变质核杂岩带)内,岩体多与围岩呈不协调的接触关系,岩体规模差别较大。
(4)变质作用。区内发生的变质作用以区域变质作用为主,但遭受变质的程度不一,多为变质程度较低的低绿片岩相变质带,次为变质程度稍高的高绿片岩相-低角闪岩相变质带。
(5)矿产特征。区内金属矿产主要为金、锑,次为铅、锌。矿床(点)主要受褶皱翼部近EW向层间破碎带、近SN向断裂构造带控制,矿产具有一定的分带性、分段性特征,成矿元素间也具有一定的共生关系。
2 矿区地质特征
扎西康铅锌锑多金属矿区在构造上产于特提斯喜马拉雅构造带东段的羊卓雍一拿日雍复式向斜东南端北翼(康马—隆子褶冲带之哲古错—日当褶冲束东南端)。
2.1 地 层
矿区出露地层较简单,主要为下侏罗统日当组(J1r),为矿区的含矿层、矿源层,岩性组合为钙质板岩、含碳钙质板岩、石英砂岩、绢云母板岩等,根据其岩性特征,可划分为5个岩性段,各岩性段间时代连续,呈整合关系产出;次为上侏罗统维美组(J3w),分布于矿区西南部,岩性组合为变质细粒石英砂岩、粉砂质板岩夹中—薄层变质粉砂岩、含砾石英砂岩、复成分砂碌岩等,根据其岩性特征,可划分为2个岩性段,与下伏地层下侏罗统日当组(J1r)呈断层关系产出;矿区第四系(Q)地层分布少量,主要为残坡积物和冲洪积物碎屑物,分布于矿区西南部。
2.2 构 造
矿区构造总体较发育,就断裂而言,近SN向高角度断裂最为发育,NE向断裂次之,均有部分断裂控制着矿体产状。矿区共厘定出16条断层,北部分布较多,以近SN向断层为主,NE—SW向断层次之;少数断层分布于矿区南部,以NE—SW向断层为主。北部断层中F2(倾向W,倾角约60°)、F4(平面倾向W,倾角较大)、F5(倾向W,倾角可达50°以上)、F6(倾向W、倾角中等)、F7(倾向NW、倾角中等)[2]断层的矿化现象好,F2断层控制Ⅵ#矿体产状,F7断层控制Ⅴ#矿体产状,F16断层控制Ⅸ#矿体产状;南部断层中F13断层控制Ⅶ#矿体产出,F14断层控制Ⅷ#矿体产出。就褶皱构造而言,区内揉皱、褶皱发育,主要由下侏罗统日当组第五岩性段(J1r5)构成向斜主体,分布于矿区北部(Ⅵ#矿体东侧)。
2.3 岩浆岩
矿区岩浆岩发育较好,分布于矿区中西部的下侏罗统日当组第一、二、三岩性段(J1r1-3),岩性包括流纹岩、呈岩脉形式的辉绿岩(成岩年龄为早白垩世[3])以及少量花岗斑岩。林彬等[4]经锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年得出流纹岩年龄为(135.33±0.62)Ma;张刚阳[5]经锆石SHRIMP U-Pb定年得出的辉绿岩年龄约133 Ma,说明辉绿岩与流纹岩的成岩时代一致;张建芳等[6]经研究,认为辉绿岩的构造环境和时代与区域的岩浆活动整体一致。因此,可认为流纹岩和辉绿岩的构造环境与区域内的岩浆活动一致。
2.4 变质作用
矿区内部发生的变质作用与区域发生的变质作用相似,以区域变质作用为主,动力变质作用、接触变质作用次之。区域变质作用在矿区发生的最为广泛、普遍,岩石经区域浅变质作用形成板岩、石英岩等。接触变质作用主要发生于岩体接触带附近,在围岩中发生变质,区内矿化蚀变类型较多,主要有黄铁矿化、(脆)硫锑铅矿化、闪锌矿化、赤铁矿等。动力变质作用主要发生于应力集中地带(矿体附近及构造破碎带),经动力变质作用,岩石形成糜棱岩、构造角砾岩等。
2.5 矿体特征
(1)矿体形态及规模。矿区所圈出的矿体多受矿区断裂控制,形态多为似层状、层状、透镜状,按走向可大致分为近SN走向(北部矿区)、NE—SW走向(南部矿区)两类,倾向与断裂倾向大体一致,为265°~270°,倾角30°~58°。矿区Ⅴ#矿体为较大规模且较富的矿体,矿体长约800 m,宽约50 m,向深部延伸可达383 m,矿体中的矿石矿物及矿物类型具有一定的分带现象[3]。
(2)矿石物质成分。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、辉锑矿、毒砂、硫锑铅矿、脆硫锑铅矿、黄铜矿、锰铁碳酸盐(菱锰矿、菱铁矿)[7],次为银黝铜矿、磁黄铁矿、硫锑铅银矿、车轮矿及少量表生阶段产生的褐铁矿、孔雀石等次生矿物等。
(3)矿石类型。矿石按氧化程度可划分为原生矿石、氧化矿石和混合矿石。按矿石构造可划分为浸染状、网脉状,以脉状、角砾状、条带状、块状为主,环状、指状、交代、放射状、晶簇状、皮壳状次之[3,8,9-10]。矿石结构以结晶结构、交代结构[3,8,9-10]为主,固溶体分离结构[8]次之。交代结构表明矿床曾发生过不止一次的成矿流体入侵,说明矿床具有多期次形成的特征。
(4)围岩蚀变。矿区构造活动较频繁,多期次岩浆岩较发育,带来成矿物质,因此矿区中具有较多的围岩蚀变类型,但蚀变程度普遍较低,且多分布于矿区断裂及其蚀变破碎带中。矿区主要围岩蚀变类型有硅化、铁锰碳酸盐化、褐铁矿化、磁铁矿化、菱铁矿化、黄铁矿化、方解石化、绿泥石化、绢云母化等[1],黄铁矿化、硅化、毒砂等与铅锌锑矿化关系十分密切[3],可将其作为矿区及其周边找矿的重要标志。
3 矿床成因
矿区He-Ar同位素[3]、H-O同位素[9]测试结果表明,成矿流体来源主要是大气降水补给的地热水,未见有明显的地幔流体加入,成矿流体的性质为中—低温、中—低盐度、密度较低的水—盐体系,含少量的气体。石英等样品中的包裹体水的δDV-SMOW值(-165‰~-131‰)及w(18OH2O)值(-13.7‰~0.2‰)也可说明流体来源为大气降水补给的地下热水[11]。矿区S-Pb同位素测试结果表明成矿物质来源于上地壳地层[3,12],晚三叠系—早侏罗系浊流或喷流沉积的一套碳硅泥岩系地层富集成矿元素,为成矿提供了丰富的物质来源,地下热液经过萃取成矿物质,最终在矿区近SN、NE—SW向的断裂中沉淀富集成矿。根据矿区岩浆岩多期次特点及矿石结构构造特点,可知矿床具有多期、多阶段叠加成矿的特点,区内Sb的富集是先期形成的铅锌矿体被叠加改造所致[13]。结合矿床所处的大地构造位置、区域地质特征以及同位素地球化学分析结果,认为扎西康铅锌锑多金属矿床为喷流沉积改造型矿床。
4 结 语
在分析扎西康铅锌锑多金属矿床地质特征的基础上,结合相关同位素分析结果,分析了矿床成矿流体来源及矿床成因,认为该矿床成因类型应为喷流沉积改造型矿床。
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*资源勘查工程专业教育部卓越工程师教育培养计划项目(编号:16Z0539);“卓越计划”背景下资源勘查工程专业实践教学体系建设与改革项目(编号:16Z0509)。
2016-05-23)
李任杰(1993—),男,610059 四川省成都市成华区。