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藏南措美—隆子多金属矿床成因探讨

2018-10-26何桁何明华赵逊

科技资讯 2018年9期
关键词:石英矿床矿体

何桁 何明华 赵逊

摘 要:矿床成因分析是找矿的基础工作。本文基于藏南措美-隆子一带金锑铅锌银多金属矿床的实地调查和室内分析结果,在揭示该成矿带上金锑铅锌银矿床的基本特征的基础上,初步认为该成矿带上的金、锑、铅、锌、银多金属矿床系燕山晚期-喜马拉雅早期构造-热事件,驱动地热系统流体循环形成的中低温热液脉状矿床,大气降水下渗与岩浆水混合构成地热水循环系统。流体包裹体具中低温和低盐度特征,马扎拉锑金矿床的氢、氧同位素和硫同位素测试分析显示有岩浆水参与,并且岩浆水在成矿过程中起了主导作用。受区域近南北向挤压和近东西向区域性大断裂的影响,成矿流体易于充填在其次级的走向近南北向、北西向、北东向的张性断裂中。

关键词:金、锑矿床 铅、锌、锑、银矿床 地质特征 成因探讨 藏南措美-隆子成矿带

中图分类号:P61 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)03(c)-0065-06

Abstract: The genetic analysis of deposits is the basic work of prospecting. Based on the field survey and indoor analysis results of gold,antimony,lead,zinc and silver polymetallic deposit in the South Tibet Cuomei-Longzi zone,on the basis of revealing the basic characteristics of the gold,antimony,lead,zinc and silver deposits in this metallogenic belt,it is preliminarily believed that the gold,antimony,lead,zinc and silver polymetallic deposits on this metallogenic belt are late Yanshan- early Himalaya structure- thermal event, and medium and low temperature hydrothermal vein deposits are formed by driving fluid circulation in geothermal system, and geothermal water circulation system is constructed by atmospheric precipitation infiltration mixing with magmatic water. Fluid inclusions has medium and low temperature and low salinity characteristics,the analysis of hydrogen,oxygen and sulfur isotopes in the Mazhala antimony gold deposit shows the presence of magmatic water and the magmatic water played a dominant role in the mineralization. Influenced by the near north-south extrusion and near east-west regional large fracture,the ore-forming fluids are easy to fill in the subprime direction of tensional fracture near north-south,north-west and north-east.

Key Words: Gold and antimony deposits; Iead, zinc, antimony and silver deposits; Geological characteristics; Discussion on genesis; Southern Tibetan Cuomei - Longzi metallogenic belt

以前的地質工作者从矿石的硫同位素、氧同位素以及矿石包裹体的测试分析结果,来解释矿床的成因[1]。本文则重点从区域地质、矿区地质,以及详细的矿床地质特征等方面,对藏南措美-隆子一带的金锑铅锌银多金属矿床的成矿过程、成矿物质来源、成矿流体的运移和充填、导矿和容矿空间,以及碰撞造山运动、岩浆活动、变质作用对成矿所起的作用,断裂构造、或构造破碎带对矿体(脉)的控制作用等方面,做了广泛深入的分析研究,指明了该成矿带上找矿的远景区。

1 区域地质及矿区地质

藏南拆离系地处青藏高原特提斯喜马拉雅区,介于印度河-雅鲁藏布江缝合带(IYS)与藏南拆离系主拆离面(STDS)之间,属特提斯喜马拉雅的一部分。印度大陆与亚洲大陆碰撞造山引发大规模成矿作用[1],主碰撞带由南部的喜马拉雅地体、中部的拉萨地体和北部的羌塘地体组成,其间分别被雅鲁藏布江缝合带(IYS)和班公错-恕江缝合带相分隔。喜马拉雅地体包括低喜马拉雅、高喜马拉雅、特提斯喜马拉雅3个构造岩片,而藏南拆离系则位于特提斯喜马拉雅构造岩片之下,即藏南拆离系主拆离面(STDS)与雅鲁藏布江缝合带(IYS)所夹持的走向东西向的狭长地带。

调查研究区地处措美县、隆子县、错那县三县交界地带(见图1)。出露的地层多为上三叠统—下侏罗统的日当组(J1r)第一段至第五段黑色岩系,岩性主要为灰黑色板岩、钙质板岩间夹深灰色薄至中层泥晶灰岩,灰色薄至厚层块状长石石英砂岩,局部地段还夹有较多的蚀变安山岩、蚀变安山质角砾岩、沉火山角砾岩等。厚度大于6054.73m;及上三叠统修康群(T3x):杂色板岩、变质细砂岩、石英砂岩夹杂色泥灰岩、硅质岩;遭受过轻微的区域变质作用,变质程度属板岩级的浅变质岩。产有大量菊石类、箭石类等化石。区域构造线以东西走向、或北西西走向为主体,并控制区域地质构造格架和金、锑、铅、锌、银等中、低温热液矿床(点)的总体展布方向。在扎西康这条北西西走向的区域性深断裂北侧,岩层倾向北北东,属单斜构造,局部受小断裂影响,揉皱发育;该深大断裂南侧,内宗错北北东走向断裂之西,则发育一组轴向北东东的不对称褶皱及两组共生的北东—南西、北西—南东的共轭剪节理和伴生的张性节理或裂隙,以及次级断层、构造破碎带和断层旁侧的呈羽状排列的张裂隙(见图2),另在研究区的局部地段还见有小型倒转褶皱,但由于受同走向的断层的切错而保存不完整。断裂的切错关系和断裂带特征研究结果表明,研究区至少经历了早期的近南北向挤压和后期的南北向拉张这两个期次的构造作用,也正是由于后期的近南北向拉张作用,为该区金、锑、铅、锌、银等中低温热液矿床(点)的形成,创造了良好的导矿通道和容矿空间。

区域上燕山期岩浆活动既强烈又频繁,呈大小不等、形态各异的钙碱性中性岩体广泛分布于中生代地层中,并普遍遭受了不同程度的蚀变作用。扎西康-姜仓-象日断裂北侧主要为含钛铁矿的辉石闪长岩侵入体,安山岩体较少;该断裂南侧绝大多数为安山岩。中性岩浆上涌不仅带来了大量的原始成矿物质,同时还为成矿提供了巨大的热动力。

调查区隶属喜马拉雅北部变质地带的羊桌雍错变质亚带,出露地层均遭受过晚白垩世末轻微的区域低温动力变质作用。变质程度只达到板岩级,一些构造破碎带可见糜棱岩化、碎裂岩化现象,板岩内发育劈理及小揉皱构造,属强构造变形区。泥质岩石仅出现绢云母、绿泥石、方解石、钠长石及微粒石英等新生矿物,具定向排列趋势,是在以压应力为主、温度较低的物理化学条件下形成的,与板块碰撞机制密切关联,在此过程中产生的变质热卤水是形成金矿的重要物质来源。

2 矿床类型及其地质特征

2.1 马扎拉锑、金矿床地质特征

根据锑、金矿脉(体)产出特征及其与围岩的关系,矿石的结构构造、矿物共生组合及生成序次等,可将该调查区锑、金矿划分为以下3种类型。

2.1.1 辉锑矿—石英—方解石脉型锑、金共生矿床

此类型为该区最具工业价值的锑、金共生矿床,锑、金含量高,Sb含量多在30.00﹪~62.00﹪,Au含量一般在5.08~14.30g/t。一部分金赋存于石英-方解石中,另一部分金赋存于辉锑矿中,金以自然金粒的形式存在,分布不均匀,自然金大多呈粒状,少数呈板状、片状、薄膜状等,金粒大者3mm×1.2mm×0.7mm。矿体形状一般呈脉状、透镜状产出,偶见树支状产出。矿体规模大小不等,矿体厚度多在0.05~1.50m,厚度变化较大,长度10~70m,根据采坑和地表出露情况推测矿体地下延伸至少5~50m矿脉总体产状:193°∠76°~240°∠74°。一些矿体则是由沿“X”型张性节理裂隙产出的富矿脉组成,矿体厚度0.02~0.2m,产状分别为181°∠50°~200°∠77°。矿脉在裂隙交叉处最厚,向两边逐渐变薄直至尖灭。由矿脉交叉处向两边,矿脉矿物由辉锑矿逐渐变为石英→方解石,在辉锑矿脉与围岩之间有一层石英薄膜(厚度4mm左右),表明脉石矿物的结晶顺序为石英→方解石→辉锑矿。矿石结构多为半自形—自形晶结构,辉锑矿多为致密块状构造的富矿石,有的矿石中含有較多的石英矿物,构成斑杂状构造。矿石矿物组合主要有辉锑矿、石英、方解石,以及辰砂、自然金、自然银、黄铁矿、绢云母、绿泥石等。

2.1.2 石英—方解石—糜棱岩复合型金矿

该类型为研究区最富的金矿类型,矿石中Au含量一般在3.28~154.00g/t,最高达182.00g/t,平均品位36.20g/t。矿体一般呈脉状、透镜状产出,矿体厚度0.15~20.40m,长110.00m左右,矿脉总体产状:186°∠23°,根据采坑及地表出露情况推测矿脉向下沿倾斜方向延伸70m左右。矿体一般由若干条疏密不等的、相互平行的石英、方解石单脉与灰黑色板岩碎块组成,单脉厚1~4cm,单脉产状:181°∠54°~208°∠31°。石英脉表面有一层深褐黄色氧化铁薄膜,局部石英脉、板岩碎块被后期构造活动碾磨及同步变质作用形成具有砂糖状甚至粉末状结构的糜棱岩蚀变带,Au含量一般在0.10~5.07g/t,先形成的石英—方解石脉与后期遭受破坏的蚀变糜棱岩一起共同组成该类型富金矿体。石英—方解石脉中的金以自然金粒形式存在,金粒粒径一般0.3~1mm,金粒在矿石中分布不均匀。矿石结构为自形粒状结构、砂糖状结构、粉末状结构、压碎结构。矿石构造有网脉状构造、致密块状构造、角砾状构造、浸染状构造。矿石矿物主要有石英、方解石、绢云母、褐铁矿、自然金、黄铁矿、辉锑矿等。矿体产出于构造糜棱岩带、张性断裂带。

2.1.3 蚀变次火山岩型金、锑矿

该类型金、锑共生矿床,其含矿岩体为呈长透镜状、断续延伸的蚀变次火山岩体(见图3),岩体厚度0.7~1m,长度大于20m,Au含量在0.32~18.60g/t间,Sb含量在1﹪~40﹪间。据浅井、采坑和地表出露情况推测矿体向下沿倾斜方向延伸应大于15m,矿体顺层产出,产状:38°∠45°。常见两个蚀变次火山岩体叠置产出,其间被灰黑色板岩所隔,岩体由于已遭受强方解石化,原岩岩性难以恢复。围岩为日当组灰黑色板岩,夹少量泥灰岩透镜体,地层产状:38°∠51°,岩体附近岩石较破碎,矿石呈稀疏浸染状构造,不等粒变晶结构。矿石矿物主要有石英、方解石、辉锑矿、叶腊石,以及绿泥石、磷灰石、自然金等。整个岩体的矿物组合为:方解石占52﹪、石英占25﹪、辉锑矿占3﹪、辉砷锑镍矿占2﹪、绿泥石占4﹪、黄铁矿占9﹪、叶腊石占4﹪。矿石中有的辉锑矿呈密集的针状,结晶较好,但大部分辉锑矿呈较富的块状辉锑矿。自然金粒大小在0.01~0.5mm间,分布较均匀,多呈单体出现。

2.2 扎西康铅锌锑银多金属矿区地质特征

扎西康铅锌锑银多金属矿区地处羊卓雍错—拿日雍错复式向斜东南端。矿区范围内出露的地层主要为下侏罗统日当组(J1r),日当组岩性主要为灰黑色板岩夹灰绿色石英砂岩、褐黄色钙质砂岩等;及上三叠统修康群(T3X):杂色板岩、变质细砂岩、石英砂岩夹杂色泥灰岩、硅质岩;地层总体走向近东西,倾向北。矿区及外围,断裂构造发育,曾经发生过强烈的隐伏岩浆活动,为成矿创造了极好的条件。以下将对几个有探矿工程控制的、具有一定的代表性的矿体分别做归纳性描述。

Ⅴ号矿体产在近南北向的断裂破碎带中,矿体严格受断裂带控制。矿体呈层状、似层状或透镜状产出,倾向265°,倾角介于50°~58°之间。矿体斜切围岩地层产出,与围岩呈断层接触或渐变过渡接触关系。控矿断裂带的宽度一般介于3~20m之间,在局部地段,矿体有分支复合现象。在现有工程控制范围内,矿体基本连续分布。

Ⅴ号矿体由F7断裂控制,在4个中段施工了探矿坑道,目前有9条穿脉工程控制,穿脉工程见矿厚度介于2.0~15.10m之间,长度大于720m。在深部施工了3条钻探剖面,共有6个钻孔控制了矿体的延深情况。

Ⅴ号矿体以铅、锌、锑、银矿化为主,矿体平均品位分别为:Pb1.99%,Zn2.85%,Sb1.16%,Ag87.18g/t。

Ⅵ号矿体与Ⅴ号矿体大致平行排列分布。其走向总体为南北向,局部呈波状弯曲,倾向265°,倾角介于48°~58°之间。地表控制矿体长度为390.50m,矿体平均水平厚度为6.35m。

Ⅵ号矿体由F2断裂控制,矿体与围岩呈断层接触关系。矿体平面形态为板条状。该矿体主要表现为锌、锑、铅、银矿化,矿体平均品位分别为:Zn2.27%,Sb1.05%,Pb0.92%,Ag48.48g/t。

Ⅶ号矿体由F13断裂控制,Ⅷ号矿体由F14断裂控制,两条控矿断裂走向北东,大致平行分布。矿体倾向315°,倾角介于42°~50°之间。矿体斜切围岩地层产出,与围岩呈断层接触关系。矿体平面形态为细条带状。

两个矿体均表现为铅、锌、银矿化。Ⅶ号矿体有4条探槽工程控制,地表矿体长度为277.50m,平均水平厚度为1.61m;矿体平均品位:Pb0.96%,Zn3.70%,Sb0.23%,Ag48.10g/t。Ⅷ号矿体地表矿体长度为221.50m,平均水平厚度为2.20m;矿体平均品位:Pb3.34%,Zn4.19%,Sb0.60%,Ag88.06g/t。

矿石一般呈铅灰色,有的呈灰褐色、褐黄色,矿石具自形—半自形中粒—细粒结构,呈致密块状、浸染状、细脉状构造。矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、辉锑矿,其次有黄铁矿、褐铁矿、毒砂等。脉石矿物主要有石英、方解石、绿泥石、围岩角砾等。

本区矿物的生成与热液活动的期次密切相关。按照热液活动的时间早晚可分为早期含硫化物石英(脉)阶段、中期石英硫化物阶段和晚期石英硫化物阶段。早期含硫化物石英(脉)阶段,主要以石英脉早期沿构造裂隙充填,形成石英脉,同时有少量的硫化矿物形成,主要以呈自形粒状的黄铁矿为主,次为自形粒状的方铅矿。

中期石英硫化物阶段是主要成矿期,形成的矿物主要为自形、半自形粒状、他形粒状的方铅矿、闪锌矿、辉锑矿等。

晚期石英硫化物阶段,主要以辉锑矿、毒砂等他形或胶体状矿物。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

在喜山期,板块碰撞的造山作用,使喜马拉雅山地壳产生了强烈的形变及抬升,随之而来的是区域性褶皱和大断裂的形成。在日当-扎西康-姜仓-象日区域性大断裂形成的同时,其两侧也产生了一系列次级张性断裂构造。喜山晚期,本地区存在着岩浆(隐伏岩浆)的活动,随着岩浆的不断上升,在岩浆的分异过程中,会产生大量的汽水热液携带着各种不同的矿物质,而这些携带有各种大量矿物质的汽水热液与向下渗透的大气降水混合,构成地热水循环系统,形成富含成矿物质的热流体,热流体沿着一些断裂带贯入,在适当的成矿条件下,即具备成矿空间、围岩介质、成矿压力、成矿温度等,汽水热液中携带的矿物质将会逐渐地结晶析出,形成各种大小不同、贫富不均的矿(化)体。该成矿带上的金锑铅锌银多金属矿床成因就属于这种中低温热液沿构造带充填成矿。

3.2 找矿标志

3.2.1 铁帽标志

暴露在地表浅部的一些铅锌原生矿石,经物理风化、化学风化或氧化后,易形成“铁帽”,即褐铁矿,一些方铅矿物经地表水淋虑流失后易形成一些正方体空洞等。如果在地表发现岩石或岩石裂隙中分布有大量的“铁帽”及一些矿物流失后的空洞、铁锈等,均可作为寻找原生矿的标志。

3.2.2 岩性标志

下侏罗统日当组(J1r)的板理化页岩或板岩所形成的蚀变带。其岩石的孔隙、破裂面均为成矿有利部位。

3.2.3 构造标志及蚀变标志

构造找矿标志,主要是一组走向近南北、倾向西的发育在下侏罗统日当组中的构造破碎带和断裂带、“X”型张剪性节理裂隙,以及北西走向、北东走向断裂带,特别是一些张性断裂带,是成矿的最有利部位。有黄铁矿化、毒砂化、硅化、方解石化的构造蚀变带也是寻找金矿等的很好标志。

3.2.4 岩浆岩标志

区域上曾经发生过大规模的岩浆活动,形成了安山岩、含钛铁矿辉石闪长岩体、辉绿岩脉、辉绿玢岩脉等中性及基性岩浆岩,且绝大部分为中性岩浆岩,在其周围如有导矿、容矿构造存在,都是找矿的有利部位。

3.2.5 矿石转石找矿标志

有辉锑矿、金矿或者铅锌矿转石分布,特别是有的地方矿石转石成带分布,也是找矿的最重要标志。

4 找矿方向

在日当-扎西康-姜仓-象日这条北西西走向的区域性大断裂的南北两侧发育一系列次级近南北走向、北西走向及北东走向的张性断裂构造,是找矿的有利地段之一。

在内宗错湖泊的周围地段,断裂构造发育,硅化、黄铁矿化、毒砂化等蚀变强烈,局部地方还见辉锑矿转石,也是找矿的有利地段之一。

近几年,在扎西康矿区的东边约4km的哲当村、柯月一带探明了两个中型铅锌矿床,即柯月铅锌矿床位于扎西康东西向大断裂带的北侧,哲当铅锌矿床位于扎西康东西向大断裂带的南侧。而且在哲当村一带,位于日当-扎西康-姜倉东西向深大断裂带的南边多个地方发现了铅锌矿转石以及矿脉地表露头氧化帽,有的铅锌矿转石还呈带状分布。因此哲当矿区的东边和东南边也是找矿的远景地段。

5 结语

藏南措美-隆子一带金、锑、铅、锌、银多金属矿床的成因类型属中低温低盐度热液充填型脉状矿床。燕山晚期-喜马拉雅早期构造-热事件为矿床形成提供了大量的原始成矿物质和巨大的热动力,大气降水下渗与岩浆水混合构成地热水循环系统。矿脉受该区近南北走向、北西西走向、北东走向及北西走向的张性断裂或构造破碎带控制,扎西康-姜仓-象日这条北西西走向的区域性深大断裂的南北两侧发育的次级张性断裂及构造破碎带是找矿的主要目标,特别是该断裂南侧地带更是矿产普查勘探的重点靶区。

参考文献

[1] 杨竹森,侯增谦,高伟,等.藏南拆离系锑金成矿特征与成因模式[J].地质学报,2006(9):1377-1391.

[2] 王军,张均.西藏南部马扎拉金锑矿成矿特征及找矿方向[J].黄金地质,2001(3):15-20.

[3] 刘玉生,邓江红,何明华,等.藏南扎西康铅锌锑银多金属矿床地质特征及找矿方向[J].四川地质学报,2010,30(1):13-15,19.

[4] 王艺云,唐菊兴,郑文宝,等.西藏隆子县扎西康锌多金属矿床矿石组构研究及成因探讨[J].地球学报,2012,33(4):681-692.

[5] 郑有业,刘敏院,孙祥,等.西藏扎西康锑多金属矿床类型、发现过程及意义[J].地球科学(中国地质大学学报),2012,37(5):1003-1014.

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