青海省鄂拉山口多金属矿床成因及成矿模式
2018-11-02杨宝荣马忠贤
杨宝荣,马忠贤
(青海省有色地质矿产勘查局八队,青海 西宁 810000)
1 成矿地质背景
鄂拉山口银铅锌矿床位于柴达木地块东南缘——鄂拉山火山—岩浆弧弧前增生楔西南部之鄂拉山造山带南部,位于北北西向温泉—瓦洪山断裂构造带的南东端,处于东西向构造带、北北西构造带和北东向构造带的交汇处(图1),其北北西向温泉断裂对盆地沉积、火山活动起着明显的控制作用。在该断裂以西为中酸性、酸性侵入岩广泛分布的鄂拉山岩浆岩带,以东则为河卡山前陆逆冲断带,发育三叠纪陆相火山岩和含火山岩的复理石建造,并发育火山机构[1-5]。
1 第四系和新近系;2 侏罗系含煤沉积;3 上三叠统粗碎屑沉积;4 陆相长英质火山岩;5 中三叠统;6 下三叠统;7 上二叠统;8 下二叠统;9 石炭系;10 上泥盆统磨拉石;11 下元古界;12 花岗岩;13 花岗闪长岩;14 石英闪长岩;15 闪长岩;16 断层和推测断层;17 推覆体;18 多金属矿床、矿点
图1鄂拉山口多金属矿床区域地质简图
2 矿床地质特征
鄂拉山口以陆相火山沉积型的晚三叠世鄂拉山组分布最广,是矿区内主要的赋矿层位,其岩性以安山岩、英安岩和流纹岩等熔岩角砾岩和凝灰岩为主。鄂拉山组根据岩相组合,可分为上、中、下三段,上岩组(Tc3e):该套地层中的矿化信息丰富,主成矿元素Cu、Pb、Zn、Au、Ag等含量较高,岩性以陆相喷发的酸性火山岩建造为主,该岩组为区内重要含矿层位之一;中岩组(Tb3e):该套岩组中成矿元素Pb、Zn、Mn、Ag等元素含量大于维氏值的1.25~5.56倍,分布有鄂拉山口铅锌矿床和水系沉积物拉龙瓦勒玛MoPb异常、鄂拉山口PbWZn异常、赛曲龙洼Au异常及重砂金异常等,为区内重要的火山岩型含矿层位;下岩组(Ta3e):主要岩性为一套浅变质的正常沉积砂岩类、粉砂岩类和灰岩类碎屑建造,该套地层中的矿化信息丰富(Cu、Pb、Zn、Au、Ag等含量较高),为区内重要的沉积型含矿层位。因此,晚三叠世中、上岩组是火山喷发期后热液型成矿的重要层位,是区内主要的控矿岩层。
鄂拉山口构造以北西—北北西向为主导;另外发育北东向断裂构造、南北向断裂构造,少量近东西向断裂构造和围绕虎达破火山口发育的一系列放射状断裂构造。
鄂拉山口岩浆岩特别发育,其中火山岩以鄂拉山组陆相中酸性火山岩和次火山岩为主;侵入岩以温泉北山石英闪长岩体为主,以岩株状产出[6]。
矿体主要受北西向和北东向两组断裂控制,形态一般呈似层状、透镜状、脉状等产出,具膨大收缩、尖灭再现特征,各矿体规模不一,长度、宽度、厚度和品位变化较大。
矿石矿物以金属硫化物为主,主要金属矿物有方铅矿、闪锌矿、铁闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、铜蓝、褐铁矿、白铅矿等。
3 矿床成因类型
根据目前对鄂拉山口地区研究,矿区内具有形成斑岩型矿的成矿条件及成矿事实。平面上围岩蚀变具有呈环带状分布的规律,从中心往外围依次是:钾化带、黄铁绢英岩化带、硅化带、泥化带、青磐岩化带。青磐岩化中主要以Pb+Zn+Ag(Cu+Pb+Zn)矿体为主,铅锌矿以陡立细脉状与浸染状为主,该类矿石金属矿物组合相对较为简单,以方铅矿、闪锌矿、黄铜矿以及黄铁矿为主;黄铁绢英岩化蚀变岩中则以Cu(Cu+Pb+Zn)为主,其中铜矿化以网脉状+稠密浸染状为主,金属矿物组合以黄铜矿、磁铁矿、辉铜矿、辉铋矿、黄铁矿、方铅矿以及闪锌矿为主,部分地段发育矿化隐爆角砾岩,多以Cu+Pb+Zn矿化为主,其金属矿物组合与黄铁绢英岩化带较为类似,岩石硅化强烈。
区内普遍存在着隐爆角砾岩以及震裂岩现象,蚀变强烈,以青磐岩化为主,角砾棱角明显,且具可拼性,胶结物以岩粉、后期的热液组分为主,局部含有金属硫化物(黄铁矿等),角砾岩外侧逐渐过渡为震裂岩带,发育密集裂隙脉状石英、碳酸盐细脉为主要特征,可见少量硫化物,上述现象符合一个完整的隐爆系统下构造岩类型的变化,且形态以边界呈椭球状的大脉状为主。隐爆角砾岩以及震裂岩中均含有矿化,矿化呈网脉状分布于胶结物中,以Cu、Pb、Zn为主,表明隐爆角砾岩深部可能存在着富气液含矿斑岩体。
矿区内矿体中石英—黄铁矿—黄铜矿脉、石英—黄铁矿—方铅矿脉中的流体包裹体种类较多,包裹体主要包括富液相、富气相与CO2三相包裹体,部分包裹体中可见子晶矿物。根据流体包裹体温度为两个区间(图2),分别为大于350℃的高温阶段和170~230℃的中低温阶段,矿区部分流体包裹体中含有子矿物和含子矿物三相包裹体,其均一温度大于350℃,不仅说明了成矿流体经历过高温阶段,也说明了成矿流体具有高盐度的特征,与斑岩型铜矿床中所含的流体包裹体岩相学特征类似。
图2 鄂拉山口地区含矿石英脉中流体包裹体均一温度统计直方图
目前矿区内施工的钻孔中均已揭露到了花岗斑岩体(图3),伴随着强烈钾化、硅化与泥化蚀变,岩石中矿化类型主体以细脉浸染状为主,局部含有大脉状,表明深部存在含矿斑岩体。
图3 鄂拉山口ZK0004钻孔揭露钾化、硅化花岗斑岩(细脉浸染型矿化)
总体上,鄂拉山口地区矿床成因类型可归纳为:外围裂隙脉状Pb、Zn(Cu)矿体具有中低温热液脉状铅锌银矿床的特征,而深部Cu(Pb、Zn)矿体则具有斑岩型矿化特征。
4 矿床成矿模式
鄂拉山口成矿带成矿金属以铜、铅、锌、银、金等为主,成矿作用与区内火山喷发、喷溢活动及次火山岩侵入密切相关,其中晚三叠世火山喷发活动形成了区内重要的矿源层—鄂拉山组陆相火山岩建造,这既为成矿作用提供了物质来源,也为矿床富集、沉淀提供了重要的容矿空间。而大规模的成矿作用则与叠加晚二叠世鄂拉山组火山岩地层之上的NW向断裂及中酸性岩浆的侵入有关。鄂拉山口地区成矿最为关键的控矿因素为虎达火山机构、NW-NNW 向构造和鄂拉山组凝灰岩。
鄂拉山口地区多金属矿床的有利成矿部位包括虎达火山机构及其配套的次级断裂、NW-NNW 向构造及隐爆角砾岩等部位。鄂拉山口邻区铜多金属矿床的研究表明,大多数铜多金属矿床或矿化点产在花岗岩类侵入体的边缘或外接触带,钻探工程已在鄂拉山口地区发现了与外围成矿类似的侵入岩与侵入构造[7]。因此,鄂拉山口地区矿体在垂向分布呈深部与侵入岩有关的高温热液矿床,向浅部则逐渐变为浅层低温热液多金属矿床。
鄂拉山口地区的流体来源研究表明,鄂拉山口地区多金属的流体来源与矿床类型有关,高温热液斑岩型或矽卡岩型矿床成矿流体主要来源深源岩浆,而浅层低温热液型多金属矿床的成矿流体则具有多源的特征,为大气降水和岩浆水的混合。
根据矿床形成的时间与空间、矿床产出环境、矿物共生组合、元素赋存状态及特征成矿作用和成矿机理进行初步归类推测,可将鄂拉山口银及多金属矿床的成矿过程归纳为岩浆、构造、岩性,共同作用以及次火山岩和断裂复合控矿的成矿模式,如图4所示。
图4 鄂拉山口地区“蘑菇状”成矿模式图
5 结 语
目前鄂拉山口铅锌银多金属为浅成低温成矿系列,深部见斑岩型铅锌铜多金属矿,符合火山—次火山岩成矿系列垂向分带规律。鄂拉山口“蘑菇状”成矿模式的建立,体现了源—运—储三位一体成矿理念,结合矿化蚀变分带特征,即青磐岩化带—黄铁绢英岩化带—硅化—钾化,鄂拉山口多金属矿床深部具有斑岩型成矿条件,为新一轮找矿提出新思路。