藏东母拉同铅锌矿地质特征及控矿因素

2018-12-21樊炳良冯德新

现代矿业 2018年11期

樊炳良冯德新白涛

(1.西藏自治区地质矿产勘查开发局地热地质大队；2.成都理工大学地球科学学院)

青藏高原具有复杂的地质演化历程，优越的铅锌成矿地质条件，其空间分布特征呈现明显的规律性，即铅锌矿床多集中于三江成矿带中段、北段(本研究仅指藏东地区)和冈底斯成矿中—东段南缘[1]。三江成矿带处于青藏高原EW向构造带向南急转弯处，形成了沱沱河、玉树和昌都3个铅锌矿集区[2]，矿床与NW—SE向断裂构造关系密切[3-4]。母拉同铅锌矿床大地构造位置处于班公湖—双湖—怒江—昌宁对接带之班公湖—怒江蛇绿混杂岩带北东侧边界处，北东接左贡地块，南西与嘉玉桥残余弧地块相连[5-6]，属三江成矿带中北段，区内成矿地质条件良好。母拉同铅锌矿为本研究工作新发现的矿点之一，区内研究程度低，结合野外地质调查成果，着重对矿区地质特征、地球化学特征以及矿床地质特征进行分析，总结矿床控矿因素及找矿标志，为在矿区进一步开展找矿勘探工作提供可靠依据。

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区出露的地层主要为罗冬蛇杂岩和中侏罗统东大桥组下段(J2d1)，另有少量第四系冲积物(图1)。

图1 母拉同铅锌矿床地质特征

(1)罗冬杂岩。罗冬杂岩为矿区的主要地层，总体呈NW—SE向展布，由基质和蛇绿杂岩构造岩块两部分组成。基质部分为一套轻度变质的深色陆源碎屑岩-泥质岩-钙、硅质岩夹基性火山岩组成，按岩性可以分为变质砂岩基质(T3J1ldmss)、板岩-千枚岩基质(T3J1ldsl)、灰岩基质(T3J1ldls)和少量硅质岩。其中，灰岩基质(T3J1ldls)分布于矿区南西角，呈灰—暗灰色、暗褐色，具有微晶—细晶结构，薄层状构造，主要矿物为方解石，粒径为2～3 cm，脉体连续性较差，脉宽1～5 mm不等；板岩-千枚岩基质(T3J1ldsl)分布于矿区南西角，两者互层，局部见有较多的石英脉和小的揉皱；变质砂岩基质(T3J1ldmss)呈NW—SE向展布，灰色—灰褐色，变余砂状结构，块状构造，主要由石英(65%)、长石(30%)及少量岩屑(5%)组成，岩石受后期构造影响较大，局部见有较多的揉皱现象，岩石局部硅化较重，见有较多的石英脉，推测主要与后期的构造有关。区内构造岩块有蛇绿杂岩构造岩块和碳酸盐岩块，前者包括灰绿—墨绿色强蚀变蛇纹石化橄榄岩、斜辉辉石岩和辉橄岩等、灰绿色蚀变(或变)辉长岩、辉绿岩，呈大小不等的构造岩块产出，与基质呈断层接触；后者为灰白—灰色结晶灰岩、石英大理岩和灰黑色板状石英细砂质细晶灰岩，与基质之间为沉积接触。此外，在矿区罗冬杂岩变质砂岩基质中可见有少量硅质条带，出露宽度为5～20 m，表明罗冬杂岩为一套海相磨拉石建造。

(2)中侏罗统东大桥组下段(J2d1)。分布于矿区北东靠近卡玛多乡处，出露面积约1.5 km2，呈NE—SW向展布，以石英砂岩为主，岩石呈灰黑色、灰褐色，具有细粒结构，块状构造，主要成分为石英、长石和岩屑。岩石中裂隙较为发育，其中充填有石英脉，脉宽1～10 mm；局部见有砾岩，砾石磨圆差，颗粒呈次棱状，主要粒径为5 mm，含量小于50%，分选性差，颗粒支撑，孔隙胶结。

(3)第四系冲积物(Qhal)。主要分布于矿区北东侧沟谷中，出露面积为0.32 km2，展布形态与沟谷形态一致。

1.2 构造

矿区内构造以断层为主，未见褶皱构造，区内发现有3条断层，均呈NW—SE向展布，属于卡玛多—刚沱断裂带产生的次生断裂(图1)。

(1)F1断层。分布于矿区南西部，呈NW—SE向展布，发育于罗冬杂岩灰岩基质(T3J1ldls)中，为一层内断层，长约3.3 km，宽5～130 m，该断层在北西侧出现分支，分别为F11、F12、F13断层。F11断层上盘(北东盘)为罗冬杂岩灰岩基质(T3J1ldls)，下盘(南西盘)为蛇纹石化辉石橄榄岩，该断层为蛇纹石化辉石橄榄岩北部的分界线，断层倾向NE，倾角55°，为一逆断层；F12断层北东盘为蛇纹石化辉石橄榄岩，南西盘为罗冬杂岩板岩-千枚岩基质(T3J1ldsl)，该断层为蛇纹石化辉石橄榄岩南侧的分界线，断层性质不明确；F13断层上盘(北东盘)为罗冬杂岩板岩-千枚岩基质(T3J1ldsl)，下盘(南西盘)为罗冬杂岩灰岩基质(T3J1ldls)，断层倾向NE，倾角63°，为一逆断层。

(2)F2断层。分布于矿区中部，呈NW—SE向展布，发育于罗冬杂岩变质砂岩基质(T3J1ldmss)中，为一断裂破碎带，矿区内碳酸盐化超基性岩即沿该断裂破碎带构造侵位于此，断裂破碎带长约5.1 km，宽5～160 m不等，断层性质不明。在断裂破碎带中见有大量构造角砾岩，碳酸盐化超基性岩中发育多处擦痕，断裂破碎带中铅锌矿化较强，具有寻找热液充填型铅锌矿的巨大潜力。

(3)F3断层。分布于矿区NE部，呈NW—SE向展布，发育于罗冬杂岩变质砂岩基质(T3J1ldmss)和中侏罗统东大桥组下段之间，为两地层的分界线。该断层长约2 km，宽4～9 m，断层面较平直，断层倾向NE，倾角45°，断层上盘(北东盘)为中侏罗统东大桥组下段砂岩、砾岩、页岩、砾屑灰岩，下盘(南西盘)为罗冬杂岩变质砂岩，靠近断层两侧地层产状较混乱，为一逆断层。

1.3 岩浆岩

矿区岩浆岩以蛇纹石化辉石橄榄岩为主，另见有少量碳酸盐化超基性岩分布于F2断裂破碎带中，在F2断裂破碎带南西侧发现一系列小的闪长玢岩脉，出露宽度15～30 m不等，长度为30～40 m；矿区南侧出露1处小辉绿玢岩脉(图1)。

蛇纹石化辉石橄榄岩主要分布于矿区南西和南东部，在矿区中部F2断裂破碎带中有少许出露，出露面积为0.27 km2，展布方向为NW—SE向，岩石呈全晶质等粒中粒结构，粒度为2～3 mm，块状构造，主要组成矿物有辉石、橄榄石。辉石呈黑色，短柱状，粒度为2 mm，大部分已蚀变为角闪石，看不到原来矿物颗粒，含量约40%；橄榄石呈灰绿色—暗绿色，粒状结构，部分具有油脂光泽，粒度为2～3 mm，含量约55%。岩石表面大部分已蚀变为蛇纹石，另含有少量金属矿物，以黄铁矿为主，黄铁矿呈浸染状和立体状，亮白色，金属光泽，黄铜矿次之，铜黄色，浸染状分布于黄铁矿之间。岩石表面见有黄褐色铁质薄膜。

碳酸盐化超基性岩分布于F2断裂破碎带中，呈NW—SE向，出露面积为0.45 km2，岩石表面呈土黄色，新鲜面呈灰白色，局部呈淡绿色，中粒结构，粒度为2～3 mm，块状构造。岩石主要矿物成分为菱镁矿，加稀盐酸起泡，岩石局部见有褐铁矿化现象，在岩石裂隙中偶见铅锌矿化，呈浸染状，团块状，宽度为1～2 mm，该岩石整体较破碎。

闪长玢岩脉分布于F2断裂破碎带南西侧，出露宽度15～30 m不等，长度为30～40 m，岩石呈灰绿色—暗灰色，斑状结构，块状构造，闪长玢岩主要由斜长石、角闪石、黑云母等矿物组成。其中，斜长石含量为60%，灰白色，具有玻璃光泽；角闪石含量为26%，褐色，半自形长柱状；黑云母含量为5%，灰黑色，片状矿物，在岩石中呈鳞片状分布；岩石中见少量石英分布，表面具有油脂光泽，呈他形粒状分布。

辉绿玢岩脉分布于矿区南侧，呈小透镜状脉体产出，出露面积约0.006 km2，岩石呈墨绿色，具有辉绿结构，局部可见嵌晶含长结构，块状构造，主要由基性斜长石、单斜辉石组成。基性斜长石(含量约45%)呈半自形板状及其集合体分布，发育强烈的钠黝帘石化及绢云母化，粒度大小不等，为0.4～2.4 mm，颗粒边缘多不清晰，界线不分明，广泛大量存在，分布不均匀；单斜辉石(含量约45%)呈他形—半自形短柱状、柱状及其集合体分布，颗粒多不完整，发生碎裂，形态不规则，颗粒具有较多裂隙，粒度为0.4～1.6 mm不等，不均匀分布于岩石中，局部相对集中。

2 矿床地质特征

2.1 矿(化)体特征

矿区内铅锌矿(化)体赋存于F2断裂破碎带中，受断裂控制明显，呈似层状产出，总体呈NW—SE向展布，与断裂走向一致，本研究在矿区初步圈定了2条铅锌矿(化)体。

Ⅰ#铅锌矿体(Pb 1#矿体)严格受F2断裂破碎带控制，地表形态与破碎带形态一致，地表出露破碎带较宽的部位铅锌矿体出露也较宽，总体走向呈NW—SE向，地表矿(化)体长为900～1 100 m，宽度为60～100 m。地表探槽以及岩石地球化学剖面控制的铅锌矿体长为420 m，宽为20～68 m，水平平均厚度为33.89 m，矿体平均品位Pb为1.87%、Zn为1.28%、伴生Ag为60.41g/t。

Ⅱ#铅锌矿(化)体(Pb 2#矿体)，赋存于F2断裂破碎带南东侧，地表矿化露头长约100 m，宽度为6～11 m，矿石多为星点状方铅矿。

2.2 矿石特征

矿区铅锌矿石类型主要为硫化矿，矿物以方铅矿和闪锌矿为主，局部见有黄铁矿残余，地表表现为褐铁矿化。矿石构造以浸染状构造(图2(a))、脉状构造(图2(b))、团块状构造以及角砾状构造为主。其中，团块状构造、角砾状构造主要发育于构造破碎带中，为后期含矿热液固结早期构造砾或充填早期裂隙形成；脉状构造主要分布于构造微细裂隙中。

图2 母拉同铅锌矿石照片

2.3 蚀变类型

矿区蚀变类型主要有蛇纹石化、碳酸盐化、黄铁矿化、硅化和褐铁矿化。其中，蛇纹石化普遍发育于辉石橄榄岩中，分布于矿区南西侧及F2断裂破碎带中，蛇纹石化辉石橄榄岩中可见少量星点状黄铁矿化；碳酸岩化主要发育于F2断裂破碎带的超基性岩块中，蚀变强烈，现已交代蚀变为菱镁矿，并在碳酸岩化超基性岩(菱镁矿)中见有硅化和褐铁矿化现象，硅化多以石英细脉形式出现，局部石英细脉中可见铅锌矿化；褐铁矿化带主要分布于F2断裂破碎带中部，与铅锌矿化关系密切，为矿区内主要的找矿标志之一。

3 矿区地球化学特征

3.1 1∶5万水系沉积物异常

根据1∶5万水系沉积物测量成果，本研究在母拉同矿区所在区域共圈出了综合异常1处，即母拉同HS22综合异常。HS22综合异常发育Ag、As、Au、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Sb、Sn、Zn等元素，各异常元素套合较好，异常规模较大(图3)，Ag、As、Cu、Ni、Pb、Sb、Sn等元素浓度分带齐全，均具有三级浓度分带，综合异常规模大，显示了良好的成矿前景。其中，Ag、Sb、Pb、Zn峰值较高，分别为3 900×10-9、47.9×10-6、267×10-6、278×10-6，间接指示Ag、Sb、Pb、Zn为该异常区的主要成矿元素，其余元素可能为伴生元素。

分析图3可知：Ag、As、Cu、Sb、Sn元素长轴呈NE向，但高值均与断裂破碎带关系密切，多分布于断裂破碎带或其附近；Pb三级浓度分带明显，浓集中心位于断裂破碎带中，且长轴呈NW向，与该区断裂破碎带走向吻合程度高，Zn虽然三级浓度分带不明显，但长轴展布方向与该区断裂破碎带走向一致，因此，根据Pb、Zn异常元素的空间展布形态与区内地质现象的耦合关系，可以推测该异常区Pb、Zn异常与区内NW向断裂关系密切。

3.2 岩石地球化学特征

矿区1∶5万水系沉积物测量成果显示，HS22综合异常区具有良好的Ag、Sb、Pb、Zn找矿前景，且Pb、Zn异常与区内NW向断裂关系密切，结合母拉同区域地质勘查结果，本研究在矿区展开了1∶10 000 岩石化探剖面查证工作。

分析图4可知：矿化蚀变带内的主要富集元素为Cu、Pb、Zn，各元素含量为正常围岩中元素含量的数十倍至数百倍，局部地段富集成铅锌矿(化)体。因此上述3种元素是寻找铅锌多金属矿(化)体的直接指示元素，尤其是铅元素异常反映矿体的存在位置既灵敏又清晰[7-8]。母拉同HY62地质-地球化学综合剖面(图4)样品铅元素的分析结果表明：在水平方向从正常围岩(长石石英砂岩)、近矿围岩(罗冬杂岩硅质岩和长石石英砂岩)到铅矿(化)体，呈现出铅元素异常线平稳变化—突变出现高值—突变出现极值的变化规律，也就是说，在水平方向上铅元素异常含量具有明显的浓度分带。结合区内地质概况，矿化异常均赋存于断裂破碎带中，而近矿围岩为破碎带附近相对较完整的岩石，反映出母拉同铅锌矿(化)体与断裂破碎带关系密切，由此可知，母拉同HS22综合异常为矿致异常，初步显示了较好的成矿地质背景。

图3 母拉同HS22异常特征

4 控矿因素

4.1 大地构造背景及断裂构造的控矿作用

母拉同铅锌矿床位于南羌塘—喜马拉雅构造区的班公湖—怒江结合带东段，该区经历了班公湖—怒江结合带东段古特提斯—新特提斯洋盆开启—扩张—消减—闭合—汇聚造山的演化历程[9]。丁青—卡玛多新特提斯洋盆孕育于三叠纪早期，至晚三叠世已扩张发育成为成熟洋盆而转为俯冲消减，至中侏罗世早期彻底消亡。该洋盆演化时间虽然较短，但其岩浆活动和构造运动极其发育，致使区内罗冬杂岩变形强烈而变质程度仅达亚绿片岩相，相应形成了一系列与岩浆活动及构造变形有关的岩浆型、热液充填型矿床，如拉桑卡铂族元素矿点、尼尼拉卡铬铁矿点赋存于丁青蛇绿岩中[10-11]，母拉同铅锌矿床则赋存于该期区域性卡玛多—刚沱断裂带的次级NW向断裂破碎带中。

卡玛多—刚沱断裂带为班公湖—怒江结合带的北东界断裂，该组断裂控制着丁青蛇绿岩东段的展布，也控制着罗冬杂岩的分布范围，区内次级断裂发育。母拉同铅锌矿床位于断裂交汇部位，即主矿(化)体分布于NW向断裂与NWW向断裂的交汇部位，矿(化)体富集程度及富集部位与破碎带的破碎程度及面裂隙率关系密切，该组断裂既为导矿构造，又为容矿构造。

4.2 中酸性岩体控矿作用

由母拉同HY62地质-地球化学综合剖面(图4)可以看出，水平方向上从正常围岩(罗冬杂岩长石石英砂岩)、近矿围岩(罗冬杂岩长石石英砂岩和硅质岩)到铅锌矿(化)体，具有铅锌元素含量平稳变化—突变出现高值—突变出现极值的变化规律，可见，母拉同铅锌矿点的成矿物质元素与地层岩性关系不大；从铅锌矿(化)体到蛇纹石化方辉橄榄岩，具有铅锌元素含量由高值降低至与正常围岩含量相近的变化规律，而Cr、Co、Ni含量具有较低值—突变出现高值的变化规律，可以认为，母拉同铅锌矿化点的成矿元素与蛇纹石化方辉橄榄岩关系不大。

图4 母拉同HY62地质-地球化学综合剖面

由图1分析可知：母拉同Ⅰ#铅锌矿(化)体分布于NW向断裂与NWW向断裂的交汇部位，总体上呈NW—SE向展布，其空间展布形态与中酸性岩体——闪长玢岩的展布形态具有一致性，且铅锌矿化富集程度及矿化带宽度大小具有南东侧宽、品位更高，北西侧矿化带较窄、品位相对较低的规律，这一变化规律也十分吻合于中酸性岩体——闪长玢岩更靠近于母拉同Ⅰ#铅锌矿(化)体南东侧，相对远离Ⅰ#铅锌矿(化)体北西侧的分布特征。母拉同Ⅱ#铅锌矿(化)体位于矿区南东角，赋存于NW向断裂与NNW向断裂的交汇部位，该处断裂破碎带较Ⅰ#铅锌矿(化)体所在的破碎带更宽、规模更大，铅锌矿(化)体规模却远小于Ⅰ#铅锌矿(化)体，可能是由于Ⅱ#铅锌矿(化)体西侧的中酸性岩体——闪长玢岩规模较小、距离破碎带更远引起的。综上所述，本研究认为母拉同铅锌矿床的成矿物质来源与中酸性岩浆活动关系密切。

4.3 地球化学特征

母拉同铅锌矿床位于三江成矿带中北段之东巧—聂荣Cr(Pt)、Ni、Fe、Au、Cu、Pb、Zn(Ag)、Sb成矿小带的母拉同铅锌Ⅰ级成矿远景区。该区发育有Ag、As、Au、Cu、Pb、Sb、Sn、Zn等异常元素，各异常元素套合较好，异常规模较大，浓集中心明显。其中，Ag、Sb、Pb、Zn峰值较高，分别为3 900×10-9、47.9×10-6、267×10-6、278×10-6，且多分布于断裂破碎带或其附近，为典型的致矿异常。