西南三江成矿带多才玛铅锌矿床成矿模型探讨

2019-03-20姚旭东张世成张子龙思积勇

中国锰业 2019年1期

姚旭东，张世成，张子龙，思积勇

(青海省第五地质勘查院，青海西宁 810000)

1 成矿背景

多才玛铅锌矿床位于开心岭—杂多—景洪岩浆弧中。矿区出露地层为晚石炭—晚二叠世开心岭群，晚三叠世结扎群，中晚侏罗世雁石坪群，晚白垩世风火山群，古—新近纪地层和第四纪地层[1]。自新生代以来应变图象为逆冲兼走滑断裂发育，多呈北西西向展布，其控制同期走滑拉分盆地的形成，伴随着北东—北东东向及北西向断裂的形成。多才玛铅锌矿床主要受北西西向逆冲走滑断裂构造控制。此外，北西向断裂构造控制着赋矿地层及岩浆岩分布。岩浆侵入活动较发育，多呈岩株状产出，印支期闪长岩具有碰撞后滞后型弧花岗岩类特征，燕山晚期中酸性侵入岩具有后碰撞特点，而喜马拉雅期碱性岩类、正长岩类、二长岩类及二长花岗岩类多形成于大陆抬升环境。

2 矿床地质特征

2.1 主要控矿构造

多才玛超大型铅锌矿床所在区域及矿区构造活动强烈，并且具有多期多阶段性，岩溶角砾和北西西向的层间张裂是重要的控矿构造，矿体定位空间及其形态也严格受构造控制，因而构造与成矿作用具有密切的成因联系。区域性北西西向深大断裂为形成深源成矿流体提供了物质来源，沱沱河—巴日曲断裂多才玛压扭性断裂为含矿流体运移提供通道，二叠纪九十道班组中层间张性断裂为含矿流体提供储存空间，并直接控制矿体的形态和产状，矿区北西西向断裂既是导矿构造，又是主要的容矿构造，同时衍生的近南北向张性构造也是有利的容矿构造，且近北西西向发育的碎裂灰岩及少量结晶灰岩为主要的含矿岩性，且在北西西向构造与近南北向构造结合部位矿体富积。总而言之，矿区北西西向构造带内容矿地层、含矿断裂与矿体形成了“三位一体”的成矿构造体系。

2.2 赋矿岩性及围岩蚀变特征

含生物屑泥晶灰岩为矿区主要赋矿岩性，且该灰岩普遍发育方解石脉。主要矿化类型为方铅矿化、闪锌矿化，多呈细脉形式产出。此外，白铅矿化、菱铁矿化、菱锌矿化为氧化次生产物，常见于岩石层理、节理面或裂隙面。裂隙发育程度与矿化强弱程度存在明显控制关系，裂隙越密集越宽，矿脉越多，矿化品位越高。

围岩蚀变为碳酸盐化、硅化和泥化，硅化与成矿关系最为密切，通常以石英细脉的形式产出[2]。

2.3 成矿时代

沱沱河地区受大陆碰撞的影响，发生大规模逆冲及走滑断裂活动，形成一系列NWW走向的逆冲断层和褶皱组成的新生代逆冲推覆构造带[3]。岩浆沿深大断裂和大型伸展断裂构造上涌形成大范围富钾火山岩和同源浅成—超浅成侵入岩，岩浆演化至晚期阶段在浅部由于减压作用释放出成矿流体，流体经过相分离、与大气水混合、与围岩发生物质交换等过程，向浅部迁移并发生多次矿质沉淀。含矿流体沿深大断裂上升至更浅部，沿切层的主断裂和层间破碎带发生脉状矿化，形成多才玛等中低温热液脉型铅锌矿床。

多才玛铅锌矿床成矿时期为65～20 Ma左右。大规模的热液成矿作用发生后，近SN向陆内挤压推覆作用下形成推覆构造，时间上晚于被推覆的地层新近纪五道梁组，为叠加另一期陆内造山活动。这期推覆活动造成多才玛一组近平行的近SN向成矿后张性断裂形成。

3 矿床模型概述

3.1 成矿物质来源

多才玛矿区钻孔中采集了6件方铅矿样品，进行了硫同位素测试。测试硫同位素结果显示δ34S变化较大，矿区方铅矿的硫同位素值为-26.72‰～30.1‰，平均值为-12.13‰，除一个样品为较大正值外，其余全部为负值。具有塔式分布的特征。

铅同位素结果显示，矿区206Pb/204Pb比值为18.842～18.927，均高于18，均值为18.90，极差为0.085，均高于18，207Pb/204Pb比值为15.641～15.731，均高于15.300，均值为15.69，极差为0.09，显示铀铅富集明显，208Pb/204Pb比值为38.946～39.269，均值为39.14，极差为0.323。3种铅同位素比值变化范围小，组成相对稳定。

多才玛铅锌矿测试的6件样品的硫同位素值可分为两个群，第1群值在-1.3‰～1.9‰之间，与陨石流值一致。由于围岩中没有火山岩地层，应该是深源(岩浆)提供了部分成矿物质。第2群值在-16.2‰～22.5‰之间，具有较大的负值，具有明显的沉积还原硫的特征，反映部分矿质来源于地层。

多才玛铅锌矿床的5件硫化物铅同位素组成非常接近，在207Pb/204Pb-206Pb图上，数据点总体位于上地壳线附近，并具有向造山带线漂移的趋势。综合分析S、Pb同位素特征，矿质部分来自深源(岩浆源)，部分来自地层。

3.2 成矿流体来源

流体显微测温结果显示多才玛铅锌矿床石英、方解石和重晶石中流体包裹体的均一温度为108.1～423.6℃，多数小于200℃，盐度介于1.21%～17.56%，总体上具有成矿温度低、盐度变化大、包裹体类型较少，贫CO2和子矿物的特点。

一般而言，H2O和CO2是热液的最主要成分或溶剂。因此，CO2/H2O比值或CO2含量和盐度可以标定热液的特征和来源，即：浅成热液的盐度低、贫CO2，变质热液盐度低、富CO2，岩浆热液盐度高、CO2含量变化大，特别是低盐度—贫CO2的水溶液包裹体被作为浅成热液矿床的特征[4]。因此，多才玛铅锌矿流体包裹体符合浅成热液矿床的特征。

3.3 矿床模型概述

1)根据本区研究的相关专家前期成果，大多数认为：结合岩石构造组合类型及大地构造相分析，构建了三江造山带古特提斯阶段两期俯冲、中—新生代三次碰撞的全新构造演化模型，主要表现为二叠纪北羌塘地块南侧的古特提斯洋盆向北俯冲，三叠纪地块北侧的古特提斯洋盆向南俯冲。俯冲作用形成古生界至早中生界富成矿金属弧岩浆岩，以及弧后富还原性流体碳酸盐岩，构成矿源层。新生代以来发育陆内盆地，氧化型沉积物不整合覆盖原老地层之上，构成岩性—构造界面。

新生代受印亚大陆碰撞影响，三江地区发育大型逆冲—推覆构造，造就了唐古拉山的隆升，同时驱动盆地流体对流循环，为成矿作用提供了有利条件。逆冲及走滑构造控制的新生代盆地与成矿作用同期形成。赋矿围岩为碳酸盐岩和少量碎屑岩系。铅锌矿化具有褶皱逆冲导矿、地壳流体运矿、流体混合成矿、圈闭构造控矿的特点。

具体成矿过程为(见图1)：逆冲推覆构造挤压驱动氧化(SO2→H2S)的盆地流体由逆冲带根部带向前锋带侧向迁移，同时萃取流经地壳岩石的金属形成富铅锌成矿流体，区域走滑或张性构造成矿流体垂向排泄，主要在前锋带内，陡倾断裂输导流体灌入有利的构造—岩性容矿空间，氧化的成矿流体和富H2S的浅表流体两种流体混合导致金属硫化物沉淀成矿。

图1 “三江”造山带大陆碰撞造山型铅锌银铜矿床的区域成矿模式

2)根据多才玛铅锌矿区已经取得的资料进行系统综合研究，综合研究资料经统计分析，完善了多才玛矿区孔莫陇矿段勘探线剖面图、纵切剖面图、水平断面等制作，在此基础上对矿区主矿体特征进行总结归纳如下：

①多才玛铅锌矿区主要矿体集中在1～36勘探线之间，主矿体延伸约1 500～3 800 m，其中有3个富矿段出现，主要在1～10线、18～22线、28～32线，通过综合研究认为，该矿区南北向构造与东西向构造交汇部位是寻找富矿的有利地段，东西向构造为主要导矿构造，南北向构造为容矿构造。

②多才玛铅锌矿床主要有3种矿石类型:铅矿石、锌矿石、铅锌混合矿石，并且大多都同时伴生有银元素。3种矿石类型有较明显的分带性，即从深部到地表顺序为铅锌银共生→锌→铅；从南向北也表现为铅锌银共生→锌→铅；同时铅锌矿体越富，伴生的银越高，铅锌矿体品位越低，伴生的银品位越低，并且铅矿石比锌矿石伴生的银要富。

根据以上特征，经综合分析初步建立了多才玛成矿模式图(见图2～3)，根据矿区已经取得的成果认为：早期逆冲推覆构造挤压驱动盆地流体由深部向地表浅部侧向迁移，同时萃取流经地壳岩石的金属形成富铅锌成矿流体，区域走滑或张性构造成矿流体垂向排泄，主要在前锋带内，陡倾断裂输导流体灌入有利的构造—岩性容矿空间，氧化的成矿流体和富H2S的浅表流体两种流体混合导致金属硫化物沉淀成矿。