西藏自治区安多县纳茸矿区铁铜矿构造演化及研究意义
2019-10-23李宏伟赵鹏
李宏伟,赵鹏
(西藏自治区地质矿产勘查开发局第五地质大队, 青海格尔木 816099)
1 地质背景
工作区位于羌塘~三江复合板片南缘,紧邻班公湖~怒江缝合带,所属岩浆弧为羌北~昌都构造岩浆亚带。矿化与岩浆活动密切相关,自早侏罗世至早白垩世的岩浆活动事件伴随着整个成矿作用过程。白垩纪火山-侵入岩沿唐古拉山背斜核部活动,尤其是晚白垩世时期的酸性火山-侵入岩与成矿最为密切。当曲大型铁矿最后改造成为富铁的重要地质作用就是这期岩浆作用。与这期岩浆作用直接有关的还有Cu、Pb、Zn、Ag等多金属矿产。这期岩浆作用主要表现为沸溢-侵出相火山岩和潜火山岩相的花岗斑岩,另外这些斑岩体在与中生代碳酸盐岩地层接触带常见矽卡岩型、热液型多金属矿化。
纳茸矿区出露的地层为中侏罗统捷布曲组一段(J2j1)灰黑色中厚~薄层状层泥晶灰岩、浅灰绿色~浅黄褐色中厚状层中粒长石杂砂岩为主,夹灰白色厚层粉砂岩;中侏罗统捷布曲组二段(J2j2)灰黑色中厚层泥晶灰岩夹灰黑色中厚层生物碎屑灰岩;第四系冲洪积砾石层及残坡积层(Q4)。矿区内侵入岩主要为二长岩(Y53η)和钠长斑岩(Y53ηπ),钠长斑岩与矿体关系密切,参考区域地质志,属燕山晚期。
矿体主要为隐伏矿体,主要分布在中侏罗统捷布曲组一段地层与钠长石斑岩体之间的矽卡岩带中,形态主要为似层状、透镜状[1]。铜矿体与围岩大多为渐变接触关系,矿体顶板为硅化砂岩或角岩,底板为石榴石矽卡岩或黄铁矿化钠长石斑岩。矿体位于矿区中东部04~15号勘探线一带钠长斑岩体的南侧,矿体呈似层状沿矽卡岩带北侧靠近岩体一侧展布。矿体长550m,宽75m~175m,矿体倾向为南倾,矿体走向为近东西向,倾角为35°~68°见图1。
赋矿岩石主要为石榴石矽卡岩,次为角砾岩及黄铜矿化钠长石斑岩;矿石具磁铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化、镜铁矿化、绿帘石化、碳酸盐化、石榴石矽卡化、硅化、角岩化等矿化蚀变,地表发育孔雀石化、蓝铜矿化、褐铁矿化。
2 构造演化与成矿的关系
工作区发育三组断层和一个背斜,见图1,背斜横跨整个工作区,背斜轴部呈北东向展布,两翼产状较为平缓,背斜核部是主要控岩、控矿构造。断层为北东向F1,北西向F2、F3,综合分析认为矿区内断裂构造期次有两期,北东向F1断层形成较早,呈北东—南西向穿过矿区,为安多近东西向弧形构造带中部次级断裂。晚期北西向F2、F3断层为右行压扭性平移断层,错断F1断层,详述如下:
背斜:在岩浆岩侵位及南北向挤压作用力下,中侏罗统捷布曲组地层开始隆升形成背斜,背斜轴部走向为258°~78°,南倾,倾角在35°~68°之间,两翼产状较为平缓。中酸性岩浆热液沿断层上侵,在褶皱核部疏松部位与围岩形成矽卡岩化带,在汽水热液蚀变作用下有用组分富集成矿,褶皱核部疏松部位是矿体的主要赋存空间。
F1断层:北东-南西向穿过矿区,为安多近东西向弧形构造带中部次级断裂,该断层在矿区内出露长度约3000m。走向为230°~60°,倾向南,倾角在43°~60°之间,为逆冲性质。F1断层具有多期次活动性,在南北向挤压作用下F1断层形成初期为矿区中酸性岩浆岩的侵位提供了通道,在岩浆岩侵位及南北向挤压作用力下,中侏罗统捷布曲组地层开始隆升形成背斜,中酸性岩体沿F1断层破碎带及背斜核部的疏松位置侵位,形成矽卡岩化带;在适当的温度、压力及汽水热液蚀变作用下,铜、铁、金等有用组分逐渐析出,富集成矿。F1断层具有多其次活动性,在矿体形成之后F1断层对矿体具有破坏作用。
图1 纳茸矿区地质图
F2断层:位于矿区西侧,北西-南东向穿过矿区,该断层在矿区内出露长度约1600m,走向为330°~150°,倾向西南,倾角在65°~76°之间;该断层为性质右行压扭性平移断层。矿区Ⅰ号矿体呈东西向展布,Ⅰ号矿体延伸至19号勘探线处被F2断裂错断,据此确认F2断裂为成矿期后断裂构造,后期构造对矿体造成破坏,矿体错动距离大,严重影响矿体完整性。
F3断层:位于矿区中西侧,北西-南东向穿过矿区,沿断层破碎带可见构造角砾岩、转石及泉水分布,断层破碎带两旁擦痕、阶步明显。断层为右行压扭性平移断层,与F2性质相同,对矿体具有破坏作用,同时错断F1断层,推测与F2同时期形成。
3 矿床成因及找矿标志
3.1 矿床成因
纳茸铜铁矿成因属于中高温钙矽卡岩型矿床,铜矿体是侵入体产生的热与含矿汽水溶液共同作用的结果,矿体严格受中酸性岩体与灰岩接触带控制。岩浆岩为成矿直接提供了热源和物质来源,断裂和褶皱控制了矿体的空间环境,使矿体定位于岩浆岩与围岩接触带中,控制了矿体的形态。矽卡岩是铜矿体、磁铁矿体及金矿化体赋存的母体。
F1断层形成初期为矿区中酸性岩浆岩的侵入提供了通道,在岩浆岩侵位及南北向挤压作用力下,中侏罗统捷布曲组地层开始隆升形成背斜,中酸性岩体沿F1断层及背斜核部的疏松位置侵位,同时在岩体与围岩接触部位形成矽卡岩化带,有用组分富集成矿;早期F1断层破碎带及褶皱核部疏松部位是矿体的主要赋存空间。F1断层具有多其次性,在矿体形成之后,晚期F1断层对破碎带中的矿体造成破坏,而褶皱核部的矿体得以保留下来。早期F1断层是主要的导矿、控矿构造,褶皱核部疏松部位是主要成矿结构面,为矿体的赋存、保存提供了有利空间。矿体形成之后,晚期断裂活动(F1、F2、F3)对矿体具有破坏作用。
3.2 找矿标志
(1)地表孔雀石化、蓝铜矿化、磁铁矿化、黄铜矿化是直接找矿标志。
(2)土壤化探剖面的Cu、Te、Au、Ag、Pb、Zn异常对矿体具有指示作用[2]。
(3)高精度磁法测量的高磁异常地段与磁铁矿体的耦合性较好,对磁铁矿找矿效果较好[3]。
(4)北东向断裂、褶皱核部是导矿、控矿构造,是间接找矿标志。
4 研究意义
工作区位于班公湖-怒江缝合带北侧,南羌塘凹陷带南缘,处于南北挤压环境下,发育大量北东、北西、近东西向和近南北向断裂、褶皱及复式褶皱,褶核部多呈近东西向展布。班公湖向北俯冲消减,在南羌塘南缘形成陆缘弧环境,岩浆热液随早期断裂侵位,在适当的温度、压力和汽水热液蚀变作用下有用组分逐渐析出成矿。断裂是岩浆侵位的通道,断裂早期形成的破碎带和褶皱核部[4]的疏松部位是矿体赋存的有利空间。在矿体形成之后,随着断裂活动的持续进行,使破碎带中形成的矿体遭受破坏甚至彻底消弭,而在褶皱核部形成的矿体得到保存或部分保存。“褶皱核部控矿”在本次工作区得到了较好的实践证明,以此理论在本工作区开展找矿预测将会取得事半功倍的效果。通过对典型矿床的研究,能够使“褶皱核部”控矿理论在班公湖~怒江缝合带及其南北两侧得到推广和应用,开拓找矿新思路。