西昆仑落石沟铅锌矿成矿模式探讨
2020-08-20高廷斌陈宁马军
高廷斌 陈宁 马军
摘要: 昆仑造山带横亘于青藏高原北缘,处于印度板块与欧亚板块的结合部位,北为塔里木—柴达木陆块,南为巴颜喀拉—羌塘陆块,西与帕米尔构造结相连,东与祁连—秦岭构造带相接。工作区位于西昆仑山克兹尔塔格北侧落石沟地区,行政区划属和田县管辖。
关键词: 落石沟;铅锌矿;控矿规律;模式
【中图分类号】P618.4【文献标识码】A【文章编号】1674-3733(2020)15-0246-01
1成矿地质背景
大地构造位置为西藏—三江造山系(Ⅰ级)、羌塘弧盆系(Ⅱ级)塔什库尔干—甜水海地块;以甜水海断裂为界,其南侧为羌北地块,北侧断裂为康西瓦—大红柳滩断裂。
区域内广泛出露中生代和新生代地层。落石沟碳酸盐型铅锌矿含矿建造为白垩系上统铁龙滩组上部的灰岩段。岩性为浅灰色-黄褐色厚层-块状灰岩,矿区碎裂灰岩为赋矿层。区内断裂构造以北西向为主,并发育大量北西向次级断裂,均为压扭性断裂;少量为北东向压扭性断裂。区内褶皱构造以紧闭型为主,岩层倾角较大,走向北西—南东。形成有大红柳滩断裂、乔尔天山—岔路口断裂等脆-韧性大型变形构造。
区内侵入岩不发育,火山活动较弱。仅在下志留统底部见灰色中厚层状安山岩、下侏罗统底部蚀变流纹岩;燕山晚期,杏仁状玄武岩、玄武质熔结集块岩、熔结角砾岩的爆发和喷溢活动,促使矿源层中的Pb、Zn元素活化并沿断裂上侵再富集成矿。落石沟矿带已发现铁多金属、铜、铅锌矿(床)点16处。其中:与沉积作用或沉积-热液作用有关的铁多金属矿、铅锌铜矿(床)点2处,热液型铜矿点2处;产于下志留统温泉沟群碎屑岩型铁多金属矿(床)1处,矿点3处;产于下—中二叠统加温达坂组的碎屑岩型铅锌矿点6处;产于上白垩统铁龙滩群碳酸盐岩型铅锌矿点2处。
落石沟铅锌矿工作区早志留世、早—中二叠世、晚白垩世3个时代的沉积作用与铅锌铜成矿关系密切,而最具潛力的铅锌矿成矿类型为碎屑岩型和碳酸盐岩型。
2地质控矿要素分析
2.1构造对成矿的控制作用
2.1.1海盆成矿构造聚敛场据区内的地质环境分析,铅锌矿主要成因类型被晚古生代—中生代海盆成矿构造聚敛场控制,主要有2种:一为早中二叠世陆缘盆地相碎屑岩建造,物质来源于造山带和前陆盆地,可能为铅锌矿的原始矿源层;其二为晚白垩世上迭盆地相,下部以杂色砂砾岩为特征,上部浅海泻湖相以杂色厚层状灰岩、白云岩为主。其下部砂砾岩中见有铅锌矿化,上部局限浅海碳酸盐台地相,为铅锌矿体的主要赋矿层位。落石沟铅锌矿预测区中沉积碎屑岩型铅锌矿主要赋存于加温达坂组上部灰黑色中薄层状白云质粉砂岩中,呈层状或似层状产出,为喷流沉积矿床;碳酸盐岩型铅锌矿主要产于铁龙滩群上部碳酸盐岩建造中,与海侵活动密切相关,主要产于浅海部位,矿体呈似层状、透镜状,矿床为同生富集沉积-热液型矿床,以喷流沉积矿床为主。
2.1.2网格状线性成矿构造聚敛场。
落石沟海盆成矿构造聚敛场,其发生发展和大地构造演化密切相关。早中二叠世沉积盆地坐落在羌北地块基底上,属晚古生代—中生代边缘裂陷盆地;而晚白垩世上迭沉积盆地位于甜水海地块边缘坳陷带内。两盆地均受基底断裂长期活动控制,基底断裂在构造演化过程中起到了控盆控矿的关键作用,构成海底热卤水喷流循环通道系统,为同生-热液改造型铅锌矿成矿奠定了基础;因此,区内北西西向大断裂(如岔路口断裂)及次级多组断裂构成的网格状线性构造控制了不同地段沉积(同生)铅锌矿的分布和矿体特征。
2.2沉积岩相与建造对成矿的控制作用。
上白垩统铁龙滩群为另一组与成矿相关的建造,其下部以白云质粉砂岩、泥岩、钙质细粒岩屑砂岩夹石膏为主,其上部为浅海相沉积的泥晶砂屑灰岩、陆屑泥晶灰岩等,总体为陆源碎屑-碳酸盐岩建造类型。早中二叠世海相沉积盆地自下而上由滨岸相转为浅海陆棚相,以细碎屑岩组成为主,有利于同生沉积型铅锌矿形成,如长山岭铅锌矿。晚白垩世沉积盆地浅海-泻湖相沉积地段有利于海底热水喷流型铅锌矿的形成。
3矿床成因机制与演化规律
落石沟铅锌矿区域成矿作用基底地层组成复杂,矿质来源丰富,构造活动频繁。晚古生代—中生代与沉积盆地演化相应的同生断裂发育,深部物质向上运移和热液上涌,造成热卤水长期大范围高强度的循环和萃取成矿物质,在适宜条件下形成层状或似层状矿体,并经历了成岩及后期热液叠加改造,形成同生沉积-热液改造型铅锌矿床。从目前宝塔山铅锌矿获得资料看,矿体呈似层状,位于铁龙滩组上部碳酸盐岩破碎带内,矿化阶段可以划分为同生元素富集期和热液成矿期,并以后者为主,成因类型为与构造热液有关的层控型碳酸盐岩型铅锌矿。根据前人资料研究,落石沟铅锌矿含矿层为岩屑砂岩、灰色泥晶含陆屑生物屑砂屑灰岩,方铅矿呈星点状赋存在岩石中,矿床成因类型为喷流沉积矿床。
赋存在上白垩统铁龙滩群中的铅锌矿,可能因处于不同成矿阶段而具有不同的特征。落石沟铅锌矿具有同生沉积型成矿特征,而宝塔山铅锌矿则可能具有后期热液改造型成矿阶段的特征。
4成矿模式
4.1成矿地质环境。
落石沟铅锌矿带位于西芷—三江造山系羌塘弧盆系甜水海地块南缘和羌北地块北缘神仙湾晚古生代—中生代边缘裂陷盆地内,两地块以岔路口大断裂为界。北部赋矿地层为上白垩统铁龙滩群上部碳酸盐岩建造;南部赋矿地层为下中二叠统加温达坂组碎屑岩建造。矿床成因为海底热液喷流沉积型,部分地段具有后期热液改造成矿特征(宝塔山铅锌矿)。
4.2成矿构造聚敛场。
早中二叠世拉张期发育的陆缘中深海盆地,主要发育海相碎屑岩-泥质岩-硅质岩建造,受基底同生断裂控制,形成海底热液喷流沉积型铅锌矿床,如长山岭铅锌矿。
晚白垩世海侵事件造成的上叠盆地,以陆相开始,并迅速转为浅海碎屑岩-碳酸盐岩建造,同样受基底活动断裂控制,形成海底热液喷流循环沉积-改造型层控碳酸盐岩型铅锌矿,如落石沟铅锌矿(同生沉积)和宝塔山热液改造型铅锌矿。
网格状线性构造往往是多组线性构造的控盆控矿构造系统。落石沟铅锌成矿预测区是多组线性构造控制的较典型地区,多形成完整的网格状线性构造控盆控矿网格系统,控矿作用十分明显。构造网格系统在构造演化期长期活动,造成盆地热液喷流循环,萃取成矿物质,形成同生沉积铅锌矿或沉积-热液-改造型铅锌矿床。
4.3有利的地层和岩体及其建造与岩相。
区内有利的地层:下—中二叠统加温达坂组,岩屑砂岩和砂屑生物灰岩是最有利的铅锌矿沉积层;上白垩统铁龙滩组上部浅海碳酸盐岩建造是铅锌矿最有利的成矿围岩。
参考文献
[1]李博泉,王京彬.中国新疆铅锌矿床[M].北京:地质出版社,2006:101-107.