西藏甲玛铜多金属矿床成矿潜力及找矿方向
2020-09-10刘必政魏峰杨科君史鹏亮刘春发宋翔戴毅
刘必政 魏峰 杨科君 史鹏亮 刘春发 宋翔 戴毅
摘要:甲玛銅多金属矿床位于冈底斯成矿带内,通过对该矿区内斑岩体出露、剥蚀程度及成矿深度等方面的分析,并与驱龙铜矿床进行对比,对该矿床成矿潜力及找矿方向进行了探讨。综合分析认为,甲玛铜多金属矿区剥蚀程度相对较低,已知斑岩型矿体深部有较大的成矿潜力;结合矿区近年勘查成果,已知层状矽卡岩型矿体深部具有寻找多层矽卡岩型矿体的潜力。已知斑岩型矿体深部、矿区周边出露或隐伏斑岩体是寻找斑岩型矿体的重点找矿方向;已知层状矽卡岩型铜钼矿体深部、矿区西南部的侏罗系叶巴岩组凝灰岩地层是寻找矽卡岩型矿体的重点找矿方向。
关键词:成矿潜力;找矿方向;甲玛铜多金属矿床;驱龙铜矿床;西藏
中图分类号:TD15 P618.41文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):
文章编号:1001-1277(2020)10-0024-05doi:10.11792/hj20201005
甲玛铜多金属矿床为冈底斯成矿带内重要矿床之一,属于中新世斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床。通过对该矿区斑岩体出露、剥蚀程度及成矿深度等方面分析,并与驱龙铜矿床进行了对比研究,结合甲玛铜多金属矿床近年勘查成果,分析了矿区成矿潜力,并对找矿方向进行了探讨,旨在为进一步勘查工作提供依据。
1 区域地质背景
甲玛铜多金属矿床大地构造位置位于西藏特提斯构造域冈底斯—念青唐古拉地体中北部。区域出露地层主要为古生界、中生界、新生界,岩性以被动陆缘火山沉积岩系为主[1]。区域构造呈近东西向展布,以复式褶皱和压性逆断裂为主要特征[2]。区域岩浆岩发育,既有火山喷发沉积岩层,又出露面积巨大的深成侵入岩[3]。该区域位于冈底斯成矿带内,该成矿带成矿类型多样,重要矿床类型主要有3种:与洋壳俯冲花岗质岩类有关的铜金矿床、与俯冲-碰撞弧花岗岩有关的铜铁铅锌矿床、与碰撞造山后期伸展作用有关的斑岩型铜金钼矿床。其中,与碰撞造山后期伸展作用有关的斑岩型铜金钼矿床是冈底斯成矿带内矿床类型的突出代表,且以甲玛铜多金属矿床、驱龙铜矿床、邦铺钼铜矿床最为典型,这几个矿床的成矿背景、成矿作用等均具有很强的相似性。
2 矿区地质特征
矿区出露地层为一套被动陆源环境下的碎屑岩—碳酸盐岩沉积岩系,主要为下白垩统林布宗组(K1l)砂岩、板岩、角岩,上侏罗统多底沟组(J3d)灰岩、大理岩,以及第四系(见图1)。岩浆岩仅发育基性、中酸性的侵入岩,包括花岗斑岩、二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩、(石英)闪长玢岩及岩脉。花岗斑岩主要发育有象背山岩体、塔龙尾岩体、独立峰岩体、牛马塘岩体(隐伏)和则古郎岩体,多呈珠状;二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩和(石英)闪长玢岩主要发育红山头岩脉群、红旗岭岩脉群、铜山岩脉群、牛马塘岩脉群和则古郎岩脉群,呈岩脉状近南北向、北东向—南西向切层产出[3]。岩浆岩的主要成岩年龄集中在15.0~16.5 Ma[4]。一系列北西向—南东向褶皱与断裂组成的推覆构造体系及滑覆构造构成了矿区的基本构造格架[5]。
3 矿床地质特征
矿区内矿体可分为斑岩型铜钼矿体、矽卡岩型铜多金属矿体、角岩型铜钼矿体,以及产于外围闪长玢岩中的独立金矿体。矽卡岩型铜多金属矿体为矿区的主要矿体,呈层状、厚板状产于林布宗组和多底沟组之间的层间扩容构造带内,其中主矿段Ⅰ号矽卡岩矿体走向约300°,沿走向延伸约3 000 m,倾角较缓,倾向约30°,沿倾向未封闭;该类矿体对应矿石类型主要为矽卡岩型铜钼矿石,少量矽卡岩型铅锌矿石。斑岩型铜钼矿体呈岩枝侵位,产状陡立,水平延伸约600 m,垂向延深约600 m,深部未封闭;矿石类型以细脉浸染状斑岩铜矿石为主。角岩型铜钼矿体产于斑岩型铜钼矿体顶部围岩中,呈“筒状”产出,产状陡立,水平方向延伸约1 500~2 000 m,垂向延深可达900 m;矿石类型以浸染状、脉状角岩铜钼矿石为主。此外,主矿段西北部,牛马塘地区发育少量产于石英闪长玢岩脉中的金矿体,长约100 m,宽约10~13 m,主要呈石英硫化物脉产出[7]。
矿石结构主要有结晶结构、交代结构、固溶体分解结构和表生结构,矿石构造主要有浸染状构造、细脉—网脉状构造、团块状构造和角砾状构造等[8]。矿石中金属矿物主要为黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、辉铜矿、黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金;非金属矿物主要为矽卡岩矿物(石榴子石、辉石、硅灰石、石英),少量硬石膏、方解石、萤石[2]。
2020年第10期/第41卷黄金地质黄金地质黄 金
4 成矿潜力
4.1 岩体出露及成矿深度
甲玛铜多金属矿区出露象背山岩体、塔龙尾岩体、独立峰岩体、则古郎岩体,并且出露大量的岩脉,而牛马塘岩体(隐伏)及与成矿有关的斑岩体未出露,且含矿斑岩体上部覆盖了巨厚的受热蚀变形成的角岩。根据地压梯度计算出甲玛铜多金属矿床成矿深度为1.38 km(静岩压力值采用27 MPa/km)[9],即矿体上部存在1.38 km厚的盖层地层,而显然矿区矽卡岩型、斑岩型矿体上覆地层厚度未达到1.38 km。综上所述,甲玛铜多金属矿区表现出岩浆活动较浅部的特征,也经历了一定程度的剥蚀。
4.2 与驱龙铜矿床对比
驱龙铜矿床位于甲玛铜多金属矿床西南约30 km处(见图2)。这2个矿床成矿时代均为中新世[10],成因均与区域构造及岩浆活动有着密切联系,属于同一成矿系列[11]。驱龙铜矿床与其南部的知不拉、浪母家果矽卡岩型矿床共同构成了一个完整的斑岩—矽卡岩成矿体系。驱龙铜矿床与甲玛铜多金属矿床的含矿斑岩中的金属矿物基本一致,均以孔雀石、黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿等为主,脉石矿物和蚀变矿物等也具有较高的一致性。甲玛铜多金属矿床与驱龙铜矿床特征对比见表1。
(底图据文献[12]修改)驱龙铜矿区与成矿有关的斑岩体已出露,只是斑岩体出露面积很小,而围岩地层出露在矿区南部和北部。斑岩型矿体为隐伏—半隐伏矿,走向近东西,延长约1 800 m,南北宽约1 000 m,呈似椭圆状,矿体深部形态为不规则柱状。从甲玛—驱龙—知不拉地质剖面(见图3)上可以看出,驱龙铜矿区的S形褶皱原出露规模及厚度要远大于甲玛铜多金属矿区的S形褶皱,而目前驱龙铜矿区上覆地层已剥蚀,出露大面积斑岩,因此驱龙铜矿区的剥蚀程度要高于甲玛铜多金属矿区。4.3 近年勘查成果启示
2017—2018年,甲玛铜多金属矿区施工数十个坑内钻,在原有层状矽卡岩型铜多金属矿体的深部揭露了良好的矽卡岩型富铜矿体[6],表明该矿区除以往勘查揭露的矽卡岩型铜多金属矿体外,深部仍存在矽卡岩型富铜矿体成矿潜力,甚至是多层矽卡岩型矿体。2017年,在则古郎北矿段1∶1万土壤和岩石地球化学测量异常区进行钻探验证,新发现了厚大的斑岩型铜钼矿体和角岩型铜钼矿体;2018年,陆续发现近端矽卡岩型铜钼矿体[7],说明甲玛铜多金属矿区存在其他类型矿体的可能,且不同斑岩之间存在叠加成矿的可能,并形成矿化富集。
综上所述,甲玛铜多金属矿区剥蚀程度相对较低,浅部斑岩体呈脉状、枝状,推测深部斑岩体规模逐渐变大,目前控制的斑岩矿体规模相对较小,认为已知斑岩体向深部仍有较大的成矿潜力。此外,深部存在寻找多层矽卡岩型矿体的潜力。
5 找矿方向
5.1 斑岩型矿体
5.1.1 已知斑岩型矿体深部
假设以已揭露斑岩体为成矿中心,那么上部受该斑岩体影响的角岩应以此为中心向四周形成较均匀辐射状矿化,即其两侧的角岩型铜钼矿体规模应大致一致,而事实却是在斑岩体的西南部角岩型铜钼矿体规模较小,而其东北部角岩型铜钼矿体规模较大,且西南部角岩型铜钼矿体规模要比东北部角岩型铜钼矿体规模小得多。造成这种情况的原因除了受斑岩体中心两侧一系列背斜、向斜及斑岩上侵的影响外,可能由斑岩型矿体在东北部与角岩低角度接触造成,斑岩型矿体由北东向南西上侵,在东北深部规模可能变大,推测已揭露斑岩型矿体深部的找矿方向可以东北部为重点。
5.1.2 矿区周边
矿区周边已出露的或隐伏的斑岩体都具有赋存矿体的可能,如中酸性岩体(象背山岩体等)。中酸性岩体本身含矿性较好,极有可能成为斑岩型铜多金属矿体,还可能为矽卡岩型矿体成矿提供直接矿质来源,因此除对矿区及周边已出露斑岩体重点筛选以外,还可以结合区域构造背景、物化遥等资料,在北北东向和北西向构造交汇处进一步寻找隐伏斑岩体。此外,在成矿元素较为富集地段附近是否存在斑岩体,值得进一步研究。
5.2 矽卡巖型矿体
5.2.1 已知矽卡岩型矿体深部
在已知层状矽卡岩型铜钼矿体深部确实存在矽卡岩型矿体,甚至是多层矽卡岩型矿体,但目前该类矿体研究程度尚浅,因此其隐伏位置不易判断,推测该类矿体可能受伸展滑脱面中的次级滑脱面、褶皱转折端虚脱部位控制。建议以产状延伸稳定的北北东向构造等为基础,结合褶皱发育情况,向深部进行探矿。
5.2.2 矿区周边
知不拉、浪母家果矽卡岩型矿床的赋矿围岩为叶巴组凝灰岩、晶屑凝灰岩,矽卡岩型矿体均沿凝灰岩地层分布,受控于层间断裂或岩性,因此甲玛铜多金属矿区西南部的侏罗系叶巴岩组凝灰岩地层具有寻找矽卡岩型矿体的潜力,可以发育的构造为主线,结合岩体分布特征开展找矿工作。
6 结 论
1)甲玛铜多金属矿区剥蚀程度相对较低,已揭露斑岩型矿体向深部仍有较大的成矿潜力,可沿斑岩体向北东向深部进行找矿;矿区周边已出露或隐伏岩体具有赋存矿体的可能,且不同斑岩矿体之间具有叠加成矿的可能。
2)已知层状矽卡岩型矿体深部具有寻找多层矽卡岩型矿体的潜力,可对矿区深部滑脱构造、褶皱构造的虚脱部位进行研究并判断找矿方向。
3)矿区西南部的侏罗系叶巴岩组凝灰岩地层存在寻找矽卡岩型矿体的可能,可以发育的构造为主线,结合岩体分布特征开展找矿工作。
[参 考 文 献]
[1] 余秋兵.西藏甲玛铜多金属矿矿体地质特征研究[D].成都:成都理工大学,2015.
[2] 李永胜.西藏甲玛铜多金属矿床地质特征及矿床成因探讨[D].北京:中国地质大学(北京),2009.
[3] 冷秋峰.西藏甲玛斑岩成矿系统地质特征及矽卡岩型厚大富矿体控矿因素研究[D].成都:成都理工大学,2013.
[4] 秦志鹏,汪雄武,多吉,等.西藏甲玛中酸性侵入岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 定年及成矿意义[J].矿床地质,2011,30(2):339-348.
[5] 苟正彬,汪雄武,彭慧娟,等.西藏甲玛铜多金属矿床岩浆混合作用及对成矿的贡献[J].中国地质,2012,39(1):156-169.
[6] 杨征坤,行天纬,张忠坤,等.西藏甲玛超大型斑岩成矿系统找矿方向[J].黄金科学技术,2019,27(5):648-658.
[7] 林彬,唐菊兴,唐攀,等.斑岩成矿系统多中心复核成矿作用模型——以西藏甲玛超大型矿床为例[J].矿床地质,2019,38(6):1 204-1 222.
[8] 秦志鹏.西藏甲玛铜多金属矿床成因模式[D].成都:成都理工大学,2013.
[9] 周云.西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿成矿流体特征及演化[D].成都:成都理工大学,2010.
[10] 唐菊兴,王立强,郑文宝,等.冈底斯成矿带东段矿床成矿规律及找矿预测[J].地质学报,2014,88(12):2 545-2 555.
[11] 佘宏全,丰成友,张德全,等.西藏冈底斯铜矿带甲马夕卡岩型铜多金属矿床与驱龙斑岩型铜矿流体包裹体特征对比研究[J].岩石学报,2006,22(3):689-696.
[12] 姚鹏,王全海,李金高,等.西藏甲马—驱龙矿集区成矿远景[J].中国地质,2002,29(2):197-202.
[13] 钟康惠,姚丹,多吉,等.西藏甲玛—驱龙地区叶巴岩组构造学特征[J].地球学报,2013,34(1):75-86.
Metallogenic potential and prospecting directions
of Jiama Copper Polymetallic Deposit,Tibet
Liu Bizheng1,Wei Feng1,Yang Kejun2,Shi Pengliang2,Liu Chunfa2,Song Xiang1,Dai Yi2
(1.China Gold Group Resources Co.,Ltd.; 2.Beijing Jinyou Geological Exploration Limited Liability Company)
Abstract:Jiama Copper Polymetallic Deposit is located in the Gangdisi metallogenic belt.By analyzing the exposing and denudation degree and metallogenic depth of porphyry body in this area,and comparing with the Qulong Copper Deposit,the metallogenic potential and prospecting direction in this deposit are discussed.The comprehensive analysis shows that the denudation degree is relatively low in Jiama Copper Polymetallic District and the known deep porphyry ore body has great metallogenic potential.Based on recent years exploration results,there is potential to seek multilayer skarn type ore bodies deep in known stratiform skarn type ore bodies.The deep part of the known porphyry ore body and the exposed or concealed porphyry body around the district are the key prospecting directions for porphyry type ore bodies.The deep part of the known stratiform skarn type copper-molybdenum ore body and the tuff strata of Jurassic Yeba rock formation in the southwestern part of the district are the key prospecting directions for skarn ore bodies.
Keywords:metallogenic potential;prospecting direction;Jiama Copper Polymetallic Deposit;Qulong Copper Deposit;Tibet