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四川理塘脚根玛锡锌矿床成因与成矿模式

2021-02-11曾毅夫梁鹏飞徐勇谢伟曾杰袁宵赵久军

四川地质学报 2021年4期
关键词:矽卡岩花岗岩矿床

曾毅夫,梁鹏飞,徐勇,谢伟,曾杰,袁宵,杨 魁,赵久军

四川理塘脚根玛锡锌矿床成因与成矿模式

曾毅夫,梁鹏飞,徐勇,谢伟,曾杰,袁宵,杨 魁,赵久军

(四川省地质矿产勘查开发局物探队,成都 610071)

脚根玛锡锌矿床位于昌多阔-格聂Sn-Ag-Pb-Zn-Cu构造岩浆成矿带,燕山晚期绒依措黑云母二长花岗岩体北东缘, 矿体赋存于中三叠世列衣组组变质砂岩夹板岩的北北西向构造破碎带中,初步圈定锡锌多金属矿带6条,脉状、透镜状锡锌矿体20个。自岩体方向由内向外,围岩蚀变由近外接触带的角岩化、矽卡岩化过渡为远外接触带的硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化;主成矿元素出现Sn→SnZn→PbZnAg组合分带趋势。矿床形成大致可划分为矽卡岩成矿期、石英硫化物成矿期和表生期,矿物生成顺序为:锡石→黄铁矿—磁黄铁矿→(铁)闪锌矿→方铅矿→黄铜矿。矿床成因为岩浆热液型。

锡锌矿;岩浆热液型;成矿模式;四川理塘脚根玛

脚根玛锡锌矿床位于四川省理塘县曲登乡与巴塘县茶洛乡接壤地带,距夏塞银铅锌矿床约5km。该矿床于2001年由四川省地调院在义敦地区开展矿产资源大调查时被发现(林青,2004),后由四川省地矿局物探队进行详查(梁鹏飞等,2015)。

1 区域成矿地质环境

脚根玛矿床位于义敦岛弧碰撞造山带之白玉-义敦弧前(间)冲断带南段(许志琴等,1992;侯立伟等,1994),燕山晚期-喜马拉雅期昌多阔-格聂花岗岩带中段绒依措黑云母二长花岗岩体北东侧(图1)。义敦岛弧碰撞带是欧亚大陆南缘特提斯-喜马拉雅构造域的重要组成部分,其主体部分展布于德格一乡城一带,两侧以金沙江、盖玉-定曲缝合带和甘孜-理塘缝合带为界,分别与西部的羌塘-昌都板块东缘江达-德钦陆缘弧及东部的扬子板块西缘被动大陆边缘相嵌接,总体呈近南北向延长的豆荚状,长500km,宽75~140km。按沉积建造与构造变动特点以柯鹿洞-乡城壳断裂为界可将该区进一步划分为东部沙鲁里主弧冲断带和西部白玉-义敦弧前(间)冲断带两个次级构造单元。

图1 白玉-乡城花岗岩体及主要矿床(点)分布图

(据张怀能等,1990,修编)

白玉-义敦弧前(间)冲断带南段(义敦地区)主要出露三叠纪地层。早、中三叠世主要为非稳定型基性火岩、硅质岩-碳酸盐岩-砂质页岩-砂质、粉砂质复理石沉积;晚三叠世主要为基性-中性-酸性(岛弧钙碱系列)火山岩,基性、酸性(裂谷型双峰式)火山岩及火山复理石。

区域构造以断裂为主,由于岛弧造山期前的张裂作用,以及岛弧造山期和期后的强烈挤压作用,在区内形成了一系列韧性滑脱-逆冲及平移断层,以及NW-NNW-SN向紧密的线状褶皱和不同性质、不同方位的脆性断裂系统。北北西-南北向断裂构造是区内基本构造格架,控制了昌多阔-格聂花岗岩带的展布区域。次级北北东向、北西向、东西向断裂与北北西向断裂复合对成岩、成矿具有明显的控制作用。

沿北北西-南北向构造带除发育海西-印支期的基性-中酸性火山岩外,主要是大规模的燕山晚期和喜马拉雅期花岗岩浆侵入活动和成矿作用,构成昌多阔-格聂Sn-Ag-Pb-Zn-Cu构造岩浆成矿带(张德能等,1990;曾云等,2015)。由北而南有昌多阔、辛果隆巴、若洛隆、措普、绒依措、哈嘎拉、格聂等花岗岩体及周围的“卫星”小岩体。其成岩时代为燕山晚期-喜玛拉雅期,属壳源重熔(S)型花岗岩,岩性主要为黑云母花岗岩和黑云母二长花岗岩,岩体中Sn、Ag、Pb、Zn、Cu、W等均高于克拉克值3~6倍,为区内银、锡多金属矿床的重要矿源(姚武员等,1990)。已发现的矿床(点),大多数产于花岗岩岩体与围岩接触带。近岩体接触带内为W、Sn、Mo、Bi,远离岩体为Ag、Pb、Zn富集带,从内向外有由高温富锡(措莫隆、热隆、脚根玛)→中低温富银铅锌(夏塞、砂西)的组合变化(胡正刚等,1994;侯立伟等,1994;付小方,2006;)。矿种以银、锡、铅、锌、铜、钼为主。代表性矿产地有理塘脚根玛锡锌矿,巴塘夏塞银铅锌矿、砂西银铅锌矿、杠日隆铅锌矿、措莫隆锡矿、热朗泽铅锌矿、布托隆铅锌矿等。

2 矿区地质特征

2.1 地层及含矿岩系

矿区地层出露中三叠统列衣组(T)和第四系(Q)。列衣组(T)岩性为灰色厚层块状变岩屑长石石英砂岩、变杂砂岩夹粉砂质板岩、千枚岩,为一套海相沉积浊积岩,厚度>500m。矿区含矿岩系为列衣组中上部岩屑长石石英砂岩、变(泥质、硅质)石英砂杂岩夹硅质板岩、绢云绿泥板岩、灰岩条带。

2.2 含矿岩体

矿区南西部出露绒依措黑云母二长花岗岩体。该岩体与措普岩体彼此相邻,同属夏塞超单元,按结构类型划分为孔隆洛单元和琼达柯单元(黄仕华等,1999)。孔隆洛单元(K2K)由5个侵入体组成,形成较早,大部分侵入体直接与围岩呈明显侵入接触,界面突变,接触面在平面和剖面上均呈港湾状。岩性为灰-浅白色中细粒斑状黑云母二长花岗岩;琼达柯单元(K2Q)解体出 4个侵入体,与孔隆洛单元普遍呈脉动接触,接触带有早期孔隆洛单元的捕虏体,靠近围岩带有沉积岩捕虏体出现。岩石为浅灰-灰色中粗粒斑状黑云母二长花岗岩。孔隆洛单元和琼达柯单元均具“S”型花岗岩征,微量元素含量(10-6):Cu 5.4、Pb 45.3、Zn 39.3、Ag 0.05、Sn 55.1、W 3.7、Zr 157.9、Mo 0.6、U 17.9、Th 37.3、Nb 33、Ta 6.2、Ba 189.7、Rb 384、Sr 59.7、Li 94.7、B 18.1、Be 8.8、Bi 1.0、P 1464、Cl 115、Au 0.7(10-9),成矿元素Sn、Ag、Pb、Zn、Cu、W含量均较高。同位素年龄值为83Ma(张德能等,1990),属燕山晚期。

此外,矿区西部于绒依措岩体北侧列衣组(T)砂板中有孔隆洛单元(K2K)斑状黑云二长花岗岩株侵入,面积的0.12km2。在矿区中有蚀变纤闪岩脉沿NNW向构造带产出,属造山期产物。

2.3 控矿构造

矿区位于古日阿复背斜东翼,该复背斜为“A”型褶皱,主轴线呈NNW向展布。核部为党恩组,两翼为列衣组。东翼倒转,倾向SW,倾角60°~65°;西翼正常,倾向SW,倾角48°~62°。复背斜轴面倾向SW,倾角50°左右。

矿区断裂构造有NW向、NNW向、NE向和近EW向四组,以NNW向为主体。NNW向断裂组形成时间早,由脚根玛断裂(F8)和夏塞隆断裂(F3、F4、F5、F6、F7)组成。其中脚根玛断裂长度>13km(矿区出露2km),倾向SWW,倾角中等,构造破碎带宽10~50m,赋存⑧-1、⑧-2号矿体;夏塞隆断裂由6条彼此近于平行的逆断层构成,长度>2.5km,倾向SWW,倾角较陡(>50°),单条构造破碎带宽一般1m~20m,最宽150m,是区内主要的导矿及容矿构造。NE向(F8)和近EW向(F9)断裂是NNW向断裂的同期配套产物,规模较小,断面近于直立,断层性质为张扭性,与NNW向断裂交接复合部位常控制锡锌矿体展布。而NW向断裂组由象巴断裂(F1)、章柯-老布玛断裂(F2)组成,形成时间晚,属区域性浅表层次构造,长度>24~140km,大角度斜切区内地层、岩体和NNW向断裂,构造破碎带宽20~80m,断面向西陡倾(50°~70°),属左行剪切逆冲断层。

2.4 物探、化探异常

2.4.1 物探异常特征

①矿区岩(矿)石磁性参数:含锡云英岩、锡锌矿石平均磁化率(k)为10 010×10-6~13 400×10-6,平均剩余磁化强度(Jr)为1 630×10-6~3 450×10-6,Q(Jr/Ji)为0.24~0.69;变砂岩、板岩石平均磁化率(k)为1 430×10-6~1 630×10-6,平均剩余磁化强度(Jr)为1 140×10-6~1 360×10-6,Q(Jr/Ji)为1.59~1.68。矿区以100、150、200(nT)异常值共圈定19个高精度异常,磁异常与已知矿带(体)矿相吻合。

②矿区岩(矿)石电性参数:变砂岩、板岩极化率在2.0%~5.0%之间,电阻率在1000~6000Ω·m;锡锌矿石极化率在8.0%~12.0%,电阻率在100~300Ω·m;炭质板岩的极化率大概在12.0%~27.0%,电阻率很低,在4~50Ω·m跳动。矿区以极化率8%为异常下限共圈定了9个激电异常。异常呈不连续的串珠状的沿含矿破碎带状分布。

2.4.2 土壤地球化学异常特征

1∶1万土壤测量结果,在矿区圈出有找矿价值的Sn异常7个、Zn异常3个、Ag 异常4个、Pb异常4个、Cu异常2个、As异常3个、Sb异常3个、Hg异常2个。峰值:Sn 3 733×10-6~1 343×10-6、Zn 1 229.7×10-6~13 360.4×10-6、Ag 3.03×10-6~90.3×10-6、Pb 2 611×10-6~22 449×10-6、Cu 989×10-6~2013×10-6、As 5 787×10-6~18 510×10-6、Sb 263×10-6~844×10-6、Hg217~578×10-6。异常受断裂破碎带和隐伏花岗岩体所控制。

3 矿体特征

3.1 矿体产出特征

矿体呈脉状、网脉状、透镜状赋存于绒依措岩体北缘外接触带的北北西向构造破碎带中(图2),受断裂、裂隙控制。多成群出现,呈雁行状、平行状或网脉状排列。含矿围岩为中三叠统列衣组(Tl)变砂岩、板岩。矿区共发现6条近于平行的锡锌矿带,20个锡锌矿体,其中⑥-1、⑦-1号为主矿体。主成矿元素自岩体向外出现Sn→SnZn→PbZnAg组合分带趋势。

⑥-1矿体:呈脉状、透镜状赋存于F6构造破碎带中上部。工程控制长度785m,倾斜延深>287m,矿体平均厚度2.76m。平均产状240°∠35。平均品位: Sn 0.75%、Zn 1.06%、Ag 4.16g/t。

⑦-1矿体:呈脉状、透镜状赋存于F7构造破碎带中。工程控制长度411m,倾斜延深>83m,平均厚度2.29m。平均产状242°∠37°。平均品位:Sn 0.63%、Zn 0.96%、Ag 3.25g/t。

其余次要矿体呈脉状、透镜状产于F3-F7构造破碎带中,矿体长度47~389m,平均厚0.67~3.40m。平均品位:Zn 0.01%~2.55%,Sn 0.08%~0.88%,Ag 0.04~490g/t。仅⑤-2矿体Pb品位达5.22%,其余矿体几乎不含Pb。

图2 脚根玛锡锌矿床地质图

1.第四系;2.中三达世列衣组变砂岩;3变质板岩;4.矽卡岩;5.琼达柯单元中粗粒斑状黑云母二长花岗岩;6.纤闪岩;7.地质界线;8.实测、推测逆断层及编号;9.实测、推测平移层及编号;10.水系;11.地层产状;12.矿体及编号;13.Sn、Ag、Pb、Zn、Cu综合异常;14.激电异常

3.2 矿石质量

矿石矿物为锡石、闪锌矿、黝锡矿、黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿、毒砂、白铁矿、黄铜矿、方铅矿等;脉石矿物为长石、石英、绿泥石、绢云母、长石 、碳酸盐矿物等。

矿石具不等粒鳞片状变晶结构、包含结构、他形粒状变晶结构、针柱粒状变晶结构,块状、团块状、网脉状-细脉状、浸染状、角砾状构造。矿石自然类型以块状-团块状、脉状-网脉状矿石为主,次为浸染状、角砾状矿石。

矿石主要有用组份为锡、锌,伴生铅、银。矿体平均品位:Zn 0.01%~2.55%,Sn 0.08%~1.16%,Ag 0.04~490g/t。Pb 0~5.22%。物相分析表明:锡主要赋存于锡石和黝锡矿中,分别占锡总量的64%~94%和1%~28%;锌矿物主要为闪锌矿,铅矿物主要为方铅矿。

3.3 围岩蚀变

围岩蚀变有硅化、云英岩化、矽卡岩化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化等。与成矿有关的蚀变主要有云英岩化、硅化、矽卡岩化、碳酸盐化等,局部地段直接形成云英岩型、矽卡岩型矿脉。由岩体向北(东),围岩蚀变有从角岩化+矽卡岩化→硅化+碳酸盐化→硅化的变化趋势。金属含量锡及(伴生)铜锌由高→低,银、铅由低→高变化趋势。

4 矿床成因

脚根玛锡锌矿床位于昌多阔-格聂岩浆岩带中段,绒伊措岩体的北缘外接触带,绒伊措岩体为含锡花岗岩体,Sn、Ag、Pb、Zn、Cu、W等成矿元素含量大致为正常花岗岩平均值(维氏值)5~10倍,是成矿物质的主要来源。此外,含矿围岩列衣组Sn、Zn、Pb、Ag元素丰度值与含锡花岗岩体丰度值接近,亦是特定“源控”条件之一(胡世华,1996;蒋洪昌2015)。绒伊措岩体北倾,呈不规则齿状与围岩侵入接触,北缘外接触带地层中有分技岩株(K2K)侵入,矿区中部环形构造显示,其下部有隐伏岩体存在。金属矿体就位于NNW向构造破碎带中,在NNW向与NE向、近EW向构造交汇部位,矿化富集增厚。矿体呈脉状(主)、透镜状产出,多具分技复合现象,与围岩多呈突变关系。围岩蚀变与矿化类型具分带性:自岩体方向由内向外,大致可分为:①外接触带——角岩化、矽卡岩化带,有云英岩型、复矽卡岩型矿石,矿化以锡为主;②远外接触带——硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化带,以网脉状-细脉状矿石为主,矿化以锡锌为主,局部有铅矿化。矿床形成大致可划分为矽卡岩成矿期、石英硫化物成矿期和表生期,矿物生成顺序为:锡石→黄铁矿→磁黄铁矿→(铁)闪锌矿→方铅矿→黄铜矿。

综上所述,成矿物质主要来源于燕山晚期-喜山期重熔型花岗岩浆期后热液,且成矿流体运移过程中交代、萃取围岩,特别是酸性火山碎屑岩中的部分矿质,最终成矿于北北西向(主)构造破碎带中。矿床成因属岩浆热液型锡锌矿床(图3)。

5 找矿标志与找矿远景

5.1 找矿标志

脚根玛锡锌矿床找矿标志有:

含矿层标志:中三叠统列衣组(T)变质砂岩、钙质砂岩、板岩建造。

含矿岩体标志:燕山晚期—喜山期含Sn壳源花岗岩体不规则齿状外接触带,及规模不大的分枝花岗岩株。

构造标志:北北西向构造破碎带和近东西向张裂隙。遥感解析的环形构造。

围岩蚀变与矿化标志:沿断裂破碎带分布的硅化、云英岩化、矽卡岩化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化和黄铁矿化、磁黄铁矿化、锡锌矿化蚀变带。

图3 脚根玛锡锌矿床成矿模式图

1.粗中粒斑状黑云母二长花岗岩;2.中细粒斑状黑云母二长花岗岩;3变质绢云母板岩;4.变质钙质砂岩;5.变质长石石英砂岩;6.纤闪岩脉;7.角岩;8.矽卡岩;9.矿体;10.侵入单元界线;11.逆冲断层,12.岩浆期后矿液;13.天水及岩层水。Ⅰ锡矿带;Ⅱ锡锌矿带;Ⅲ铅锌银矿带

物探标志:正负相伴的中高强度高磁异常和中高强度激化率(Fs),低电阻率(ρs)的激电异常。

化探标志:原生晕As、Sb、Hg、Cd、Bi、Ba、B、F指示元素异常。呈带状或串珠状分布的次生晕Sn、W、Zn、Ag、Pb、Cu等组合异常;

重砂标志:白钨矿、黑钨矿、锡石、铅族、铜族自然重砂异常。

地形地貌及残坡积物标志:负地貌;褐铁矿化(浅黄褐色铁帽)带。

5.2 找矿远景

矿区及外围处于绒伊措岩体的内、外接触带,岩体与围岩接触界线呈不规则港湾状部位,是成矿的有利部位。另在其周围外接触带地层中发育有规模较小的花岗岩珠、岩枝,其酸度大,富含钾、钠和B、F等挥发组分及Ag、Pb、Zn、Cu、Sn、W等成矿元素,多有矿化显示,为寻找工业矿床潜力地段。矿区南、北地段尚有大量物化探异常未查证,已知矿体走向、倾向上均未圈闭,区内找矿前景广阔。

林青.2004.理塘县脚根玛锡锌矿床地质特征及找矿标志[J].四川地质学报.31(01):37-39.

梁鹏飞,曾毅夫,王超,周清强,赵久军.2015. 四川省理塘县脚根玛锡锌矿详查地质报告[R].

许志琴,侯立伟,王宗秀,付小方,黄明华.1992.中国松潘-甘孜造山带的造山过程[M].北京:地质出版社.

侯立伟,戴丙春,俞如龙,傅德明,胡世华,李开元,罗再文,付小方.1994.四川西部义敦岛弧碰撞造山带与主要成矿系列[M].北京:地质出版社.

张德能,张怀举.1990. “三江”川西地区花岗岩类型构造岩浆岩带的划分、成因类型与成矿[R].

曾云,贺金良,王秀琼.2015.四川省成矿区带划分及成矿规律[M].北京:科学出版社.

姚武员,姚学良.1990.白玉—中甸地区含锡花岗岩特征及成矿远景研究[R].

胡正纲,梁信之,吴世良,秦邦泽.1994.四川主要成矿区带矿床成矿系列成矿模式研究[R].

付小方,侯立玮,俞如龙,王登红,喻成燕.2006.四川西部三江中段成矿带地质特征构造演化、成矿特征与成矿系列[J].四川地质学报.26(04):204-205.

黄仕华,黄立言,侯浩,李延波,曾令宏,吴连仕,唐梦蛟,朱世华.1999. 1:50000夏塞幅(H47E010015)地质图说明书[R].

胡世华,帅德权,邹光富.1996.川西夏塞银多金属矿床及外围成矿特征、富集条件、找矿远景及靶区优选[R].

蒋洪昌,孙铭聪.2015.义敦银锡多金属矿资源富集区找矿探讨[J].四川地质学报.35(01):61-63.

Genesis and Metallogenetic Model of the Jiaogenma Sn-Zn Deposit in Litang, Sichuan

ZENG Yi-fu LIANG Peng-fei XU Yong XIE Wei ZENG Jie YUAN Xiao YANG Kui ZHAO Jiu-jun

(Geophysical Exploration Team, SBGEEMR, Chengdu 610071)

The Jiaogenma Sn-Zn deposit lies on the northeastern margin of the Late Yanshanian Rongyi Co biotite monzogranite in the Changduokuo-Genie Sn-Ag-Pb-Zn-Cu tectonomagmatic metallogenic belt. 6 Sn-Zn-polymetallic ore zones consisting of 20 veined and lenticular Sn-Zn orebodies are delineated. Hornfelsization, skarnization, silicification, carbonatization, sericitization and chloritization are developed from the intrusive to the surrounding rock. Zoning of major ore-forming element associations is Sn→Sn-Zn→ Pb-Zn-Ag. The ore-formation may be divided into skarn mineralization stage, quartz-sulfide mineralization stage and supergene mineralization stage. The mineralogenic sequence is cassiterite→pyrite→pyrrhotite→ marmatite→ galena →chalcopyrite. The deposit is magmatic hydrothermal one.

Sn-Zn deposit; magmatic hydrothermal type; metallogenic model; Jiaogenma, Litang, Sichuan

P612

A

1006-0995(2021)04-0604-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.013

2021-09-06

曾毅夫(1989— ),四川仁寿人,硕士,工程师,从事矿产勘查与研究

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