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西藏冈底斯成矿带西段鲁尔玛晚三叠世斑岩型铜(金)矿点的发现及意义

2022-01-12黄瀚霄张林奎李光明欧阳渊吕梦鸿兰双双

沉积与特提斯地质 2021年4期
关键词:冈底斯鲁尔含矿

刘 洪,黄瀚霄,张林奎,李光明,欧阳渊,黄 勇,3,吕梦鸿,兰双双

(1.中国地质调查局成都地质调查中心,四川 成都 610081;2.成都理工大学地球科学学院,四川 成都 610059;3.中国地质调查局应用地质调查中心,四川 成都 610000;4.四川省冶金地质勘查院,四川 成都 610051)

斑岩型铜矿床储量大、易开采,是矿床学界关注的热点(Seedorf et al.,2005;Hou et al.,2009;Sillitoet et al.,2010;Zhou et al.,2012;周清等,2013)。青藏高原是我国最大的铜资源储量基地,目前已经发现3 条巨型斑岩型铜矿带(图1a),分别是班公湖-怒江铜矿带(宋扬等,2014;唐菊兴,2019)、冈底斯斑岩铜矿带(李光明等,2004;杨志明等,2004;杨志明等,2008;侯增谦,2010;Wang et al.,2017;Wang et al.,2018)和玉龙斑岩铜矿带(唐菊兴等,2006;林彬等,2017)。

冈底斯斑岩铜矿带东起工布江达县沙让铜矿,西至昂仁县朱诺铜矿,东西跨度超过550km(图1b),集中了驱龙、甲玛、厅宫、雄村和朱诺等超大型斑岩铜矿床(Wang et al.,2015;Wang et al.,2016;Qu et al.,2017;刘洪等,2019a;黄瀚霄等,2019;Liu et al.,2019)。目前冈底斯成矿带已发现的斑岩型矿床主要集中在朱诺铜矿以东(东经87°以东)的地区(图1b),且以陆-陆碰撞型斑岩型矿床为主。那么冈底斯成矿带西段(东经87°以西的广大地区),是否存在斑岩型铜矿床?雄村式俯冲型斑岩铜在冈底斯成矿带是否孤立?

中国地质调查局成都地质调查中心在西藏阿里地区措勤县和日喀则市昂仁县交界处的打加错东北岸鸭洼地区,新发现了位于冈底斯成矿带西段,南拉萨地体北缘的鲁尔玛斑岩型铜(金)矿点(刘洪等,2019b;吕梦鸿等,2019;刘洪等,2019c)。该矿点位于朱诺铜矿(东经87°)以西约200km(图1b),不同于冈底斯成矿带已发现斑岩型铜矿的成矿时代,它形成于晚三叠世新特斯洋向北俯冲的初期(辉钼矿Re-Os年龄212 Ma,刘洪等,2019c;含矿斑岩U-Pb年龄212Ma,刘洪等,2019c)。因此,针对该铜矿开展矿床学研究工作,对于完善该成矿带斑岩型矿产的时空分布和形成机制具有重要意义。本文从鲁尔玛铜矿的成矿地质背景和矿床地质特征入手,分析了成矿地质条件,初步探讨了其成因及找矿潜力,这对进一步深化认识和探讨冈底斯成矿带西段新特提斯洋俯冲阶段的斑岩型铜矿的成矿作用具有意义。

1 区域地质背景

冈底斯地块(GDS)北起班公湖-怒江缝合带(BNS)(图1),南至印度河-雅鲁藏布缝合带(IYS)(杨经绥等,2007;潘桂棠等,2009;许志琴等,2013;丁林等,2017;张克信等,2021;王立全等,2021;耿全如等,2021;李光明等,2021),并被狮泉河-纳木措湖蛇绿岩混杂带(SNS)和洛巴堆-米拉山断裂带(LMF)分割为北冈底斯(NG)、中冈底斯(CG)和南冈底斯(SG)3 个次级单元(Zhu et al.,2008;Pan et al.,2012;张士贞等,2021;潘桂棠等,2020;解超明等,2020;刘函等,2020)。冈底斯成矿带位于冈底斯地块中南部,夹于印度河-雅鲁藏布江缝合带(IYS)与狮泉河-纳木错缝合带(SNS)之间。冈底斯成矿带经历了中生代新特提斯洋壳岩石圈的北向俯冲到新生代早期的印度-欧亚大陆碰撞等地质过程(陈奇等,2007;Mo et al.,2008;Xu et al.,2015;吴海辉等,2017),其成矿作用具有时代跨度大、分布范围广、成矿类型多的特点。冈底斯成矿带的中酸性侵入岩主要呈复式岩基、岩株状产出,基性侵入岩则主要呈岩脉、岩墙状产出。根据火山作用和岩浆活动在构造演化过程中所处的阶段及成因,可以分为拉张、俯冲、同碰撞、碰撞后等期次。与中—新生代岩浆活动有关的Cu、Mo、Au、Fe、Pb-Zn 矿床,是冈底斯成矿带内最重要的金属矿床。该成矿带的斑岩型矿床具有多期次成矿的特征(彭建华等,2014;张红等2015;Hou et al.,2015;Zheng et al.,2015;李应栩等,2018;苟正彬等,2008;Huang et al.,2017;Huang et al.,2019),其成矿作用主要集中在3 个阶段:①中侏罗世(~174 Ma),形成于雅鲁藏布新特提斯洋壳北向俯冲环境(曲晓明等,2007;Huang et al.,2017;Tafti et al.,2017;郎兴海等,2019),代表型矿床如雄村;②始新世(49~51Ma),形成于印度-欧亚大陆同碰撞环境(秦克章等,2008;Yang et al.,2016;Zhao et al.,2014),代表性矿床如吉如、沙让;③渐新世末—中新世(25~12 Ma),形成于印度-欧亚大陆碰撞后伸展环境(黄瀚霄等,2018;宋旭波等,2018;Huang et al.,2017;Zheng et al.,2007;谢玉玲等,2004;Hu et al.,2015;李金祥等,2011),为该成矿带最主要的成矿期次。代表性矿床如朱诺、冲江、驱龙、甲玛、白容、岗江、厅宫、南木、羌堆等。此前,冈底斯成矿带未发现有晚三叠世斑岩型矿床。

图1 冈底斯成矿带岩浆岩及斑岩型铜矿床分布简图(据刘洪等,2020a,b修改)Fig.1 The schematic diagram showing distributions of magmatic rocks and porphyry copper deposits in the Gangdis metallogenic belt(revised after Liu et al.,2020a,b)

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

鲁尔玛铜(金)矿点位于西藏措勤县和昂仁县交界的打加错东北岸鸭洼地区,产于冈底斯成矿带西段南拉萨微陆块中。鸭洼地区出露的地层主要有:下二叠统昂杰组(P1a)变质砂岩、砂砾岩、灰岩、玄武岩;上三叠统江让组(T3j)石英砾岩、生物碎屑灰岩;古新统典中组(E1d)火山岩。构造主要为近东西向断裂和近南北向断裂。侵入岩主要为两期,一期为矿区北部中二叠世中性侵入体,形成年龄为263 Ma左右(李奋其等,2012);另一期位于矿区中南部,为晚三叠世侵入体,以岩株和近东西向的小规模岩脉分布,岩性主体为二长闪长岩,还包括石英二长斑岩、正长斑岩和辉长玢岩等,形成年龄为212Ma左右(刘洪等,2019e)。晚三叠世中酸性岩与昂杰组围岩普遍发生热接触变质作用,导致围岩具有普遍的角岩化蚀变现象(图2)。含矿斑岩为晚三叠世石英二长斑岩,由6 个不规则的小型岩株和岩脉组成,出露面积约0.1 km2。含矿斑岩体岩性和结构与驱龙、朱诺、雄村等典型含矿斑岩相似。斑岩体由内及外围发育典型的斑岩型铜矿蚀变分带模式,包括钾硅酸盐化,石英绢云母化、黏土化和青磐岩化等。

图2 鲁尔玛铜(金)矿地质简图(据刘洪等,2019a修改)Fig.2 Geological map of the Luerma porphyry copper(gold)deposit(revised after Liu et al.,2019a)

含矿斑岩为晚三叠世石英二长斑岩(ηoπΤ3),岩石呈灰白色,斑状结构、块状构造(图3)。斑晶主要成分为斜长石、钾长石、石英及少量磷灰石,基质主要成分为微粒长英质矿物,还含有绿泥石、绢云母、方解石、磷灰石、黄铁矿。斜长石斑晶自形-半自形板状,中细粒,可见聚片双晶及生长环带结构,局部被钾长石交代包裹呈包含结构,常被绢云母、绿泥石及方解石等交代强烈,呈残余或假象结构,表面模糊不清,粒径1.5~2.5mm。钾长石斑晶半自形-它形粒状,细粒,部分可见简单双晶及条纹结构局部交代包含斜长石微晶,常被绿泥石、方解石及绢云母等交代,粒径1.5~2.5mm。石英斑晶不规则粒状,微细粒,表面光滑,波状消光,一级灰白干涉色,零星分布于斜长石、钾长石等粒间,粒径为1.0~2.5mm。

图3 鲁尔玛含矿石英二长斑岩野外和镜下特征(a),(b).含矿斑岩野外照片;(c),(d).含矿斑岩镜下照片;βP1—中二叠世辉绿岩;δηΤ3—晚三叠世二长闪长岩;ηoπΤ3—晚三叠世石英二长斑岩;Pl—斜长石;Kfs—钾长岩;Qz—石英;Ms—白云母;Ser—绢云母;Py—黄铁矿;Cal—方解石Fig.3 Photos showing petrographic characteristics of porphyritic quartz monzonite in Luerma

2.2 矿体特征

通过初步评价,共发现赋存于石英二长斑岩体中的斑岩型铜矿体1 条(Cu-1),赋存于构造破碎带中热液脉状金(铜)矿体1 条(Au(Cu)-2)和热液脉状铜矿体1 条(Cu-3),共获得预测铜资源量0.6 万吨(图2b)。Cu-1 号斑岩型矿体位呈等轴状产于石英二长斑岩体中(图2b),走向上长200~300m,延伸>550m,未控边,厚1.36~7.66m。形态呈向南东开口“V”形,倾向北东。在矿体中部钻孔控制最大深度150.33m,控制标高5510~5570m,埋深30~90m,向南东未控制。矿石具浸染状、细脉浸染状结构,金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿,见少量辉钼矿、方铅矿、闪锌矿。矿体Cu 品位0.21%~0.52%,平均品位0.22%。Au(Cu)-2 号岩浆热液型脉状矿体呈北东向产于构造破碎带中(图2b),倾向北东,破碎带宽2~15m,长大于1.5 km,控制长度>200m,延伸>100m,走向和倾向上均未控边,见4 层矿(化)体,厚0.42~1.01m,根据破碎带规模,推测该矿体在两侧和深部还有延伸;矿石具浸染状构造,金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿,见少量自然金、含银硫化物、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿。矿体Au品位1.2~37.7 g/t、Cu 品位0.26%~0.73%,Gu平均品位0.37%。Cu-3 号岩浆热液脉型矿体呈近东西向产于构造破碎带中,控制长度>560m,厚1.28~8.63m,根据破碎带规模,推测该矿体在两侧和深部还有延伸。矿石具浸染状构造,金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿,见少量含银硫化物、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿。铜矿体近地表及浅部以氧化矿石为主,矿石构造有细脉浸染状、蜂窝状、团块状、星点状等,矿石结构主要有结晶结构、交代充填结构、固熔体分离结构等。矿石矿物主要为黄铜矿、辉钼矿、自然金等。

2.3 热液蚀变与成矿阶段

通过地质填图和岩矿分析,初步确定鲁尔玛斑岩型铜矿床围岩蚀变类型主要有钾硅酸盐化、绢英岩化、泥化、青磐岩化和角岩化等(图4a)。矿体热液蚀变分带明显,自中心到外围,蚀变温度逐步降低,相邻蚀变作用常呈渐变关系。岩体外围的碎屑岩围岩因岩体的侵位,产生接触热变质作用形成大面积的角岩化带。

多期次岩浆活动造成不同的蚀变带互相重叠。鲁尔玛岩体的岩性可分为辉长玢岩、二长闪长岩、正长斑岩和石英二长斑岩。石英二长斑岩为矿区的主要含矿斑岩(图4b)。围绕含矿斑岩,矿化蚀变空间分带明显,由内向外依次为钾硅化带、绢英岩化带、青磐岩化带、泥化带和角岩化带,钾硅化带蚀变矿物主要为钾长石、石英等,次生钾长石呈粒状变晶结构不规则镶嵌充填于斑晶和基质中,交代原生钾长石、斜长石,无矿化。绢英岩化带为该矿点主要的铜矿化带,主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、磁铁矿等,它分布于钾硅化带外,与钾硅化带无明显界线。青磐岩化带发育在远离蚀变中心的二长闪长岩或变质砂岩中,蚀变范围分布广,强度弱,该带中长石、角闪石被绿泥石和碳酸盐所交代,并产出少量金属硫化物。泥化带受断裂控制,分布范围有限;主要表现为斜长石被黏土矿物交代。角岩化带大面积分布在昂杰组砂岩和晚三叠世岩体的接触带中,由于该地区海拔高,基本无植被无盖,加上黄铁矿化的普遍发育,角岩化带风化后碎石堆积形成明显的“火烧皮”景观。

图4 鲁尔玛铜(金)矿野外及镜下特征(据刘洪等,2019b)a.鲁尔玛铜(金)矿蚀变分带特征;b.鲁尔玛二长闪长岩中的石英二长斑岩脉;c.孔雀石化、蓝铜矿化的石英二长斑岩;d、e.S2 阶段石英多金属硫化物细脉(B脉);f.石英二长斑岩中S1 阶段的石英-硫化物脉(A3 脉)被S3 阶段的石英-方解石-绿帘石脉(D2 脉)穿插;g~i.硫化物镜下特征;Cal—方解石;Sul—金属硫化物;Py—黄铁矿;Cpy—黄铜矿;Pyo—磁黄铁矿;Mol—辉钼矿;Rut—金红石Fig.4 Outcrop photos and microscope photos from Luerma ore-bearing porphyritic rocks

矿床形成经历了热液期和表生期。根据镜下矿物共生组合、脉体切穿关系,将热液期划分为石英-钾长石-多金属硫化物阶段(S1),石英-多金属硫化物阶段(S2)以及石英-碳酸盐矿物-多金属硫化物阶段(S3)等3 个成矿阶段。S1 阶段主要形成石英、钾长石等脉石矿物,有少量的黄铜矿、辉钼矿形成;S2 阶段是最主要的成矿阶段,形成大量的黄铁矿和黄铜矿;S3 阶段有少量金属硫化物形成,并形成方解石、绿泥石等矿物。S1 阶段岩石以钾硅酸盐化蚀变为特征,发育钾长石脉(A1脉)、石英+钾长石±黑云母±磁铁矿±黄铜矿±黄铁矿±辉钼矿脉(A2脉)、石英±磁铁矿±黄铜矿±黄铁矿±辉钼矿脉(A3脉)等,且黄铜矿局部面上发生孔雀石化(图4e)。脉体通常表现为弯曲、不连续、裂隙中充填晚期硫化物的特征,常见钾长石、绢云母、磁铁矿和糖粒状石英,部分脉体有钾长石或者黑云母的蚀变晕;S2 阶段以平直细脉为特征。脉体主要有石英脉(B1脉)、石英+黄铁矿脉(B2 脉)、石英+黄铁矿+黄铜矿±辉钼矿脉(B3脉)等(图4d、4e),以不发育明显蚀变晕和发育大量金属硫化物为特征;S3 阶段发育方解石脉(D1脉)(图4f)、方解石±多金属硫化物脉(D2脉)、石英±方解石±绿帘石±多金属硫化物脉(D3脉)等。脉体呈细脉状,以发育方解石、绿帘石,以及石英-绿帘石-碳酸盐化蚀变晕为特征。各成矿阶段的脉体中矿物生成顺序,受成矿流体性质和物理化学条件变化的控制,早阶段形成的矿物常被晚阶段的矿物切割、叠加、改造,从而使不同阶段形成的脉体及矿物叠加产出。

3 矿床成因分析

3.1 成矿时代与构造背景

对2 件含矿斑岩(石英二长斑岩)样品的锆石开展了U-Pb 同位素测试,获得加权平均值分别为212 ±1 Ma(MSWD =0.49)、212 ±1 Ma(MSWD =0.37;刘洪等,2019d),代表含矿斑岩的结晶年龄。这也与鲁尔玛岩体的辉长玢岩①、二长闪长岩(刘洪等,2019e)和正长斑岩①等岩石的年龄一致。2 件与铜矿石共生的辉钼矿的Re-Os模式年龄为213.1 ±5.2 Ma和212.0 ±3.7 Ma,与含矿斑岩的形成年龄(LEM23,212 ±1 Ma,MSWD =0.49;LEM32,212 ±1 Ma,MSWD =0.37)一致(刘洪等,2019d),表明鲁尔玛铜成矿作用发生在晚三叠世。

近年来,1∶5 万区域地质调查②在拉萨地块南缘发现大量晚三叠世—侏罗纪时期的弧岩浆岩(黄勇等,2011;刘洪等,2019abde,彭建华等,2013;赵希良等2013;蔡青龙等,2015;朱同兴等,2020),进一步揭示出拉萨地块南缘在该时期发育一系列包括鲁尔玛岩体在内的晚三叠世—侏罗纪岩浆弧。鲁尔玛中酸性岩浆岩体的地球化学性质显示出俯冲岛弧岩浆特征(刘洪等,2019e)。岩石学研究揭示(刘洪等,2019e),鲁尔玛岩体为新特提斯洋北向俯冲板片脱水熔融产生的熔体诱发地壳物质重熔形成。

3.2 成矿物质来源

产于鲁尔玛铜(金)矿S2 阶段的硫化物δ34SV-CDT的变化范围较窄(δ34SV-CDT=-2.38‰~1.75‰)(刘洪等,2019b),与冈底斯俯冲期的雄村斑岩铜矿(δ34S 值-2.17‰~1.79‰,李光明等,2020)、冈底斯碰撞后期的驱龙斑岩铜矿的矿石硫化物(δ34S值-6.3‰~-1.0‰)(孟祥金等,2006)以及班公湖-怒江缝合带多不杂斑岩型铜矿(δ34S值-1.4‰~2.1‰)(何阳阳等,2016)、雄梅斑岩型铜矿(δ34S 值-2.5‰~6.1‰,黎心远等,2018)和跃进沟斑岩型铜矿(δ34S 值-3.1‰~2.1‰,韩善楚等,2008;韩善楚等,2021)等相近。硫同位素数据显示,鲁尔玛铜(金)矿金属硫化物的硫源为雅鲁藏布新特提斯洋壳北向俯冲带来的深源硫(刘洪等,2019b);鲁尔玛矿点的硫化物和含矿斑岩的Pb同位素显示,鲁尔玛铜(金)矿的硫化物与赋矿的晚三叠世含矿斑岩具有较为一致的Pb 源,均具有地幔铅与地壳铅的混合特征,说明该矿床的Pb 源自于雅鲁藏布新特提斯洋壳北向俯冲形成的新生地壳(刘洪等,2019b)。上述研究表明,鲁尔玛铜(金)矿的成矿物质应源自晚三叠世雅鲁藏布新特提斯洋大洋板片的俯冲脱水作用。

3.3 成矿流体性质

流体包裹体研究表明(刘洪等,2019a),鲁尔玛铜矿热液脉体主要发育气液两相流体包裹体(富液两相包裹体、富气两相包裹体)和含子矿物(石盐、金属硫化物、金属氧化物、碳酸盐矿物)三相流体包裹体。各成矿阶段石英脉和方解石脉的C-H-O 同位素分析显示(刘洪等,2019a),鲁尔玛铜(金)矿的成矿流体源自岩浆流体,晚阶段略有向西藏地热水漂移的势趋。成矿流体属高温、高盐度、中低密度、含CO2、N2、CH4等气体和Cu、Fe、Mo 等金属元素的Ca+-Na+-Cl-H2O体系流体,具有典型的斑岩型铜矿床成矿流体的特征。已有研究认为(刘洪等,2019a),成矿流体从深部封闭体系运移到浅部的开放体系,迅速突破临界状态减压沸腾并产生相分离,从而导致金属硫化物的沉淀,是鲁尔玛铜(金)矿脉形成的主要机制。在主成矿阶段(S1 和S2 阶段)金属硫化物沉淀的同时,围岩发生钾硅酸盐化和绢英岩化,形成A脉型和B脉型矿化。随着含矿热液成矿物质及金属硫化物的大量析出,同时伴随着大气降水等因素的影响,流体温度、盐度迅速降低,金属矿物成矿作用随之结束,围岩发生青磐岩化、碳酸盐化蚀变,产生D脉型矿化。

3.4 矿床成因

前文已分析,鲁尔玛铜矿及含矿斑岩形成于晚三叠世新特提斯洋北向俯冲的环境。俯冲洋壳脱水熔融,上升过程中诱发地壳物质重熔,进而形成带有壳幔信息的混源含矿熔浆,并上升侵位到下二叠统昂杰组碎屑岩中,上升过程中可能受到地壳物质的混染,并形成大面积的角岩化蚀变带。中酸性岩浆活动分异出的成矿流体,在晚三叠世中酸性岩体的顶部、边部和围岩中发生相互作用,形成赋存于石英二长斑岩中的细脉浸染状铜矿化,以及钾硅化蚀变、绢英岩型蚀变和青磐岩-碳酸盐化蚀变;同时,成矿流体上升到浅部与地下水混合,在昂杰组围岩中反复循环渗流过程中形成赋存于破碎带的浅成低温热液型铜(金)矿(化)体;此外,在晚三叠世中酸性岩浆岩与昂杰组碳酸盐岩接触带内还有发育矽卡岩型矿化的可能(图5)。

图5 鲁尔玛斑岩型成矿系统理想成因模式图1—结晶基底;2—下二叠统昂杰组变质砂岩夹灰岩、玄武岩;3—晚三叠世二长闪长岩;4—晚三叠世石英二长斑岩;5—浸染状矿(化)体;6—细脉状矿(化)体;7—浅成低温热液型矿(化)体;8—推测矽卡岩型矿(化)体Fig.5 The ideal genesis pattern for Luerma porphyry metallogenic system

4 找矿潜力与发现意义

4.1 找矿潜力

鲁尔玛地区属冈底斯-念青唐古拉剧烈变化强磁异常区,区内以波动变化负磁场为背景,叠加分布密集、剧烈变化、强度多变的近东西向和北东向串珠状、条带状或团块状局部异常为特征(图6)。鲁尔玛地区为大面积、高背景的Cu-Au-Pb-Zn-Ag 等与中酸性岩浆活动密切相关元素的综合异常区(图7),元素的异常套合较好,且规模大,强度高,浓集中心明显,与中酸性岩浆岩出露位置相吻合。物化探异常显示,鲁尔玛地区具有很好的斑岩型铜(金)找矿潜力。鲁尔玛矿区表现为低阻高极化的特征(图8),在已发现含矿斑岩周围及以东地区,存在幅值在6%以上,视电阻率在1400Ω·m 以下的2 个低阻高极化激电异常区(JD1、JD2)。JD1 异常位于已发现含矿斑岩周围及以东地区,呈带状,走向为近东西向,北东未圈闭。该异常长约3200m,平均宽约650m。异常带东侧幅值整体高于西侧,一般在7%~9%,且高值较集中。该异常带视电阻率整体较低,大部分测点视电阻率小于800Ω·m。结合物性测定和探矿工程成果(钻探工程发现异常区存在大量低阻高极化的金属硫化物)认为该异常主要由斑岩型矿化中金属硫化物蚀变引起。JD2 激电异常位于JD1 异常东南侧,呈条带状近东西向展布,东西向长约800m,南北向平均宽约150m,整体规模较小,异常带幅值较JD-1 异常低(一般在6%~8%),异常带视电阻率整体较低(大部分小于1000 Ω·m),且西侧视电阻率值较东侧高,该地带发育含金属硫化物破碎带,结合物性测定和地质探勘成果,认为该异常由构造热液活动造成的局部金属硫化物富集引起。

图6 鲁尔玛地区航磁异常简图CL—中拉萨微陆块;SL—南拉萨微陆块;IYS—印度河-雅鲁藏布江缝合带Fig.6 The aeromagnetic anomalies in the Luerma area

图7 鲁尔玛地区水系沉积物地球化学组合异常图Fig.7 Geochemical anomaly map of stream sediments in the Luerma area

图8 视极化率(a)和视电阻率(b)等值线图Fig.8 Contour map showing apparent sites of polarizability(a)and resistivity(b)in the Luerma area

P3 激电测深剖面共实施了26 个测深点,点距40m,南北向贯穿JD1 激电中梯异常区西部(图7,图8)。对激电测深剖面进行反演,可判断略呈向南倾、向北未封闭的厚大高极化异常体,反演极化率极值>10%,延深约200m,埋深由南至北变浅,产状较陡,顶板自南侧深、向北侧逐渐变浅。异常体厚度较大,视极化率异常向下封闭,与钻孔验证的矿体具有一定的相似特征。钻孔见矿品位及厚度变化大,15~200 m以浅变质砂岩为盖层,以下为二长闪长岩,铜矿化石英二长斑岩呈岩脉、岩枝穿插分布在二长闪长岩中。铜矿化与各类硫化物共生,并在不同流体阶段相互穿插,总体呈稀疏浸染状分布于硫化物金属细脉中,物探结果与钻探验证情况相互吻合。

通过上述分析,我们认为,含矿斑岩的矿化中心应该在已发现矿(化)体的东北地区。虽然目前在鲁尔玛地区未发现较大价值的矿体,但该地区晚三叠世中酸性岩浆活动强烈,大面积的Cu、Au、Zn、Pb、Ag等地球化学异常和低阻高极化低正磁地球物理异常发育,同时以含矿斑岩为中心发育大面积的钾硅酸盐化、绢云母化和青磐岩-碳酸盐化蚀变。对该地区进一步开展工作,具有发现中型以上规模斑岩型铜(金)矿床的潜力。此外,远离含矿斑岩,产于构造破碎带中热液脉状金(铜)矿化,也有一定的评估价值,同时,在晚三叠世中酸性岩浆岩与昂杰组碳酸盐岩接触带内还有发育矽卡岩型矿化的可能。值得注意的是,该地区为高寒高海拔地区,气候环境恶劣,交通条件差,还面临涉及自然保护区等因素,植被稀疏,基岩裸露,生态极其脆弱,因此进一步勘查开发工作较为困难。

图9 P3勘探线综合剖面图a.视极化率剖面;b.视电阻率剖面;c.勘探线剖面;P1a—下二叠统昂杰组变砂岩;δηΤ3—晚三叠世二长闪长岩;ηοπΤ3—晚三叠世石英二长斑岩Fig.9 P3 cross section map of the Shangxu gold deposit

4.2 鲁尔玛含矿斑岩体的发现意义

位于拉萨地块南部的冈底斯铜矿带内的斑岩型矿床分布表现出明显的时空分带性。目前,该带内的斑岩型矿床主要集中分布在冈底斯东段即87°E以东(朱诺以东)地区,时代上主要集中在渐新世—中新世印度-欧亚大陆碰撞后的伸展阶段。雄村斑岩铜矿的发现,证明冈底斯成矿带也具有寻找俯冲型斑岩铜矿的潜力。研究认为(Wang et al.,2015;Yang et al.,2016;Wang et al.,2016),印度大陆的俯冲是一个与冈底斯带斜交的(非平行)俯冲,印度大陆在冈底斯带西段向北的俯冲距离较远,而在冈底斯东段向北的俯冲距离较短。在冈底斯东段,中新世的印度板片是陡俯冲,断离事件形成了板片窗,软流圈物质通过板片窗上涌,诱发岩石圈地幔熔融,并和拉萨地体之下早期俯冲交代形成的新生下地壳相互作用,促使了渐新世—中新世富矿岩浆的产生。不同于东段,印度大陆在冈底斯西段的俯冲为缓俯冲,北向俯冲距离远,因而整体垫托在西冈底斯地块底部,因而整体缺乏碰撞后伸展阶段的斑岩成矿作用,但存在以鲁尔玛为代表的俯冲期斑岩成矿作用。因此,冈底斯西段应该重视形成于新特提斯洋壳北向俯冲阶段(中生代)的俯冲型斑岩矿床。鲁尔玛铜斑岩(金)矿点的发现,证实朱诺矿床以西仍存在斑岩型铜矿床(点),从而将冈底斯斑岩型铜矿带向西延伸近200km。不同于冈底斯成矿带已报道的3 个斑岩型铜矿化集中期,鲁尔玛斑岩型铜(金)矿床形成于晚三叠世,它的发现,将冈底斯成矿带斑岩型矿床的初始成矿时间提前到晚三叠世。同时,鲁尔玛斑岩型铜(金)矿点的发现也证明,雄村式的俯冲型斑岩铜矿床在冈底斯成矿带不是孤立的。因此,冈底斯成矿带的找矿勘查工作,除了重视中新世碰撞型斑岩铜矿外,还应注意俯冲型斑岩铜矿,特别是冈底斯南缘三叠纪—侏罗纪岩浆弧的俯冲型斑岩体,是新的找矿目标和方向。此外,针对鲁尔玛铜斑岩(金)矿点开展调查研究工作,对深入理解冈底斯斑岩铜矿带的成矿作用,完善冈底斯成矿带的构造-岩浆演化与斑岩型矿床的成矿理论具有重要意义。

5 结论

(1)鲁尔玛斑岩型铜(金)矿为冈底斯成矿带西段新发现的铜(金)矿点,目前已发现赋存于石英二长斑岩体中的斑岩型铜矿体1 条,赋存于构造破碎带中热液脉状金(铜)矿体1 条、铜矿体1 条。以含矿斑岩为中心,具有钾硅酸盐化、绢英岩化、青磐岩等明显的斑岩型矿床蚀变分带模式。其热液型脉体从早到晚划分为:钾硅酸盐化脉(A 脉)、石英-金属硫化物脉(B 脉)以及石英-绿帘石-碳酸盐化脉(D脉)。

(2)鲁尔玛斑岩型铜(金)矿点的发现,证实朱诺以西仍存在斑岩型铜矿床(点),将冈底斯斑岩型铜矿带向西延伸近200km,将冈底斯成矿带斑岩型矿床成矿的初始时间提前至晚三叠世。

(3)鲁尔玛矿点的发现表明,冈底斯成矿带的找矿勘查中除了重视中新世碰撞后斑岩铜矿外,还应注意晚三叠世—中侏罗世俯冲型斑岩铜矿,特别是冈底斯南缘三叠纪—侏罗纪岩浆弧中的俯冲型小斑岩体,是具有潜力的新的找矿目标和方向。

致谢:本文得到了中国地质调查局成都地质调查中心焦彦杰教授级高级工程师、付建刚、曹华文、梁维工程师,中国地质科学院地质研究院杨志明研究员,四川省冶金地质勘查院周维德教授级高级工程师、解惠、黄耀亮高级工程师、艾金彪、王治颖、马新浩、周华敏、王阳玲、胡东平工程师等专家的帮助,审稿专家及编辑部同志为完善本文提出了宝贵的修改意见,在此表示衷心的感谢。

注释:

①中国地质调查局成都地质调查中心,2019,西藏昂仁县鲁尔玛地区1∶5 万矿产地质调查成果报告.

②中国地质调查局成都地质调查中心,2019,冈底斯—喜马拉雅铜矿资源基地调查成果报告.

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