王藝云, 唐菊興, 鄭文寶, 林 彬, 冷秋鋒, 陳 偉, 丁 帥,宋俊龍, 徐云峰

1)成都理工大學(xué), 四川成都 610059;2)中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 國土資源部成礦作用與資源評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100037

西藏隆子縣扎西康鋅多金屬礦床礦石組構(gòu)研究及成因探討

王藝云1), 唐菊興1,2), 鄭文寶2), 林 彬1), 冷秋鋒1), 陳 偉1), 丁 帥1),宋俊龍1), 徐云峰1)

1)成都理工大學(xué), 四川成都 610059;2)中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 國土資源部成礦作用與資源評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100037

通過詳細(xì)的鉆孔地質(zhì)編錄和顯微鏡下鑒定, 對扎西康鋅多金屬礦床的礦石組構(gòu)特征進(jìn)行系統(tǒng)研究。礦區(qū)礦石構(gòu)造主要為典型的由充填交代作用形成的塊狀構(gòu)造、(網(wǎng))脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、晶洞及晶簇狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)主要為結(jié)晶作用和交代作用形成的結(jié)構(gòu), 其次為壓力作用和固溶體分離作用形成的結(jié)構(gòu)。由于礦區(qū)構(gòu)造作用和礦化作用具多期次性和復(fù)雜性, 因而由交代作用形成的結(jié)構(gòu)最為普遍且類型繁多。基于本次礦石組構(gòu)研究成果, 結(jié)合前人的研究資料, 將礦區(qū)成礦期大致分為沉積成巖期、中低溫?zé)嵋撼傻V期和表生氧化期, 其中, 中低溫?zé)嵋撼傻V期是礦床最主要的成礦期。根據(jù)礦物組合特征, 劃分出6個(gè)成礦階段: 黃鐵礦-石英-方解石階段、閃鋅礦-黃鐵礦-方鉛礦-毒砂-鐵菱錳礦階段、方鉛礦-閃鋅礦-硫鹽礦物階段、石英-方解石-輝銻礦階段、石英-方解石階段和氧化物階段。最終, 確定扎西康鋅多金屬礦為受構(gòu)造-巖漿活動(dòng)控制的中低溫?zé)嵋撼涮罱淮偷V床。

扎西康; 鋅多金屬礦; 礦石組構(gòu); 成礦期次; 成礦階段; 成因

扎西康鋅多金屬礦床位于西藏隆子縣正西方向,距離隆子縣縣城約48 km處。在地層區(qū)劃上屬喜馬拉雅-岡底斯地層大區(qū)喜馬拉雅地層區(qū)康馬-隆子地層分區(qū)。構(gòu)造上位于北喜馬拉雅銻金多金屬成礦帶的羊卓雍-拿日雍錯(cuò)復(fù)式向斜東南端北翼, 日當(dāng)大斷裂南西側(cè), 邛多江變質(zhì)核雜巖體南側(cè)5 km處。區(qū)內(nèi)有喜山晚期隱伏巖漿活動(dòng), 分布有十多處Pb、Zn、Sb、Ag金屬礦點(diǎn)和良好的多金屬區(qū)帶化探異常, 成礦地質(zhì)條件好, 資源潛力大, 吸引了眾多學(xué)者的研究興趣(李金高等, 2002; 楊竹森等, 2006; 孟祥金等,2008; 張建芳等, 2010; 劉玉生等, 2010; 朱黎寬,2011)。然而就扎西康鋅多金屬礦床成因問題, 眾多學(xué)者各執(zhí)一詞。李金高等(2002)認(rèn)為, 扎西康礦床屬于沙拉崗式的銻礦床, 包含了早白堊世的噴流沉積成礦和喜馬拉雅期巖漿侵位后的疊加成礦, 而以前者為主要成因; 楊竹森等(2006)認(rèn)為, 扎西康礦床是受變質(zhì)核雜巖驅(qū)動(dòng)的地?zé)嵯到y(tǒng)控制形成的礦床;孟祥金等(2008)通過對礦區(qū)巖石硅、氧同位素研究后認(rèn)為, 扎西康礦床礦化特征不同于一般的低溫?zé)嵋撼傻V, 而更類似于與藏南拆離系在新喜馬拉雅期的伸展構(gòu)造活動(dòng)有關(guān), 并受伸展構(gòu)造形成的 SN向張性構(gòu)造制約的熱泉型礦化; 張建芳等(2010)認(rèn)為扎西康礦床屬于(濁流或噴流)沉積-構(gòu)造-熱泉水改造的多階段充填交代熱液脈狀礦床; 朱黎寬(2011)通過對礦區(qū)流體包裹體研究后認(rèn)為, 該礦床為沉積-構(gòu)造-熱活動(dòng)驅(qū)動(dòng)地?zé)嵯到y(tǒng)流體循環(huán)形成的中低溫?zé)嵋旱V床。本文以扎西康鋅多金屬礦床坑道及鉆孔巖心中的礦石為主要研究對象, 通過詳細(xì)地質(zhì)編錄和鏡下鑒定, 對該礦床的礦石組構(gòu)、礦物組合進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究, 進(jìn)而確定礦床的成礦期、成礦階段, 并進(jìn)一步探討了礦床的成因。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)地層主要為下侏羅統(tǒng)日當(dāng)組(J1r)和上三疊統(tǒng)修康群(T3x), 地層總體走向近東西, 傾向北。扎西康鋅多金屬礦區(qū)含礦圍巖為下侏羅統(tǒng)日當(dāng)組(J1r),經(jīng)過實(shí)測地質(zhì)剖面, 將其劃分為五個(gè)巖性段(詳見圖1)。礦體主要賦存于下侏羅統(tǒng)日當(dāng)組第四巖性段(J1r4)中。此外, 礦區(qū)內(nèi)發(fā)育少量第四系, 主要為殘坡積物,多分布于坡谷地帶。

區(qū)域上巖漿活動(dòng)較為頻繁、種類繁多, 從噴出—侵入、基性—酸性巖石皆有分布。其中, 噴出巖主要發(fā)育于侏羅系中—上統(tǒng)遮拉組和桑秀組, 侵入巖則發(fā)育晚白堊世基性—酸性脈巖。礦區(qū)內(nèi)的噴出巖主要為流紋斑巖, 出露于礦區(qū)西部, 推測其時(shí)代為白堊紀(jì); 侵入巖主要分布于礦區(qū)中部, 其它地區(qū)有零星分布, 巖性主要為輝綠玢巖, 少量花崗斑巖,推測其侵位時(shí)代亦為白堊紀(jì)(孟祥金等, 2008; 張建芳, 2010)。礦區(qū)主要蝕變類型有: 硅化、黃鐵礦化、方解石化、褐鐵礦化、磁鐵礦化、粘土化、綠泥石化、絹云母化等。

區(qū)內(nèi)主要出露一傾伏向斜, 位于礦區(qū)的東部下侏羅統(tǒng)日當(dāng)組第五巖性段(J1r5)中, 向斜軸向東西,向西端傾伏, 規(guī)模不大, 被 F3斷層錯(cuò)動(dòng)。由于受區(qū)域褶皺束和斷裂的影響, 礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育, 多為近SN向的張扭性高角度正斷層(圖1)。其中F2、F4、F5、F6、F7為礦區(qū)主要含礦構(gòu)造, F1局部礦化, F3可能對近南北向含礦構(gòu)造進(jìn)行后期改造和破壞。

圖1 扎西康鋅多金屬礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig. 1 Geological sketch map of the Zhaxikang Zn-polymetallic deposit

扎西康鋅多金屬礦床礦體的產(chǎn)出嚴(yán)格受控于構(gòu)造破碎帶, 以南北向張扭性破碎帶為主, 遇破碎帶發(fā)育、交匯、扭張部位礦體變得厚大、穩(wěn)定, 品位增高。礦區(qū)共圈定 8個(gè)礦體, 編號為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ號礦體。其中Ⅴ鉛鋅礦體為礦區(qū)主礦體, 產(chǎn)于礦區(qū)西部, 賦存于構(gòu)造破碎帶F7中,呈似層狀、脈狀、長透鏡狀產(chǎn)出, 局部有膨縮變化。礦體產(chǎn)狀與構(gòu)造破碎帶產(chǎn)狀基本一致, 傾向西, 傾角在 45°~70°之間變化。Ⅵ號鉛鋅礦體位于礦區(qū)東部地段, 也產(chǎn)于近南北向的斷裂破碎帶中(F2), 帶寬介于1～12 m之間。整體呈似層狀產(chǎn)出, 厚度相對比較穩(wěn)定, 傾向西, 傾角介于50°～65°之間。Ⅲ、Ⅳ號鉛鋅礦體也產(chǎn)于礦區(qū)西部, 分別受控于F5、F6斷裂, 近南北走向, 傾向西, 傾角約 50°~60°, 整體呈似層狀和長透鏡狀產(chǎn)出。Ⅶ號礦體位于礦區(qū)東部,礦體走向近南北, 傾向西, 傾角約 60°, 整體呈長透鏡狀產(chǎn)出。Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ號礦體為礦區(qū)圈定的三個(gè)獨(dú)立銻礦體, 位于礦區(qū)中部, 皆為近南北走向, 傾向西, 傾角 40°~50°, 整體呈似層狀和長透鏡狀產(chǎn)出。

礦區(qū)礦石成分較為復(fù)雜。礦石中主要熱液礦物有黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦、硫銻鉛礦、輝銻鉛礦、脆硫銻鉛礦、輝銻礦、石英、方解石、鐵菱錳礦, 其次為車輪礦、銀黝銅礦、絹云母、綠泥石等。表生礦物有針鐵礦、纖鐵礦、鈦鐵礦、水錳礦等, 偶見藍(lán)銅礦、孔雀石。礦物組合以典型的中溫相石英-方解石-鐵菱錳礦-黃鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦-硫鹽及低溫相石英-方解石-輝銻礦為代表。

2 礦石組構(gòu)特征

2.1 典型構(gòu)造特征

扎西康鋅多金屬礦床的礦石大多數(shù)具有明顯的構(gòu)造應(yīng)力破碎和塑性變形的特征, 只有部分礦體免受構(gòu)造應(yīng)力作用的破壞, 保留了礦石原有的塊狀、浸染狀特征。主要的典型礦石構(gòu)造特征如下:

塊狀構(gòu)造: 礦石幾乎完全由金屬礦物(閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、硫鹽礦物)富集充填于斷層破碎帶中而成(圖 2A), 硫化礦物結(jié)晶顆粒通常粗大, 有的可達(dá)1 cm, 在礦石中的含量一般大于60%, Pb+Zn的品位可達(dá) 10%以上。這種構(gòu)造的礦石主要分布在Ⅴ號礦體 4712中段(PD7平硐)的穿脈坑道中, 是含礦熱液在開放空間沉淀形成的特征構(gòu)造。

浸染狀和斑點(diǎn)狀構(gòu)造: 此類構(gòu)造常見, 主要是由閃鋅礦、方鉛礦、硫銻鉛礦、脆硫銻鉛礦、車輪礦、銀黝銅礦等礦物, 呈斑點(diǎn)狀或細(xì)小團(tuán)斑狀不均勻的疏散分布或較均勻稠密分布或沿圍巖的片理、微層理和小裂隙交代分布(圖 2B)。礦物間常見溶蝕現(xiàn)象, 這是因?yàn)楹V熱液選擇性交代圍巖所致。

(網(wǎng))脈狀構(gòu)造: 受構(gòu)造作用影響, 圍巖發(fā)生斷裂破碎, 金屬礦脈沿裂隙充填貫入, 形成(網(wǎng))脈狀硫化物礦石; 或早階段形成的黃鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦礦石, 受構(gòu)造作用發(fā)生碎裂, 被晚階段的石英-碳酸鹽巖脈穿插充填交代, 而形成(網(wǎng))脈狀構(gòu)造(圖2C)。早期形成的(網(wǎng))脈狀構(gòu)造多由于受后期多階段應(yīng)力作用影響, 發(fā)生揉皺變形, 常見“石香腸”、“膝折”、“多米諾骨牌”等現(xiàn)象(圖2D)。

圖2 扎西康鋅多金屬礦床典型礦石構(gòu)造Fig. 2 The typical ore structures of Zhaxikang Zn-polymetallic deposit

角礫狀構(gòu)造: 此類構(gòu)造主要見于礦區(qū)破碎帶,角礫大小不一, 多在1~5 cm間, 棱角分明, 基本無定向性。角礫成分主要為凝灰?guī)r、碳質(zhì)板巖和砂質(zhì)板巖, 局部可見硫化物角礫(閃鋅礦+方鉛礦+黃鐵礦); 膠結(jié)物多為石英、方解石、鐵菱錳礦, 在板巖角礫的空隙間可見方鉛礦、閃鋅礦、硫銻鉛礦、黃鐵礦等金屬硫化物, 多呈半自形-它形晶產(chǎn)出(圖2E)。

晶洞及晶簇構(gòu)造: 含礦熱液沿圍巖或礦石的較大裂隙、空洞或角礫間的空隙充填, 但空間未充滿,礦物從洞壁向中間生長出完好的晶形或叢生者。以石英和方解石晶簇為主, 晶洞中金屬礦物可見輝銻礦、硫銻鉛礦、黃鐵礦等。輝銻礦、硫銻鉛礦等金屬礦物在晶洞中呈細(xì)粒狀、纖維狀自形晶, 而黃鐵礦則呈立方體狀(圖 2F)。該構(gòu)造是典型的充填作用形成的礦石構(gòu)造。

2.2 礦石結(jié)構(gòu)特征

扎西康礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 通過詳細(xì)的光薄片鏡下鑒定, 礦區(qū)主要的礦石結(jié)構(gòu)按成因可分為: 結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu)、交代作用形成的結(jié)構(gòu)、壓力作用形成的結(jié)構(gòu)、固溶體分離作用形成的結(jié)構(gòu)和沉積作用形成的結(jié)構(gòu), 其中以結(jié)晶作用和交代作用形成的結(jié)構(gòu)為主。

①結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu): 主要有自形晶結(jié)構(gòu)、半自形晶結(jié)構(gòu)、他形晶結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、共邊結(jié)構(gòu)(圖3A、B)。

自形晶結(jié)構(gòu): 這種礦石結(jié)構(gòu)在礦區(qū)內(nèi)較常見,常見自形粒狀結(jié)構(gòu)的毒砂、黃鐵礦、輝銻礦、方鉛礦、硫銻鉛礦等礦物組成的礦石。如輝銻礦呈自形晶針狀結(jié)構(gòu)分布于石英晶簇中, 方鉛礦呈自形立方體結(jié)構(gòu)與黃鐵礦共生等。

半自形晶結(jié)構(gòu): 這種結(jié)構(gòu)是礦區(qū)礦石的主要結(jié)構(gòu)之一, 常見半自形晶結(jié)構(gòu)的黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等硫化礦物組合在一起所形成的礦石。

它形晶結(jié)構(gòu): 此為礦區(qū)主要的礦石結(jié)構(gòu)之一,常見它形粒狀磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、硫銻鉛礦、輝銻鉛礦、黃銅礦等硫化物分布于脈石礦物中。

嵌晶結(jié)構(gòu): 主要為自形粒狀黃鐵礦、毒砂及石英包裹于閃鋅礦、方鉛礦、硫銻鉛礦、脆硫銻鉛礦。

共邊結(jié)構(gòu): 主要為閃鋅礦與黃鐵礦、方鉛礦與閃鋅礦、方鉛礦與硫銻鉛礦等礦物組合, 礦物顆粒界面平整, 形成共邊結(jié)構(gòu)。

②交代作用形成的結(jié)構(gòu): 由于本礦區(qū)構(gòu)造作用和礦化作用的多期次性和復(fù)雜性, 交代結(jié)構(gòu)極為普遍, 類型繁多, 主要有侵蝕結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、交代文象結(jié)構(gòu)(圖3B~E)。

浸蝕結(jié)構(gòu): 主要為后形成的金屬礦物(主要為硫銻鉛礦、輝銻鉛礦)充填于先形成的脈石礦物(主要為石英, 次為方解石、鐵菱錳礦), 并沿著其邊緣進(jìn)行輕度交代, 形成浸蝕結(jié)構(gòu); 或閃鋅礦被方鉛礦沿邊緣進(jìn)行交代溶蝕, 形成孤島狀; 或黃鐵礦、毒砂被閃鋅礦、方鉛礦、硫銻鉛礦等硫化物交代溶蝕。當(dāng)溶蝕交代作用很強(qiáng)烈時(shí), 早期形成的礦物被后期形成的礦物交代呈文象狀。

殘余結(jié)構(gòu): 主要為黃鐵礦、毒砂被方鉛礦、閃鋅礦、硫銻鉛礦等交代呈殘余結(jié)構(gòu); 或方鉛礦、硫銻鉛礦交代閃鋅礦呈殘余結(jié)構(gòu)。

骸晶結(jié)構(gòu): 主要為早形成的自形晶黃鐵礦、毒砂被晚形成的閃鋅礦、方鉛礦由中心向邊緣進(jìn)行交代, 并保持了原有的自形晶外形。

交代假象結(jié)構(gòu): 由于交代作用進(jìn)行較為徹底,早形成的自形板狀毒砂被晚形成的閃鋅礦完全交代,從而可見板狀閃鋅礦。

包含結(jié)構(gòu): 早形成的黃鐵礦、毒砂及石英被晚形成的閃鋅礦、方鉛礦、硫銻鉛礦、脆硫銻鉛礦交代呈它形晶結(jié)構(gòu), 并包含于后者, 從而形成包含結(jié)構(gòu)。

③壓力作用形成的結(jié)構(gòu): 主要有揉皺結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)和壓力定向結(jié)構(gòu)(圖3A、E、F)。

揉皺結(jié)構(gòu): 受動(dòng)力作用影響, 方鉛礦發(fā)生塑性變形, 使解理面發(fā)生扭曲, 形成揉皺結(jié)構(gòu)。

壓碎結(jié)構(gòu): 脆性黃鐵礦和毒砂受應(yīng)力作用產(chǎn)生裂紋和破碎, 從而形成壓碎結(jié)構(gòu)。

壓力定向結(jié)構(gòu): 由于受到定向壓力作用, 礦石被拉長并呈定向排列, 形成壓力定向結(jié)構(gòu)。

④固溶體分離作用形成的結(jié)構(gòu): 隨著溫度、壓力或溶質(zhì)濃度的高低和溫度下降的程度等物理化學(xué)條件的變化, 固溶體發(fā)生分離。本區(qū)主要見黃銅礦成乳濁狀分布于閃鋅礦中, 形成乳滴狀結(jié)構(gòu)(圖3F)。

總而言之, 所有這些結(jié)構(gòu)構(gòu)造充分地顯現(xiàn)扎西康鋅多金屬礦床在成礦過程中有構(gòu)造活動(dòng)參與, 而后經(jīng)充填交代作用所形成。

3 成礦期、成礦階段及其礦物組合

在系統(tǒng)研究礦石組構(gòu)的基礎(chǔ)上, 結(jié)合前人研究資料(張建芳等, 2010; 朱黎寬, 2011), 認(rèn)為扎西康礦區(qū)成礦早期存在有機(jī)物分解和細(xì)菌活動(dòng), 使得封閉的海水富含 H2S和有機(jī)碳, 形成黃鐵礦, 極可能導(dǎo)致鉛鋅的初步富集; 成礦期主要是巖漿驅(qū)動(dòng)成礦流體循環(huán)、在有利的構(gòu)造中及減壓帶沸騰, 沉淀鉛鋅銻銀等成礦物質(zhì); 礦體抬升至地表或淺地表, 遭受氧化淋濾作用, 形成褐鐵礦化、銻華等。成礦期可大致分為沉積成巖期、中低溫?zé)嵋撼傻V期和表生氧化期, 各成礦期對應(yīng)的成礦階段、地質(zhì)構(gòu)造背景、活動(dòng)方式及礦石組構(gòu)、礦物組合一并列于表1中。下文將詳細(xì)闡述各期次各階段及其礦物組合特征(圖 4)。

圖3 扎西康鋅多金屬礦床典型礦石結(jié)構(gòu)Fig. 3 The typical ore texture of Zhaxikang Zn-polimetallic deposit

圖4 扎西康鋅多金屬礦床礦物共生組合及其穿插關(guān)系Fig. 4 Paragenetic mineral assemblages and their interpenetration relationship in the Zhaxikang Zn-polymetallic deposit

(1)沉積成巖期

①黃鐵礦-石英-方解石階段(I)

該階段的礦物組合為黃鐵礦-石英-方解石, 這是成礦最早階段的產(chǎn)物, 廣泛發(fā)育于碳質(zhì)板巖、含碳鈣質(zhì)板巖中, 形成短細(xì)脈狀黃鐵礦及自形晶集合體黃鐵礦(I), 與之共生的主要是半自形-它形石英、方解石(I), 有時(shí)可見粘土礦物等。本階段雖然沒有富集成工業(yè)礦體, 但與之對應(yīng)的礦物組合分布廣泛, 拉開了鉛鋅礦化的序幕。

(2)中低溫?zé)嵋撼傻V期

①黃鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦-毒砂-鐵菱錳礦階段(II)

該階段的礦物組合為黃鐵礦-閃鋅礦-毒砂-鐵菱錳礦, 呈脈狀、細(xì)脈狀和浸染狀發(fā)育于構(gòu)造角礫巖帶中, 組成塊狀、網(wǎng)脈狀、細(xì)脈浸染狀礦石。此階段, 最早結(jié)晶的是黃鐵礦(II), 呈半自形-它形集合體或立方體狀; 同時(shí)大量菱形、長板形、矛頭狀毒砂(II)隨之形成, 被較之稍晚結(jié)晶的閃鋅礦(II)交代溶蝕; 鐵菱錳礦脈(II)充填于板巖、凝灰?guī)r中, 局部切穿早期形成的黃鐵礦-石英-方解石脈(I)。此階段,閃鋅礦大量產(chǎn)出, 呈褐色-紅褐色, 電子探針分析結(jié)果表明此閃鋅礦為鐵閃鋅礦(表2), 其中常包含有黃銅礦乳濁體, 受應(yīng)力作用影響, 出熔的乳滴狀黃銅礦(II)部分呈壓力定向結(jié)構(gòu)分布于閃鋅礦中。此階段亦有部分中細(xì)粒方鉛礦(II)獨(dú)立結(jié)晶分布于脈石礦物中。該組合中亦發(fā)育有少量產(chǎn)于碳質(zhì)板巖中的、與黃鐵礦共生的磁黃鐵礦, 受應(yīng)力作用影響被拉長,順板巖片理延伸方向展布。

②方鉛礦-閃鋅礦-硫鹽礦物階段(III)

該階段是本區(qū)主要的成礦階段, 金屬硫化物大量沉淀, 其礦物組合為方鉛礦-硫銻鉛礦-輝銻鉛礦-脆硫銻鉛礦-車輪礦-銀黝銅礦。此階段形成的方鉛礦(III), 結(jié)晶較好, 常可見呈立方體自形晶結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)樵缙诜姐U礦(II)形成后, 由于熱活動(dòng)作用使之再結(jié)晶, 從而形成中粗粒自形晶集合體, 同時(shí)因受應(yīng)力作用影響而局部發(fā)生塑性變形(圖3E)。方鉛礦(III)疊加在第II階段的黃鐵礦-閃鋅礦組合上, 一起構(gòu)成了塊狀鉛鋅礦石。在方鉛礦集合體(III)中常包裹有硫銻鉛礦、脆硫銻鉛礦、車輪礦、銀黝銅礦等。在本階段的礦物組合中, 可見內(nèi)反射色較淺、與方鉛礦(III)緊密共生的閃鋅礦(III)產(chǎn)出, 較第Ⅱ階段的產(chǎn)出量更少, 其鐵含量較第II階段著更低(表2), 其邊緣或外圍附近常見它形粒狀黃銅礦(III)(系交代作用形成)(圖 3D)。

由于受南北向斷裂構(gòu)造影響, III階段形成的礦物組合沿?cái)嗔殉涮罱淮四規(guī)r、碳質(zhì)板巖和砂質(zhì)板巖角礫, 特別是在板巖角礫的空隙中, 該礦物組合尤為發(fā)育。由此看來, 在第 II階段的礦物組合沉淀后, 已有構(gòu)造活動(dòng), 使局部地段已形成的鉛鋅礦脈破碎, 并出現(xiàn)開放空間, 同時(shí)被第III階段形成的礦物組合充填交代(葉慶同, 1981)。綜合前人的流體包裹體測溫結(jié)果(表1)可知, II、III階段形成的礦物組合代表了一個(gè)中溫的成礦階段。

③石英-方解石-輝銻礦階段(IV)

該階段的礦物組合為石英-方解石-輝銻礦。石英、方解石(IV)多呈自形-半自形晶結(jié)構(gòu)。輝銻礦(IV)聚片雙晶和受壓變形現(xiàn)象普遍, 常呈自形晶針狀結(jié)構(gòu), 分布于石英、方解石(IV)晶洞中; 或充填于石英(IV)顆粒間, 局部可見交代浸蝕現(xiàn)象。此階段的礦物組合為典型的低溫相礦物組合。

表2 扎西康鋅多金屬礦床閃鋅礦電子探針分析數(shù)據(jù)(wB/%)Table 2 Electron microscopic analyses of sphalerite in the Zhaxikang Zn-polymetallic deposit (wB/%)

④石英-方解石階段(V)

該階段以產(chǎn)出無礦石英-方解石脈為特征, 是中低溫?zé)嵋撼傻V期的最晚階段, 礦化已接近尾聲。

(3)表生氧化期(VI)

①氧化物階段

礦石在經(jīng)歷熱液期之后, 受氧化淋濾作用, 形成方銻礦、鉛礬、針鐵礦、纖鐵礦、赤鐵礦等氧化物。

4 礦床成因探討

4.1 成礦物質(zhì)來源

豐富的物源對礦區(qū)內(nèi)礦床的形成起著極為重要的作用(申大元, 2011)。在北喜馬拉雅地區(qū)晚三疊世-早侏羅世沉積了一套陸源濁積巖、中基性火山巖及濁流間隙期的碳硅泥質(zhì)巖石, 并伴有明顯的火山巖漿活動(dòng)及熱水沉積作用, 從而形成了一套含 Au、Sb、Pb、Zn、As、W和Bi等元素的含礦建造(鄭有業(yè)等, 2004, 2007)。扎西康礦區(qū)位于喜馬拉雅板片,喜馬拉雅地層區(qū)之拉軌崗日地層分區(qū), 礦區(qū)出露地層主要為下侏羅統(tǒng)日當(dāng)組(J1r)和上侏羅統(tǒng)維美組(J3w)及少量第四系。下侏羅統(tǒng)日當(dāng)組(J1r)為一套以黑色含碳鈣質(zhì)板巖、頁巖與泥灰?guī)r、砂巖互層, 夾有燧石團(tuán)塊及凝灰質(zhì)砂巖為主的地層。上侏羅統(tǒng)維美組(J3w)是一套由灰色中厚層狀變質(zhì)細(xì)粒石英砂巖、厚層狀粉砂質(zhì)板巖夾灰色中薄層狀變質(zhì)粉砂巖及灰色粉砂質(zhì)絹云板巖夾灰色薄層粉砂巖、砂屑灰?guī)r, 底部為石英質(zhì)礫巖及含礫石石英砂巖組成的沉積巖層。據(jù)張建芳(2010)研究表明, 上三疊統(tǒng)和侏羅系地層中的Zn、Pb、Sb、Ag、Au等元素的含量均高于區(qū)域背景值, 可以為成礦提供豐富的物質(zhì)來源。北喜馬拉雅基性巖墻群中Sb的含量元高于陸殼平均值, 說明其可能為后期礦區(qū)中銻礦的形成提供部分成礦物質(zhì)(江思宏等, 2007)。

4.2 礦液運(yùn)移與成礦

扎西康鋅多金屬礦床礦體的產(chǎn)出嚴(yán)格地受控于構(gòu)造破碎帶, 并且以南北向張扭性破碎帶為主。據(jù)推測扎西康鋅多金屬礦床的 SN向高角度張扭性伸展斷裂發(fā)育于中新世(18~4 Ma), 且SN向斷裂呈多階段展布(侯增謙等, 2006)。

中新世時(shí)期, 北喜馬拉雅由擠壓向伸展轉(zhuǎn)換,形成了一系列的近 SN向正斷層(孟祥金等, 2008),促使地殼部分熔融形成地殼熔融層或巖漿房, 并為巖漿、熱水和含礦流體上涌提供了有利通道(李振清等, 2005)。巖漿活動(dòng)不僅為礦區(qū)帶來成礦金屬物質(zhì)、流體和硫(江思宏等, 2010; 雷澤恒等, 2010), 也作為熱源驅(qū)動(dòng)流體, 促使金屬物質(zhì)富集沉淀(唐菊興等,2010)。扎西康礦區(qū)內(nèi), 巖漿活動(dòng)具有多期次性, 從巖漿巖的形成環(huán)境來看, 幾乎都屬于淺成或超淺成,因而推斷礦區(qū)深部可能存在隱伏巖體(息朝莊等,2009; 唐菊興等, 2012), 這些巖漿熱液可為本區(qū)多金屬礦的形成提供充分的熱源條件。

在構(gòu)造-巖漿活動(dòng)作用下, 加速了地下水下滲、環(huán)流并大量溶解、萃取上三疊統(tǒng)和侏羅系地層中的Zn、Pb、Sb、Ag、Au等主成礦元素及北喜馬拉雅基性巖墻群中的 Sb元素(張建芳, 2010)。在長期多階段構(gòu)造-巖漿活動(dòng)和深部循環(huán)熱水溶液作用下, 成礦物質(zhì)不斷加入, 形成含礦熱液。由于含礦熱液向低壓區(qū)運(yùn)移, 成礦物質(zhì)便在(近)SN向高角度張扭性伸展斷裂帶中發(fā)生充填交代, 形成以硅化、方解石化、褐鐵礦化為主的近礦圍巖蝕變帶, 并在有利于成礦物質(zhì)沉淀部位富集形成礦體(李吉林等, 2010)。含礦熱液充填膠結(jié)斷層構(gòu)造角礫, 形成角礫狀礦石;交代圍巖形成浸染狀礦石; 充填交代巖石或構(gòu)造裂隙, 形成網(wǎng)脈狀或不規(guī)則脈狀礦石, 局部富集形成塊狀礦石。

綜上分析得出, 扎西康礦床為受構(gòu)造-巖漿活動(dòng)控制的中低溫?zé)嵋撼涮罱淮弯\多金屬礦床。

5 結(jié)論

基于扎西康鋅多金屬礦床的勘查工作, 結(jié)合室內(nèi)外研究, 取得了以下進(jìn)展和結(jié)論:

(1)系統(tǒng)研究了扎西康鋅多金屬礦床的礦石組構(gòu)特征。礦床主要發(fā)育有塊狀構(gòu)造、(網(wǎng))脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、晶洞及晶簇狀構(gòu)造等幾種典型的由充填交代作用所形成的礦石構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)按成因分為: 結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu)、交代作用形成的結(jié)構(gòu)、壓力作用形成的結(jié)構(gòu)、固溶體分離作用形成的結(jié)構(gòu), 其中以結(jié)晶作用和交代作用形成的結(jié)構(gòu)為主, 又由于本礦區(qū)構(gòu)造作用和礦化作用的多期次性和復(fù)雜性, 使得交代結(jié)構(gòu)極為普遍, 類型繁多。

(2)在對礦石組構(gòu)系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上, 綜合前人研究資料, 將成礦期次大致分為沉積成巖期、中低溫?zé)嵋撼傻V期和表生氧化期, 其中, 中低溫?zé)嵋撼傻V期是礦床最主要的成礦期。根據(jù)礦物組合特征,劃分出了6個(gè)成礦階段, 分別為黃鐵礦-石英-方解石階段、閃鋅礦-黃鐵礦-方鉛礦-毒砂-鐵菱錳礦階段、方鉛礦-閃鋅礦-硫鹽礦物階段、石英-方解石-輝銻礦階段、石英-方解石階段、氧化物階段。

(3)扎西康鋅多金屬礦床礦體主要產(chǎn)于多期次活動(dòng)的 SN向張扭性斷裂破碎帶中。由于長期多階段的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)和深部大規(guī)模地?zé)峄顒?dòng)作用, 使上三疊統(tǒng)和侏羅系地層中的Zn、Pb、Sb、Ag、Au等有用金屬元素及北喜馬拉雅基性巖墻群中的 Sb元素活化而轉(zhuǎn)入溶液中, 形成含礦熱液, 向低壓區(qū)運(yùn)移, 在 SN向高角度張扭性伸展斷裂中發(fā)生充填交代, 并在有利于成礦物質(zhì)富集的部位沉淀, 形成礦體。

因此, 確定扎西康礦床為受構(gòu)造-巖漿活動(dòng)控制的中低溫?zé)嵋撼涮罱淮弯\多金屬礦床。

致謝: 感謝中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所陳振宇副研究員對本文電子探針分析工作的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo), 感謝審稿人對本文提出了寶貴的修改意見。

侯增謙, 莫宣學(xué), 楊志明, 王安建, 潘桂棠, 曲曉明, 聶鳳軍.2006. 青藏高原碰撞造山帶成礦作用: 構(gòu)造背景、時(shí)空分布和主要類型[J]. 中國地質(zhì), 33(2): 340-351.

江思宏, 聶鳳軍, 胡朋, 劉妍, 賴新榮. 2007. 藏南基性巖墻群的地球化學(xué)特征[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 81(1): 60-71.

江思宏, 聶鳳軍, 蘇永江, 蔡建新, 丁鐘. 2010. 蒙古國圖木爾廷敖包大型鋅礦床地質(zhì)特征及成因[J]. 地球?qū)W報(bào), 31(3):321-330.

雷澤恒, 陳富文, 陳鄭輝, 許以明, 龔述清, 李華芹, 梅玉萍, 屈文俊, 王登紅. 2010. 黃沙坪鉛鋅多金屬礦成巖成礦年齡測定及地質(zhì)意義[J]. 地球?qū)W報(bào), 31(4): 532-540.

李吉林, 董婷婷, 何孝良. 2010. 內(nèi)蒙古陸家窩鋪鉛鋅多金屬礦成礦地質(zhì)特征及成因初探[J]. 現(xiàn)代礦業(yè), 494(6): 90-93.

李金高, 王全海, 陳健坤, 姚鵬, 彭勇民. 2002. 西藏江孜縣沙拉崗銻礦床成礦與找礦模式的初步研究[J]. 成都理工學(xué)院學(xué)報(bào), 29(5): 533-538.

李振清, 侯增謙, 聶鳳軍, 孟祥金. 2005. 藏南上地殼低速高導(dǎo)層的性質(zhì)與分布: 來自熱水流體活動(dòng)的證據(jù)[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào),79(1): 68-77.

劉玉生, 鄧江紅, 何明華, 原恩慧, 劉敏院, 李及秋, 楊志平, 張立華. 2010. 藏南扎西康鉛鋅銻銀多金屬礦床地質(zhì)特征及找礦方向[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào), 30(1): 13-19.

孟祥金, 楊竹森, 戚學(xué)祥, 侯增謙, 李振清. 2008. 藏南扎西康銻多金屬礦硅-氧-氫同位素組成及其對成礦構(gòu)造控制的響應(yīng)[J]. 巖石學(xué)報(bào), 24(7): 1649-1655.

申大元. 2011. 農(nóng)戈山鉛鋅礦成因分析及找礦標(biāo)志[J]. 中國礦山工程, 40(5): 1-3.

唐菊興, 多吉, 劉鴻飛, 郎興海, 張金樹, 鄭文寶, 應(yīng)立娟. 2012.岡底斯成礦帶東段礦床成礦系列及找礦突破的關(guān)鍵問題研究[J]. 地球?qū)W報(bào), 33(4): 393-410.

唐菊興, 王登紅, 汪雄武, 鐘康惠, 應(yīng)立娟, 鄭文寶, 黎楓佶, 郭娜, 秦志鵬, 姚曉峰, 李磊, 王友, 唐曉倩. 2010. 西藏甲瑪銅多金屬礦礦床地質(zhì)特征和及其礦床模型[J]. 地球?qū)W報(bào),31(4): 495-506.

息朝莊, 戴塔根, 劉悟輝. 2009. 湖南黃沙坪鉛鋅多金屬礦床鉛、硫同位素地球化學(xué)特征[J].地球?qū)W報(bào), 30(1): 88-94.

楊竹森, 侯增謙, 高偉, 王海平, 李振清, 孟祥金, 曲曉明. 2006.藏南拆離系銻金成礦特征與成因模式[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 80(9):1377-1391.

葉慶同. 1981. 關(guān)于銀山鉛鋅礦礦物共生組合和成礦作用的初步研究[J]. 地質(zhì)論評, 27(3): 199-206.

張建芳, 鄭有業(yè), 張剛陽, 高順寶, 葉先仁, 張眾, 劉敏院,李及秋. 2010. 北喜馬拉雅扎西康鉛鋅銻銀礦床成因的多元同位素制約[J]. 地球科學(xué): 中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào), 35(6):1000-1010.

張建芳. 2010. 北喜馬拉雅扎西康鉛鋅銻銀礦床成因研究[D]. 武漢: 中國地質(zhì)大學(xué).

鄭有業(yè), 多吉, 馬國桃, 陳靜, 代芳華. 2007. 藏南查拉普巖金礦床特征、發(fā)現(xiàn)及時(shí)代約束[J]. 地球科學(xué)-中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào),32(2): 185-193.

鄭有業(yè), 趙永鑫, 王蘋, 范文玉, 陳靜, 曹新志, 張曉保. 2004.藏南金銻成礦帶成礦規(guī)律研究及找礦取得重大進(jìn)展[J]. 地球科學(xué): 中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào), 29(1): 44, 68.

朱黎寬. 2011. 西藏扎西康鉛鋅銻多金屬礦床地質(zhì)特征及流體包裹體研究[D]. 北京:中國地質(zhì)大學(xué).

HOU Zeng-qian, MO Xuan-xue, YANG Zhi-ming, WANG An-jian,PAN Gui-tang, QU Xiao-ming, NIE Feng-jun. 2006. Metallogeneses in the collisional orogen of the Qinghai-Tibet Plateau: Tectonic setting, tempo-spatial distribution and ore deposit types[J]. Geology in China, 33(2): 340-351(in Chinese with English abstract).

JIANG Si-hong, NIE Feng-jun, HU Peng, LIU Yan, LAI Xin-rong.2007. Geochemical Characteristics of the Mafic Dyke Swarms in South Tibet[J]. Acta Geological Sinica, 81(1): 60-71(in Chinese with English abstract).

JIANG Si-hong, NIE Feng-jun, SU Yong-jiang, CAI Jian-xin,DING Zhong. 2010. The Geological Features and Origin of the Tumurtin Ovoo Large-Scale Zinc Deposit, Mongolia[J]. Acta Geoscientica Sinica, 31(3): 321-330(in Chinese with English abstract).

LEI Ze-heng, CHEN Fu-wen, CHEN Zheng-hui, XU Yi-ming,GONG Shu-qing, LI Hua-qin, MEI Yu-ping, QU Wen-jun,WANG Deng-hong. 2010. Petrogenetic and Metallogenic Age Determination of the Huangshaping Lead-Zinc Polymetallic Deposit and its Geological Significance[J]. Acta Geoscientica Sinica, 31(4): 532-540(in Chinese with English abstract).

LI Jin-gao, WANG Quan-hai, CHEN Jian-kun, YAO Peng, PENG Yong-ming. 2002. Study of metallogenic and prospecting models for the Shalagang antimony deposit, Gyangze, Tibet[J].Journal of Chengdu University of Technology, 29(5):533-538(in Chinese with English abstract).

LI Zhen-qing, HOU Zeng-qian, NIE Feng-jun, MENG Xiang-jin.2005. Characteristic and Distribution of the Partial Melting Layers in the Upper Crust: Evidence from Active Hydrothermal Fluid in the South Tibet[J]. Acta Geologica Sinica, 79(1):68-77(in Chinese with English abstract).

LIU Yu-sheng, DENG Jiang-hong, HE Ming-hua, YUAN En-hui,LIU Min-yuan, LI Ji-qiu, YANG Zhi-ping, ZHANG Li-hua.2010. Geological Features and Range of Reconnaissance of the Zhaxikang Pb-Zn-Sb-Ag Polymetallic Deposit in South Tibet[J]. Journal of Sichuan of Geoscineces, 30(1): 13-19(in Chinese with English abstract).

MENG Xiang-jin, YANG Zhu-sen, QI Xue-xiang, HOU Zhen-qian,LI Zhen-qing. 2008. Silicon-oxygen-hydrogen isotopic compositions of Zaxikang antimony polymetallic deposit in southern Tibet and its responses to the ore-controlling structure[J].Acta Petrologica Sinica, 24(7): 1649-1655(in Chinese with English abstract).

SHEN Da-yuan. 2011. Genetic analysis and prospecting criteria of Nonggeshan lead-zinc deposit[J]. China Mine Engineering,40(5): 1-3(in Chinese with English abstract).

TANG Ju-xing, Dorji, LIU Hong-fei, LANG Xing-hai, ZHANG Jin-shu, ZHENG Wen-bao, YING Li-juan. 2012. Minerogenetic series of ore deposits in the east part of the Gangdese Metallogenic Belt[J]. Acta Geoscientica Sinica, 33(4):393-410 (in Chinese with English abstract).

TANG Ju-xing, WANG Deng-hong, WANG Xiong-wu, ZHONG Kang-hui, YING Li-juan, ZHENG Wen-bao, LI Feng-ji, GUO Na, QIN Zhi-peng, YAO Xiao-feng, LI Lei, WANG You,TANG Xiao-qian. 2010. Geological Features and Metallogenic Model of the Jiama Copper-Polymetallic Deposit in Tibet[J].Acta Geoscientica Sinica, 31(4): 495-506.

XI Chao-zhuang, DAI Ta-gen, LIU Wu-hui. 2009. Lead and Sulfur Isotope Geochemistry of the Huangshaping Lead-Zinc Deposit,Hunan Province[J]. Acta Geoscientica Sinica, 30(1): 89-94(in Chinese with English abstract).

YANG Zhu-sen, HOU Zeng-qian, GAO Wei, WANG Hai-ping, LI Zhen-qing, MENG Xiang-jin, QU Xiao-ming. 2006. Metallogenic Characteristics and Genetic Model of Antimony and Gold Deposits in South Tibetan Detachment System[J]. Acta Geologica Sinica, 80(9): 1377-1391(in Chinese with English abstract).

YE Qing-tong. 1981. A Preliminary Study on the Mineral Assemblages and Mineralization of the Yinshan Lead-Zinc Deposit[J].Geological Review, 27(3): 199-206(in Chinese with English abstract).

ZHANG Jian-fang, ZHENG You-ye, ZHANG Gang-yang, GAO Shun-bao, YE Xian-ren, ZHANG Zhong, LIU Min-yuan, LI Ji-qiu. 2010. Genesis of Zhaxikang Pb-Zn-Sb-Ag Deposit in Northern Himalaya: Constraints from Multi-Isotope Geochemistry[J]. Earth Science (Journal of China University of Geosciences), 35(6): 1000-1010(in Chinese with English abstract).

ZHANG Jian-fang. 2010. The Genesis study of Zhaxikang lead zinc antimony silver deposit[D]. Wuhan: China University of Geoscienees(in Chinese with English abstract).

ZHENG You-ye, DUO Ji, MA Guo-tao, CHEN Jing, DAI Fang-hua.2007. Mineralization Characteristics, Discovery and Age Restriction of Chalapu Hardrock Gold Deposit, Southern Tibet[J].Earth Science (Journal of China University of Geosciences),32(2): 185-193(in Chinese with English abstract).

ZHENG You-ye, ZHAO Yong-xin, WANG Ping, FAN Wen-yu,CHEN Jing, CAO Xin-zhi, ZHANG Xiao-bao. 2004. The research of metallogenic belt in southern Tibet, China[J]. Earth Science-Journal of China University of Geosciences, 29(1): 44,68(in Chinese).

ZHU Li-kuan. 2011. Studies on geological characteristics and fluid inclusions inthe Zhaxikang lead-zinc-antimony polymetallic deposit, South Tibet, China[D]. Beijing: China University of Geoscienees(in Chinese).

A Tentative Discussion on Ore Fabric and Genesis of the Zhaxikang Zn-polymetallic Deposit, Lhunze County, Tibet

WANG Yi-yun1), TANG Ju-xing1,2), ZHENG Wen-bao2), LIN Bin1), LENG Qiu-feng1), CHEN Wei1),DING Shuai1), SONG Jun-long1), XU Yun-feng1)
1)Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan610059;2)MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resource Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing100037

Based on detailed drilling geological record and microscopic identification, the authors conducted a systematic study of the ore fabric characteristics of the Zhaxikang zinc-polymetallic deposit. In the mining area,the main ore structures are blocky, stockwork, disseminated, brecciated, geode and druse ones, formed by typical filling and metasomatism. The ore textures were formed mainly by crystallization and metasomatism, and subordinately by the influence of the pressure and the solid solution. Tectonism and mineralization of this mining area are of multi-stage and complex characteristics, and thus the textures formed by metasomatism are most common and of various types. Based on the research result of the ore fabric, combined with previous studies, the authors roughly divided the metallogenic periods into diagenesis, middle to low-temperature hydrothermal mineralization and supergene oxidation, with the low-temperature hydrothermal mineralization period being the most important metallogenetic period in this deposit. According to the features of mineral assemblages, six stages of mineralization were recognized, i.e., pyrite-quartz-calcite stage, sphalerite-pyrite-galena-arsenopyrite-iron rhodochrosite stage, galena-sphalerite- sulfosalt minerals stage, quartz-calcite-stibnite stage, quartz-calcite stage and oxidized minerals stage. It is held that the Zhaxikang zinc polymetallic deposit is a middle to low-temperature hydrothermal deposit, formed by filling and metasomatism and controlled by tectonic-magmatic activity.

Zhaxikang; Zn-polimetallic deposit; ore fabric; metallogenesis epoch; metallogenesis stage; genesis

P618.4; P616.3; P611

A

10.3975/cagsb.2012.04.28

本文由國家973項(xiàng)目(編號: 2011CB403103)和公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(編號: 201011013-3)聯(lián)合資助。

2012-07-01; 改回日期: 2012-07-12。責(zé)任編輯: 張改俠。

王藝云, 女, 1988年生。碩士研究生。礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)。E-mail: wangyiyun1988@163.com。