楊昌銀,田競(jìng)亞,宋宗貴
(四川省地礦局四O四地質(zhì)隊(duì),四川 西昌 615000)
川西江浪穹隆變質(zhì)雜巖(李伍巖群)原巖及大地構(gòu)造環(huán)境初探
楊昌銀,田競(jìng)亞,宋宗貴
(四川省地礦局四O四地質(zhì)隊(duì),四川 西昌 615000)
李伍銅鋅礦產(chǎn)于江浪變質(zhì)(核)雜巖內(nèi)[1],含礦巖系(李伍巖群)變質(zhì)程度較高,已達(dá)綠片巖—角閃巖相,屬中壓變質(zhì)相系,原巖恢復(fù)比較困難。分析認(rèn)為李伍巖群原巖建造應(yīng)歸入火山—沉積巖建造,產(chǎn)于揚(yáng)子陸臺(tái)西緣元古代裂谷系的一個(gè)分支裂谷帶中(已消亡)。
穹隆體;變質(zhì)雜巖;原巖建造;江浪、李伍;
川西木里—九龍地區(qū)沿錦屏山逆沖推覆斷裂帶前沿分布多個(gè)由構(gòu)造剝離出的穹隆狀變質(zhì)雜巖[1、2]。著名的李伍銅鋅礦(中國(guó)西南地區(qū)一個(gè)重要含鋅富銅礦床),即產(chǎn)于江浪穹隆狀變質(zhì)雜巖中。在最近進(jìn)行李伍銅礦資源潛力評(píng)價(jià)工作中,對(duì)李伍礦床勘探資料[3]和1/20萬(wàn),1/5萬(wàn)區(qū)調(diào)資料,進(jìn)行了進(jìn)一步的綜合對(duì)比研究,認(rèn)為李伍銅鋅礦含礦巖系—李伍巖群在木里—九龍地區(qū)其它穹隆狀變質(zhì)雜巖中也有分布,對(duì)區(qū)域找礦具有指導(dǎo)意義。據(jù)研究[3],李伍巖群地層歸屬中元古界,產(chǎn)于揚(yáng)子陸臺(tái)邊緣元古代裂谷系的一個(gè)分支裂谷帶中(已消亡),沿此裂谷帶是海底火山活動(dòng)分布和延伸的地區(qū),應(yīng)是尋找海底火山熱液—變質(zhì)改造型銅鋅礦床的潛在遠(yuǎn)景區(qū)。
李伍巖群巖石組合主要為長(zhǎng)英質(zhì)絹云石英巖—黑云絹云片狀石英巖組合和石英片巖—黑云絹云片巖夾斜長(zhǎng)角閃巖、變粒巖組合(表1)。
江浪穹隆軸部李伍巖群巖石普遍變質(zhì),但上覆蓋層變質(zhì)較淺,沒(méi)有經(jīng)過(guò)徹底改組,原巖面貌基本清楚。李伍巖群由于經(jīng)受了較徹底的改造,有必要就原巖恢復(fù)進(jìn)行研究。
1.1 巖石學(xué)及沉積化學(xué)特征
1.1.1 巖石學(xué)特征[4]
李伍巖群主體巖石為長(zhǎng)英質(zhì)片巖(類):云母石英片巖及片狀石英巖,次為云母片巖等夾斜長(zhǎng)角閃巖及變粒巖。前三者因石英含量的變化而命名,但總體為石英+云母+蘭晶石(或矽線石、或鐵鋁榴石、十字石)等富鋁片巖及石英巖組合[1],原巖屬泥砂質(zhì)碎屑沉積巖。其中電氣石石英云母片巖,電氣石晶體平行S3片理分布,常在顯微褶皺轉(zhuǎn)折端處富集,具鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)和顯微條帶狀構(gòu)造、撥絲構(gòu)造、布丁構(gòu)造、拉伸節(jié)狀構(gòu)造等剪切變形,電氣石的旋轉(zhuǎn)和碎裂變形,說(shuō)明它們形成于S3片理化之前;礦物共生組合為電氣石+云母+石英+磁鐵礦+石墨(少量),說(shuō)明原巖應(yīng)為富硼、富鐵的砂泥質(zhì)海相沉積巖。
值得注意的是:含礦層下部常見(jiàn)有呈不規(guī)則小透鏡狀產(chǎn)出的電英巖,并與上述電氣石云母片巖共生,可能屬海底火山噴氣巖[5],可作為海底火山噴氣熱液沉積成礦的有力證據(jù)之一。同時(shí)也說(shuō)明沉積環(huán)境富硼是海底火山噴氣的原因。
上世紀(jì)六十年代以來(lái),不少研究者認(rèn)為李伍巖群原巖建造屬淺海相陸源碎屑沉積巖建造,但同時(shí),有關(guān)科研單位在對(duì)李伍銅鋅礦礦石物質(zhì)成分和礦床成因研究中,均已發(fā)現(xiàn)含礦巖系內(nèi)存在一定的火山晶屑、玻屑、火山凝灰質(zhì)熔巖殘余,并有順“層”產(chǎn)出的斜長(zhǎng)角閃巖和變粒巖(歸屬基性火山巖和中堿性火山巖)。上述長(zhǎng)英質(zhì)片巖類巖石結(jié)合下述巖石化學(xué)成分尼格里四面體圖解,原巖歸屬火山沉積巖建造。斜長(zhǎng)角閃巖類[4]:包括斜長(zhǎng)角閃片巖、角閃綠泥片巖、陽(yáng)起石片巖和方解石斜長(zhǎng)角閃片巖(或方解石斜長(zhǎng)角閃巖)。其中一種與S3片理明顯不協(xié)調(diào),在薄片中有時(shí)可見(jiàn)變余輝綠結(jié)構(gòu),變質(zhì)后多為透閃—陽(yáng)起石片巖。原巖屬變質(zhì)基性(次)火山巖,可能還包括變質(zhì)基性火山熔巖殘片。另一種方解石斜長(zhǎng)角閃片巖—方解石斜長(zhǎng)角閃巖,野外觀察呈透鏡狀,有的與S3片理協(xié)調(diào),無(wú)變余結(jié)構(gòu)、構(gòu)造,礦物組合為方解石+斜長(zhǎng)石+角閃石,原巖為富鈣、鐵鎂質(zhì)的海相碳酸鹽沉積巖。
變粒巖:分布于穹隆北部和西部,李伍礦區(qū)附近較少。主要有兩類,一類為斜長(zhǎng)變粒巖。其中一種與S3片理協(xié)調(diào),呈透鏡狀、似層狀分布,兩尖滅端可以漸變?yōu)槭r和云母石英片巖,推測(cè)原巖為海相鈣質(zhì)砂巖或火山—沉積巖。另一種斜長(zhǎng)淺粒巖西南科研所[6](1976)厘定為中酸性火山巖,并推測(cè)是鈉質(zhì)熔巖;黑云變粒巖原巖亦屬鈉質(zhì)熔巖,姚家棟統(tǒng)稱“變鈉質(zhì)巖”[6]。還有一類鉀、鈉長(zhǎng)石變粒巖,與S3片理不協(xié)調(diào)呈不規(guī)則似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,部分與S3片理斜交。推測(cè)原巖為長(zhǎng)英質(zhì)(次)火山巖或火山碎屑(凝灰?guī)r)透鏡體。
1.2 巖石化學(xué)特征[7]
長(zhǎng)英質(zhì)片巖(類)(二云母片巖、黑云母片巖和白云母石英片巖),巖石化學(xué)成分在尼格里四面體圖解中均投在沉積巖區(qū)和火成巖區(qū)界線附近(絕大多數(shù)投在沉積巖區(qū))(圖1)。斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)角閃片巖均投在火成巖區(qū)。變粒巖有的投在沉積巖區(qū),有的投在火成巖區(qū),這與巖相學(xué)和野外的觀察基本一致。表明少數(shù)片巖和石英片巖落在火成巖區(qū)或與沉積巖的分界線附近,可能與含火山凝灰質(zhì)沉積或火山活動(dòng)相關(guān)。斜長(zhǎng)角閃巖和變粒巖石化學(xué)成分(表2)。
圖1 礦區(qū)各巖石類型的尼格里四面體圖解
表2 斜長(zhǎng)角閃巖和變粒巖石化學(xué)成分表成分
1.3 巖石稀土元素特征
片巖、石英片巖稀土配分模式(圖2)。
屬典型的輕稀土富集型;具明顯的Eu負(fù)異常,顯現(xiàn)出長(zhǎng)英質(zhì)火山碎屑沉積特征(凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖)。
變粒巖稀土配分模式[4](圖3)。
有兩種類型,一種與片巖、石英片巖的稀土配分完全一致, 亦為典型的右傾輕稀土富集型,可能是長(zhǎng)英質(zhì)火山碎屑巖透鏡體。另一種與片巖、石英片巖的稀土配分不一致,但結(jié)合野外產(chǎn)狀,初步判定為長(zhǎng)英質(zhì)次火山巖。從而表明變粒巖一部分為火山碎屑巖,一部分為次火山巖。
斜長(zhǎng)角閃巖稀土配分模式[4](圖4),也分為兩種類型,一類為重稀土(HREE)含量偏低,有Dy正異常,結(jié)合野外產(chǎn)狀和玄武巖稀土配分特點(diǎn),推測(cè)為基性火成巖;另一類為重稀土含量偏高,Dy正異常不顯著,與片巖、石英片巖基本一致,結(jié)合野外產(chǎn)狀,屬富鈣、鐵鎂碳酸沉積鹽巖特點(diǎn)。
此外,微量元素(蛛網(wǎng)圖圖略),也對(duì)應(yīng)分為兩類[8]。
另外,據(jù)成都理工大學(xué)汪云亮研究,李伍礦區(qū)附近的黑云片巖和石榴石黑云片巖含Th高達(dá)30~ 48PPm,黑云石英片巖17~30PPm,大大超過(guò)正常普通砂、頁(yè)巖(11PPm)的負(fù)變質(zhì)巖,認(rèn)為是含火山物質(zhì)的原因。四川地調(diào)院劉應(yīng)平研究,李伍礦區(qū)外圍的土壤地球化學(xué)剖面顯示含礦地段具有Th、Pb的高背景值,亦表明有火山物質(zhì)的存在。
綜上所述,李伍巖群巖輕稀土較為富集的特征,進(jìn)一步說(shuō)明其火山—沉積屬性。
圖2李伍巖群片巖,石英片巖稀土配分模式
圖3 變粒巖的稀土配分模式
2.1 李伍巖群原巖沉積相環(huán)境分析
經(jīng)區(qū)域綜合對(duì)比,李伍巖群原巖宜歸入中—深海相火山—沉積巖建造。主要依據(jù):①變質(zhì)巖巖石組合比較復(fù)雜,縱向上具有一定的旋回性韻律變化,橫向上變化更大,同一巖性層相鄰剖面都很難對(duì)比連接,除變形變質(zhì)因素外,也在較大程度上反映了原巖成分的不均勻、不穩(wěn)定性,表明相變較大,沉積物分選性不好;②含礦帶巖石顏色較深,灰—深灰色為主并含碳酸鹽巖夾層(尤其是下礦帶其中還含碳質(zhì)巖夾層),表明原巖沉積不應(yīng)是淺海相氧化環(huán)境,而應(yīng)是較深的中—深海相(或閉塞海灣)的氧化—還原環(huán)境;③沉積物顆粒較細(xì),以粉砂—細(xì)砂為主,含泥質(zhì)較多且相變較大,表明沉積環(huán)境較深而不是淺海相。
2.2 沉積大地構(gòu)造環(huán)境
在沉積相分析的基礎(chǔ)上,我們注意到這套半深海沉積巖系還具有濁流沉積巖的總特征。它應(yīng)是揚(yáng)子陸臺(tái)邊緣裂谷帶在引張構(gòu)造環(huán)境下才得以沉積形成了這套半深海相具濁流沉積的火山—沉積巖系。也正是在裂谷引張構(gòu)造環(huán)境下,海底間歇性的火山及火山熱液活動(dòng),給這套火山沉積巖系帶來(lái)了豐富的成礦物質(zhì),即奠定了含銅鋅多金屬的火山熱液原始礦源層沉積成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。
圖4 斜長(zhǎng)角閃巖稀土分配型式
李伍式銅鋅礦含礦李伍巖群原巖屬火山—沉積巖系。其巖石學(xué)、巖石化學(xué)、稀土元素均顯示有火山、次火山物質(zhì)參與火山—沉積作用;相環(huán)境初步分析—沉積環(huán)境應(yīng)屬中—深海相并顯示濁流沉積的總特征。因而表明大陸邊緣裂谷火山沉積和海底火山活動(dòng)及火山熱液沉積的大地構(gòu)造環(huán)境的分析和認(rèn)識(shí)是符合本區(qū)實(shí)際情況的。
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Jianglang Metamorphic Core Complex as Protolith of the Liwu Rock Group and Its Geotectonic Setting,West Sichuan
YANG Chang-yin TIAN Jing-ya SONG Zong-gui
(No. 404 Geological Team, BGEEMRSP, Xichang, Sichuan 615000)
The Liwu Zn-Cu deposit is confined to the Jianglang metamorphic core complex, and the Liwu Rock Group as ore-bearing rock series is characterized by metamorphic degree of high greenschist facies to low-amphibolite facies. Study indicates that the original rock from which the Liwu Rock Group was derived is a volcanic-sedimentary formation in a rift zone on the western margin of the Yangtze platform.
dome body; metamorphic complex; original rock; Jianglang; Liwu
P[545]
A
1006-0995(2014)02-0170-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2014.02.002
2013-05-31
楊昌銀(1965-),男,四川三臺(tái)人, 高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作