劉 路,黃 波
(1.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊(duì),貴州貴陽550000;2.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊(duì),貴州都勻558004)
當(dāng)雄縣拉屋銅鉛鋅礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志
劉 路*1,黃 波2
(1.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊(duì),貴州貴陽550000;2.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊(duì),貴州都勻558004)
拉屋銅鉛鋅多金屬礦位于岡底斯—念青唐古拉板片次級(jí)構(gòu)造單元念青唐古拉弧背斷隆的中段南緣。前人曾提出花崗巖原地重熔說與本礦區(qū)有聯(lián)系的礦床成因問題(陳國能,1998;劉延勇,2005;黃波等,2006),2008年后黃波等初步提出與燕山晚期巖漿活動(dòng)密切相關(guān)的矽卡巖型礦床;隨著礦區(qū)進(jìn)一步的工作,認(rèn)為礦區(qū)主要為矽卡巖型,其次為斷裂型。通過重新解剖該礦床地質(zhì)特征和礦床成因,建立找礦標(biāo)志,對(duì)該礦區(qū)遠(yuǎn)景的找礦工作具有指導(dǎo)意義。
銅鉛鋅多金屬礦;地質(zhì)特征;找礦標(biāo)志;當(dāng)雄拉屋
本區(qū)位置為岡底斯—念青唐古拉板片,位于雅魯藏布江縫合帶和班公錯(cuò)—怒江縫合帶之間。岡底斯—念青唐古拉板片可分為2個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元,即岡底斯陸緣火山—巖漿弧和念青唐古拉弧背斷隆,念青唐古拉弧背斷隆帶北側(cè)(見圖1)(據(jù)劉龍等修編,2012)。
圖1 西藏大地構(gòu)造區(qū)劃略圖
區(qū)域地層屬岡底斯—念青唐古拉地層區(qū),以納木 錯(cuò)—嘉黎斷裂帶為界,其北側(cè)為班戈—八宿地層分區(qū),南側(cè)為拉薩—察隅地層分區(qū)(見表1)。念青唐古拉弧背斷隆主要由石炭系—二疊系及前震旦系念青唐古拉群組成,侏羅—白堊系在弧背邊緣局部超覆。
由于受岡底斯陸緣火山—巖漿弧和念青唐古拉弧背斷隆影響,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要表現(xiàn)為近東西向的大斷裂。大斷裂構(gòu)造規(guī)模大,在地表延長一般可以達(dá)上百公里,不同期次的巖漿活動(dòng)往往與該類型斷裂有關(guān),各類巖漿巖常常沿該類斷裂帶分布。
表1 區(qū)域地層簡表
區(qū)域上巖漿活動(dòng)比較強(qiáng)烈,主要為燕山晚期中酸性巖漿巖燕和喜馬拉雅期巖漿巖。沿納木錯(cuò)—嘉黎斷裂帶燕山晚期巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈,以納木錯(cuò)—嘉黎斷裂帶為界,北部屬桑雄—同德亞帶,南部為當(dāng)雄—嘉黎亞帶,在空間上它們呈斷續(xù)帶狀分布,與同時(shí)期的基性、中酸性和酸性火山巖緊密伴生。沿羊八井—當(dāng)雄一帶青藏公路沿線出露,受北東—南西向構(gòu)造控制的喜馬拉雅期巖漿巖比較發(fā)育,多呈小巖基、巖株、巖脈侵入到念青唐古拉群、石炭系旁多群之中,接觸界線不規(guī)則,沿板理或裂隙呈脈狀、巖枝狀貫入,接觸帶常見數(shù)十厘米到數(shù)米的圍巖捕虜體及其蝕變烘烤現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)與成礦的關(guān)系密切,與燕山晚期中酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液活動(dòng)引起廣泛的構(gòu)造蝕變巖型、石英脈型金礦化;與喜山期火山巖漿活動(dòng)有關(guān)的礦產(chǎn)有斑巖型銅、鉬礦和鉛鋅銀礦等。銅鉛鋅多金屬礦床、礦(化)點(diǎn)、多金屬地球化學(xué)異常均呈近東西向帶狀展布,成礦地質(zhì)條件有利。已發(fā)現(xiàn)主要礦床類型為矽卡巖型銅鉛鋅多金屬礦,其次為熱液型鉛鋅銀多金屬礦。該區(qū)成礦地質(zhì)條件好,資源潛力巨大。
礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于隆格爾—工布江達(dá)斷隆帶中段北部,納木錯(cuò)—嘉黎斷裂帶南側(cè),礦區(qū)地層為石炭系旁多群,巖漿巖為燕山晚期白云二長花崗巖,構(gòu)造以褶皺及斷裂為主,成礦地質(zhì)條件十分有利。
2.1 地層
礦區(qū)出露地層簡單,主要為石炭系旁多群(Cpn)及第四系(Q)(見圖2)(據(jù)劉龍等修編,2012)。根據(jù)巖性特征將旁多群(Cpn)劃分為2段。
圖2 拉屋礦區(qū)地質(zhì)略圖
(1)石炭系旁多群第一段(Cpn1)。分布在礦區(qū)的中部大片地區(qū)。巖性為絹云板巖、粉砂質(zhì)板巖,夾大理巖。板巖常變質(zhì)為角巖、大理巖,也常常蝕變?yōu)橥篙x石榴矽卡巖,該段地層為礦區(qū)的主要含礦層位。
(2)石炭系旁多群第二段(Cpn2)。分布在F3南側(cè)和礦區(qū)北側(cè)。下部以青灰色絹云母板巖為主,上部板巖中含砂質(zhì)增多,厚層石英砂巖夾層在F3北側(cè)。該層在礦區(qū)范圍內(nèi)未岀露完全。
(3)第四系(Q)。由沖積物、洪積物和坡積堆積組成;沖積物沿主要河道分布;坡積物主要沿山坡坡腳分布。洪積物沿季節(jié)性沖溝分布。
2.2 構(gòu)造
(1)褶皺。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的一級(jí)褶皺是日音拿背斜,背斜軸向北西西向,礦區(qū)內(nèi)延伸6.6km,南翼被F3所切。背斜軸部附近較寬緩,南翼靠近F3處較陡。北翼傾向北西,傾角較緩。南翼傾向和傾角變化較大,傾向南西,傾角較緩。背斜向西傾伏。軸線有直起伏。背斜南翼,發(fā)育由半背斜或半向斜組成的次級(jí)裙邊褶皺,幅寬一般幾十至百余米。軸向與主褶皺軸向垂直。
(2)斷裂。礦區(qū)內(nèi)斷層主要發(fā)育有北西向和北北東向2組,而以北西向規(guī)模較大。斷裂大多為壓扭性質(zhì),斷面平直陡立,角礫大小相近,多具定向排列,有時(shí)出現(xiàn)構(gòu)造透鏡體。平行斷裂了密集劈理面發(fā)育。
拉屋斷裂(F3):該斷裂是一條區(qū)域性的斷層。礦區(qū)內(nèi)出露長度6.6km,兩端延出礦區(qū)。斷層總體走向北西,傾向較緩,局部(礦區(qū)東端)傾向南南西。傾角較陡。整個(gè)斷裂帶寬約50m。斷層切割了日音拿背斜南翼的旁多群地層,北盤的旁多群一段板巖夾碳酸鹽巖與南盤的旁多群二段板巖接觸。斷層早期具有由北向南的逆沖性質(zhì),后期沿逆沖面產(chǎn)生走滑。
F3整個(gè)斷裂帶被次生石英巖所充填。石英巖與圍巖接觸部位發(fā)育與斷裂平行的密集劈理化理、構(gòu)造透鏡體。石英巖內(nèi)常發(fā)育后期破碎帶及裂隙,沿后期破碎帶或裂隙時(shí)有浸染狀黃鐵礦、黃銅礦化的發(fā)育。
2.3 巖漿巖
礦區(qū)內(nèi)主要分布的是白云母二長花崗巖,有一定的出露面積。地表主要出露有4個(gè)巖體,呈巖株、巖墻狀產(chǎn)出。地表出露面積0.05~0.8km2。與圍巖呈侵入接觸關(guān)系。顏色呈灰白色,細(xì)粒—中?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。據(jù)2007年對(duì)巖體進(jìn)行采樣分析成果,白云二長花崗巖∑REE含量較低,輕重稀土分餾程度較弱,具明顯的銪負(fù)異常,具S型花崗巖特征,為鈉質(zhì)過鋁質(zhì)鈣堿性巖系,具后碰撞花崗巖特征(黃波等,2006)。
3.1 礦體地質(zhì)特征
經(jīng)過多年工作,到2011年底止,礦區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了20多個(gè)礦體,大部分以隱伏礦體的形式產(chǎn)出,主要分成2個(gè)類型,其一,是裂隙充填型,受斷裂破碎帶或裂隙控制,如F3斷裂帶上的幾個(gè)礦體,主要是黃銅礦化,有時(shí)伴生Au、Ag。其二,是順層的矽卡巖型,礦體受層位控制,即旁多群一段的角巖夾矽卡巖,有利的賦礦巖性主要是矽卡巖,其次是鈣質(zhì)角巖、角巖和大理巖。礦體形態(tài)呈透鏡狀、似層狀、囊狀等,在有利層位中,往往呈礦體群的形式產(chǎn)出。礦種以銅、鉛鋅為主,常含伴生Ag。
(1)裂隙充填型。在礦區(qū)內(nèi)為V1、V2、V3號(hào)礦體,其主要特征如下:
V1礦體:分布在F3的西段,受構(gòu)造破碎帶F3控制,走向118°,傾向北東,傾角65°??刂崎L度110m,礦體平均厚度6.50m,銅平均品位0.57%,伴生銀品位9.41g∕t。
V2礦體:礦體產(chǎn)于F3構(gòu)造帶中,走向116°,傾向北東,傾角65°??刂崎L度178m,平均厚度7.63m,銅平均品位0.55%,伴生銀品位11.47g∕t。
V3礦體:產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶F3中。走向127°,傾向北東,傾角60°。控制長度110m,平均厚度4.66m,銅平均品位0.84%。礦體賦礦圍巖為碎裂化板巖,石英脈發(fā)育,見有少量孔雀石。
(2)順層的矽卡巖型。礦區(qū)內(nèi)主要有V5、V11、V12、V13號(hào)礦體,其中V5礦體出露于地表,V11、V12、V13號(hào)礦體為隱伏型礦體,通過鉆孔和探礦坑道控制,V11、V12號(hào)礦體產(chǎn)于礦體V5礦體與V6礦體之間,V13號(hào)礦體,產(chǎn)于V5號(hào)礦體南西方向約40m。礦體主要以似層狀,其次為透鏡狀產(chǎn)出,局部有分枝、復(fù)合和收縮、膨大現(xiàn)象,礦體多呈北西—南東走向,傾角多數(shù)較緩,一般不超過35°,Pb+Zn一般為2%~5%,多數(shù)礦體伴生Cu:0.41%~0.67%,及可供利用的Ag元素,屬有用組分分布均勻—較均勻型礦體。
礦區(qū)內(nèi)走向北西,傾角緩的礦體有V10、V14、V15、V16、V17、V18、V19、V20、V21、V22、V23、V24、 V25號(hào)礦體,礦體多數(shù)以似層狀,少數(shù)為透鏡狀產(chǎn)出,局部有分枝、復(fù)合和收縮、膨大現(xiàn)象,長度80~243m,一般100~150m,厚度1.09~12.8m,一般3~8m,Pb+ Zn在1%~5%,多數(shù)在2%~4%,多數(shù)礦體伴生Cu及可供利用的Ag元素,也屬有用組份分布均勻—較均勻型礦體。
礦區(qū)內(nèi)走向北東,傾角也緩的礦體有V6、V7、V8號(hào)礦體,礦體也以似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,局部有分枝、復(fù)合和收縮、膨大現(xiàn)象,長度在60~80m,寬度2~5.5m,Pb+Zn約為2%,礦體伴生Cu及可供利用的Ag元素,也屬有用組份分布均勻—較均勻型礦體。
3.2 礦石質(zhì)量
3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造
(1)礦石結(jié)構(gòu)。金屬礦物主要呈半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)分布于巖石中,部份礦石黃銅礦呈乳滴狀固溶體結(jié)構(gòu)分布于閃鋅礦中。
(2)礦石構(gòu)造。構(gòu)造主要有細(xì)脈浸染狀、網(wǎng)脈狀、碎裂狀、稠密浸染狀、角礫狀、條帶狀、塊狀構(gòu)造等。
3.2.2 礦石的礦物組成
礦石中金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、孔雀石、藍(lán)銅礦、方鉛礦、閃鋅礦和褐鐵礦;脈石礦物主要有綠泥石、綠簾石、鈣鋁榴石、透輝石、石英、方解石等。
4.1 成礦地質(zhì)條件
(1)地層條件。礦區(qū)內(nèi)與多金屬礦化有關(guān)的巖石類型為石炭系旁多群的條帶狀大理巖及其與砂質(zhì)板巖組成的互層和碎裂石英砂巖,在旁多群中,這幾種巖石中的成礦元素平均含量高于區(qū)域背景含量,在成礦作用過程中其中的多金屬元素得到了有效的富集,為成礦提供了部分物質(zhì)來源。
(2)構(gòu)造條件。礦區(qū)以北約20km處的納木錯(cuò)—嘉黎斷裂為區(qū)域性斷裂,該斷裂控制了區(qū)域地層、巖漿巖的展布,沿?cái)嗔褞蓚?cè)多金屬礦呈近東西向的帶狀展布,說明該斷裂為成礦物質(zhì)的運(yùn)移提供了通道。礦區(qū)內(nèi)北西向的拉屋斷裂,北西向的日音拿背斜軸部的轉(zhuǎn)折及傾伏部位,大理巖和砂質(zhì)板巖的層間接觸部位為熱液和圍巖發(fā)生交代作用及礦液的沉淀提供了空間,為礦區(qū)內(nèi)的儲(chǔ)礦構(gòu)造。
(3)巖漿巖條件。與礦區(qū)成礦關(guān)系密切的巖漿巖為日音拿巖體。該巖體主要為白云母二長花崗巖。巖體呈巖株、巖枝不規(guī)則狀分布于礦區(qū)中東部及拉屋斷裂中。與圍巖呈侵入接觸關(guān)系,在外接觸帶形成矽卡巖型多金屬礦體。
礦區(qū)的白云二長花崗巖與中國二長花崗巖相比,日音拿白云母二長花崗巖體為鈉質(zhì)過鋁鈣堿性巖系,具后碰撞花崗巖特征,對(duì)形成矽卡巖型礦床較為有利。從巖石中較高鈉質(zhì)來看,源巖中可能有部分基性物質(zhì)加入。
矽卡巖型銅鉛鋅多金屬礦化分布在日音拿巖體外接觸帶0~2km范圍內(nèi)的矽卡巖之中,熱液型銅礦化分布于距巖體1~4km范圍內(nèi)的北西向斷裂帶之中;日音拿巖體白云二長花崗巖中成礦元素平均含量高于區(qū)域背景含量;以上均說明燕山晚期白云二長花崗巖和銅鉛鋅多金屬礦化有著密切的關(guān)系,白云二長花崗巖的侵入不僅為成礦提供了熱源,也提供了大部分物質(zhì)來源(黃波等,2008)。
(4)稀土元素含量特征。根據(jù)在礦區(qū)共采5件樣品進(jìn)行稀土元素含量分析礦區(qū)白云二長花崗巖∑REE含量較低(王隨中等,2006;黃波等,2008),輕重稀土分餾程度較弱,具明顯銪負(fù)異常,具S型花崗巖特征;而其較低的稀土含量及弱的分餾程度反映出源巖成熟度較低,可能為成熟度較低的雜砂巖,但成分中有較多基性組份加入,與化學(xué)成分所反映的特征近于一致。黃銅礦化石英脈、矽卡巖型礦石與白云母二長花崗巖∑REE含量相似,說明三者可能存在著一定的相似性,推測(cè)可能的為同一次熱事件產(chǎn)物,形成于同一時(shí)代。石英砂巖與前者相比,差別較大,礦化與其關(guān)系不明顯,石英脈稀土元素含量明顯較低,并具明顯的正銪異常,物源可能來自于深部地幔熔體(流體)。
4.2 礦床成因
由上可知本區(qū)地層巖性、構(gòu)造、巖漿巖對(duì)于礦床的形成起控制作用,其中巖漿巖中的白云母花崗巖起主導(dǎo)作用。由于地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生褶皺(日音拿背斜)、斷裂(F3斷裂及旁側(cè)次級(jí)裂隙),從而引起巖漿巖的侵入并與旁多群中的灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r產(chǎn)生交代變質(zhì)作用,形成大理巖、矽卡巖等,同時(shí)巖漿攜帶的成礦物質(zhì),經(jīng)接觸交代作用,含礦熱液在構(gòu)造—熱液蝕變巖帶中交代、充填、富積,此為礦化的主要階段。此后,又經(jīng)歷了后期熱液活動(dòng)的進(jìn)一步疊加改造使含礦元素進(jìn)一步富積,形成矽卡巖礦床。
斷裂型(熱液充填的脈狀礦床)其成因?yàn)檠嗌酵砥诎自贫L花崗巖的上侵過程中,由巖漿中帶出的礦液,通過F3斷層的裂隙溢出在成礦有利部位富集成礦。
經(jīng)過工程驗(yàn)證結(jié)合礦床特征,我們總結(jié)出如下的找礦標(biāo)志:
(1)地層標(biāo)志:石炭系旁多群第一段中的矽卡巖、角巖及大理巖是礦區(qū)有利找礦標(biāo)志;
(2)構(gòu)造標(biāo)志:北西向的拉屋斷裂,日音拿背斜構(gòu)造的轉(zhuǎn)折端及傾伏部位,大理巖和角巖的接觸面等是成礦的有利部位;
(3)巖漿巖標(biāo)志:日音拿巖體外接觸帶0~2km為矽卡巖型銅鉛鋅礦化的有利地段;
(4)圍巖蝕變標(biāo)志:矽卡巖化、硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化等;
(5)礦體的露頭是找礦的直接標(biāo)志。如矽卡巖礦體露頭,金屬礦物及氧化物(黃銅礦、藍(lán)銅礦、孔雀石、褐鐵礦等);
(6)地球化學(xué)標(biāo)志:化探Cu、Pb、Zn及伴生元素(Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As等)組合異常;
(7)地球物理標(biāo)志:區(qū)內(nèi)地層與礦體電性差異顯著,礦體具備明顯的低阻、高極化特征為找礦有利地段。
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P618.4
A
1004-5716(2015)04-0174-05
2014-04-21
劉路(1984-),男(漢族),湖北潛江人,助理工程師,現(xiàn)從事地質(zhì)勘查技術(shù)工作。