瞿承燚
(福建省地質調查研究院,福州,350013)
岡底斯是一條重要的構造帶,也是一條重要的成礦帶。近年來,在岡底斯成礦帶的找礦工作取得了重大突破[1],發(fā)現(xiàn)了甲馬、驅龍等大型斑巖-矽卡巖型銅多金屬礦床[2,3 ]。強昂多杰鉬(銅)多金屬礦位于工布江達縣強昂多杰—多青崗一帶,處于岡底斯成礦帶東段,該區(qū)成礦以鉬為主,區(qū)域上具有較優(yōu)越的成礦地質條件[4]。
礦區(qū)位于岡底斯成礦帶東段,岡底斯—念青唐古拉板片中段南部邊緣的岡底斯陸緣火山-巖漿弧的東段與念青唐古拉弧背斷隆的過渡地帶,南臨雅魯藏布江縫合帶。地層區(qū)劃屬岡底斯—騰沖地層區(qū),拉薩—察隅分區(qū)的北部地層小區(qū)。
區(qū)域地層主要出露有前奧陶世雷龍庫組、馬布庫組等變質地層,及中-晚侏羅世葉巴組火山-沉積地層等。前奧陶世雷龍庫組以變粒巖、石英巖為主,夾云母片巖;馬布庫組以石英片巖、云母片巖為主,夾石英巖、變粒巖等。中-晚侏羅世葉巴組分布廣泛,可劃分為3個巖性段,第一段為變質長石石英砂巖、片理化粉砂巖,夾鐵質石英粗砂巖等;第二段為一套基性-酸性雙峰式火山巖,夾碎屑巖組合,具有高含鈣質特征;第三段為變質石英砂巖、變質長石石英粉砂巖,夾變質中酸性火山碎屑巖等。其中,中-晚侏羅世葉巴組的第二段為成礦層位。
區(qū)域上侵入巖主要為早、晚白堊世,次為古近紀,局部出露中新世斑巖體。巖性以二長花崗巖為主,其次為花崗閃長巖、正長花崗巖,另有少量的花崗斑巖、花崗閃長斑巖、閃長(玢)巖、輝長巖、輝綠(玢)巖脈等。
區(qū)域上形成了不同時期各具特色的構造形跡組合,加里東期以強塑性撓曲、脆韌性剪切變形為特征;印支-華力西期則處于相對穩(wěn)定的構造環(huán)境,以頻繁的振蕩活動為主要特點;印支期之后,特別是燕山期,地殼活動頻繁、強烈,以地殼淺層次脆韌性變形為主[5];長期的構造變動,最終造就了該區(qū)以北西向構造為主,北東向構造次之,近東西向、南北向構造形跡零星分布的構造格局(圖1),北西、北東向為脆性、脆韌性斷裂帶和逆沖滑脫構造,褶皺構造[6,7 ]。
圖1 強昂多杰鉬(銅)多金屬礦區(qū)域地質礦產簡圖Fig.1 Regional geologic map of Qiangangduojie cuprum-molybdenum polymetallic deposit1~3—中-晚侏羅世葉巴組;4~5—前奧陶世馬布庫組;6~7—前奧陶世雷龍庫組;8—古新世二長花崗巖;9—晚白堊世正長花崗巖;10—晚白堊世黑云二長花崗巖;11—早白堊世花崗閃長巖;12—花崗閃長斑巖;13—閃長斑巖;14—花崗偉晶巖脈;15—石英脈/基性巖脈;16—花崗巖/閃長巖;17—地質界線/巖相界線;18—斷層;19—韌性剪切帶;20—鉬礦點;21—銅礦點;22—研究區(qū)范圍
礦區(qū)地層單一,主要為中晚侏羅世葉巴組第二段,巖性為一套基性、酸性雙峰式火山巖夾碎屑巖組合,以變玄武巖、變玄武質熔結凝灰?guī)r、變英安流紋巖、變流紋巖、變英安巖、變流紋英安巖、變英安質凝灰熔巖、變英安質晶屑凝灰熔巖為主,夾少量礫巖、砂礫巖、石英砂巖、鈣質砂巖、絹云板巖、鈣質板巖、石灰?guī)r等。從巖石化學成分看,火山巖“雙峰式”特征明顯[ 8,9 ],SiO2含量集中在41%~50.4%和64%~69%兩個區(qū)間,主要為玄武巖和英安巖兩類。玄武巖中CaO、MgO含量較高,CaO 7.5%~13.17%,MgO 6.41%~10.51%。
礦區(qū)巖漿巖有早白堊世花崗閃長巖、古新世二長花崗巖,晚期細晶巖脈、閃長玢巖脈、花崗細晶巖、基性巖脈等普遍發(fā)育,均呈北西向展布。早白堊世侵入巖出露面積較大,主要呈巖基狀產出,少量呈巖瘤狀,但多被后期的巖體侵入分割。巖體中發(fā)育有較多的深源閃長質包體,包體成分為深灰色細粒石英閃長巖和黑云閃長巖。早白堊世侵入巖可進一步劃分為中細?;◢忛W長巖、中?;◢忛W長巖和中粗?;◢忛W長巖等巖相。早白堊侵入巖巖石化學成分,SiO2含量為56.2%~73.64%,均屬中酸性巖,以酸性巖占主體,少量為中性巖,以超酸富堿為特征,巖石鋁飽和度分類均為鋁過飽和類型,由里特曼指數(shù)來看,巖石屬于鈣堿性系列[10]。
區(qū)內淺灰白色中細?;◢忛W長巖侵入中晚侏羅世葉巴組第二段的淺變質火山巖和淺灰白色變質中層狀長石石英砂巖中,被古新世二長花崗巖侵入,而在巖體內留下的淺變質火山巖和淺變質沉積巖捕擄體或殘留頂蓋,以及在其內外接觸帶或其附近發(fā)育角巖(化)、矽卡巖化、黃鐵礦化,并有銅、鉬礦化等礦化蝕變現(xiàn)象?;◢忛W長巖中采用鋯石U-Pb SHRIMP法獲得同位素年齡141 Ma,并在該樣品的包體中獲得同位素年齡(263±2)Ma,說明該巖體在形成過程中有更早期的物質融熔加入。
測區(qū)以北西向構造為主,北東向構造次之,近東西向、南北向構造形跡零星分布。其中北東向發(fā)育較晚,明顯切割北西向構造(圖2)。
北西向主要為壓扭性剪切韌性斷層,其次為壓性逆斷層,是強昂多杰鉬銅礦的控礦、導礦及容礦構造之一。剪切韌性斷層長約28 km,寬約10 m,傾向北東,傾角約80°。斷層切割比較深,上下盤均具強烈的硅化、綠泥石化,其中,有揉皺狀石英細脈分布。斷層帶內有碎裂巖、碎粉巖、糜棱巖、斷層角礫巖、構造片巖等。巖石遭受韌性剪切力作用,淺色礦物和暗色礦物重結晶在巖石中重新組成形成黑白相間分布的條帶,后期見有脈體貫入,脈體有碎裂現(xiàn)象,具有多期活動性質;壓性逆斷層是由多條斷裂組成,長約6.0 km,寬為15~100 m,傾向南西,傾角65°~85°,斷層內可見綠泥石化、硅化等現(xiàn)象,并有石英脈和輝綠玢巖脈沿斷裂貫入。
北東向主要為一系列脆性斷層,個別斷層縱貫整個測區(qū),長度為52.5 km,寬10~30 m,產狀較陡傾,多傾向北西,局部傾向南東,傾角70°~80°。斷層局部斷面光滑,見有擦痕,帶內的巖石強烈破碎,多已糜棱巖化,有斷層角礫、石英透鏡體及硅化現(xiàn)象,兩側發(fā)育“S”型小揉皺,偶見細?;◢弾r沿斷裂貫入。該系列斷層具有多期活動的特征,為先壓后張左旋走滑斷層,并切割早期的北西向斷裂。
圖2 強昂多杰鉬(銅)多金屬礦礦區(qū)地質圖Fig.2 Geologic map of Qiangangduojie cuprum-molybdenum polymetallic deposit1—中-晚侏羅世葉巴組第二段;2—古新世二長花崗巖;3—早白堊世花崗閃長巖;4—基性巖脈;5—石英脈/閃長巖;6—玄武巖;7—英安質流紋巖;8—流紋巖;9—砂巖;10—石英雜砂巖;11—花崗閃長巖;12—二長花崗巖;13—硅化/角巖化;14—黃鐵礦化/銅藍;15—褐鐵礦化/輝鉬礦化;16—綠簾石化/綠泥石化;17—地質界線/巖相界線;18—片理;19—正斷層/性質不明斷層;20—逆斷層/平移斷層;21—韌性剪切帶;22—節(jié)理產狀/層理產狀;23—銅礦化體;24—鉬礦體及編號;25—探槽及編號;26—礦床地質剖面;27—物探測線
近東西向、南北斷層,受后期的構造破壞改造,保存不完整而零星出露,總體規(guī)模比較小,由主要的構造斷裂(北西、北東向斷裂)所派生的次一級斷裂或裂隙,也是礦區(qū)的控礦、容礦構造。
受以北西、北東向構造的影響,葉巴組二段火山巖構造現(xiàn)象較豐富[11 ],具有較強的韌性、脆性變形特征,整體變形方向與區(qū)域構造方向一致。韌性剪切作用主要呈北西向,部分裂隙中充填的石英脈呈無根褶皺、腸狀褶皺狀。巖石表現(xiàn)出強烈的透入性劈理化,在火山角礫巖及含火山角礫凝灰?guī)r中,火山角礫定向拉長排列并顯示剪切變形。脆性變形主要呈北東向,節(jié)理、裂隙發(fā)育,偶見節(jié)理中充填有石英脈,石英脈強脆性變形,礦化現(xiàn)象明顯。片理化發(fā)育在斷層或斷裂附近,片理化強帶和弱帶相間出現(xiàn)。
礦區(qū)圍巖蝕變發(fā)育。在花崗閃長巖巖體與葉巴組中高鈣層位的內、外接觸帶上或其附近具有較強的巖漿熱液充填交代型礦化蝕變現(xiàn)象。從巖體邊部向外,礦化蝕變逐漸減弱,分帶現(xiàn)象明顯。
在內接觸帶花崗閃長巖體中的礦體由北西向多條含礦石英脈組成,石英脈多具有分枝復合和尖滅現(xiàn)象,巖體具強烈的硅化、絹石巖化,巖石堅硬,普遍發(fā)育石英脈,石英脈大多數(shù)具輝鉬礦化。
在接觸帶內形成矽卡巖類變質巖,巖石類型有透輝石榴矽卡巖、石榴綠簾矽卡巖、石榴透輝矽卡巖等,主要變質礦物有透輝石、石榴石、硅灰石、綠簾石、綠泥石等,礦化有輝鉬礦化、磁鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、銅藍化等。
在外接觸帶的地層中蝕變有綠泥石化、綠簾石化、角巖化、黃鐵絹英巖化、褐鐵礦化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化、大理巖化等,礦化類型有黃鐵礦化、黃銅礦化,次生銅藍化、孔雀石化等。
根據(jù)1∶5萬水系沉積物測量資料(圖3),區(qū)內圈定3個綜合異常濃集中心,從北向南編號為ZMHS-1、ZMHS-2、ZMHS-3,綜合異常面積約4.3 km2。
ZMHS-1異常:位于北部強昂多杰一帶,呈北西向條帶狀展布,異常由Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sn、Mo、W等元素組成,各元素套疊較好,強度較高。綜合異常長2.7 km,寬0.8 km,面積2.1 km2。異常與強昂多杰3條北西向鉬(銅)多金屬礦礦體及北西向構造帶的空間分布一致,為礦致異常。通過地表調查發(fā)現(xiàn),在花崗閃長巖中可見密集、稀疏相間的北西向寬1~10 cm的石英脈,部分石英脈輝鉬礦化明顯,并具有強烈的褐鐵礦化現(xiàn)象;在葉巴組與花崗閃長巖接觸帶中發(fā)現(xiàn)黃鐵礦化、黃銅礦化、孔雀石化等。異常具有向北西方向伸展趨勢,具有良好的找礦前景。
ZMHS-2異常:位于礦區(qū)西南部,呈橢圓狀展布,異常由Cu、Pb、Zn、Sb、Hg、Mn等元素組成。異常長1.1 km,寬0.9 km,面積0.6 km2,其中Mn具有北西向展布趨勢,其他元素具有北東向展布趨勢。異常位于北東和北西西向主構造(斷層)的交會部位附近,地表出露中晚侏羅世葉巴組第二段,有少量的角巖化、硅化現(xiàn)象,但未發(fā)現(xiàn)明顯的礦化體,推測異常可能由隱伏巖體或構造活動引起。
圖3 強昂多杰鉬(銅)多金屬礦水系沉積物異常圖(范圍和圖2一致)Fig.3 Stream sediment anomaly map of Qiangangduojie cuprum-molybdenum polymetallic deposit1—銅異常;2— 鉛異常;3— 鋅異常;4—砷異常;5— 銻異常;6—汞異常;7— 銀異常;8—鎢異常;9—錫異常;10—鉬元素;11—錳異常;12—綜合異常編號
ZMHS-3異常:位于礦區(qū)南部,呈近橢圓形展布,有北西、北東2個方向,以北東向為主。由Cu、Ag、As、W、Sn、Mn等元素組成,異常長1.9 km,寬1.9 km,面積約1.6 km2。異常與司馬朗曲銅礦化點較吻合。通過野外地表工作發(fā)現(xiàn)北東、北西西向2組斷裂,一條北西向韌性剪切帶,在剪切帶附近有明顯的輝鉬礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、孔雀石化、角巖化、硅化等礦化蝕變,在北東、北西西向2組斷裂交會部位發(fā)育寬200 m,長500 m的花崗閃長巖,巖體中偶見有北西向含礦石英脈。
1∶1萬激電中梯剖面測量顯示,沿剖面極化效應較強,視極化率背景值6%~8%,極值達12%。在高極化背景場上疊加有4個較強的異常區(qū)(圖4,5),編號分別為DHJ-1、DHJ-2、DHJ-3、DHJ-4,其中DHJ-1異常具有強極化、高電阻異常特征,DHJ-2、DHJ-3、DHJ-4異常具有高極化、高電阻特征。
圖4 強昂多杰鉬(銅)多金屬礦體激電中梯測量剖面-平面圖Fig.4 Diagram showing the geological comprehensive profile-plane in ηs、ρs exploration lines
DHJ-1激電異常:位于剖面的西南部,220和225剖面線穿過該異常,兩剖面異常形態(tài)一致,異常區(qū)曲線波動,非單一極化體特征明顯。兩剖面異常強度近于相等,220線ηsmax=12.5%,225線ηsmax=12.2%,異常中心位于225點附近,兩側曲線較為平坦,背景值約7%,異常半極值寬度80 m??傮w看,曲線西陡東緩。視電阻率(ρs)呈高阻和激電異常對應,寬度略大于激電異常,ρsmax=2 900 Ω·m。該異常表現(xiàn)出的多極化體特征,和地表Ⅰ鉬礦體完全對應,高極化、高阻特征和物性測定的含礦石英脈一致,推斷該異常是由含黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦等多金屬礦化的石英脈引起。
圖5 225線(剖面pm926)物探地質綜合剖面圖Fig.5 Diagram showing the geological comprehensive profile-plane in the No.pm926(225line),ηs、ρs exploration lines
DHJ-2激電異常:位于剖面的中西部260~274點,沿剖面寬約140 m,異常沿剖面呈現(xiàn)多峰,非單一極化體引起,視極化率極大值為11.5%,位于268/225點,背景值約為8%。與之對應的視電阻率(ρs)呈高阻態(tài),曲線與其同步變化,ρsmax為2 450 Ω·m,位于272/225點。該特征與地表Ⅱ鉬礦體對應,即為礦致異常。
DHJ-3激電異常:位于剖面的中東部310~320點,寬約200 m。背景值約8.5%,ηsmax=11.6%,位于316/225點;異常兩翼曲線波動向上。異常區(qū)與礦區(qū)北西向韌性剪切帶對應,物性測定中的含礦石英巖具有高阻、高極化特征,推斷該異常對應的破碎帶中有可能存在含礦地質體。
DHJ-4激電異常:位于剖面的東部364~374點,寬約100 m,視極化率(ηs)曲線西緩東陡,視極化率極大值為10.3%位于370/225點;與之對應的視電阻率(ρs)曲線同步變化,呈高阻態(tài),視電阻率極大值為2 580 Ω·m位于370/225點。該異常和地表Ⅲ鉬(銅)礦體對應,推斷該異常為礦致異常。
強昂多杰鉬(銅)多金屬礦礦體主要貯存于中-晚侏羅世葉巴組第二段(含火山巖段)變基性-中酸性火山巖夾碎屑巖和碳酸鹽巖(石灰?guī)r)組合與早白堊世中細?;◢忛W長巖及各種脈體內外接觸帶上或附近的構造裂隙中。地表已發(fā)現(xiàn)鉬礦體3條,主要受北西向次級斷裂控制,輝鉬礦與北西向石英脈密切相關,多分布在石英脈與圍巖的接觸面上和裂隙中,少量呈團塊狀、雞窩狀、鱗片狀集合體分布,脈體中見有較好的輝鉬礦化、黃鐵礦化等,局部見少量的銅藍、孔雀石礦化,礦體分布與激電異常、水系沉積物異常吻合較好。
Ⅰ鉬礦體:是礦區(qū)內最主要的鉬礦體之一,產于早白堊世花崗閃長巖與中-晚侏羅世葉巴組內接觸帶附近,由TC001、TC301、TC601控制。礦體由多條含輝鉬礦石英脈組成,石英脈多具有分枝復合和尖滅現(xiàn)象。石英脈最寬10 cm,最窄的只有1 cm,總體近北西向平行延伸,傾向北東,傾角較陡。礦體控制長度大于500 m,厚度變化大,單工程控制礦體真厚度為4.81~15.46 m,鉬品位為0.087%~0.762%,平均品位0.548%。
Ⅱ鉬礦體:與Ⅰ鉬礦體相似,同樣產于早白堊世花崗閃長巖與中-晚侏羅世葉巴組之內接觸帶附近,由TC001、TC301、TC601控制。礦體由多條含輝鉬礦石英脈組成,石英脈多具有分枝復合和尖滅現(xiàn)象。總體近北西向平行延伸,傾向北東,傾角在85°以上。礦體控制長度約500 m,礦體真厚度為1.06~4.38 m,鉬品位為0.032%~0.369%,平均品位0.299%。
Ⅲ鉬(銅)礦體:產于早白堊世花崗閃長巖與中-晚侏羅世葉巴組之內、外接觸帶上,由TC001、TC301、TC601控制。礦體同樣也是由多條含輝鉬礦石英脈組成,石英脈多具有分枝復合和尖滅現(xiàn)象。總體近北西向平行延伸,傾向北東,傾角與Ⅱ鉬礦體相似。礦體總體較小,寬度變化較大,真厚度0.96~5.57 m,鉬品位為0.037%~0.242%,平均品位0.207%,伴生銅。
區(qū)內以原生礦石為主,少見氧化礦,屬硫化物礦石。礦石礦物主要有輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦及斑銅礦等,次生礦物為孔雀石、銅藍、褐鐵礦等;脈石礦物主要為石英、鉀長石、斜長石、黑云母,次要礦物有絹云母、綠泥石、綠簾石、石榴子石、透輝石、方解石、角閃石等。
輝鉬礦結晶形態(tài)變化較大,總體趨于自形-半自形片狀、鱗片狀,呈細脈浸染狀散布于礦石中,呈片狀、鱗片狀、絲條狀、星點狀、團斑狀集合體?;疑珡娊饘俟鉂桑糠州x鉬礦可見撓曲、彎折現(xiàn)象。輝鉬礦與石英的關系密切,大部分包裹于石英(脈)中。
礦石構造相對較簡單,輝鉬礦以微細粒、細粒浸染狀構造為主,次為脈狀構造。脈狀構造以微脈、細脈構造最為發(fā)育,黃鐵礦、輝鉬礦集合體沿巖石裂隙充填形成帶狀構造。
(1)晚侏羅世葉巴組第二段巖性為一套基性、酸性雙峰式火山巖夾碎屑巖組合,是高含鈣層位,經與早白堊世花崗閃長巖接觸交代作用,形成矽卡巖類礦物,礦體主要貯存于巖體與該地層的內、外接觸帶上或其附近。
(2)燕山期早白堊世花崗閃長巖與成礦關系密切,為成礦提供成礦熱液,是成礦的物質來源及動力來源[12],在與圍巖的接觸帶附近發(fā)育較為密集的含礦石英脈。測區(qū)北西向主斷裂構造及次一級近東西向、(近)南北向、北東向斷裂及裂隙,為熱液活動和成礦物質遷移、沉淀提供良好的通道和定位空間,是測區(qū)主要控礦、導礦及容礦構造。輝鉬礦與北西向石英脈密切相關,多分布在石英脈與圍巖的接觸面上和裂隙中。
(3)礦區(qū)圍巖蝕變具有較強的巖漿熱液充填交代型礦化蝕變現(xiàn)象,從巖體邊部向外,礦化蝕變逐漸減弱,分帶現(xiàn)象明顯。筆者認為該測區(qū)礦床成因類型應屬熱液充填交代型礦床。
測區(qū)位于岡底斯成礦帶東段,成礦地質條件優(yōu)越。葉巴組第二段中酸、酸性火山巖噴發(fā)-沉積建造與碳酸鹽巖建造是區(qū)內有利的成礦地層;早白堊世花崗閃長巖分布廣泛,與成礦關系密切; 廣泛分布的北西向主斷裂構造及次一級斷裂及裂隙、侵入巖與地層接觸帶等控制著礦(化)體的產出;地表礦化蝕變明顯,巖體及圍巖中的石英脈具輝鉬礦化現(xiàn)象,強烈的硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等蝕變帶與礦化關系密切,葉巴組中高含鈣層位中具顯著的含金屬硫化物硅化層位;區(qū)內具有較好的主成礦元素Mo、Cu及半生元素異常,并有較好的激電異常。因此,認為工布江達縣強昂多杰—多青崗一帶,成礦地質條件優(yōu)越,具有良好的找礦前景。
(1)中-晚侏羅世葉巴組第二段中酸、酸性火山巖噴發(fā)-沉積建造與碳酸鹽巖建造是尋找鉬銅多金屬礦的主要標志。
(2)早白堊世花崗閃長巖與成礦關系密切,也是測區(qū)尋找鉬銅多金屬礦的找礦標志。
(3)測區(qū)北西向主斷裂構造及次一級近東西向、(近)南北向、北東向斷裂及裂隙、侵入巖與地層接觸帶是控礦、容礦構造,也是區(qū)內主要找礦標志。
(4)地表礦化為最直觀找礦標志,輝鉬礦與石英脈關系密切,含輝鉬礦石英脈是最直接的找礦標志。強烈的硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等蝕變帶與礦化關系密切,近礦圍巖蝕變特別是葉巴組中高含鈣層位中含金屬硫化物的硅化層位為顯著的找礦標志。
(5)該區(qū)主成礦元素Mo、Cu及伴生元素異常,呈北西向的激電異常,視電阻率小于或等于2 900 Ω·m,視極化率大于10%,是該區(qū)重要的找礦標志。
(1)強昂多杰鉬(銅)多金屬礦礦體,主要貯存于中-晚侏羅世葉巴組中高含鈣層位與早白堊世花崗閃長巖內外接觸帶上,或其附近的構造裂隙中,其礦體成因類型為熱液充填交代型。
(2)強昂多杰鉬(銅)多金屬礦區(qū)內已發(fā)現(xiàn)和控制了3條鉬(銅)礦體,該區(qū)成礦條件優(yōu)越,具有極大找礦前景。
本文根據(jù)“西藏工布江達地區(qū)地質礦產調查”資料總結歸納編寫而成,系集體勞動成果,在撰文過程中得到劉昭平高級工程師的指導和幫助,福建省地質調查研究院陳潤生高級工程師、林志明高級工程師等提出修改意見,在此深表感謝!
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