成矿系统时空结构
2020-01-15 · 技术研发知识服务融合发展。
在中甸地区与俯冲造山作用产生的与侵入岩有关的斑岩型及矽卡岩型铜多金属矿床(图4-1)。根据岩体和矿体在空间上分布的不均匀性以及成矿类型,成矿元素组合等差异,可以划分出3个成矿带,即西带、中带和东带。
图4-1 中甸地区矽卡岩型和斑岩型矿床点分布图
(一)西带
也可称之为烂泥塘-雪鸡坪-春都斑岩成矿带,北起烂泥塘南至阿热,长40余公里,呈NNW向狭窄带状分布,和区域构造方向基本一致,西侧为区域性的德格-乡城-格咱深大断裂。
在该带内有大小斑岩体数十个,它们主要分布在安山质火山岩发育的图姆沟组二段地层中,少量穿层侵入到相邻的图姆沟组一、三段及曲嘎寺组地层中,其形态以岩枝、岩瘤及不规则状为主,多顺层侵入,与围岩的侵入关系总体较明显。不论是单个岩体还是岩群,长轴延伸方向也与区域主构造线方向一致,反映了岩浆的侵入受区域构造严格的控制。
斑岩体的岩石类型较多,有闪长玢岩、石英二长斑岩、花岗斑岩等。由于地表风化较强,加之在整个带上岩石的热液蚀变发育,所以它们的穿插关系较难确定,但总体的先后顺序是闪长玢岩—石英闪长玢岩—石英二长斑岩,有时还见到更晚期的闪长玢岩穿插到早期的石英二长斑岩和石英闪长玢岩中。
矿床(点)产出部位常常是区内断裂构造较发育部位,也是斑岩群较集中部位。断裂构造的多组发育,不仅为斑岩体的侵位提供了良好通道,也为成矿热液活动,构成矿化创造了良好的条件。就带内3个较典型的矿床(点)而言,北部的烂泥塘铜矿点处在一个破火山口边缘,断裂纵横交错,火山口内及外围,火山角砾岩十分发育。中部的雪鸡坪矿床其规模已达大型,矿区内构造最为复杂,斑岩体数量也最多。南部的春都矿床(图4-2)除距西侧的深大断裂最近外,矿化常沿两种岩体的接触带产出,反映了裂隙构造对成矿的控制作用。
图4-2 春都斑岩铜矿地质简图
该带的矿化以斑岩型为特征,矽卡岩型矿化在3个带中最弱,矿化岩石以石英闪长玢岩和石英二长斑岩为主。该带是目前中甸构造-岩浆岩区寻找斑岩型铜矿最有利的地段。
(二)中带
也可称之为高赤坪-红山-洛吉成矿带,北起高赤坪矿点,南到懒中,也呈与区域构造线方向一致的NW—NNW向分布。
该带是中甸构造-岩浆岩区的隆起部位,上三叠统曲嘎寺组分布较广泛,向两侧依次出现图姆沟组的一、二段。其中的矿床(点)也主要集中分布在曲嘎寺组,特别是火山岩发育的二段。带内褶皱和断裂均较发育,但出露于地表的斑(玢)岩体数量则少于西带,然而在红山矿床的评价钻探过程中,在其深部发现了较多隐伏岩体,甚至隐伏矿化斑岩体,其岩性多为石英二长斑岩和石英闪长玢岩,这表明该带内斑(玢)岩体的剥蚀程度相对较低。
该带内的成矿作用主要表现为矽卡岩型铜多金属矿床。从传统的观念看,矽卡岩矿床的形成要有3类地质体,即碳酸盐岩地层,中-酸性岩浆岩和由二者接触交代而成的矽卡岩,矿体产出在矽卡岩中。目前国内外大多数矽卡岩型矿床也的确是如此,但国内外不少实例表明,矽卡岩的形成是颇为复杂的,例如在我国长江中下游地区,矽卡岩的分布很广泛,它们以沉积作用产出的地层形态产出,而附近很少有岩浆岩,有时候碳酸盐岩地层也不多见。因此,对矽卡岩的成岩作用需要从一种新的观念去看待。
根据本区含矿矽卡岩的产出特征,可以分成两类:接触交代型矽卡岩矿床和远程熔体-溶液交代型矽卡岩矿床。两者的共同点是矿床范围内除矽卡岩外,碳酸盐岩是一个重要的地质体,不同点是在远程熔体-溶液交代型矽卡岩矿床中,岩浆岩极少出露,矽卡岩和大理岩、角岩直接接触且成层产出。从两种矽卡岩矿床并存表明,本区矽卡岩的成岩成矿作用较复杂。
接触交代型矽卡岩型矿床可以高赤坪为代表。该矿床产出在上三叠统曲嘎寺组第一段地层中,岩性主要为板岩、砂板岩、长石石英砂岩、粉砂岩夹薄层大理岩化灰岩。矿区为一单斜构造,倾向270°~290°,倾角65°~75°,矿点范围内见大小闪长玢岩、闪长岩脉6个。由于这些玢岩的侵入,在与碳酸盐岩接触带上产生矽卡岩和矿化,在外侧砂板岩中广泛发育角岩化。
矽卡岩以钙铁辉石-钙铁榴石矽卡岩为主。矿化矽卡岩一部分产出在玢岩体的外接触带,一部分产出在离接触带50~100 m范围角岩夹层中。接触带矽卡岩的产状、形态多变,角岩中的矽卡岩产状和围岩基本一致。
远程熔体-溶液改造型矽卡岩矿床以红山最有代表性,该矿床也是中甸地区目前铜储量最大,品位也较高的铜矿。矿床产出在上三叠统曲嘎寺组二段地层中,其岩性主要为千枚岩、板岩和大理岩。它们总体构成一单斜构造,倾向240°。
(三)东带
也可称之为地苏嘎-普浪成矿带,NW走向,与区域构造线有一定交角。该带为一不对称的复背斜,背斜核部主要由曲嘎寺组构成,背斜两侧虽基本为图姆沟组,但西侧则主要为图姆沟组的一、二段,东侧则主要为图姆沟组的三段。出露的斑(玢)岩也以小岩体群形式分布,它们的延伸方向和区域构造主线也基本一致。岩性以石英闪长玢岩、石英二长斑岩和二长花岗斑岩为特征。与前两个带不同的是,该带还有燕山晚期陆内碰撞作用形成的黑云母花岗岩珠和英安斑岩,它们的规模远大于俯冲造山作用中产生的斑(玢)岩,而且其中均有多金属矿化,但矿化类型则有较大差异。与俯冲造山作用产生的斑(玢)岩有关的成矿作用以斑岩型和矽卡岩型铜多金属矿化为特征。而与陆内碰撞作用酸性侵入岩有关的矿化则主要是蚀变花岗岩型和石英脉型,其矿化元素也不同。
矽卡岩矿床以浪都为代表,它是一个典型的接触交代型铜多金属矿床。它产出在上三叠统曲嘎寺组二段地层中,与高赤坪矿点不同的是,地层岩性除砂板岩外,大理岩化碳酸盐岩则分布广泛,各类浅成岩类也众多,矽卡岩主要产出在石英二长斑岩和碳酸盐岩的接触带上,矽卡岩的矿物组成和高赤坪类似,主要为钙铁榴石-钙铁辉石矽卡岩。但是在一些地段,当石英二长斑岩或石英闪长玢岩侵入于碳酸盐岩中,后者仅产生大理岩化,而不产生矽卡岩化,岩体和大理岩关系截然,这说明矽卡岩在仅有纯碳酸盐岩时还难以形成。
斑岩型矿床的找矿工作在近期获得了重大突破,已发现普浪、松诺、卓玛三个规模较大的矿床,其中普浪矿床规模已达大型。成矿特征与西带的雪鸡坪、春都等矿床十分相似。
在普浪矿床,与成矿有关的斑(玢)岩侵入于图姆沟组二段(T3t2)砂板岩及安山岩系中,围绕斑(玢)岩形成数十米至近百米的角岩化带(图4-3)。岩体的分布总体受NW向断裂带控制,而矿化岩体还同时受NEE向断裂的控制,在两组断裂交会部位,斑(玢)岩不仅数量多,岩体的成分也较复杂,其节理裂隙也发育。
闪长玢岩是矿床范围内最主要的侵入体,根据玢岩中石英和黑云母的数量,还可进一步分成石英闪长玢岩、黑云母-石英闪长玢岩。石英二长斑岩体的规模相对小于闪长玢岩,但矿化强度普遍大于闪长玢岩。闪长玢岩的侵入时间相对早于石英二长斑岩。
岩体的矿化和热液蚀变明显有关,如雪鸡坪矿区,由岩体向外,可分出钾化—→硅化—→绢云母化—→青磐岩化带,在钾化-硅化带中,矿化最强,黄铜矿、黄铁矿等硫化物与次生钾长石、次生石英密切伴生,黄铜矿和黄铁矿的比例为1∶1~1∶2,向外,黄铜矿的数量趋于减少,在岩体外侧的角岩带出现含方铅矿、闪锌矿的石英脉。
目前在矿床内划分出南、中、北3个矿段,在南矿段已圈出10个矿(化)体,在中矿段圈出了4个矿(化)体,在北矿段圈出了1个矿(化)体。南矿段的矿化岩体主要是石英二长斑岩,矿化面积至少有2.5 km2,Cu含量为0.2%~10%。其中1号矿体长320 m,宽160 m,矿化均匀,矿体中Cu平均含量在1%,黄铜矿和黄铁矿呈浸染状、细脉状分布在钾化、硅化、绢云母化蚀变带中。中矿段的矿化岩体主要是黑云母-石英闪长玢岩,矿化面积东西宽2 km,南北宽0.8 km,Cu品位为0.5%~2.38%。北矿段的矿化岩体也主要是石英闪长玢岩,初步圈定出一个东西长0.7 km,南北宽0.4 km的矿化范围,Cu品位为0.5%~1%。
松诺斑岩矿床中,一条NW向断裂,控制着斑(玢)岩的分布,断层以西为图姆沟组矿板岩,以东为火山岩-超浅成斑(玢)岩。含矿岩体内的节理裂隙为容矿构造。矿床内的矿化岩体主要为石英二长斑岩(占矿床矿化岩体的64%),石英闪长玢岩占矿化岩体的35%左右。
图4-3 普浪铜矿区地质简图
在卓玛斑岩矿床中,矿化石英闪长玢岩-黑云石英二长斑岩复式岩体呈透镜状岩株产出,呈NW向延伸,长6 km,EW宽1.6~3 km,矿化面积达12 km2。
总之,东矿带中的斑岩型矿床具有很大的前景,有可能成为义敦岛弧带中规模最大的铜矿床。
在上述3个带中,成矿作用呈现出一定的规律性,从西向东,矿化类型以单一的斑岩型到中带的复合型,在东带基本仅为单一的矽卡岩型,与成矿有关的岩浆岩从偏基性向偏酸性演化。对构造裂隙的依赖程度从西向东趋于变低。以上特征可能反映出,本区在俯冲-造山作用中,岩浆和成矿物质来源与乡城-格咱深大断裂之间存在内在联系。