西藏念青唐古拉地区矿床成矿系列研究

西藏念青唐古拉地区矿床成矿系列研究

印度-格林采矿带位于西藏中部。其地理坐标为北纬910000935000，东经300000312000，总面积约28600公里。该地区有40多座铜、铅、银、金和木炭矿床（矿化点）。这是中国西藏重要的铜、银、银资源矿床。本文通过对研究区内典型铅锌银矿床、矿点和矿化点的地质特征研究与综合对比,对成矿带内银铅锌多金属矿床的成矿系列进行了深化探讨,并对找矿前景进行了分析,以期对区内找矿工作具有一定的指导意义。1侏罗统马来姑组西藏念青唐古拉地区位于冈瓦纳北缘晚古生代-中生代冈底斯-喜马拉雅构造区中段北部,属于雅鲁藏布江巨型铜多金属成矿带北亚带。研究区出露地层有中新元古界、古生界、中生界、新生界。纳木错-嘉黎断裂以北主要出露有中侏罗统马里组和统桑卡拉佣组、中上侏罗统拉贡塘组、下白垩统多尼组、上白垩统竟柱山组,纳木错-嘉黎断裂以南主要出露有下石炭统诺错组、上石炭统-下二叠统来姑组、中二叠统洛巴堆组。其中中侏罗统马里组在区内分布广泛,主要为一套滨海相碎屑岩建造,主要岩性为灰-浅灰色粗粒石英砂岩、长石石英砂岩、含砾砂岩,夹有粉砂岩、泥岩、灰岩、安山岩等。上石炭统-下二叠统来姑组为一套碎屑岩-碳酸盐岩建造,呈近东西向带状广泛分布,主要岩性为灰色板岩、板状千枚岩,夹有碳酸盐岩。按板块构造观点,工作区位于冈底斯-念青唐古拉板片之上,伴随着新特提斯洋的张开、俯冲及消减,产生典型沟-弧盆体系。根据沉积建造、构造特征、岩浆活动和变质作用特点,以纳木错-嘉黎断裂为界分为2个二级构造单元,即北部的桑巴弧后盆地和南部的念青唐古拉弧背断隆带(旁多裂谷带)。念青唐古拉弧背断隆带还可继续划分为多个次一级的构造单元(图1).念青唐古拉地区岩浆岩广泛发育,岩浆侵入活动频繁强烈并伴有火山喷发作用。发育期主要集中在燕山晚期和喜山期。燕山晚期岩浆活动主要表现为中酸性侵入岩,中、基性侵入岩仅零星出现,火山岩则呈夹层状产出于侏罗系和上白垩统中,它们在空间上明显构成两条呈近东西向带状展布的岩浆岩带,北部为班戈-桑雄-同德岩浆岩带,南部为扎雪-金达岩浆岩带。岩石类型主要有黑云母花岗岩、黑云母花岗闪长岩和斑状黑云母花岗岩。喜马拉雅期侵入岩主要分布于研究区西南部,呈小岩基、岩株、岩脉侵位于下石炭统诺错组地层中,主要岩石类型有中粒黑云母角闪花岗岩、斑状黑云母花岗岩,次有二长花岗斑岩等。2成矿地质条件矿床成矿系列是指在特定的地质历史时期和地质环境中形成的,具有一定时间、空间和成因联系的不同成矿元素组合的矿床群体(陈毓川,1998),并指出成矿系列是“四维时空中具有内在联系的矿床自然组合”。因此成矿系列理论体系强调矿床的时空成因联系及成矿元素的组合,在矿床成矿系列的划分过程中以“一定的地质历史时期”、“一定的地质构造部位”、“(与)一定的地质作用有关的成因联系”为准则,各种类型的矿床依此而在成矿系列中归入其应有的位置。念青唐古拉成矿区具有优越的成矿地质条件,目前已发现各类矿床、矿点、矿化点产地40余处。区内查明的金属矿床以铜、铅、锌、银、金、钼为主,在该区有超大型、大型规模的矿床产出;其次有石膏、重晶石和冰洲石等非金属矿床产出(图2).矿床类型有海底热水喷流沉积型、热水喷流沉积-岩浆热液叠加改造型、热液型、云英岩型、斑岩型、矽卡岩型等不同类型的铅锌多金属矿床(点),反映了该区成矿地质环境经历了多期次的演化过程,同时也反映了念青唐古拉地区成矿地质条件的多样性。由于构造岩浆成矿演化的长期性和成矿物质来源的多样性,导致该区的金属矿产成矿作用具有在时间上的多期多阶段性、成因上的多类型和多物源的特点,出现了与海底热水喷流沉积、侵入接触交代、岩浆热液改造及构造作用叠加等有关的各具特色的复杂的矿床组合。因而根据有关矿床的成矿时代、成因以及矿床类型的不同及组合关系,将念青唐古拉地区的铜铅锌多金属成矿系统进一步划分为与海底喷流-热水沉积和与中酸性侵入岩浆活动有关的两个成矿系列。这两个成矿系列虽然是不同时期和不同的成矿作用下形成的,但是在时间上具有一定的继承关系、在空间分布上具有显著的叠加改造关系。2.1矿物学基本特征本成矿系列分布在以纳木错-嘉黎断裂带南侧的念青唐古拉弧背断隆带。构造环境为陆内裂谷断陷环境,成矿作用与地壳拉张及壳幔伸展作用有关。容矿的岩石为上石炭-下二叠统来姑组,上二叠统落巴堆组等,受大理岩岩性控制,矿体呈似层状、层状、透镜状分布,产状与围岩基本一致,且常呈多层平行状产出。岩性控矿特征非常明显,矿化产出部位与地层、岩性有着密切的成因联系。矿体围岩中多见有热水沉积岩,主要由硅质岩、硅质条带、硅质结核灰岩、纹带和条带状灰岩、钠长石岩、铁白云石岩等组成。矿石本身具有层纹状、条带状构造等热水沉积结构构造特点。矿体大部分地段受燕山晚期花岗岩浆热液的叠加改造较弱,总体上仍呈现出层状、似层状产出特征,但局部有明显的切层状的后期岩浆热液脉状矿化叠加。本类矿化的硫化物种类有磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等,矿石有用组分主要为铅、锌、铜等。近矿围岩蚀变以矽卡岩化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化为主,一般蚀变较弱,主要发生在近矿围岩中,远离矿体基本没有矿化蚀变发生。矿体顶、底板围岩蚀变不对称,常见为底板围岩蚀变强于顶板围岩。非对称围岩蚀变是喷流-沉积矿床热液活动的重要标志。本类矿床(点)的实例如亚贵拉、拉屋、蒙亚阿、洞中拉、昂张等。区内还见有与喷流沉积有成因联系的非金属矿产产出,例如欧雁巴重晶石矿、空布拉石膏矿、委元绒石膏矿、刚节山石膏矿、杀嘠拉石膏矿等。石膏矿主要产于来姑组砂质板岩中,矿石为白色-灰白色层状致密块状石膏。矿床规模大小不等。重晶石矿主要赋存于来姑组的大理岩中,矿石矿物以重晶石、方解石为主。2.2岩浆热液成矿序列由于燕山晚期中酸性侵入体上侵之前,区内已存在喷流沉积成因的铜、铅、锌多金属矿化,因而不可避免地受其叠加改造而进一步富集成矿。另外,燕山晚期中酸性侵入体本身在其侵入、冷凝过程中分泌的成矿热液也表现出了较强烈的成矿作用,根据目前已有的勘查成果资料显示在本区已构成了W、Mo、Cu、Pb、Zn等一个完整的高中温的岩浆热液成矿序列,根据具体表现出的成矿类型可进一步具体划分为云英岩型钨矿化(如阿朗扎玛)、斑岩(脉)型钼铜铅锌矿化(亚贵拉、冲给错等)、矽卡岩型铜铅锌矿化(拉屋)、热液型铅银矿化(尤卡朗)等。实际上具体到某一矿床的成因类型可能并非是某一单一的成因类型,而是属于上述类型中某些类型的复合类型或过渡类型。(1)岩石学和矿物特征该类矿床(点)分布于亚贵拉-龙马拉铜铅锌多金属成矿带内以及同德-尤卡朗成矿带内,具体见之于亚贵拉、冲给错、沙让、阿朗扎玛等处。成矿母岩为燕山晚期的花岗斑岩或石英斑岩脉,矿化围岩为来姑组的钙质粉砂岩、粉砂质板岩,石英砂岩。岩体与围岩接触有显著蚀变,主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化等。矿石呈灰色-灰白色,浸染状、细脉状构造。Mo品位为0.01%-0.5%,有些矿点可达3%左右(冲给错)。本类矿化目前除冲给错、阿朗扎玛正进行勘查评价以确定其工业意义外,亚贵拉矿区内与斑岩脉直接相关地钼矿化已初步确定具有较大的工业价值。(2)朗扎玛矿区地质边部云英岩化该类矿化的提出是基于在今年的野外工作中,发现工作区内的某些酸性侵入体边部具有较强烈的云英岩化,具体如阿朗扎玛、拉屋矿区。并且,在阿朗扎玛矿区的岩体边部云英岩化发育地段内附近还伴之有矽卡岩化(产于碳酸质围岩内)、硅化、电气石化和石英脉发育,石英脉内可清楚的见到辉钼矿化,矿区范围内具有较好的钨的地球化学异常存在。虽然迄今尚未发现具体的钨矿物,但根据WO3含量局部可达0.14%-1.96%判断应有黑钨矿存在,推测矿区内的钨矿化与云英岩化可能有着较大的关系。阿朗扎玛矿区内已知还发育有铜矿化,因而构成钨、钼、铜共(伴)生矿化。(3)岗岩成矿矿床成矿模式该类型矿化分布于昂张-拉屋铜铅锌多金属成矿带内,具体实例如拉屋、郎中等矿区。宏观上,侵入体主要为燕山晚期白云母二长花岗岩,围岩为碳酸盐类岩石,发育矽卡岩化、硅化、绿泥石化等蚀变,矿体均赋存于来姑组大理岩(矽卡岩化)岩层中,受大理岩岩性控制。矿床在空间上一般具有叠加于海底喷流沉积成因的Sedex型矿石之上的特征,使有关矿区内先成的铜铅锌多金属矿化再次富集并形成矽卡岩矿化叠加的成矿特征。但不排除在特殊地段内,如在拉屋矿区的ZK2401附近形成单独的矽卡岩化矿体。(4)成矿热液地球化学特征该类型矿床(点)主要分布于申扎-嘉黎断裂带北侧的尤卡朗-同德铅银多金属成矿带。其成矿方式主要为中低温热液充填交代型。侵入体主要为黑云母花岗岩。围岩主要为马里组中的石英砂岩、砂质板岩、泥质灰岩等。围岩蚀变多样,有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、铁白云石化、黄铁矿化、钠长石化等。矿体可产于地层中不同岩性的转换部位,一般规模不大。上侏罗统马里组中的石英砂岩、砂质板岩、泥质灰岩等由于靠近申扎-嘉黎断裂带附近并经历断裂构造作用,岩石较为碎裂,裂隙及孔隙发育,为矿液的运移和充填创造了条件,热液来源可能与马里组下覆地层的来姑组喷流沉积有关。本类矿床(点)的实例如尤卡朗、桑拉、给顶拉等处。总体上看,该区成矿系列一般都表现为复合型,主要特征是早期形成的矿化层位,后期(特别是燕山晚期)受到强烈的岩浆热液叠加改造。其中工作区裂谷带海西中期海底喷流沉积型铅锌多金属矿床都受到了后期不同程度的岩浆热液叠加改造。3评估开采的迹象(1)唐古拉弧背断隆带的构造单元热水沉积型铅锌矿床主要分布在拉张性构造环境中,如裂谷盆地、裂陷槽环境等。念青唐古拉弧背断隆带中,则主要分布于次一级的构造单元,如亚贵拉-龙玛拉断拗、昂张-拉屋断拗、由拉沟-江嗡松多断拗中。岩浆热液充填交代型矿床分布于不同方向断构造且相互交汇地段以及主干断裂旁侧次级“多”字型构造、“入”字型构造发育地段。(2)成矿过程及成矿强化念青唐古拉地区铅锌多金属矿床古生代主要表现为矿化层位,后期岩浆热液改造对最终成矿起着异常重要的作用。研究表明燕山晚期的黑云母花岗岩、石英斑岩、白云母二长花岗岩等的出现对于成矿的进一步富集非常重要。不仅为本区铅锌矿多金属提供了部分矿质来源,同时为矿源层中成矿元素的活化、转移等提供了热源和富集创造了条件,可作为区域找矿标志之一。(3)热液充填革命型铅锌多金属矿床下石炭统诺错组、上石炭-下二叠统来姑组主要发育于亚贵拉-龙玛拉断拗、由拉沟-江嗡松多断拗中和昂张-拉屋断拗中,是区内热水喷流沉积-岩浆热液叠加改造型铅锌多金属矿床的一个重要的赋矿层位,而岩浆热液充填交代型铅锌多金属矿床主要分布中侏罗统马里组中。(4)充填地层标志热水沉积岩的存在是热水沉积成因矿床的重要找矿评价标志。区内上石炭-下二叠统来姑组地层中存在有反映热水成因的硅质岩、富长石岩、面状矽卡岩、富铁锰质碳酸盐岩等热水喷流沉积岩的存在可以作为一种新的找矿标志。(5)底强顶强顶强顶强顶强顶强顶强顶强顶强顶强顶有蚀变现象在热水沉积矿床中,大多蚀变较强烈,蚀变类型常见的有硅化、黄铁矿化、绢云母化、矽卡岩化、铁白云石化、绿泥石化、绿帘石化、钠长石化等。大部分蚀变表现出底强顶弱的“底蚀构造”特征,即在矿体下盘蚀变强烈,而矿体上盘蚀变很弱甚至无蚀变的现象。这种特征乃是矿体为热水沉积成因的标志之一。(6)最直接的矿井标志矿产露头可以直接指示矿产的种类、可能的规模大小、存在的空间位置及产出特征等,是最重要,也是最直接的找矿标志。区域出现的多出氧化露头,如金属硫化物矿体氧化露头中的异极矿、孔雀石、褐铁矿、铜兰等次生矿物,均可指示金属矿的存在;另外局部地区出现的原生露头更是直接的找矿标志,如亚贵拉矿床6号矿体地表露头见有致密块状的磁黄铁矿矿石。(7)特征分区即极化率物探激电异常与区内各级含控矿断裂在空间上、成因上有较明显的耦合关系,或分布于已知矿体的延深或延长部位。区域上多数铅锌多金属矿床铅锌矿石具有低视电阻率高极化率特征,视极化率平均值为4.87,比围岩高出2-5倍,视电阻率平均值为362,比围岩低1-8倍。利用铅锌矿石的视电阻率和视极化率的异常特征铅锌矿可与炭质岩、灰岩、砂岩等围岩的异常区分开来,进而区分出矿与非矿异常。(8)国际标志。资l∶5万水系沉积物Pb-Zn-Ag组合异常具有规模大,浓集中心突出,异常强度高,元素组合齐全的特点,以Pb、Zn、Ag为主,伴有Cu、As、Au,常沿区域性断裂、摺皱带呈带状展布,可作为良好的找矿标志。4定向开采方向(1)矿床地质类型该断拗位于研究区南部,已发现有铅锌多金属矿床、矿化(点)20余处,主要分布于扎雪-金达燕山期岩浆岩带北侧的来姑组地层中。矿化类型以热水沉积型铅锌多金属矿化为主,次有热液充填交代型铅锌矿化。矿床受地层、岩性及构造控制明显,因此在该成矿带中应着力在来姑组地层中富含热水喷流沉积岩(如硅质岩、钠长石岩等)的地段以及同生断裂发育的地段进行找矿工作。寻找的矿床类型主要为热水喷流沉积型铅锌矿、热水喷流沉积-叠加改造型铅锌矿床。区内分布有亚贵拉、龙马拉、蒙亚啊等多个矿床(点),具有较好的找矿前景。(2)矿化类型及充填该断拗位于研究区中部,带内已发现有铅锌多金属、非金属矿床、矿化(点)10余处,主要分布来姑组地层中。矿化类型以热水沉积-改造型铅锌多金属矿化为主,次有热液充填交代型铅锌矿化。区内发现有欧雁龙巴重晶石矿、空布拉石膏矿、委元绒石膏矿等多处非金属