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云南播卡多世代构造-岩浆-热事件及其铜金成矿作用

2021-08-24肖娥居维伟肖晓牛刘小胡张悦秋

新疆有色金属 2021年6期
关键词:成矿作用热液岩浆

肖娥 居维伟 肖晓牛 刘小胡 张悦秋

(①江苏省有色金属华东地质勘查局 南京 210000②南京大学地球科学与工程学院 南京 210000)

1 引言

播卡金、铜矿区地处云南中部元古界铜多金属成矿带之东川矿集区。地理位置上处于云贵高原北部,与四川省会东县隔江相望(董长春等,2014)。区内经历了多期次岩浆活动,皱褶、断裂等构造极其发育,并伴随有丰富的铜铁金等矿产。前人对该区开展了多项地质研究工作,并取得了众多研究成果。近年来,随着对云南播卡矿区进一步的勘查探索、开发利用和综合研究,发现了大量新的地质信息,对深化矿床地质研究,提升矿床成因认识,建立成矿模式提供了条件。

2 矿体特征

勘查工作表明,播卡矿区的金、铜矿体主要分布于钠质岩系附近受到构造破碎的炭质板岩、细碎屑岩和角砾岩中(图1a-b),少数见于蚀变岩体顶部。

图1 播卡矿区野外地质现象照片

矿体由众多矿脉群组成,矿脉群形态多样,根据其内部构造,可主要分为两种类型(图2a-b):一种为网状构造,常发育一条或几条主脉体,推测为矿体形成时成矿流体的主通道;一种为树状构造,常发育一条“树杆”主通道,经由主通道又分支为“树枝”次通道,并具有不同的倒伏方向。富金矿体常分布于两组断裂或网脉状断裂分叉结合部,向下延深呈舒缓波状,或呈串珠状断续相连。

图2 播卡矿区矿脉群照片

矿化多以石英-硫化物脉和网脉的形式产出,可见部分热液充填角砾状矿石,热液成矿特征明显。矿化蚀变虽可见硅化、绢云母化、碳酸盐化等中低温蚀变组合,但亦见较多钠长石化、铁白云石化等高中温蚀变组合。野外地质现象中,表现为从岩体向外,呈钠长石-石英-铁白云石化、石英-贫铁碳酸盐化的蚀变分带,且钠长石-石英-铁白云石化带及其与石英-贫铁碳酸盐化带的过渡部位,往往是硫化物含量和金品位较高的地段,表明矿体形成先经历了高中温阶段,而后随着成矿作用继续进行,温度也随之降低(董长春等,2014)。

随着矿山开拓工程的系统揭露,进一步揭示矿体多产于钠质辉绿岩系的上盘或旁侧与围岩的接触带上或破碎带中,与钠质辉绿岩系在空间上呈现“形影相伴”特征(肖晓牛等,2017)。尤其是岩体内细脉浸染状金、铜矿(化)体的发现,表明区内矿体与侵入岩体存在密切成因联系。

3 讨论

锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果显示,区内锆石从1530 Ma至775 Ma均有分布,表明这些锆石经历了多次构造-热事件的叠加改造。矿区内铜多金属矿的形成时代与岩浆热事件发生的时代吻合,显示该地区铜多金属矿的形成与同期岩浆作用具有密切成因联系(胡建等,2015)。

根据矿物共生组合、矿石组构及脉体穿插关系,在野外实地坑道编录、系统取样分析以及镜下观察的基础上,将播卡金矿流体成矿过程划分为3个阶段,分别为:石英-黄铁矿成矿早阶段、石英-多金属硫化物成矿主阶段和石英-碳酸盐成矿晚阶段。成矿主要集中在石英-黄铁矿阶段和石英-多金属硫化物阶段,流体包裹体岩相学研究表明(肖晓牛等,2017),矿床具有高中温、高盐度的岩浆热液型金矿特征,同时流体中SO42-较高浓度的出现,表明成矿作用中岩浆水的参与具有重要意义,故播卡金矿的矿床成因类型为岩浆热液型矿床。

综合勘查研究工作表明,播卡矿区成矿与钠质辉绿岩系有关,本区成矿作用具多世代、多期次富集叠加的特点,矿床初始成矿作用发生在晋宁晚期-澄江期,与Rodinia超大陆裂解拉张背景下的钠质岩浆活动关系密切,并在后期受到了喜马拉雅造山期的改造、叠加和富集作用(图3)。

图3 播卡矿床成矿模式图

(1)在Rodinia超大陆裂解构造背景下,拉张环境导致地幔物质上涌;

(2)晚元古代(~785Ma),区域构造动力作用使钠质岩系等沿深断裂带上侵,定位于地壳与深断裂相连通的断裂破碎带内,由于物理化学条件发生变化,发生热液成矿作用,沉淀为早期富铜及贫金矿体(董长春,2014);

(3)喜马拉雅运动期,本区处于陆内造山阶段,来自深部的热液流体对岩体及围岩进行了强烈改造,并不断萃取、捕获地层中的成矿物质,成为富含金等成矿物质的热液流体,流体沿断裂带等通道运移,形成部分新的富金热液(董长春,2014),成矿叠加于早期金矿体之上,使早期矿体得到改造富集,形成了富金矿体。

4 结论

(1)矿区成矿与岩浆热事件密切相关,区内成矿作用具多世代、多期次富集叠加的特点。

(2)矿床初始成矿作用发生在晋宁晚期-澄江期,与Rodinia超大陆裂解拉张背景下的钠质岩浆活动关系密切,并在后期受到了喜马拉雅造山期的改造、叠加和富集作用。

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