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沱沱河地区郭仓乐玛锌铜矿地质特征及矿床成因探讨

2020-08-18郭海明董峻麟李云平

中国锰业 2020年4期
关键词:北西灰岩矿化

郭海明,董峻麟,李云平

(青海省第五地质勘查院,青海 西宁 810099)

沱沱河地区在大地构造位置上位于欧亚和印度板块的结合带,分属喜马拉雅—三江构造成矿域之三江铜、锌、铅、锡、钼、金、银、镍、钴多金属成矿带[1-2]。目前在该区已发现多才玛、宗陇巴、郭仓乐玛、巴斯湖、雀莫错等多个铅锌银矿床,区内铅锌多金属资源总量超千万吨,显示了巨大的成矿潜力和找矿远景。但对区内矿产的研究工作大多局限于对矿床本身地质特征、成矿时代及成因类型等的初步探讨,对区域成矿地质背景及成矿规律等的研究很有限,难以实现区域上的找矿突破。因此,查明郭仓乐玛锌铜矿这一典型矿床的地球化学特征、地球物理特征、矿床地质特征,确定矿床成因类型,可为矿床的下步找矿工作部署提供理论依据,同时对总结区域成矿规律、丰富区域成矿理论也具有重要指导作用。

1 区域成矿地质背景

1.1 区域地质特征

研究区位于西金—乌兰—金沙江缝合带和龙木措—双湖—澜沧江缝合带之间的羌塘地块内(见图1),在构造演化上,经历了海西—印支期主造山、燕山期伸展成盆、新生代板内成山成盆三大演化阶段,筑就了区内不同时代、不同构造属性的各类地质体[3]。

① 康西瓦—木孜塔格—玛沁—勉县—略阳缝合带;② 西金—乌兰—金沙江缝合带;③ 龙木措—双湖—澜沧江缝合带;④ 班公湖—丁青—怒江缝合带;⑤ 印度河—雅鲁藏布江缝合带

区内主体地层属羌北—昌都—思茅地层区,唐古拉—昌都地层分区,乌丽杂多小区[1]。出露地层由老到新有中二叠世诺日巴尕保组岩屑长石砂岩、长石石英砂岩,上三叠统甲丕拉组砂岩、泥岩、砾岩,波里拉组生物灰岩、亮晶灰岩,巴贡组碎屑岩,古近系沱沱河组复成分砾岩、含砾粗砂岩。

区内构造活动发育,以浅表层次褶皱、断裂为主。褶皱主要受中生代以来构造活动影响,以紧密型线状褶皱为主,断裂构造主要分为北西向和东西向两组,时代为早二叠世至新近纪,具压扭性特征,其中北西向断裂构造是主要区内控矿和容矿构造,目前发现的矿点及矿化线索主要集中在该组断裂构造带内。

岩浆活动主要起始于晚古生代,止于新生代,侵入活动相对微弱,主要发育有海西晚期闪长岩、海西—印支期辉绿岩以及燕山早期碱性正长斑岩等,火山活动较强,主要发育有中二叠世蚀变玄武岩、晚三叠世蚀变玄武岩、火山角砾岩、凝灰岩以及渐新世气孔状玄武安山岩、粗面岩和安粗岩等。铅、锌、铁、铜、钼等热液矿床与区域构造岩浆活动关系密切。

1.2 区域地球化学特征

1/20万水系沉积物测量成果表明,沱沱河地区整体处于一个巨大的地球化学块体内,异常元素主要为Pb、Zn、Cd、Cu等,呈不规则状分布在乌兰乌拉山以南、唐古拉山以北的广大地区。区域地球化学场从宏观上由北往南大致可以分为扎多日—约改、多才玛—布玛浪纳、格拉丹冬—沙纳陇仁3个地球化学带。各化学带总体上以Cu、Mo、Pb、Zn、Ag、Cd、Li、Hg、B等元素呈高背景、高含量分布,而Au、Be、Ba、Cr、K2O、Na2O、SiO2等元素呈低背景、低含量分布为特征。异常总体展布与构造线一致(呈北西、近东西向),带内圈出多处找矿异常远景区[4-5]。郭仓乐玛异常区位于多才玛—布玛浪纳地球化学带内,异常以Zn、Pb为主元素,特征组合为Zn、Pb、Cd、As,伴有Mn、Hg、La、Sr、U、Be、Ag等元素的低缓异常[6]。Zn异常面积36 km2,浓集中心明显,特征元素具内、中、外浓度分带,峰值3 046.00×10-6,接近矿床边界品位;Pb异常面积52 km2,浓集中心明显,峰值212.58×10-6;Cd异常面积最大为64 km2,具有三处浓集中心,峰值7.7×10-6。Zn、Pb、Cd、As元素异常均具外、中、内三级浓度分带,高含量部位吻合,说明郭仓乐玛地区具有良好的地球化学成矿条件。

1.3 区域地球物理特征

依据区域航磁异常宏观变化特征,以沱沱河为界将区内航磁异常分为两个异常区,北部以ΔT场值变化在60~20 nT的负异常为背景,叠加特征醒目的团块状升高或串珠状展布的异常带为特征。相对平稳降低的负背景异常,反映变质岩基底埋藏较深,主要由低磁低密度、沉积厚度较大的中新生界碎屑岩、碳酸盐岩引起[4-5]。沱沱河以南为羌塘地块古陆缘造山带,伴有多期次岩浆活动,航磁异常显示为正异常,地面磁异常检查结果显示多与岩浆活动及多金属矿化相关,表明航磁异常与区域成矿环境有一定联系[6]。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区地层由老到新为中二叠纪诺日巴尕日保组灰色、灰绿色、灰紫色岩屑长石砂岩、长石石英砂岩,夹泥质粉砂岩、泥晶生物灰岩及少量凝灰岩[2];中二叠纪九十道班组深灰色粉晶、泥晶灰岩,夹少量灰色砂岩、粉砂岩;中侏罗纪雀莫错组深灰色、灰色泥岩、砂岩;晚中新世沱沱河组砖红色、紫红色砂质泥岩、岩屑砂岩和粗砂屑岩(见图2)。中二叠纪诺日巴尕日保组是区内主要容矿地层。

图2 郭仓乐玛矿区地质

2.2 控矿构造

矿区构造活动以断裂为主,共发育断裂5条,按断裂展布方向及性质可将构造期次分为北西向和北北西向2期,其中北西向断裂为矿区主要控矿断裂,性质为南倾的逆断层,北北西向断裂形成时间较晚,以右行走滑位置,对容矿构造有一定破坏作用。

2.3 岩浆岩

岩浆活动以三叠纪火山活动为主,形成紫红色气孔安山岩,岩石紫红色,气孔状、杏仁状结构,块状构造,呈夹层状、串珠状产出于二叠纪诺日巴尕日保组和九十道班组及中新世沱沱河组之间,具溢流—爆发—沉积的火山活动特征。横向上相变不大,但厚度变化较大。

2.4 矿化带特征

研究区圈出2条大型含矿蚀变破碎带,Ⅰ位于矿区北部,长约8.9 km,宽100~300 m不等,总体倾向南,倾角40(°)~70(°),带中圈出锌矿体2个(M1、M2);Ⅱ位于矿区南部,长约10 km,宽50~120 m不等,总体倾向南,倾角40(°)~80(°),带中圈出锌矿体5个(M3、M4、M5、M6、M7),铜矿体1个(M8)。带内发育断层泥、构造角砾岩,角砾成分以灰岩、紫红色安山岩为主,见少量碎屑岩,岩石发育强烈地褐铁矿化、碳酸盐化、硅化和泥化等现象。

2.5 矿体特征

通过槽探、钻探等探矿工程控制,在矿化蚀变带内圈定锌矿体7个(M1-M7,其中M6、M7为隐伏矿体),铜矿体1个(M8),矿体呈似层状、透镜状产出,走向北西,倾向南西,局部地段产状略有变化,严格受区内蚀变破碎带控制,其中M3、M4规模较大,为区内主矿体,详见表1。

表1 郭仓乐玛矿床矿体特征

2.6 矿石类型及围岩蚀变

锌矿含矿岩性主要为碎裂灰岩。岩石具碎裂结构,块状、网脉状、细脉状、浸染状构造。矿石矿物为方铅矿、黄铁矿、闪锌矿及次生矿物褐铁矿、菱锌矿、白铅矿等。方铅矿多呈星点状、稀疏浸染状、细脉状、网脉状。黄铁矿多呈星点状,局部稀疏浸染状、细脉状。闪锌矿呈团块状、细脉状。褐铁矿呈薄膜状,局部团块状。铜矿含矿岩性主要为碎裂灰岩、碎裂安山岩,岩石具碎裂结构,块状、细脉状、浸染状构造。矿石矿物为黄铜矿、辉铜矿、孔雀石、蓝铜矿,黄铜矿多呈星点状,局部为细脉状、网脉状,辉铜矿呈星点状、小团块状,铜蓝呈细脉状,脉宽在0.2 mm,孔雀石呈薄膜状。脉石矿物主要为石英、方解石、少许绢云母等。

含矿围岩主要为二叠纪诺日巴尕日保组灰岩,蚀变以碳酸盐化、硅化为主,次为重晶石化、绿泥石化、绿帘石化、泥化、高岭土化等,碳酸盐化主要以方解石脉形式产出,硅化以晚期石英脉形式发育于碎裂岩中。蚀变在矿区东部以碳酸盐化为主,向西逐渐过渡为以绿泥石化、绿帘石化为主,且蚀变强度整体变强。

3 控矿因素及找矿标志

3.1 控矿因素

构造控矿:研究区已发现矿化体严格受北西向构造控制,均分布于该组构造形成地破碎蚀变带内,说明区内的北西向构造与成矿关系密切,是区内主要控矿构造。

地层控矿:矿化体大多产于早二叠纪诺日巴尕日保组及九十道班组组灰岩内。显示出矿化与灰岩地层存在紧密的成因联系。

后期热液改造:方铅矿、闪锌矿、黄铁矿大多沿裂隙构造呈细脉状产出,表现了热液成矿的主要特征。且具开放空间充填特点,属后生成矿。金属矿物组合主要为闪锌矿+方铅矿+黄铁矿[7]。

3.2 找矿标志

3.2.1 地球化学标志

在沱沱河地区开展了不同比例尺的水系沉积物测量工作,每种比例尺测量工作均在区内圈出多处水系沉积物综合异常。通过对异常的初步查证,目前已发现多个铅锌矿床和多处矿化线索,说明水系沉积物异常是本区寻找铅锌矿化体的直接找矿标志。

3.2.2 岩石和构造标志

目前发现的矿化体大多赋存于二叠纪灰岩内的蚀变破碎带中,破碎带具有较强的碳酸盐化、硅化等现象,含矿岩石主要为破碎带内的蚀变碎裂岩,因此二叠纪灰岩及其内部的蚀变破碎带是本区寻找铅锌矿化体的重要标志和线索。

3.2.3 地表氧化带标志

由于铅锌矿化带中含有菱锌矿、白铅矿、褐铁矿等金属矿物,氧化后呈现红、褐、灰绿等多种氧化色,铜矿化带中常含有蓝铜矿、孔雀石等矿物,二者都可在地表形成杂色条带,是本区矿化存在的重要露头标志。

4 矿床成因探讨

沱沱河地区位于三江造山带的北西端,在新生代经历了印度与欧亚板块的强烈俯冲碰撞,使得地处两条缝合带之间的羌塘地体内发生了一系列由南向北向逆冲的推覆构造[8],郭仓乐玛地区则位于逆冲推覆构造的前锋带,该逆冲推覆构造使得二叠纪诺日巴尕日保组俯冲于二叠纪九十道班组之上(见图3),形成前陆盆地,盆地在形成过程中接受沱沱河组碎屑岩同沉积作用,使其不整合于二叠纪九十道班组灰岩之上。与此同时,频繁的岩浆活动使得成矿流体沿深大断裂和逆冲推覆构造进入地壳浅部,流体在上升过程中由于温度、压力等地变化与化学性质活泼的灰岩发生化学反应和物质交换,萃取成矿物质,形成含矿流体,加之后期大气降水地加入,改变了流体性质,使成矿物质在灰岩中成矿有利部位沉淀富集,形成锌铅多金属矿床。同时可以确定区内条带状出露的三叠纪气孔状安山岩为俯冲作用阶段之前火山作用形成,其与区内铅锌矿地形成不存在直接成因联系。综上,郭仓乐玛矿床形成于新生代陆内造山环境,表现为中低温热液成矿的特征。

5 找矿潜力分析

沱沱河地区位于三江铜、锌、铅、锡、钼、金、银、镍、钴多金属成矿带北西段,目前该带内已发现了莫海拉亨、然者涌、纳日贡玛等多处超大型铅锌矿床,显示了巨大的找矿潜力。而近几年在沱沱河地区也陆续发现了多才玛、宗陇巴、巴斯湖等多处大—超大型铅锌矿床,说明沱沱河地区具备形成大型铅锌多金属矿田的条件和潜力,郭仓乐玛矿床就位于该区北西向区域构造带中。从区域成矿地质背景、成矿环境及矿区地质特征综合分析,研究区具有较大的找矿潜力。

郭仓乐玛矿区处于纳保扎陇—布玛浪纳(Pb、Zn、Cu、Mo)地球化学成矿带上,该带已经发现那日尼亚铅锌、雀莫错等多个矿床,成矿事实较多,而区内存在多处水系沉积物异常,且与北西向主成矿构造蚀变带吻合,为成矿有利部位,通过前期探矿工程的初步验证,已发现大量矿化体及地质线索,进一步勘查有望取得找矿突破。

6 结 论

1)郭仓乐玛锌铜矿位于三江多金属成矿带北西段,沱沱河巨型铅锌地球化学块体内,区内发现锌矿体7个,铜矿体1个,矿体受北西向构造控制,围岩主要为二叠纪灰岩,矿石类型以碎裂岩为主,矿物组合为闪锌矿+方铅矿+黄铁矿。

2)结合区域地质构造背景,依据成矿环境、容矿围岩、控矿构造、蚀变组合等基本特征,认为郭仓乐玛锌铜矿形成于新生代陆内造山环境,表现为中低温热液成矿的特征。

3)矿区蚀变构造带规模大,延伸稳定,与区域主控矿构造线一致,且与物化探异常吻合,下步工作中,综合利用地物化异常特征,重点对北西向蚀变带进行探索验证,郭仓乐玛矿区很有可能实现找矿突破。

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