巫志明
(首鋼地質(zhì)勘查院地質(zhì)研究所,北京 100144)
西藏自治區(qū)措勤縣的磁石地區(qū)位于中國西部6個富鐵礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)之一的班公湖—怒江縫合帶與雅魯藏布江縫合帶之間的岡底斯富鐵、銅、多金屬成礦帶內(nèi)。區(qū)內(nèi)地質(zhì)工作程度較低,僅做過基礎(chǔ)性的1∶20萬地質(zhì)調(diào)查及航空磁測。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)尼雄、磁石、恰功等鐵礦床,尼雄鐵礦的遠(yuǎn)景資源量約為5× 108t,磁石鐵礦在尼雄鐵礦西北方向約50 km處,鐵礦遠(yuǎn)景資源量達(dá)1×108t。本文試圖通過現(xiàn)有資料的分析及對比,預(yù)測磁石地區(qū)鐵礦的成礦有利地段。
磁石地區(qū)地處岡底斯—喜馬拉雅構(gòu)造區(qū),屬達(dá)拉克—岡底斯—拉薩—騰沖陸塊之革吉—措勤晚中生代復(fù)合弧后盆地。
岡底斯板塊位于班公湖—怒江縫合帶和雅魯藏布江縫合帶之間,呈近EW向橫貫西藏中部,為一條規(guī)模巨大的中新生代島弧型火山-巖漿活動帶。岡底斯板塊的基底主要是新元古界念青唐古拉群片巖、片麻巖和混合巖,蓋層為古生界地臺型碳酸鹽巖、碎屑巖建造。三疊紀(jì)中期開始出現(xiàn)復(fù)理石沉積,上侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)為復(fù)理石和類復(fù)理石建造,夾少量火山巖,厚度達(dá)萬米以上。至晚白堊世該區(qū)結(jié)束了海相沉積歷史,始新世—漸新世出現(xiàn)了磨拉石建造。帶內(nèi)構(gòu)造十分發(fā)育,多以走向斷裂為主,一系列近EW向的逆沖斷層常把老地層逆沖至新地層之上。板塊內(nèi)中新生代的中酸性巖漿活動十分強(qiáng)烈,構(gòu)成規(guī)模巨大的火山巖漿弧。中酸性侵入巖多呈復(fù)合巖基產(chǎn)出,主要由閃長巖、花崗閃長巖和花崗巖組成。
岡底斯板塊受古特提斯洋和新特提斯洋的影響,在尼雄—阿索地區(qū)形成了NWW向帶狀展布的班公湖—怒江結(jié)合帶、白堊紀(jì)岷千日殘余海盆、阿索構(gòu)造混雜巖帶、它日錯—當(dāng)雄燕山期巖漿弧、邦多晚侏羅世—白堊紀(jì)弧后盆地、窩藏古隆、寧果白堊紀(jì)弧后盆地、隆格爾—工布江達(dá)斷隆帶等大致平行展布的地質(zhì)單元(圖1)。
磁石地區(qū)地處革吉—措勤晚中生代復(fù)合弧后盆地中部的窩藏古隆構(gòu)造單元內(nèi),具有良好的地層-構(gòu)造-巖漿-航磁異常組合,它們之間關(guān)系密切,十分有利于鐵礦及多金屬礦的形成。
2.1 地層條件
區(qū)內(nèi)出露地層(表1)自下而上為①二疊系下拉組:海相碎屑巖、碳酸鹽巖;②侏羅系-白堊系則弄群:火山-碎屑巖組合,局部夾中厚層泥晶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r;③白堊系捷嘎組和競柱山組:巨厚的碎屑巖夾中厚層碳酸鹽巖和中酸性火山巖;④古近系林子宗群:酸性-中酸性-中性火山碎屑巖、熔結(jié)組合。地層受區(qū)域構(gòu)造線的控制,呈近EW走向。
圖1 區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map
區(qū)內(nèi)斑狀二長花崗巖、環(huán)斑花崗巖、各類斑巖和玢巖體發(fā)育;地表礦化熱液蝕變比較強(qiáng)烈,目前已發(fā)現(xiàn)了夕卡巖型磁鐵礦點(diǎn)和巖金礦化點(diǎn)多處,鐵礦點(diǎn)與灰?guī)r關(guān)系密切。
2.2 構(gòu)造條件
表1 區(qū)域地層劃分表Table 1 Regional stratigraphic column
區(qū)內(nèi)構(gòu)造由F22深大斷裂及一系列韌-脆性斷裂組成,近EW向延伸。F22深大斷裂沿走向分支復(fù)合,由數(shù)條次級斷裂組成,形成網(wǎng)格狀斷裂帶,具多次活動特征,將二疊系下拉組、侏羅-白堊系則弄群、古近系林子宗群切割成透鏡體狀,沿?cái)嗔延虚W長巖、花崗斑巖出露。巖石具有絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化現(xiàn)象。F22深大斷裂與班公湖—怒江構(gòu)造俯沖帶有關(guān),為深部巖漿提供了上升通道。一系列脆性斷裂則為含礦熱液及礦漿提供了通道和容礦空間。
中新世以來,本地區(qū)經(jīng)歷了4個強(qiáng)烈活動期。由于多期次的構(gòu)造運(yùn)動,磁石地區(qū)斷裂、擠壓片理化帶、糜棱巖帶發(fā)育,分布有數(shù)條EW向的擠壓片理帶和糜棱巖帶,它們的長度有數(shù)十千米,經(jīng)歷了多期造山運(yùn)動,是SN向強(qiáng)烈擠壓構(gòu)造變形和動力變質(zhì)作用的結(jié)果。多期次、多成分的巖漿沿深大斷裂及脆性斷裂侵入,并伴隨著強(qiáng)烈的熱液活動,這些條件對成礦十分有利。含礦熱液沿張性斷裂或擠壓片理化帶充填、交代,形成礦(化)體。
2.3 巖漿巖條件
區(qū)內(nèi)的巖漿活動強(qiáng)烈,并具有多期次、多成分的特點(diǎn)。分布有磁石潛火山巖、尼則超單元、吉松單元等巖體。在窩藏古隆帶內(nèi)還有眾多的花崗斑巖脈、閃長玢巖脈、輝綠巖脈等。
磁石潛火山巖的主要巖石類型有燕山期石英閃長斑巖、喜山期花崗斑巖。石英閃長斑巖出露面積約7 km2,花崗斑巖呈脈狀產(chǎn)出。
尼則超單元分布于尼則—雀窮一帶,侵入于下白堊系則弄群榮納組、古新統(tǒng)典中組,由古新世時(shí)期的尼則、雀窮2個深成巖體組成,受EW向斷裂控制,呈巖株?duì)町a(chǎn)出。雀窮巖體為石英二長閃長巖;尼則巖體由數(shù)個巖體單元組成,主巖體為中粒鉀長花崗巖,后期侵入了細(xì)粒黑云母花崗閃長巖、石英二長閃長巖、細(xì)粒文象花崗巖、花崗斑巖等5個侵入體。另外,在尼則超單元西側(cè)還分布著一系列NE向和NW向的花崗斑巖脈。
吉松單元分布于當(dāng)惹雍錯東岸吉松一帶,由2個始新世侵入體組成,出露面積61.83 km2,呈巖株?duì)町a(chǎn)出。侵入下拉組、郎窮組、典中組及拉東單元。巖性為肉紅色中細(xì)粒黑云斜長環(huán)斑二長花崗巖,巖石中的副礦物主要為磁鐵礦、磷灰石、鋯石、榍石等,磁鐵礦含量達(dá)1%~2%。
值得注意的是,在磁石潛火山巖、尼則超單元體和吉松單元內(nèi),巖石的副礦物主要為磁鐵礦,特別是尼則超單元的磁鐵礦占副礦物的67%以上,而吉松單元的磁鐵礦含量達(dá)1%~2%,為形成鐵礦提供了良好的礦源。這一地區(qū)的磁石鐵礦、尼雄鐵礦、日阿鐵礦均分布于巖體邊部,與侵入巖體關(guān)系密切。
2.4 航磁異常特征
從區(qū)內(nèi)現(xiàn)有1∶25萬航磁異常圖來看,尼雄—磁石地區(qū)位于邦多—查拉波動變化磁場區(qū)的北部,強(qiáng)度變化于-50~20 n T之間,在相對平穩(wěn)的負(fù)磁場背景中疊加有許多的局部異常。
將1∶25萬航磁異常與地質(zhì)圖疊加后可以看出,在磁石地區(qū)航磁異常沿古隆構(gòu)造呈帶狀展布,磁異常排列與巖體分布基本吻合,特別是高值異常中心往往分布于巖體邊部。從寧果白堊紀(jì)弧后盆地、隆格爾—工布江達(dá)斷隆帶更大范圍來看,情況也是如此。本地區(qū)航磁異常具有3個特點(diǎn):①異常值高、梯度大;②異常形態(tài)規(guī)則,正負(fù)異常配套出現(xiàn);③在低緩異常背景或負(fù)值背景中出現(xiàn)孤立異常。
2.5 已知鐵礦地質(zhì)特征分析
磁石地區(qū)及周邊分布的已知礦床(點(diǎn))有尼雄鐵礦、磁石鐵礦、日阿鐵銅礦等。
2.5.1 磁石鐵礦
礦區(qū)位于窩藏古隆構(gòu)造帶。地層主要為則弄群和林子宗群。則弄群為一套安山-英安質(zhì)的中酸性熔巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、中酸-酸性火山巖。古近系林子宗群為一套酸性-中酸性-中性火山碎屑巖、熔結(jié)組合;酸性-中性火山碎屑巖、熔巖夾沉積碎屑巖組合。
1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料顯示,巖漿活動具有多期性,既有燕山期的石英閃長斑巖、輝綠巖,也有喜山期的花崗斑巖、輝綠巖脈。閃長玢巖分布較廣,出露面積從數(shù)百平方米至數(shù)平方千米不等。它們與礦體的關(guān)系極為密切,是礦體的圍巖和夾層。花崗斑巖脈屬喜山期古新世侵入體,均呈脈狀產(chǎn)出,近EW走向。主要分布于F2斷裂旁側(cè)斷續(xù)出露,與礦體成因關(guān)系密切。
區(qū)內(nèi)EW向斷裂較為發(fā)育,區(qū)域性F22斷裂從礦區(qū)穿過,區(qū)內(nèi)5條礦體沿次級F2斷裂分布,明顯受斷裂構(gòu)造控制。
與磁石鐵礦體對應(yīng)的航磁異常編號為2001-3,位于負(fù)背景場中,形態(tài)規(guī)則,強(qiáng)度300 n T。軸向EW向,范圍7.5 km×2.5 km。經(jīng)地面磁法測量分解為2個磁異常,ΔT正異常最高值為6 300 n T,負(fù)異常最低值為-3 600 n T。
2.5.2 尼雄鐵礦、日阿鐵銅礦
(2)外貿(mào)供給側(cè)改革可以促進(jìn)廣州外貿(mào)企業(yè)在全球范圍的資源配置優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)“帕累托”。廣州外貿(mào)供給側(cè)改革強(qiáng)調(diào)通過進(jìn)一步深入理順廣州粵區(qū)域內(nèi)的內(nèi)生價(jià)格機(jī)制,盤活廣州外貿(mào)的一系列沉淀資源,促動廣州外貿(mào)資源實(shí)現(xiàn)由低效部門向高效部門轉(zhuǎn)移這一路徑,激活廣州外貿(mào)企業(yè)的活力特別是提高M(jìn)MR(Motivation Morale Rate)。
礦區(qū)位于隆格爾—工布江達(dá)斷隆帶西段。出露地層為石炭系碎屑巖,二疊系海相碎屑巖、碳酸鹽巖,侏羅系碎屑巖、基性火山巖,白堊系碎屑巖、安山巖、英安巖、鮞?;?guī)r,古近系中酸性火山巖。
礦區(qū)構(gòu)造總體上呈近EW走向,表現(xiàn)為一系列EW向構(gòu)造擠壓帶,由2條多期活動的區(qū)域性大斷裂組成,其次為NE向、NW向和SN向等小規(guī)模次級斷裂。
礦區(qū)燕山期巖漿活動強(qiáng)烈,巖體分布于加不勒、滾糾、尼雄、日阿一帶,統(tǒng)稱為尼雄巖體。巖石類型有細(xì)粒石英輝石蘇長巖、中細(xì)粒角閃黑云花崗閃長巖、黑云二長花崗巖、細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖。尼雄鐵礦、日阿鐵銅礦均與中酸性巖體有密切關(guān)系,礦體主要賦存在巖體的外接觸帶。
與日阿鐵銅礦對應(yīng)的航磁異常編號為99-293,位于寬緩升高磁場的邊緣,形態(tài)南緩北陡,強(qiáng)度430nT。軸向NWW,范圍10 km×2.5 km。日阿鐵銅礦位于多組斷裂交匯部位,中心部位對應(yīng)花崗巖、花崗閃長巖、二長花崗巖;地表伴有Cu,Pb,Zn組合化探異常,東側(cè)有銅多金屬礦化。
通過對磁石區(qū)域的地層、構(gòu)造、巖漿巖、航磁異常等因素的綜合分析,初步劃分出具有尋找鐵礦及多金屬礦前景的地區(qū)是克馬得果、尼則、吉松等地區(qū)。
3.1 克馬得果地區(qū)
位于窩藏古隆帶的北部,地表主要被第四系覆蓋,南部有古近系林子宗群年波組火山碎屑巖出露,東北部有則弄群榮納組中酸性火山巖零星出露,北部可見白堊系捷嘎組礫巖、泥巖、灰?guī)r零星出露;在克馬得果村的東側(cè)見有數(shù)立方米大的灰?guī)r滾石,推測滾石為捷嘎組的成分。
與克馬得果地區(qū)相對應(yīng)的航磁異常為藏C-2001-1,該異常位于負(fù)背景場中,形態(tài)尖銳,南側(cè)伴有負(fù)值,變化幅值950 nT,軸向EW,正值異常范圍7.5 km×2.5km。經(jīng)地面踏勘異?!翱盏貙?yīng)”、形態(tài)吻合,異常軸向?yàn)?0°,ΔT最大值為4 200nT,以1 000 n T為閉合圈,軸向長度超過2 km。
由于該區(qū)位于窩藏古隆帶與白堊紀(jì)弧后盆地的接合部位,構(gòu)造發(fā)育,火山活動劇烈,并有灰?guī)r分布等因素,結(jié)合地磁特征推斷形成隱伏夕卡巖型(多金屬)磁鐵礦可能性較大。
3.2 尼則地區(qū)
位于尼則巖體的北部邊緣,出露的地層為白堊系捷嘎組礫巖、泥巖、灰?guī)r;則弄群榮那組中酸性火山碎屑巖、安山巖、流紋巖等;古近系林子宗群典中組酸性火山碎屑巖、流紋巖、英安巖等。
尼則地區(qū)分布著藏C-99-289等7個航磁異常,異常總體呈近EW走向、帶狀分布,航磁異常強(qiáng)度一般在300~400 n T,最高值為500 n T。具有鐵礦成礦前景的異常有藏C-99-289,藏C-2001-12等。藏C-99-289異常位于負(fù)磁場中,形態(tài)南緩北陡,并伴有負(fù)值,變化幅值達(dá)1 000 n T,軸向NWW,異常范圍12.5 km×5 km;根據(jù)異常特征推斷有由磁鐵礦引起的可能。藏C-2001-12異常位于負(fù)背景場中,曲線尖銳規(guī)則,北側(cè)伴有負(fù)值,變化幅值750 n T,軸向NE,異常范圍7.5 km×2.5 km;根據(jù)異常特征推斷有由磁鐵礦引起的可能。
由于此區(qū)位于窩藏古隆帶與白堊紀(jì)弧后盆地的接合部位,構(gòu)造發(fā)育,火山巖及巖漿巖十分發(fā)育,地表伴有Fe-Cu-Ti-Co組合化探異常,同時(shí)分布有含灰?guī)r的捷嘎組地層,結(jié)合地磁特征推斷形成隱伏夕卡巖型(多金屬)磁鐵礦的可能性較大。
3.3 吉松地區(qū)
位于吉松巖體的南部邊緣,出露地層為則弄群火山巖及白堊系竟柱山組砂巖、粉砂巖夾灰?guī)r,與磁石鐵礦的地質(zhì)環(huán)境十分類似。
此區(qū)有藏C-2001-194,藏C-2001-195和藏C-99-290等航磁異常,異常整體呈側(cè)倒的“L”型排列。藏C-99-290異常位于負(fù)磁場中,形態(tài)規(guī)則,強(qiáng)度400 n T;軸向近EW,異常范圍25 km×5 km;北西側(cè)伴有負(fù)值,梯度變化較大,異??赡苡纱盆F礦引起。藏C-2001-194和藏C-2001-195異常均位于負(fù)背景場中,都具有曲線規(guī)則、平面形態(tài)呈等軸狀,異常范圍5 km×5 km,強(qiáng)度分別達(dá)到300 n T和500 n T。
由于此區(qū)火山巖及巖漿巖發(fā)育,地表伴有Ni-Co-Fe-Ti-V組合化探異常;磁異常位于花崗巖與白堊系酸性火山巖的侵入接觸帶上,推測異常具有由接觸交代型鐵礦引起的可能。
磁石地區(qū)已知的鐵礦床主要為磁石鐵礦、尼雄鐵礦和日阿礦體。尼雄鐵礦及日阿礦體分布在巖體與灰?guī)r的接觸部位,接觸交代特征明顯,為夕卡巖型磁鐵礦。而磁石鐵礦區(qū)內(nèi)巖性主要為火山巖,礦體周邊未見有灰?guī)r分布,磁石礦區(qū)內(nèi)的5條礦體走向基本為近EW向,呈線性排列,明顯受F2斷裂控制。通過研究,我們初步認(rèn)為磁石鐵礦為巖漿晚期貫入型鐵礦,理由如下:
(1)從圖2可看到標(biāo)本表面具有流動構(gòu)造特征和氣孔,在中下部還存在一個凸起的層面,在層面上下的礦石表面,其流動構(gòu)造方向不同,二者夾角約45°。
(2)在標(biāo)本表面見有很多的氣孔,部分氣孔被拉長,呈橢圓狀。
圖2 磁石鐵礦區(qū)標(biāo)本及其素描Fig.2 Specimen from Cishi Fe deposit and the sketch
圖3 磁石鐵礦區(qū)鐵露頭照片F(xiàn)ig.3 Photo of outcrop from Cishi Fe deposit
(3)鏡下觀察,部分礦石呈膠體狀態(tài),表明礦石是在快速冷凝下形成的。
(4)鐵礦與圍巖之間界線明顯,且接觸部位無蝕變現(xiàn)象(圖3)。如果是熱液交代形成,則應(yīng)有各類蝕變現(xiàn)象。
(5)最近河北地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所在西藏阿里革吉縣地區(qū)進(jìn)行1∶25萬區(qū)調(diào)時(shí),發(fā)現(xiàn)了22條磁鐵礦體,研究初步認(rèn)為是超淺成火山型鐵礦。形成時(shí)間為新近紀(jì)中新世,礦體與圍巖的產(chǎn)出方式與本區(qū)相同。
從區(qū)域分析,鐵礦與侵入巖體關(guān)系密切,如尼雄鐵礦、日阿鐵礦均產(chǎn)于巖體邊部。由于多期次的構(gòu)造運(yùn)動,造成了窩藏地區(qū)斷裂、擠壓片理帶、糜棱巖帶發(fā)育;多期次、多成分的巖漿沿深大斷裂及脆性斷裂侵入,并伴隨著強(qiáng)烈的熱液活動,這些條件對成礦十分有利。帶有礦物成分的熱液沿脆性斷裂、擠壓片理帶上升、交代、充填。由于各地區(qū)的構(gòu)造、地層等地質(zhì)環(huán)境不同,于是形成不同類型的鐵礦類型。例如,在尼雄地區(qū)含礦熱液與灰?guī)r交代形成夕卡巖型鐵礦,在磁石地區(qū)可能是深部巖漿房演化晚期分異出的含礦熱液或礦漿沿F2斷層上侵,沿裂隙貫入成礦。
[1] 西藏地調(diào)隊(duì).1∶100萬(日喀則幅)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].北京:全國地質(zhì)資料館,1983.
[2] 江西地調(diào)院.1∶25萬邦多幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].北京:全國地質(zhì)資料館,2006.
[3] 中國國土資源航空物探遙感中心.西藏一江兩河地區(qū)西段1∶20萬高精度航空磁測成果報(bào)告[R].北京:全國地質(zhì)資館,2000.
[4] 中國地質(zhì)調(diào)查局.西部鐵銅資源調(diào)查評價(jià)報(bào)告[R].北京:全國地質(zhì)資料館,2002.