高小衛(wèi),楊振強(qiáng),吳秀榮
GAO Xao-Wei,YANG Zhen-Qiang,WU Xiu-Rong
(中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心,武漢 430205)
(Wuhan Center of China Geological Survey,Wuhan 430205,Hubei,China)
蘇門答臘島(印尼)巖漿旋回中的成礦作用
高小衛(wèi),楊振強(qiáng),吳秀榮
GAO Xao-Wei,YANG Zhen-Qiang,WU Xiu-Rong
(中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心,武漢 430205)
(Wuhan Center of China Geological Survey,Wuhan 430205,Hubei,China)
本文闡述了東蘇門答臘地體和西蘇門答臘地體自海西期巖漿旋回以來各自的金屬礦產(chǎn)分布特征。海西期東蘇門答臘地體以裂陷盆地的層控型鉛-鋅礦為主,而矽卡巖型Ag、Cu和Pb-Zn礦化產(chǎn)于西蘇門答臘地體。印支期Sn礦成礦作用主要與S-型花崗巖類(220~195 Ma)侵入和蘇門答臘島中部的梅迪亞蘇門答臘深大斷裂走滑活動(dòng)有關(guān)。燕山早期銅-金成礦作用為陸緣夭折古裂谷和島弧環(huán)境。燕山晚期為弧-陸碰撞的火山弧的Sn,Au-Ag成礦作用。喜山期發(fā)育的巖漿弧Au-Ag成礦與蘇門答臘深大斷裂活動(dòng)和巴厘散構(gòu)造帶有關(guān),歸因于印度-澳大利亞洋殼斜向俯沖于蘇門答臘島之下。
成礦作用;巖漿旋回;蘇門答臘島;印度尼西亞
蘇門答臘島(印度尼西亞)盛產(chǎn)金、銀、銅和錫等有色金屬礦產(chǎn)。自古以來盛產(chǎn)黃金,有‘金島’(印度梵文suvara dvī pa)或“金洲”(馬來語Pulaw E-mas)之稱。估計(jì)1994年以前產(chǎn)金91噸,銀937噸。錫礦主要產(chǎn)于廖內(nèi)島、班加島和勿里洞島,從1710年至1942年產(chǎn)錫礦1.5百萬噸,現(xiàn)代產(chǎn)錫以河流和濱外砂錫礦為主[1]。
蘇門答臘島海西期巖漿旋回以來的金屬礦產(chǎn)類型有:斑巖型Cu-Mo礦(唐塞礦床)、密西西比河谷型(MVT)礦床(戴里鉛-鋅礦床)、花崗巖型錫礦(錫島)、火山噴氣型Au-Ag礦(格紐Geuneu礦田)。最近開采的有:勒邦丹戴(Lebong Tandai) Au-Ag礦、曼加尼金礦、穆阿拉西邦基鉛-鋅礦,以及一些新發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn):花崗巖型南薩圖(Nam Satu)錫礦和鉛-鋅礦、雙溪伊薩漢(Sungei lsahen)錫礦、哈塔邦(Hatapang)錫礦和火山噴氣型馬塔比(Martabe)Au礦等。
本文是中國(guó)/印尼國(guó)際合作研究項(xiàng)目的初步成果,目的是綜合該島海西旋回以來的金屬礦產(chǎn)在巖漿旋回中的分布特征,初步揭示其時(shí)間和空間的分布規(guī)律。研究結(jié)果表明,特定的巖漿旋回具有特定的含礦性,顯示海西期以來的板塊運(yùn)動(dòng)對(duì)本區(qū)金屬成礦的控制作用。
根據(jù)不同的地層系統(tǒng)、沉積古地理、古生物地理區(qū)系、巖漿旋回和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征可將該島的晚古生代板塊構(gòu)造劃分為東蘇門答臘地體和西蘇門答臘地體,前者為親岡瓦納地體,后者為親華夏地體。兩者之間的界限為梅迪亞(中間)蘇門答臘構(gòu)造帶(MSTZ)。西蘇門答臘地體的巖漿活動(dòng)特征和金屬成礦的控制作用與東馬來半島相似,具有強(qiáng)烈的石炭—二疊紀(jì)酸性巖漿侵入和基性火山活動(dòng),而東蘇門答臘地體的巖漿活動(dòng)特征和金屬成礦的控制作用與岡瓦納體系暹緬?cǎi)R蘇地體相似[2-6]。根據(jù)蘇門答臘島的巖漿旋回(表1)及其含礦性,筆者將其成礦期劃分為海西期(C-P)、印支期(T-J1)、燕山期(J2-K)和喜山期(E-N)[3,5],并闡述了東蘇門答臘地體和西蘇門答臘地體自海西期巖漿旋回以來金屬礦產(chǎn)區(qū)域分布特征及成礦規(guī)律。
蘇門答臘島晚古生代沉積盆地的古地理性質(zhì)屬于板內(nèi)裂陷槽。海西期礦床模式為密西西比型礦床。見于東蘇門答臘地體戴里鉛鋅礦田。勿里洞島的晚古生代變沉積巖和變火山巖是層控型鉛-鋅礦含礦層位。戴里鉛鋅礦田位于多巴湖的西北部,含礦層位為石炭系克魯伊特組。該礦為塊狀Pb-Zn礦脈,1900年開始小規(guī)模開采,采礦歷史悠久。礦化層為一個(gè)穹狀構(gòu)造,礦體長(zhǎng)可追溯5 km,含礦母巖為鈣質(zhì)頁巖和白云質(zhì)粉砂巖。礦化作用是火山熱液與沉積巖發(fā)生交代作用的結(jié)果。Pb-Zn資源儲(chǔ)量為710萬噸,礦石品位為Zu 16.67%,Pb 10.2%和Ag 13×10-6。在該礦床之南的西蘇門答臘地體上,還發(fā)現(xiàn)有海西期矽卡巖型的Ag、Cu、Pb和Zu礦化,可能與實(shí)武牙巖漿復(fù)合巖體侵入克魯伊特組鈣質(zhì)層的活動(dòng)有關(guān)。實(shí)武牙花崗巖屬于海西-印支早期的多期次酸性巖漿侵入復(fù)合體(Rb-Sr等時(shí)線年齡和K-Ar法同位素年齡值為264~257 Ma和219~206 Ma)[7-8]。2003年以來,該巖體附近的馬塔比金礦一直處在勘探評(píng)價(jià)階段。
海西期的層控型鉛-鋅礦化還見于勿里洞島克拉帕坎皮特(Kelapa Kampit)錫礦的南薩圖露天開采場(chǎng),位于文冬-勿里洞加積復(fù)合體中。其含礦層為遭受交代蝕變作用的變質(zhì)沉積巖和火山巖層。其資源儲(chǔ)量至今為2500萬噸,含有Zn(品位6.5%)、Pb(品位4.0%)和Ag(品位60×10-6)。礦石類型為塊狀細(xì)粒閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦、角礫狀石英脈礦和砂巖中浸染狀閃鋅礦和方鉛礦。礦床成因可有多種解釋,可能與暹緬?cǎi)R蘇(Sibumasu)地體與印支地體在海西期發(fā)生板塊同碰撞時(shí)在縫合線附近所產(chǎn)生的火山噴氣或和巖漿熱液運(yùn)移和滲透有關(guān)。
印支期蘇門答臘群島是東南亞錫礦帶西南邊緣的一部分,有“錫島”之稱,形成一條北西一南東向錫礦帶,從西馬來半島向SE方向一直延伸至勿里洞島,屬于東蘇門答臘地體成礦帶。另一條印支期S-型含錫花崗巖帶(K-Ar法同位素年齡為203~208 Ma)[9]位于北蘇門答臘和中蘇門答臘,包括梅迪亞(中間)蘇門答臘構(gòu)造帶(MSTZ)和西蘇門答臘地體。
印度尼西亞印支期成礦作用與東蘇門答臘地體和印支陸塊發(fā)生碰撞后地殼的伸展減薄的有關(guān),主要是與后碰撞的含錫過鋁花崗巖類(220~195 Ma)侵入,并伴生強(qiáng)烈的熱液活動(dòng)。也與東蘇門答臘地體與西蘇門答臘地體之間的走滑拼接有成因聯(lián)系。
2.1 錫島和北蘇門答臘的錫礦帶
印度尼西亞的有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的錫礦產(chǎn)地大量見于印支碰撞帶內(nèi)的廖內(nèi)群島至勿里洞島(錫島)一帶。錫島花崗巖自北西方向的廖內(nèi)群島、新及島起,向南東方向延伸至班加島和勿里洞島,以S-型花崗巖為主,與少數(shù)I-型花崗巖共存,主要礦床與碰
撞成因的過鋁花崗巖有關(guān),是印支造山運(yùn)動(dòng)期間巖漿侵位的結(jié)果。這些過鋁花崗巖與西馬來半島的中央山脈花崗巖屬于同一條S-型花崗巖帶。含錫花崗巖類都是印支期陸-陸碰撞后地殼擴(kuò)展拉伸和巖漿侵位的結(jié)果。
表1 蘇門答臘的巖漿構(gòu)造旋回簡(jiǎn)表Table 1 Magma tectonic cycles in Sumatra
班加島的錫和鎢礦產(chǎn)于云英巖中,以塊狀交代礦床、細(xì)脈狀或單脈狀礦床產(chǎn)于帕馬利礦區(qū)。該花崗巖侵位年代為211 Ma(Rb-Sr等時(shí)線法同位素年齡)[10],在碰撞后的漫長(zhǎng)地質(zhì)歷程中,緩慢冷卻的巖漿侵入體提供了形成錫礦的優(yōu)越條件。
一般認(rèn)為,錫在熱液階段中在運(yùn)移成礦之前,一直殘留于溶液中。錫和錫礦化不同程度地與晚期硫化物共生,礦化伴隨有高溫氣成熱液礦物(電氣石、螢石和黃玉)等。這些交代礦體、礦脈和細(xì)網(wǎng)脈系統(tǒng)是以缺少磁鐵礦和鐵的硫化物為特征,形成于花崗巖類的巖鐘構(gòu)造中。在勿里洞的南部,許多錫礦床都呈脈狀礦和席狀脈產(chǎn)于變質(zhì)沉積巖中??死量财ぬ劐a礦的礦床形態(tài)十分特別,復(fù)雜的錫-硫化物礦化表現(xiàn)為層控特征的“層狀平行脈”和交錯(cuò)的細(xì)脈。層控礦脈在其它許多礦區(qū)也可見及,包括巴都伯西(Batu Besi)和色魯馬(Selumar)。這種情況使許多學(xué)者誤認(rèn)為該礦化作用為同生成因。但是,普遍認(rèn)為是與花崗巖侵入有關(guān)的淺成熱液交代成因,甚至在礦層中還出現(xiàn)有矽卡巖成因組合礦物特征(角閃石、輝石和石榴石),可能與矽卡巖有一定的成因聯(lián)系。
北蘇門答臘和位于馬六甲海峽的幾個(gè)島嶼都是由錫礦化的花崗巖和云英巖組成。貝哈拉(Berhala)島是砂錫礦和稀土礦產(chǎn)地,其海灘砂礦來源于風(fēng)化的礦化片麻狀白云母花崗巖、云英巖和堇青石-矽線石-接觸變質(zhì)角巖。北蘇門答臘許多花崗巖都埋藏于第三系沉積物之下。據(jù)德利斯一號(hào)鉆井井下的蝕變白云母花崗巖基的白云母K-Ar法年齡為208Ma(晚三疊世)[9]判斷,錫礦化應(yīng)為印支期熱液作用產(chǎn)物。
2.2 梅迪亞(中間)中央蘇門答臘構(gòu)造帶(MSTZ)錫礦
梅迪亞(中間)蘇門答臘構(gòu)造帶(MSTZ)是西蘇門答臘地體與暹緬?cǎi)R蘇地體之間的印支期走滑和拼結(jié)縫合帶。其成礦作用與含錫花崗巖基有關(guān),與馬來半島的中央山脈花崗巖帶一樣,都是與過鋁花崗巖類侵入的有關(guān)。蒂加普盧山(Tigahpuluh)錫礦田的原生錫礦和砂錫礦來源于侵位于MSTZ帶之東側(cè)的打巴奴里(Tapanuli)群變沉積巖。雙溪伊薩漢巖鐘上的含錫石云英巖的白云母K-Ar法同位素年齡為197~193Ma[11](屬于印支晚期T3-J1巖漿旋回)。蒂加普盧山和雙溪伊薩漢是尋找小型砂錫礦和小型原生金礦的遠(yuǎn)景區(qū)。
羅干含錫花崗巖的黑云母K-Ar法同位素年齡為186~189 Ma[12](屬于印支晚期T3-J1巖漿旋回),皆為印支末期侵入體。MSTZ帶上蘇門答臘斷裂以西阿拉斯剖面的二疊-三疊紀(jì)花崗巖基為交代巖鐘,是走滑斷層活動(dòng)期侵入的產(chǎn)物。片狀黑云母-白云母花崗巖基是凱斯河(Kais)礦田河流砂錫礦的原生礦源區(qū)。該構(gòu)造帶的成礦作用時(shí)代應(yīng)歸屬于印支運(yùn)動(dòng)晚期。
2.3 西蘇門答臘地體的斑巖銅金礦化和錫礦化
西蘇門答臘地體的印支期侵入巖與印支陸塊相同,屬于島弧型I-型花崗巖帶[2]。巴東-明古魯?shù)貐^(qū)位于西蘇門答臘地體中部,長(zhǎng)期以來是普查找礦的重要靶區(qū)[13]。其中,巴東以東的辛卡拉克礦田的斑巖型銅和貴金屬與錫朱瓊花崗巖、蘇利特河(Sulit Air)巖體、拉西花崗巖和蝕變的辛卡拉克(翁比林)花崗巖類有關(guān)。后者為多期次的復(fù)合侵入體,既有海西期Rb-Sr法和K-Ar法同位素年齡287~256 Ma[14-15],也有印支晚期(T3-J1)K-Ar法同位素年齡246~206 Ma[15-16]。
辛卡拉克礦田是一條呈北西-南東向展布的狹長(zhǎng)多金屬成礦帶,其分布范圍北起自帕亞孔布,向南東經(jīng)辛卡拉克湖、索洛克(Solok)、南索洛克的巴東加羅(Padangaro)至雙溪帕努,主要礦床包括辛卡拉克賤金屬礦、迪亞塔斯湖賤金屬礦、巴吉布拉特金礦、薩立達(dá)(Salida)金礦、廷布蘭(Timbulan)銅礦。這是一條NW-NE向分布的Cu-Au(Ag)-Pb (Zn)-Cr-Co(Ni)地球化學(xué)異常帶。礦區(qū)銅礦化類型包括斑巖型、矽卡巖型、石英脈型(低溫?zé)嵋航淮?。礦床成因可能與侵入活動(dòng)以及蘇門答臘大斷裂帶和東巴厘散斷裂帶(EBFZ)熱溶液活動(dòng)有關(guān)。
西蘇門答臘地體印支期錫礦與東馬來半島一樣不發(fā)育。在實(shí)武牙花崗巖(206 Ma)巖基[8]內(nèi)只有少量的錫礦化。
燕山期沃伊拉群(中侏羅-白堊紀(jì))是推覆在巽他古大陸邊緣西蘇門答臘地體之上的一個(gè)大推覆體(圖3),其巖石組合顯示其古地理面貌為大陸邊緣上的火山弧-洋殼-洋島的綜合加積體。據(jù)筆者研究,該火山巖群以大陸初始裂谷型為主,其次為陸緣火山弧和大洋板內(nèi)(圖4)[2]。故此,沃伊拉群代表燕山早期(中侏羅世)從巽他古大陸邊緣分裂而成的夭折裂谷深海灣沉積地層,于燕山晚期(晚白堊世)裂谷又重新閉合并加積在西蘇門答臘地體邊緣的弧-陸碰撞體。燕山期成礦作用是受陸緣弧和夭折裂谷形成以及古裂谷閉合過程的控制。
3.1 燕山早期(J2-K1)火山弧銅-金礦
(1)中蘇門答臘的貴金屬和銅-鉬礦
中蘇門答臘只發(fā)現(xiàn)有少數(shù)的中侏羅-早白堊世的礦化侵入體。穆拉西幫基貴金屬和銅礦床是巖基在158 Ma侵位時(shí)形成的矽卡巖和浸染型礦化的結(jié)果。在邦科礦群之北有低品位的達(dá)努拉努克拉揚(yáng)(Danau Ranau Kelayang)Cu-Mo礦化,產(chǎn)于邦科巖基的蝕變巖石中,其K-Ar法同位素年齡為169~129 Ma(中侏羅-早白堊世)[17]。
(2)沃伊拉群及其加積復(fù)合體Au-Ag,Pb-Zn礦
南蘇門答臘的沃伊拉群及其加積復(fù)合體成礦作用與燕山早期巽他古陸邊緣古裂谷的海底擴(kuò)張,以及洋殼俯沖、洋島與大陸之間的碰撞引發(fā)的超基性巖活動(dòng)和火山-熱水作用有關(guān)。
燕山早期古裂谷中噴氣硫化物礦化的例子見于根特烏特(Geunteut)礦群(圖1),礦化產(chǎn)于本打洛火山巖組鎂鐵質(zhì)熔巖中。而打巴端火山巖組中的層狀含赤鐵礦-磁鐵礦巖石是火山噴氣成因的含金塊狀磁鐵礦和硫化物的潛在礦產(chǎn)資源,形成于打巴端礦群和巴巴洛礦群,為砂金礦的來源。納塔爾河的砂金來源于晚白堊世侵入體與沃伊拉變沉積巖接觸帶上的矽卡巖礦床。沖積砂金和含鉻礦物則來源于帕薩馬(Pasaman)蛇綠巖體(即為沃伊拉群海臺(tái))。盧布加當(dāng)附近的古帕河Pb-Zn礦產(chǎn)于沃伊拉群灰?guī)r中的蛇紋石化巨礫巖中(大多數(shù)巨蛇紋石化礫塊來源于鄰近的蛇紋石化方輝橄欖巖)。這里的Pb-Zn-Mn礦化可能是熱水沉積型的含錳金屬礦層,形成于深海環(huán)境,與代表海臺(tái)構(gòu)造的方輝橄欖巖(洋殼)一起整合地疊置于沃伊拉群灰?guī)r之上。
圖1 蘇門答臘燕山期(中侏羅世-白堊紀(jì))的成礦作用[1]Fig.1 Sumatra Yanshanian period(Middle Jurassic-Cretaceous)mineralization
3.2 燕山晚期(晚白堊世)巖漿?。⊿n,Au-Ag)礦化
西蘇門答臘地體的本塔洛-薩洋島弧復(fù)合體在中白堊世與巽他古陸發(fā)生碰撞,整個(gè)蘇門答臘島的俯沖系統(tǒng)在晚白堊世以后發(fā)生了根本性的變化。由于洋島弧逆沖在巽他古陸之上,使沃伊拉群礦化作用產(chǎn)生了重大的變化,變成與火山弧的活動(dòng)有關(guān)。例如,北蘇門答臘的錫庫萊金礦與本塔洛洋島弧的礁灰?guī)r上的矽卡巖有密切的成因聯(lián)系,是由較年輕的錫庫萊巖基(K-Ar法同位素年齡平均98 Ma)[18]侵位而形成的。
西蘇門答臘地體納塔爾礦群的貴金屬和硫化物產(chǎn)于曼努加爾(Manunggal)巖基與沃伊拉群的接觸帶上,該侵入體形成時(shí)間的為87 Ma(K-Ar法同位素年齡)[19]。
中蘇門答臘的晚白堊世錫礦與哈塔邦花崗巖侵入有密切關(guān)系。該花崗巖為板內(nèi)A-型和S-型深熔花崗巖共生(Rb-Sr等時(shí)線法同位素年齡80 Ma)[20]。
南蘇門答臘加巴礦群的錫石和獨(dú)居石砂礦來源于加巴巖基燕山晚期的火山巖鐘上的片麻巖和偉晶巖。該巖基是由早白堊世閃長(zhǎng)巖相(K-Ar法同位素年齡117~115Ma)[17]和晚白堊世花崗巖(K-Ar法同位素年齡86~80 Ma)[17,21]組成。Sepuit礦群至加巴山東南一帶的砂錫礦來源于較年輕的白云母花崗巖,其原生錫礦是帕?。≒adean)侵入體(K-Ar法同位素年齡85 Ma)[17]相分異的產(chǎn)物。
喜山期蘇門答臘島的古地理面貌和古構(gòu)造性質(zhì)發(fā)生了根本改變,形成了NW-SE向的蘇門答臘-巴厘散大斷裂。強(qiáng)烈的火山-侵入巖沿著該大斷裂分布,控制了此期的有色金屬和貴金屬的成礦作用。
4.1 喜山早期
1)古新世巖漿孤Cu,Au-Ag成礦
在南蘇門答臘的拉瓦斯礦群中的小規(guī)模硫化物礦化點(diǎn)產(chǎn)于武吉拉賈花崗巖(K-Ar法同位素年齡54Ma)[22]與沃伊拉群變質(zhì)沉積巖的接觸帶和浸染帶上,為喜山早期成礦的產(chǎn)物。拉瓦斯礦群的砂金礦與古新世侵入體成礦物質(zhì)的風(fēng)化剝蝕有關(guān)。位于其東南方向的雙溪圖波為含銅和貴金屬的矽卡巖礦床(礦石儲(chǔ)量為176萬噸),形成于石英二長(zhǎng)巖(K-Ar法同位素年齡40 Ma)[22]的接觸帶上。
2)晚始新-早中新世巖漿弧成礦
喜山早期與新近紀(jì)火山弧有關(guān)的礦化作用不發(fā)育。只見于班達(dá)亞齊NW的布勒韋(Breueh)礦群。其浸染狀硫化物和含礦石英脈與淺成的閃長(zhǎng)巖體(K-Ar法同位素年齡19 Ma)[18]有成因聯(lián)系。
4.2 喜山晚期
1)中新-上新世巖漿弧(斑巖Cu,Mo)成礦
新近紀(jì)中新-上新世Cu-Mo礦化與斑狀閃長(zhǎng)巖和花崗巖侵入體有關(guān),廣乏分布于巴厘散山(屬于西蘇門答臘地體),但品位很低。斑巖型礦化與蘇門答臘斷裂系統(tǒng)的活動(dòng)有密切的成因聯(lián)系。
北蘇門答臘的唐塞斑巖型Cu-Mo礦發(fā)現(xiàn)于1978年。Cu-Mo礦化產(chǎn)于蘇門答臘斷裂系統(tǒng)中的多期次斑巖侵入體中,例如始新世的格萊瑟科烏姆(Gle Seukeun)巖漿復(fù)合體。其地球化學(xué)特征以低的Rb、Nb、Th(<4 μg/g)和低的Sr初始同位素比值(87Sr/86Sr)i=0.70423~0.70453為特征,顯示它們是代表著與洋殼俯沖有關(guān)的地幔源鈣堿性巖套。K-Ar法年齡表明多期次的唐塞深成巖體是古近紀(jì)中始新世的產(chǎn)物,礦化巖株、網(wǎng)脈的成礦時(shí)代和晚期巖墻侵入時(shí)代是新近紀(jì)晚中新世,可能比洛洛巖基的矽卡巖礦化的K-Ar法同位素年齡大約為15 Ma[23]更為年輕。唐塞礦床為中型礦床。銅、鉬(鋅、鉛)礦石總儲(chǔ)量為6億噸(銅品位0.15%),Mo的含量極小。與此相反,其金的含量相當(dāng)高[Au品位(0.17~0.38)×10-6]。
杜孫(Dusun)礦群的其它礦點(diǎn)則與小型侵入的閃長(zhǎng)巖-云英閃長(zhǎng)斑巖有關(guān)。
2)新近紀(jì)巖漿弧Au-Ag成礦
沿著蘇門答臘斷裂系統(tǒng),可以將喜山晚期(新近紀(jì))巖漿弧Au-Ag成礦分布帶分成兩條互相平行的次成礦帶:一條是分布在薩立達(dá)(Sadida)至哥打阿貢(Kotaagung)的聯(lián)線上,稱為外金礦帶(斷層的兩側(cè));另一條分布在曼加尼和丹絨加蘭(Tanjungkarang)聯(lián)線上,稱為內(nèi)金礦帶(斷層的東側(cè))(圖2)。北蘇門答臘只發(fā)現(xiàn)三個(gè)喜山晚期的Au-Ag礦點(diǎn)(馬塔比、米瓦和梅盧阿克)。
目前,關(guān)于新近紀(jì)Au礦化的地質(zhì)時(shí)代、規(guī)模、品位和物質(zhì)來源等都不是十分清楚。其中,勒邦多諾克(Lebong Donok)金礦的成礦時(shí)代(K-Ar法同位素年齡1.2~1.3 Ma)很有特色,與爪哇芝洛坦淺成熱液系統(tǒng)中冰長(zhǎng)石的K-Ar法同位素年齡1.7 Ma相近。很顯然,蘇門答臘金礦化大多數(shù)發(fā)生于同位素年齡3~5 Ma(上新世)以后,這個(gè)成礦時(shí)代正好是發(fā)生在菲律賓島弧與歐亞大陸板塊變生碰撞的時(shí)間間隔內(nèi)[6]。同時(shí),也與東南亞巽他古陸上的一些特大型和大型斑巖-淺成熱液金礦的成礦年齡相一致,例如與幾內(nèi)亞島上的格拉斯貝格斑巖型銅-金礦成礦年齡(3 Ma)一致。潘古納斑巖型金-銀成礦的同位素年齡年齡(1.6~3.4 Ma)為上新世,而奧克太迪矽卡巖型銅-金礦成礦的同位素年齡更為年輕(1.1 Ma,更新世)[24]。
新近紀(jì)金礦床產(chǎn)于沉積巖中,屬于層控礦床類型,見于北蘇門答臘的阿邦(Abong)和錫哈約(Si hayo)礦床。阿邦金礦床由NW向的泥巖/黑色巖組成,產(chǎn)于灰?guī)r層之下,長(zhǎng)200m,寬450m。含金地層屬于Bampo組(上漸新世至中中新世)安山質(zhì)火山巖呈互層狀,是一條不規(guī)則含礦帶。含金巖石產(chǎn)于接近灰?guī)r頂板,為層狀碧玉和硅質(zhì)頁巖/粉砂巖,平均厚度9m,顯示發(fā)育程度不等的角礫狀構(gòu)造。其膠結(jié)物包括塊狀結(jié)晶石英、膠狀石英、雞冠花狀石英和伊利石。金礦化與銀礦共生(Ag>680×10-6),伴隨著As(>6%)、Sb和Hg異常。
最近的勘探結(jié)果表明,錫哈約礦化帶長(zhǎng)度1 km,寬450 m,金金屬儲(chǔ)量17噸。金礦化為硅質(zhì)角礫巖,產(chǎn)于二疊紀(jì)灰?guī)r頂部和見于凝灰質(zhì)粉砂巖的夾層中,黑色硅質(zhì)(碧玉)蝕變交代角礫的基質(zhì)膠結(jié)成分。硫化物含量為1%~2%,局部超過10%,主要硫化物為黃鐵礦,其次為毒砂和輝銻礦。礦化與侵入體中心區(qū)域有關(guān),而不是屬于厚層沉積序列中變質(zhì)脫水的卡林型。
喜山晚期(新近紀(jì))層控型的Au礦的礦石類型可分為低硫型和高硫型兩類。南蘇門答臘新近紀(jì)金成礦帶的淺成貴金屬礦為低硫型,以石英脈型為代表。北蘇門答臘金礦帶為高硫型。
第一類低硫型金礦為高品位的金礦,見于南蘇門答臘。在勒邦多諾克和薩立達(dá),該類型都產(chǎn)于沉積巖和火山巖的交界接觸面上,其礦體的形成過程是由斷層界面反復(fù)打開、閉合和熱液充填的結(jié)果。因此,其礦床成因?qū)嶋H上是與含礦流體經(jīng)歷了長(zhǎng)距離的橫向流動(dòng)有關(guān)。這些礦體都產(chǎn)于含有低溫鈣沸石的石英脈中,意味著原始含礦熱液經(jīng)歷了強(qiáng)烈橫向擴(kuò)張流動(dòng)過程,再經(jīng)過脫氣、沉淀的地方。
第二類為高硫型金礦床,見于北蘇門答臘的馬塔比。該礦床系統(tǒng)產(chǎn)于火山巖和沉積巖系(古生物確定的地質(zhì)年齡為18~20 Ma)[25],中蘇門答臘斷層的系統(tǒng)的張性斷層中。其中最有意義的是普馬馬(Pumama)礦床,其金屬儲(chǔ)量為1.049噸金和13.04噸銀,為蘇門答臘島上最大的金礦銀床。它沿著一個(gè)火山侵入通道分布于沉積-火山地層單元的分界層狀面上。由于喜山晚期發(fā)生多期次的酸性淋濾熱液蝕變事件,使其產(chǎn)生了大體積的板狀晶洞和塊狀硅質(zhì)成分。該礦化帶長(zhǎng)1.2~1 km,富礦體為塊狀硫砷銅礦。高硫酸鹽蝕變礦化為該礦床類型不尋常的特征,其蝕變順序是:酸性硫化物蝕變-低硫酸鹽脈-高硫酸鹽脈。
蘇門答臘新近紀(jì)礦化范圍總體方向呈線狀分布,形成NW-SE向的“新近紀(jì)金礦軸”。另一條次要的金礦分布方向?yàn)槌什惶黠@的東西向的火山-構(gòu)造線。
圖2 蘇門答臘新近紀(jì)金礦成礦作用[1]Fig.2 Sumatra Neogene gold mineralization
總之,新近紀(jì)含礦巖漿侵入體位置的遷移和與蘇門答臘島上地體的平移運(yùn)動(dòng)和蘇門答臘大斷裂系統(tǒng)的活動(dòng)有關(guān)。但歸根結(jié)底,都是由印度-澳大利亞洋殼斜向俯沖于蘇門答臘島之下引起的(俯沖速度為7cm/年)。
蘇門答臘島的晚古生代的板塊構(gòu)造劃可分為東蘇門答臘地體(親岡瓦納地體)和西蘇門答臘地體(親華夏地體)。兩個(gè)地體在不同構(gòu)造旋回中形成不同巖漿旋回:前者為S-型含錫花崗巖,后者為島弧型I-型花崗巖,是不同金屬礦產(chǎn)類型成礦作用的根本原因。
(1)海西期層控型鉛鋅礦床可能是與東蘇門答臘地體向印支地體俯沖時(shí)板內(nèi)拉伸形成的巖漿熱液成礦作用有關(guān);而西蘇門答臘地體上的海西期矽卡巖型礦床與島弧型花崗巖侵入有關(guān)。
(2)印支期成礦作用主要與東蘇門答臘地體與印支地體碰撞后的S-型過鋁含錫花崗巖類侵入有關(guān),也與東蘇門答臘地體與西蘇門答臘地體之間的走滑拼接和深大斷裂活動(dòng)有關(guān)。
(3)燕山早期成礦是陸緣夭折古裂谷和島弧環(huán)境的火山噴氣硫化物礦化的作用,燕山晚期成礦與巽他古陸發(fā)生弧-陸碰撞時(shí)形成的火山弧的巖漿侵入和噴發(fā)有關(guān)。
(4)喜山期(古近紀(jì)和新近紀(jì))是蘇門答臘-巴厘散斷裂系統(tǒng)形成的時(shí)期,其火山巖漿弧的活動(dòng)形成了斑巖型Cu、Mo-淺成熱液金礦。
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A discussion on mineralization within magmatic cycles,Sumatra (Indonesia).
Gao X W,Yang Z Q and Wu X R.
This paper presents the distribution characteristics of metallic mineral deposits since Hercynian cycles within East Sumatra Terrane and West Sumatra Terrane(Indonesia)separately.The strata-bound Pb-Zn deposits are dominant in sedimentological basins in East Sumatra Terrane within Hercynian cycle,and the Ag, Cu and Pb-Zn mineralizations of skarn-type occur in West Sumatra Terrane.The Indosinian cycle’s tin-mineralization is related to the intrusion of S-granitoids(220~195 Ma)and to the deep strike-sliping activity of Media Sumatra Fault Zone at Central Sumatra.The Early Yanshanian cycle’s Cu-Au mineralization occur in the died ancient rifting valley and arc island environment at the continental margin.The Sn and Au-Ag mineralization in volcanic arc was caused by arc-continent collision during Late Yanshanian cycle.The Au-Ag mineralizations of magmatic arc within Himalayan cycle were related to the Sumatra Fault and Barisan Fault Zone that were caused by the oblique subduction of Indian-Australia crust beneath Sumatra.
Mineralization;magmatic cycles;Sumatra island;Indonesia
P612
A
1007-3701(2013)04-299-09
10.3969/j.issn.1007-3701.2013.04.005
2013-05-21;
2013-08-10.
國(guó)際合作研究項(xiàng)目《印尼中蘇門答臘島銅金等多金屬礦產(chǎn)成礦規(guī)律研究》(科〔2011〕01-71-14)
高小衛(wèi)(1968—),男,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與研究,E-mail:574006680@qq.com.