瞿承燚
(福建省地質(zhì)調(diào)查研究院,福州,350013)
班公湖—怒江縫合帶在藏北是一條重要的構(gòu)造帶,也是一條重要的成礦帶。近年來,在班公湖—怒江成礦帶西段的找礦工作取得了重要突破,發(fā)現(xiàn)了多不雜、多龍等多處超大型斑巖型銅(金)多金屬礦床,這些礦床均產(chǎn)于班公湖—怒江結(jié)合帶北側(cè)陸緣沉積巖區(qū)。筆者對舍拉瑪矽卡巖型(可能深部為斑巖型)銅金多金屬礦床所處地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、成礦條件、找礦標(biāo)志等進行綜合研究,對在班公湖—怒江結(jié)合帶內(nèi)尋找同類礦床具有指導(dǎo)和借鑒作用。
研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于班公湖—怒江結(jié)合帶西段與羌塘地體南部色哇陸緣坳陷區(qū)交界一帶,班公湖—怒江成礦帶西段,是阿爾卑斯—喜馬拉雅成礦帶的重要組成部分[1]。地理位置位于藏北高原腹地改則縣東舍拉瑪溝一帶。研究區(qū)所屬地層區(qū)劃為羌塘—保山地層區(qū)的多瑪?shù)貙臃謪^(qū)、班公湖—怒江地層區(qū)的蛇綠巖小區(qū)(木嘎崗日地層分區(qū))(圖1)。
區(qū)域上出露的正式地層單位主要有早-中侏羅世色哇組,中侏羅世莎巧木組、捷布曲組,古近紀(jì)納丁錯組、牛堡組,新近紀(jì)康托組,第四紀(jì)沖洪積層等。非正式地層單位有木嘎崗日巖組、仲崗洋島組合及洞措蛇綠混雜巖等,其中木嘎崗日巖組、仲崗洋島組合的鈣質(zhì)地層與區(qū)內(nèi)成礦關(guān)系密切。
構(gòu)造是以班公湖—怒江縫合帶為背景,受班怒造山帶碰撞、擠壓等構(gòu)造運動的影響,北西西—北西向斷裂為主干構(gòu)造,同時發(fā)育近東西向、南北向、北東向次級斷裂。其中北西向、北西西向、近東西向斷裂及其控制的酸性巖脈與成礦關(guān)系密切。
區(qū)域上,多層次多期次巖漿活動頻繁,超基性、基性至中酸性、酸性巖體均有出露。其中,超基性、基性巖體規(guī)模大小不一,形態(tài)不規(guī)則,呈長條狀、透鏡狀等巖株、巖床產(chǎn)出,巖石類型主要有二輝橄欖巖、單輝橄欖巖、含長橄欖巖、方輝橄欖巖、蛇紋巖、輝長巖、角閃輝長巖、輝綠巖等[ 2,3],洞錯巖體群為其典型代表[4]。中-酸性巖類主要為花崗巖、花崗閃長巖、花崗斑巖等,受北西向、北西西向構(gòu)造控制明顯,呈巖株、巖脈、巖枝分布,與成礦關(guān)系密切。
礦區(qū)地層劃分為非正式地層單位,主要為仲崗洋島組合及蛇綠混雜巖。仲崗洋島組合呈“雙層構(gòu)造”,局部呈“三層構(gòu)造”,即下部為基性-超基性火山巖系,上部為鈣質(zhì)沉積巖系,局部見火山熔巖蓋層。
火山巖巖性主要有灰綠色杏仁狀玄武巖、枕狀玄武巖、拉斑玄武巖、角礫玄武巖、火山角礫巖等。沉積巖巖性為結(jié)晶灰?guī)r、細晶灰?guī)r、鈣質(zhì)細砂巖與粉砂巖、硅質(zhì)巖韻律互層等,為一套鈣質(zhì)地層。蛇綠混雜巖巖性以橄欖巖、碳酸鹽化超基性巖為主,局部可見少量硅質(zhì)巖(圖2)。
區(qū)內(nèi)見有多期次侵入多個中酸性小巖體,面積0.1~0.5 km2,巖性為花崗閃長巖、花崗斑巖、斜長花崗巖等,多呈近東西向分布。
礦區(qū)位于班公湖—怒江結(jié)合帶上,構(gòu)造總體呈近東西向,主構(gòu)造為那邊勒熱—亞李歐珠斷裂組。次級構(gòu)造極為發(fā)育,次級構(gòu)造是由主碰撞擠壓形成的,鈣質(zhì)地層受到次級構(gòu)造的破壞,為含礦熱液提供了運移、聚集的空間,同時為含礦中酸性熱液與鈣質(zhì)地層進行接觸交代提供了條件。
區(qū)內(nèi)出露1條矽卡巖化帶,寬為300~500 m,總體走向280°~300°,在區(qū)域上斷續(xù)延伸大于20 km,東西兩端延伸出區(qū)外。帶內(nèi)巖性主要為石榴石矽卡巖,原巖為鈣質(zhì)細砂巖、粉砂巖、石灰?guī)r。蝕變主要有硅化、綠簾石化、綠泥石化、高嶺土化、褐鐵礦化、黃鐵礦化。礦化主要有孔雀石化、銅藍、磁鐵礦化等。銅藍主要沿裂隙呈脈狀、小團塊狀分布,黃銅礦呈細粒浸染狀、團塊狀分布,磁鐵礦呈較大的團塊狀分布。圍巖發(fā)育有綠簾石化、綠泥石化、蛇紋石化、絹云母化、碳酸鹽化等蝕變。其中,蛇紋石化、綠泥石化、矽卡巖化與鐵多金屬礦化關(guān)系密切。
水系沉積物測量結(jié)果顯示區(qū)內(nèi)綜合異常元素組合為Cu-Au-Ag-As,綜合異常面積大,為12.28 km2,異常呈近東西向長條狀展布,且連續(xù)性較好,強度高,具水平濃度分帶,各元素相互重疊較好。結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)背景分析,綜合異常帶與區(qū)域東西向、北西西向構(gòu)造一致,并與石灰?guī)r巖塊和洞錯蛇綠巖接觸帶展布一致,異常與沿接觸帶發(fā)育的串珠狀酸性巖體、巖脈關(guān)系密切。
(1)Au元素異常呈近東西向啞鈴狀,分布在礦區(qū)的東部舍拉瑪溝一帶,長2.5 km,寬0.9 km,面積約2.5 km2,東南部未封閉。2個濃集中心分別位于5458高地北,5028高地北。前者位于矽卡巖帶中,從南向北依次出露Cu-Ⅰ、Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ礦體。并沿鐵礦體發(fā)育有近東西向的斜長花崗巖體,偶見花崗斑巖脈,地表有強烈的褐鐵礦化、硅化、孔雀石化;后者位于洞錯蛇綠巖中,地表有強烈的褐鐵礦化、硅化,可能有隱伏巖體。Au元素異常值一般為1.5×10-9~48.7×10-9,峰值為269.0×10-9。
(2)Cu元素異常主要分布在礦區(qū)的東北部,異常面積最大,呈三角形展布,最長邊長3.8 km,寬2.5 km,面積約4.5 km2,北、東部未封閉。異常具有1個濃集中心,位于礦區(qū)的東北角,呈南北向橢圓形分布。異常區(qū)地表主要出露矽卡巖、石灰?guī)r巖塊、仲崗洋島巖組玄武巖、洞措蛇綠巖組蛇紋石化橄欖巖等,在矽卡巖中見有Cu-Ⅰ、Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ礦體,在石灰?guī)r巖塊與玄武巖接觸帶可見Cu-Ⅱ礦體,并沿鐵礦體發(fā)育有近東西向的斜長花崗巖體,偶見有花崗斑巖脈,地表具強烈的褐鐵礦化、硅化、孔雀石化。
(3)Ag、As異常重疊最好,為共生或伴生元素異常,分布在礦區(qū)的中部、中西部、西部,呈等間距點陣狀展布,整體呈北西西向、近東西向。異常具有3個橢圓狀濃集中心,濃集中心長軸為1~1.2 km,短軸為0.5~0.8 km。中部濃集中心沿矽卡巖與石灰?guī)r巖塊接觸帶分布,地表有Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ礦體出露;中西部濃集中心主要分布在石灰?guī)r巖塊中,地表有褐鐵礦化、硅化等風(fēng)化殘塊;西部濃集中心分布于石灰?guī)r與玄武巖構(gòu)造接觸帶上,玄武巖具有較強的碳酸鹽化、綠簾石化等蝕變,并見有強烈的褐鐵礦化。Ag一般含量為0.08×10-6~0.18×10-6,峰值為0.41×10-6。
1∶2 000磁法剖面測量、激電中梯(長導(dǎo)線)剖面測量(磁法剖面線與激電剖面線位置相同)結(jié)果顯示(圖3),在平面上視極化率(ηs)異常呈條帶狀,以視極化率3%為下限,圈出2條東西走向異常帶。異常帶具有低阻高極化特征,視電阻率(ρs)值小于或等于1 000 Ω·m(下限值1 000 Ω·m),此特征反映在7線、0線、8線測量剖面上,分別對應(yīng)南北雙峰模式特征。
7線剖面:磁場強度ΔT值在430~500 m處有較大異常,經(jīng)過化極后異常曲線向上偏移,極大值為316 nT,極小值為-571 nT,異常曲線陡立,說明引起異常的地質(zhì)構(gòu)造范圍不大。根據(jù)地質(zhì)資料比對,該處異常位于斜長花崗巖體、矽卡巖與Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ鐵礦體的接觸帶附近,為礦致異常;視極化率(ηs)值呈雙峰模式,南峰值為3%~4.5%,視電阻率(ρs)值小于1 000 Ω·m,具有低阻高極化特征。該異常位于玄武巖與矽卡巖接觸帶及Cu-Ⅰ銅礦體附近,地表見有黃銅礦化、孔雀石、褐鐵礦化等礦化,為蝕變及礦致異常。北峰在480~650 m處,峰值在3%~4.6%,視電阻率(ρs)值為2 000 Ω·m以下,具有中低阻高極化特征,位于斜長花崗巖體、Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ鐵礦體的接觸帶及附近,為礦致異常。
0線剖面:磁場強度ΔT值在剖面760 m處(自南往北)處有明顯磁異常。且正負異常伴生,異常極大值為843 nT,極小值為-1 053 nT。該處異常位于斜長花崗巖體、矽卡巖與Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ鐵礦體的接觸帶上,推測為鐵礦體向北延伸與接觸帶共同作用所致。磁場強度ΔT異常尖銳陡立,而經(jīng)過該處往北磁異常值稍有回升,推測該處構(gòu)造產(chǎn)狀近乎直立,與槽探揭露的鐵礦體產(chǎn)狀一致。視極化率(ηs)值呈雙峰模式,南峰位于35~120 m,峰值為3%~6%。視電阻率(ρs)值為1000 Ω·m,具有低阻高極化特征,異常峰值位于玄武巖與矽卡巖接觸帶及Cu-Ⅰ銅礦體附近,為蝕變礦致異常;北峰位于600~700 m,峰值為3%~7%,視電阻率(ρs)值小于1 000 Ω·m,低阻高極化特征明顯,位于Fe-Ⅱ及與其相鄰的南部矽卡巖,為蝕變礦致異常。
8線剖面:磁場強度ΔT值在260~360 m處有明顯異常,磁場強度極大值為68 nT,極小值為-861 nT,異常曲線陡立。異常位于Cu-Ⅰ銅礦體與矽卡巖的接觸帶附近,為礦致異常。580 m處存在較小異常,位于斜長花崗巖體、矽卡巖與Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ2條鐵礦體的接觸帶附近,推測該異常由含鐵礦體構(gòu)造引起。視極化率(ηs)值呈雙峰模式,南峰位于150~330 m,峰值為4%~6%,視電阻率(ρs)值小于1 000 Ω·m,具有低阻高極化特征,異常峰值位于玄武巖、矽卡巖和Cu-Ⅰ銅礦體處,為蝕變礦致異常;北峰位于600~750 m,峰值為4%~6%,視電阻率(ρs)值小于800 Ω·m,低阻高極化特征明顯,異常峰值位于矽卡巖與Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ鐵礦體接觸帶及附近,為礦體引起。
舍拉瑪銅金多金屬礦床是首次于班公湖—怒江結(jié)合帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的銅金多金屬礦。舍拉瑪溝的串珠狀近東西向展布的小巖體、斜長花崗巖、石英閃長巖、花崗閃長巖、石英斑巖及少量花崗斑巖與成礦關(guān)系密切。巖體圍巖為仲崗洋島巖組的鈣質(zhì)砂巖、石灰?guī)r等,大部分具有強矽卡巖化。矽卡巖化帶在礦區(qū)出露寬為100~400 m,長度4 km,帶內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)2條銅礦體、2條鐵礦體,南側(cè)為矽卡巖型銅礦體,北側(cè)為矽卡巖型鐵礦體,其中銅礦體中伴生有金、銀等。
Cu-Ⅰ銅礦體:礦體分布于矽卡巖化帶中,呈近東西向帶狀展布。主要礦化有孔雀石、銅藍、磁鐵礦化等(照片1),蝕變有褐鐵礦化、硅化、綠泥石化。原巖多為鈣質(zhì)細砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖等。礦體傾向為215°,傾角為80°,出露長約2 km。由TC04、TC02控制,其中TC02控制礦體厚度26.3 m,Cu平均品位1.826×10-2,最高7.269×10-2,伴生Au品位為0.826×10-6;TC04控制礦體厚度14.94 m,Cu平均品位2.55×10-2,伴生Au品位0.77×10-6,伴生Ag品位19.42×10-6。
Cu-Ⅱ銅礦體:礦體產(chǎn)于石灰?guī)r與火山巖的斷層接觸帶上(照片2),呈東西向展布,已發(fā)現(xiàn)的露頭長度超過300 m,東西兩側(cè)均被坡積物掩蓋,推測延伸超過800 m。銅礦體厚度為2~3 m,Cu含量為3%。主要礦石礦物為孔雀石化、銅藍、黃鐵礦等,偶見有黃銅礦。圍巖蝕變強烈,火山巖具有較強的綠簾石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化等,石灰?guī)r具有強褐鐵礦化等。
Fe-Ⅰ鐵礦體:產(chǎn)于斜長花崗巖巖體北側(cè)外圍的矽卡巖化帶中,由TC05、TC03控制,礦體傾向為190°,傾角為65°,出露長約600 m,推測延伸大于1 km,厚度9.78~21.57 m,TFe品位為17.50×10-2。主要礦石礦物為磁鐵礦,少量孔雀石、黃銅礦。
Fe-Ⅱ鐵礦體:產(chǎn)于斜長花崗巖巖體南側(cè)外圍的矽卡巖化帶中,由TC05控制,呈帶狀展布,礦體傾向190°,傾角為65°,出露長超過1 km,真厚度為22.79 m,TFe平均品位為54.78×10-2,最高為63.46×10-2。主要礦石礦物為磁鐵礦、褐鐵礦等,局部見細粒浸染狀斑銅礦化、孔雀石化、銅藍等。
此外在仲崗洋島巖組玄武巖基座與沉積石灰?guī)r接觸帶上見有薄層狀的銅礦體,礦體寬度為0.5~2 m,其產(chǎn)狀因構(gòu)造擠壓變形不穩(wěn)定,大多數(shù)隨著蝕變帶的變化而變化。礦體為含礦熱液沿石灰?guī)r中的構(gòu)造裂隙發(fā)生交代蝕變形成。褐鐵礦化強烈,局部見孔雀石化,Cu含量為1×10-2~3×10-2。
礦石為典型的矽卡巖礦石,主要金屬礦物有磁鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、自然金、孔雀石、藍銅礦、赤鐵礦、褐鐵礦及微量黝銅礦等;脈石礦物有石英、綠泥石、透閃石、石榴石、透輝石、綠簾石、陽起石、方解石、蛇紋石、滑石、斜長石等。
礦石結(jié)構(gòu)主要為細粒半自形、自形-半自形粒狀、中粒半自形-他形;礦石構(gòu)造主要為塊狀、稀疏-稠密浸染狀、細脈狀、團塊狀、條帶狀。
礦石自然類型按化學(xué)成分可分為銅礦石和鐵礦石,按礦石構(gòu)造可分為塊狀礦石、斑雜狀礦石和浸染狀礦石、細脈狀礦石。
(1)鐵帽,礦體在地表經(jīng)氧化形成的赤紅色氧化帶,出現(xiàn)大量的褐鐵礦化。
(2)中酸性巖體與碳酸鹽巖(石灰?guī)r、鈣質(zhì)砂巖、鈣質(zhì)泥巖等)接觸帶構(gòu)造。
(3)礦化矽卡巖帶,一般沿侵入體與地層接觸帶常形成一定范圍的角巖化帶或矽卡巖化帶,主要蝕變礦物組合有石榴石、透輝石、陽起石、透閃石、綠泥石、螢石等。蝕變越強,范圍越大,礦體規(guī)模越大,礦石品位越富。
(4)近東西向構(gòu)造帶,帶內(nèi)巖石破碎,伴隨有強烈的硅化、褐鐵礦化等。
(5)Cu、Au等元素地球化學(xué)異常。
(1)較強磁異常,呈東西向條帶狀的激電異常,異常視電阻率小于或等于1 000 Ω·m,視極化率大于3%。
(2)銅、金、鐵礦中常共(伴)生多元素異常,如Pb、Zn、As、Ag、W、Sn、Bi、Mo、Co、Cd等元素化探異常。
(3)遙感影像上與成礦有關(guān)的鐵染、羥基異常信息。
(1)舍拉瑪矽卡巖型銅金多金屬礦礦體大多產(chǎn)于中酸性花崗質(zhì)侵入巖與洋島巖組中的鈣質(zhì)沉積巖的接觸帶及外接觸帶部位,中酸性侵入巖和碳酸鹽巖或含鈣、鎂質(zhì)成分較高的泥砂質(zhì)沉積建造是該類礦床重要的成礦要素。
(2)主要成礦作用均與中酸性侵入巖漿活動密切相關(guān)。因此,加強該區(qū)侵入巖微觀特征綜合研究,準(zhǔn)確劃分與成礦有關(guān)的中酸性侵入巖類空間分布,并結(jié)合與成礦圍巖共存關(guān)系進行有效區(qū)域預(yù)測是找礦成功與否的關(guān)鍵所在。
(3)舍拉瑪?shù)貐^(qū)銅、金、鐵等多金屬礦密切共生,利用較強的高精度磁異常,激電異常等物探手段找礦能取得較好的效果。
(4)水系沉積物Cu、Au、Ag異常較好,異常面積大,濃集中心明顯。異常呈近東西向的長條狀展布,與矽卡巖化帶分布一致。
(5)舍拉瑪銅金礦區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,通過部分地表探槽揭露,已大致控制2條銅金礦體、2條磁鐵礦體,該4條礦體與化探異常、物探異常高度吻合。
(6)圍巖蝕變發(fā)育有綠簾石化、綠泥石化、蛇紋石化、絹云母化、碳酸鹽化。其中,蛇紋石化、綠泥石化、矽卡巖化與鐵多金屬礦化關(guān)系密切。舍拉瑪銅金礦區(qū)存在隱伏礦體,礦體埋深較淺,傾角近乎直立。
本文承蒙林志明高級工程師的悉心指導(dǎo)、審閱,并提出寶貴的修改意見,在此表示衷心的感謝!
1 李勝榮,肖潤,周肅,等.西藏改則地區(qū)金成礦作用.礦床地質(zhì),2005,24(1).
2 李秋生,王建平.西藏東部丁青—怒江蛇綠混雜巖帶的地質(zhì)特征.見:張旗等編.蛇綠巖與地球動力學(xué)研究.北京:地質(zhì)出版社,1996.
3 游再平.西藏丁青蛇綠混雜巖40Ar-39Ar年代學(xué).西藏地質(zhì),1997,(2).
4 邱瑞照,肖潤,周肅,等.藏北班公湖—怒江帶舍瑪拉溝蛇綠巖中輝長巖Sm-Nd定年和Sr、Nd同位素研究.地質(zhì)論評,2002,48(增刊).