西南三江成礦帶多才瑪鉛鋅礦床成礦模型探討

姚旭東，張世成，張子龍，思積勇

(青海省第五地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810000)

1 成礦背景

多才瑪鉛鋅礦床位于開心嶺—雜多—景洪巖漿弧中。礦區(qū)出露地層為晚石炭—晚二疊世開心嶺群，晚三疊世結(jié)扎群，中晚侏羅世雁石坪群，晚白堊世風(fēng)火山群，古—新近紀(jì)地層和第四紀(jì)地層[1]。自新生代以來應(yīng)變圖象為逆沖兼走滑斷裂發(fā)育，多呈北西西向展布，其控制同期走滑拉分盆地的形成，伴隨著北東—北東東向及北西向斷裂的形成。多才瑪鉛鋅礦床主要受北西西向逆沖走滑斷裂構(gòu)造控制。此外，北西向斷裂構(gòu)造控制著賦礦地層及巖漿巖分布。巖漿侵入活動較發(fā)育，多呈巖株?duì)町a(chǎn)出，印支期閃長巖具有碰撞后滯后型弧花崗巖類特征，燕山晚期中酸性侵入巖具有后碰撞特點(diǎn)，而喜馬拉雅期堿性巖類、正長巖類、二長巖類及二長花崗巖類多形成于大陸抬升環(huán)境。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 主要控礦構(gòu)造

多才瑪超大型鉛鋅礦床所在區(qū)域及礦區(qū)構(gòu)造活動強(qiáng)烈，并且具有多期多階段性，巖溶角礫和北西西向的層間張裂是重要的控礦構(gòu)造，礦體定位空間及其形態(tài)也嚴(yán)格受構(gòu)造控制，因而構(gòu)造與成礦作用具有密切的成因聯(lián)系。區(qū)域性北西西向深大斷裂為形成深源成礦流體提供了物質(zhì)來源，沱沱河—巴日曲斷裂多才瑪壓扭性斷裂為含礦流體運(yùn)移提供通道，二疊紀(jì)九十道班組中層間張性斷裂為含礦流體提供儲存空間，并直接控制礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀，礦區(qū)北西西向斷裂既是導(dǎo)礦構(gòu)造，又是主要的容礦構(gòu)造，同時衍生的近南北向張性構(gòu)造也是有利的容礦構(gòu)造，且近北西西向發(fā)育的碎裂灰?guī)r及少量結(jié)晶灰?guī)r為主要的含礦巖性，且在北西西向構(gòu)造與近南北向構(gòu)造結(jié)合部位礦體富積。總而言之，礦區(qū)北西西向構(gòu)造帶內(nèi)容礦地層、含礦斷裂與礦體形成了“三位一體”的成礦構(gòu)造體系。

2.2 賦礦巖性及圍巖蝕變特征

含生物屑泥晶灰?guī)r為礦區(qū)主要賦礦巖性，且該灰?guī)r普遍發(fā)育方解石脈。主要礦化類型為方鉛礦化、閃鋅礦化，多呈細(xì)脈形式產(chǎn)出。此外，白鉛礦化、菱鐵礦化、菱鋅礦化為氧化次生產(chǎn)物，常見于巖石層理、節(jié)理面或裂隙面。裂隙發(fā)育程度與礦化強(qiáng)弱程度存在明顯控制關(guān)系，裂隙越密集越寬，礦脈越多，礦化品位越高。

圍巖蝕變?yōu)樘妓猁}化、硅化和泥化，硅化與成礦關(guān)系最為密切，通常以石英細(xì)脈的形式產(chǎn)出[2]。

2.3 成礦時代

沱沱河地區(qū)受大陸碰撞的影響，發(fā)生大規(guī)模逆沖及走滑斷裂活動，形成一系列NWW走向的逆沖斷層和褶皺組成的新生代逆沖推覆構(gòu)造帶[3]。巖漿沿深大斷裂和大型伸展斷裂構(gòu)造上涌形成大范圍富鉀火山巖和同源淺成—超淺成侵入巖，巖漿演化至晚期階段在淺部由于減壓作用釋放出成礦流體，流體經(jīng)過相分離、與大氣水混合、與圍巖發(fā)生物質(zhì)交換等過程，向淺部遷移并發(fā)生多次礦質(zhì)沉淀。含礦流體沿深大斷裂上升至更淺部，沿切層的主斷裂和層間破碎帶發(fā)生脈狀礦化，形成多才瑪?shù)戎械蜏責(zé)嵋好}型鉛鋅礦床。

多才瑪鉛鋅礦床成礦時期為65～20 Ma左右。大規(guī)模的熱液成礦作用發(fā)生后，近SN向陸內(nèi)擠壓推覆作用下形成推覆構(gòu)造，時間上晚于被推覆的地層新近紀(jì)五道梁組，為疊加另一期陸內(nèi)造山活動。這期推覆活動造成多才瑪一組近平行的近SN向成礦后張性斷裂形成。

3 礦床模型概述

3.1 成礦物質(zhì)來源

多才瑪?shù)V區(qū)鉆孔中采集了6件方鉛礦樣品，進(jìn)行了硫同位素測試。測試硫同位素結(jié)果顯示δ34S變化較大，礦區(qū)方鉛礦的硫同位素值為-26.72‰～30.1‰，平均值為-12.13‰，除一個樣品為較大正值外，其余全部為負(fù)值。具有塔式分布的特征。

鉛同位素結(jié)果顯示，礦區(qū)206Pb/204Pb比值為18.842～18.927，均高于18，均值為18.90，極差為0.085，均高于18，207Pb/204Pb比值為15.641～15.731，均高于15.300，均值為15.69，極差為0.09，顯示鈾鉛富集明顯，208Pb/204Pb比值為38.946～39.269，均值為39.14，極差為0.323。3種鉛同位素比值變化范圍小，組成相對穩(wěn)定。

多才瑪鉛鋅礦測試的6件樣品的硫同位素值可分為兩個群，第1群值在-1.3‰～1.9‰之間，與隕石流值一致。由于圍巖中沒有火山巖地層，應(yīng)該是深源(巖漿)提供了部分成礦物質(zhì)。第2群值在-16.2‰～22.5‰之間，具有較大的負(fù)值，具有明顯的沉積還原硫的特征，反映部分礦質(zhì)來源于地層。

多才瑪鉛鋅礦床的5件硫化物鉛同位素組成非常接近，在207Pb/204Pb-206Pb圖上，數(shù)據(jù)點(diǎn)總體位于上地殼線附近，并具有向造山帶線漂移的趨勢。綜合分析S、Pb同位素特征，礦質(zhì)部分來自深源(巖漿源)，部分來自地層。

3.2 成礦流體來源

流體顯微測溫結(jié)果顯示多才瑪鉛鋅礦床石英、方解石和重晶石中流體包裹體的均一溫度為108.1～423.6℃，多數(shù)小于200℃，鹽度介于1.21%～17.56%，總體上具有成礦溫度低、鹽度變化大、包裹體類型較少，貧CO2和子礦物的特點(diǎn)。

一般而言，H2O和CO2是熱液的最主要成分或溶劑。因此，CO2/H2O比值或CO2含量和鹽度可以標(biāo)定熱液的特征和來源，即：淺成熱液的鹽度低、貧CO2，變質(zhì)熱液鹽度低、富CO2，巖漿熱液鹽度高、CO2含量變化大，特別是低鹽度—貧CO2的水溶液包裹體被作為淺成熱液礦床的特征[4]。因此，多才瑪鉛鋅礦流體包裹體符合淺成熱液礦床的特征。

3.3 礦床模型概述

1)根據(jù)本區(qū)研究的相關(guān)專家前期成果，大多數(shù)認(rèn)為：結(jié)合巖石構(gòu)造組合類型及大地構(gòu)造相分析，構(gòu)建了三江造山帶古特提斯階段兩期俯沖、中—新生代三次碰撞的全新構(gòu)造演化模型，主要表現(xiàn)為二疊紀(jì)北羌塘地塊南側(cè)的古特提斯洋盆向北俯沖，三疊紀(jì)地塊北側(cè)的古特提斯洋盆向南俯沖。俯沖作用形成古生界至早中生界富成礦金屬弧巖漿巖，以及弧后富還原性流體碳酸鹽巖，構(gòu)成礦源層。新生代以來發(fā)育陸內(nèi)盆地，氧化型沉積物不整合覆蓋原老地層之上，構(gòu)成巖性—構(gòu)造界面。

新生代受印亞大陸碰撞影響，三江地區(qū)發(fā)育大型逆沖—推覆構(gòu)造，造就了唐古拉山的隆升，同時驅(qū)動盆地流體對流循環(huán)，為成礦作用提供了有利條件。逆沖及走滑構(gòu)造控制的新生代盆地與成礦作用同期形成。賦礦圍巖為碳酸鹽巖和少量碎屑巖系。鉛鋅礦化具有褶皺逆沖導(dǎo)礦、地殼流體運(yùn)礦、流體混合成礦、圈閉構(gòu)造控礦的特點(diǎn)。

具體成礦過程為(見圖1)：逆沖推覆構(gòu)造擠壓驅(qū)動氧化(SO2→H2S)的盆地流體由逆沖帶根部帶向前鋒帶側(cè)向遷移，同時萃取流經(jīng)地殼巖石的金屬形成富鉛鋅成礦流體，區(qū)域走滑或張性構(gòu)造成礦流體垂向排泄，主要在前鋒帶內(nèi)，陡傾斷裂輸導(dǎo)流體灌入有利的構(gòu)造—巖性容礦空間，氧化的成礦流體和富H2S的淺表流體兩種流體混合導(dǎo)致金屬硫化物沉淀成礦。

圖1 “三江”造山帶大陸碰撞造山型鉛鋅銀銅礦床的區(qū)域成礦模式

2)根據(jù)多才瑪鉛鋅礦區(qū)已經(jīng)取得的資料進(jìn)行系統(tǒng)綜合研究，綜合研究資料經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，完善了多才瑪?shù)V區(qū)孔莫隴礦段勘探線剖面圖、縱切剖面圖、水平斷面等制作，在此基礎(chǔ)上對礦區(qū)主礦體特征進(jìn)行總結(jié)歸納如下：

①多才瑪鉛鋅礦區(qū)主要礦體集中在1～36勘探線之間，主礦體延伸約1 500～3 800 m，其中有3個富礦段出現(xiàn)，主要在1～10線、18～22線、28～32線，通過綜合研究認(rèn)為，該礦區(qū)南北向構(gòu)造與東西向構(gòu)造交匯部位是尋找富礦的有利地段，東西向構(gòu)造為主要導(dǎo)礦構(gòu)造，南北向構(gòu)造為容礦構(gòu)造。

②多才瑪鉛鋅礦床主要有3種礦石類型:鉛礦石、鋅礦石、鉛鋅混合礦石，并且大多都同時伴生有銀元素。3種礦石類型有較明顯的分帶性，即從深部到地表順序?yàn)殂U鋅銀共生→鋅→鉛；從南向北也表現(xiàn)為鉛鋅銀共生→鋅→鉛；同時鉛鋅礦體越富，伴生的銀越高，鉛鋅礦體品位越低，伴生的銀品位越低，并且鉛礦石比鋅礦石伴生的銀要富。

根據(jù)以上特征，經(jīng)綜合分析初步建立了多才瑪成礦模式圖(見圖2～3)，根據(jù)礦區(qū)已經(jīng)取得的成果認(rèn)為：早期逆沖推覆構(gòu)造擠壓驅(qū)動盆地流體由深部向地表淺部側(cè)向遷移，同時萃取流經(jīng)地殼巖石的金屬形成富鉛鋅成礦流體，區(qū)域走滑或張性構(gòu)造成礦流體垂向排泄，主要在前鋒帶內(nèi)，陡傾斷裂輸導(dǎo)流體灌入有利的構(gòu)造—巖性容礦空間，氧化的成礦流體和富H2S的淺表流體兩種流體混合導(dǎo)致金屬硫化物沉淀成礦。

圖2 多才瑪?shù)V區(qū)孔莫隴礦段K8線勘探線剖面

圖3 多才瑪?shù)V區(qū)孔莫隴礦段成礦模式

在多才瑪?shù)貐^(qū)，由于后期逆沖斷裂(帶有走滑)的改造破壞，造成多才瑪鉛鋅礦體在南部發(fā)生斷裂式分開，由此推斷在已知礦體孔莫隴礦段南側(cè)應(yīng)該存在有更大規(guī)模鉛鋅銀礦體(孔莫隴已知礦的另一半)，是礦區(qū)尋找鉛鋅富礦體的勘查地段。

4 結(jié) 論

通過對礦區(qū)內(nèi)孔莫隴、茶曲怕查鉛鋅(銀)多金屬礦床和多才瑪多金屬礦化點(diǎn)的成礦環(huán)境、礦床地質(zhì)特征及其地球物理、地球化學(xué)特征的初步分析總結(jié)，歸納總結(jié)找礦標(biāo)志如下：

1)地球化學(xué)異常標(biāo)志: 水系異常以鉛鋅為主，具有一定的規(guī)模和強(qiáng)度，形態(tài)完整、濃度梯度變化明顯，是本區(qū)尋找鉛鋅礦種的地球化學(xué)標(biāo)志[5]；

2)地球物理異常標(biāo)志:含礦巖性與非礦巖性的激電性差異，物探相位激電測量“相對高阻高相位”異常帶指示賦礦地段，灰?guī)r是導(dǎo)致相對高阻的原因，鉛鋅礦化、伴生黃鐵礦與高極化有關(guān)；

3)地層標(biāo)志：主要含礦巖系為二疊紀(jì)九十道班組下巖段灰?guī)r、碎裂灰?guī)r；

4)構(gòu)造指示標(biāo)志：礦區(qū)F1斷裂與F2斷裂之間，褶皺構(gòu)造核部，由先期擠壓、后期擴(kuò)張形成的構(gòu)造破碎帶，帶寬200～300 m，走向近東西，南傾，傾角40(°)左右，該構(gòu)造破碎帶為鉛鋅礦的容礦空間；

5)地表氧化標(biāo)志：常見有菱鋅礦、白鉛礦等次生氧化礦物，在地表形成多顏色條帶，可作為尋找鉛鋅礦中重要露頭標(biāo)志。