高 明,張少波,岳國利

(河南省地質(zhì)調(diào)查院,河南鄭州 450001)

西藏亞貴拉鉛鋅礦床地質(zhì)特征及成因淺析

高 明,張少波,岳國利

(河南省地質(zhì)調(diào)查院,河南鄭州 450001)

本文通過對(duì)亞貴拉鉛鋅礦床地質(zhì)特征、礦床地球化學(xué)特征等方面的分析,初步認(rèn)為該礦床屬于受層間構(gòu)造破碎帶和巖體接觸帶控制的熱液充填-交代型脈狀礦床,后期受到一定的構(gòu)造改造,礦床的后生成礦特征顯著。

西藏;亞貴拉礦區(qū);地質(zhì)特征;礦床成因

亞貴拉鉛鋅礦床位于西藏工布江達(dá)縣金達(dá)鎮(zhèn)境內(nèi) ,距金達(dá)鎮(zhèn)30km。地理坐標(biāo)為東 92°40′41″～92°46′17″,北緯 30°12′21″～30°13′58″。2003年至 2005年間,河南省地質(zhì)調(diào)查院在金達(dá)地區(qū)開展 1∶50000水系沉積物測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)了亞貴拉鉛鋅多金屬礦床。2006年至今,我們對(duì)該礦床進(jìn)行了勘查評(píng)價(jià),已發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦體10個(gè),鉬礦體 1個(gè);獲得 (332)+(333)+(334)資源量:鉛 44.79萬噸、鋅 22.66萬噸、銀1005.30噸,鉛 +鋅和銀均達(dá)到大型礦床規(guī)模[1,2]。

亞貴拉鉛鋅礦床是近年來在岡底斯成礦帶東段發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大的鉛鋅礦床,但其成因尚存爭(zhēng)論,主要有噴流成因等觀點(diǎn)[3]。筆者通過多年來亞貴拉礦區(qū)的工作,提出該礦床屬受層間構(gòu)造和巖體接觸帶控制的熱液充填-交代型脈狀礦床,其后生成礦特征明顯。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

亞貴拉鉛鋅礦位于隆格爾-工布江達(dá)弧背斷隆帶東段,其北為獅泉河-嘉黎結(jié)合帶,南為南岡底斯巖漿弧帶 (圖 1)。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料[4～6],門巴-多其木近東西向斷裂束通過該礦區(qū);沿該斷裂束主要出露前奧陶系松多巖群中淺變質(zhì)巖系,其次為石炭 -二疊系次深海-深海砂板巖-火山巖建造、早 -中三疊統(tǒng)淺?；鹕?碳酸鹽巖建造和古近系林子宗群陸相火山巖;該區(qū)中新生代中酸性巖漿侵入活動(dòng)頻繁且強(qiáng)烈,它們與印度板塊侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)的北向俯沖作用和爾后的陸-陸碰撞作用密切相關(guān)[7]。

門巴-多其木近東西向斷裂束常被 NNW向、NW向或NE向斷裂斜切,在其交匯部位常分布有Cu、Pb、Zn等元素的綜合化探異常。區(qū)內(nèi)中酸性侵入體多呈巖基、巖株產(chǎn)出,在其邊緣常形成寬度不等的角巖化帶和夕卡巖帶,其中在夕卡巖帶內(nèi)常見銅、鉛、鋅、銀多金屬礦化。

門巴-多其木近東西向斷裂束是念青唐古拉銅-鉛-鋅-銀多金屬成礦帶的重要組成部分,產(chǎn)出扎哇、洞中松多,蒙亞阿、龍馬拉,沖給錯(cuò)、沙讓,卓青、普龍銅、曲龍、洞中拉、拉屋銅等金屬礦床 (點(diǎn))十多處,顯示出良好的成礦地質(zhì)背景。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

亞貴拉礦區(qū)主要出露上石炭 -下二疊統(tǒng)來姑組,巖性主要為石英砂巖、砂質(zhì)板巖和大理巖,其次為泥質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖和泥晶灰?guī)r。地層呈單斜產(chǎn)出,總體傾向 NWW,局部?jī)A向 NEE,傾角42°～71°。

圖 1 亞貴拉鉛鋅礦床地質(zhì)草圖 (據(jù)河南地質(zhì)調(diào)查院2008年資料編制)1.第四系沙士、礫石;2.燕山晚期花崗巖;3.燕山中期石英斑巖;4.鉛鋅礦體及編號(hào);5.沖斷層及編號(hào);6.推測(cè)斷層;7.地層產(chǎn)狀。Qss.石英砂巖;Mb.大理巖;SL.砂質(zhì)板巖;Ⅰ.南羌塘地塊;Ⅱ.班公湖-怒江結(jié)合帶;Ⅲ.昂龍崗日-伯舒拉嶺巖漿弧帶;Ⅳ.措勤-申扎弧后盆地;Ⅴ.隆格爾-工布江達(dá)弧背斷隆帶;Ⅵ.南岡底斯巖漿弧帶;Ⅶ.雅魯藏布江結(jié)合帶;Ⅷ.喜馬拉雅構(gòu)造帶Fig.1 Schematic geological map of the Yaguila lead-zinc deposit,Xizang1=Quaternary sand and gravel;2=late Yanshanian granite;3=middle Yanshanian quartz porphyry;4=lead-zinc orebody;5=thrust fault;6=inferred fault;7=stratigraphic mode of occurrence.Qss=quartz sandstone;Mb=marble;SL=sandy slate.Ⅰ=SouthQiangtang block;Ⅱ=Bangong Lake-Nujiang suture zone;Ⅲ=Nganglong Kangri-Baxoila magmatic arc zone;Ⅳ=Coqen-Xainza back-arc basin;Ⅴ=Lunggar-Gongbo'gyamda retroarc faulted uplift zone;Ⅵ=South Gangdise magmatic arc;Ⅶ=Yarlung Zangbo suture zone;Ⅷ=Himalayan tectonic zone

亞貴拉礦區(qū)斷層發(fā)育。F1斷層位于礦區(qū)中部,出露長度大于 2800m,產(chǎn)狀 356°～12°∠70°～83°(圖 1)。斷裂破碎帶一般寬10～20m,破碎帶內(nèi)擠壓片理化和構(gòu)造透鏡體發(fā)育,礦化蝕變強(qiáng)烈,類型復(fù)雜;主要有磁黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、矽卡巖化及碳酸鹽化等。

F2和 F3斷層發(fā)育于礦區(qū)中南部的大理巖中,二者相距30～60m,出露長度均大于900m,產(chǎn)狀350°～5°∠54°～78°,與地層產(chǎn)狀基本一致 ,屬順層斷層;斷層破碎帶寬4～12m,破碎帶內(nèi)主要為碎裂巖、碎裂矽卡巖化大理巖和矽卡巖,次級(jí)裂隙較發(fā)育,局部見細(xì)脈狀或網(wǎng)脈狀石英脈沿裂隙充填,斷層破碎帶內(nèi)礦化普遍,主要見方鉛礦化、閃鋅礦化、黃鐵礦化,地表褐鐵礦化非常強(qiáng)烈,是 M1、M4號(hào)礦體的賦存部位;此外,破碎帶內(nèi)硅化、綠泥石化、矽卡巖化和碳酸鹽化等亦較普遍 (圖 1)。

礦區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動(dòng)強(qiáng)烈,主要發(fā)育燕山晚期黑云母花崗巖、石英斑巖等,其中黑云母花崗巖侵入到石英斑巖體中,呈巖株、巖脈狀;其中,在石英斑巖體外接觸帶,發(fā)育矽卡巖型鉛鋅礦化、銅礦化。另外,來姑組中有石英斑巖脈體沿地層貫入。

2.2 礦體特征

礦體明顯地受NWW向斷層控制,呈脈狀、透鏡狀、扁豆?fàn)畹?走向延伸一般幾十米至千余米,傾向延伸60～200m(已控制的范圍);礦體厚度1～5m,局部可達(dá)7～9m(圖 1,圖 2)。礦體沿走向和傾向常出現(xiàn)扭曲、轉(zhuǎn)折、分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等現(xiàn)象。礦體(脈 )傾向以 330°～350°為主 ,傾角較陡 ,一般為65°～85°。

圖 2 亞貴拉鉛鋅礦區(qū) 0～7線部分剖面示意圖 (據(jù)河南省地質(zhì)調(diào)查院,西藏工布江達(dá)縣亞貴拉鉛鋅礦詳查報(bào)告,2009)1.鉛鋅礦體;2.鉆孔;3.坑道Fig.2 Schematic profiles through 0-7 lines in the Yaguila lead-zinc deposit,Xizang1=lead-zinc orebody;2=borehole;3=gallery

2.3 礦石成分

礦石礦物組合較簡(jiǎn)單,金屬礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、自然銀、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂等。脈石礦物主要有透輝石、輝石、透閃石、石榴石、綠簾石、綠泥石、石英、長石、方解石等,絹云母少量。

礦石中主要有益組分為 Pb、Zn和 Ag,礦體中Pb、Zn、Ag的平均含量分別為 4.25%、2.15%、95.35×10-6。伴生有益組分主要為 Cu,含量在0.004%～0.48%之間。其中 Pb、Ag關(guān)系密切,銀在鉛富礦體中富集。鋅和銀在含量變化上關(guān)系不明顯。

2.4 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要以自形 -它形粒狀結(jié)構(gòu)為主,填隙結(jié)構(gòu)、角礫狀結(jié)構(gòu)次之;此外,還見交代熔蝕結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、固溶體結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造最為常見,紋層狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造次之。

礦石組構(gòu)特征反映了該礦床既具熱液充填特點(diǎn),又具后期構(gòu)造改造特征[8]。

2.5 圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變一般較弱,主要發(fā)生在近礦圍巖中,遠(yuǎn)離礦體基本沒有礦化蝕變發(fā)生。礦體頂、底板圍巖蝕變不對(duì)稱,一般頂板圍巖蝕變強(qiáng)于底板圍巖。遠(yuǎn)離礦體方向圍巖蝕變類型依次有夕卡巖化、硅化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化等,具一定的分帶性。礦體礦化強(qiáng)度與其所處地段矽卡巖化程度呈正相關(guān)關(guān)系。圍巖蝕變與含礦斷層關(guān)系密切,沿含礦斷層鉛鋅礦化及圍巖蝕變相對(duì)強(qiáng)烈。

2.6 成礦階段

根據(jù)野外觀察和室內(nèi)對(duì)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物之間相互穿插關(guān)系的研究,亞貴拉鉛鋅多金屬礦床經(jīng)歷了石英斑巖侵入成礦期和花崗巖巖漿熱液成礦期。

石英斑巖成礦期是次要成礦期,石英斑巖侵入成礦期形成了斑巖和圍巖接觸帶附近發(fā)育的裂隙細(xì)脈狀鉛鋅礦化。

巖漿熱液成礦期為主要成礦期,含礦熱液沿層間構(gòu)造滑脫面運(yùn)移、充填、沉淀,并伴隨一定的交代作用,主要與燕山晚期花崗巖漿期后熱液活動(dòng)密切相關(guān)。該期花崗巖的侵入對(duì)石英斑巖成礦期形成的礦化體有進(jìn)一步的改造富集作用。該成礦期可進(jìn)一步劃分出 3個(gè)成礦階段:

1.石英硫化物階段

是熱液成礦期最早的一個(gè)階段,主要生成黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦和方鉛礦、輝鉬礦等礦物,脈石礦物主要為石英,出現(xiàn)含礦熱液沿裂隙充填而形成的石英脈型礦石。

2.綠泥石硫化物階段

該階段形成礦物主要為閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦,脈石礦物為綠泥石、絹云母、綠簾石,金屬礦物含量較前一成礦階段明顯減少。

3.碳酸鹽硫化物階段

隨著溫度下降,晚期圍巖蝕變主要為碳酸鹽化,形成含硫化物的碳酸鹽脈。黃鐵礦呈細(xì)粒集合體分布于碳酸鹽細(xì)脈中。

3 礦床地球化學(xué)特征

3.1 稀土元素地球化學(xué)

亞貴拉礦區(qū)巖 (礦)石樣品稀土總量為88.10×10-6～529.30×10-6,LREE/HREE為 2.84～4.70。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化以后 ,δCe為 0.60～0.93,δEu為 0.24～0.97,(La/Yb)N為4.86～18.63(表 1)。稀土元素組成總體上具有稀土總量高,輕、重稀土元素分異明顯的特點(diǎn),輕稀土元素總量大于重稀土元素總量,大多數(shù)樣品具有負(fù) Eu異常和弱或無負(fù) Ce異常,稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線 (圖 3)向右傾,顯然,這與熱液活動(dòng)場(chǎng)所的熱水沉積物稀土配分模式是不一致的。

3.2 穩(wěn)定同位素地球化學(xué)

1.硫同位素

圖 3 亞貴拉礦區(qū)稀土元素配分模式Fig.3 Chondrite-nor malized REE distribution patterns for the Yaguila lead-zinc deposit,Xizang

表 2 亞貴拉鉛鋅礦硫同位素分析結(jié)果/‰Table 1 Surfur isotopic compositions fron the Yaguila Lead-zine deposit,Xizang(‰)

圖 4 亞貴拉礦區(qū)硫同位素直方圖Fig.4 Histogram of sulfur isotopic compositions from the Yaguila lead-zinc deposit,Xizang

筆者在亞貴拉鉛鋅礦區(qū)采集金屬硫化物硫同位素樣品10件,測(cè)試結(jié)果見表 2。從表 2可知,δ34S同位素組成變化為1.7‰～6.7‰,除一個(gè)樣品δ34S＜3‰外 ,其余樣品均在3‰～7‰之間 ,平均值為5.36‰(n=9),極差3.09‰;在硫同位素直方圖上(圖 4),具有變化范圍窄、正向偏離隕石值、離散度小、均一化程度高、數(shù)據(jù)點(diǎn)分布集中的特點(diǎn),與巖漿作用有關(guān)的硫同位素組成基本一致,反映了深部巖漿硫源的同位素組成特點(diǎn)。磁黃鐵礦的δ34S值較方鉛礦的δ34S值為高 (在同一個(gè)樣品中更為明顯),表明成礦過程中硫同位素分餾基本達(dá)到平衡[9]。另外,從礦石手標(biāo)本上礦物之間的穿插關(guān)系來看,亞貴拉鉛鋅礦區(qū)硫化物生成順序從早到晚依次為磁黃鐵礦-方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦,這與礦區(qū)富集重硫的順序基本相同,故所測(cè)的磁黃鐵礦、方鉛礦是在平衡共生條件下形成的,應(yīng)為同一礦化期的產(chǎn)物。根據(jù)亞貴拉礦區(qū)主要礦化階段出現(xiàn)大量的磁黃鐵礦,顯示成礦過程中 fS2較高,fO2和 pH值較低,礦物的δ34S與成礦熱液δ34SΣs值接近,具有巖漿硫特點(diǎn)。

2.氫氧同位素特征

本區(qū)礦石中石英包裹體氫氧同位素組成特征見表 3。包裹體δDH2O為 -51.2‰～ -68.7‰,δ18OSMOW為 -9.37‰～13.08‰。投影到δD-δ18O圖(圖 5)上,投影點(diǎn)多數(shù)落入變質(zhì)水區(qū),靠近初生巖漿水。由此分析,成礦熱液可能是巖漿熱液和地層原生水組成的混合流體。

3.硅同位素

礦區(qū)硅質(zhì)巖的δ30Si平均值為 -0.1‰。與砂巖的δ30Si的組成特征頗為相似。

圖 5 亞貴拉礦區(qū)氫氧同位素投影圖Fig.5 Projection ofhydrogen and oxygen isotopic compositions from the Yaguila lead-zinc deposit,Xizang

表 3 亞貴拉鉛鋅礦床氫氧同位素分析結(jié)果/‰Table 3 Hydrogen and oxygen isotopic compositions from the Yaguila lead-z inc deposit(‰)

4 礦床成因探討

從以上亞貴拉礦床成礦地質(zhì)特征及礦床地球化學(xué)數(shù)據(jù)分析來看,可以初步認(rèn)為本礦床為受層間構(gòu)造和接觸帶控制的熱液礦床。礦床受到一定的后期構(gòu)造改造作用,后生成礦特征顯著,主要依據(jù)是:①礦體雖然呈層狀、似層狀順地層產(chǎn)出,但是這種產(chǎn)出形態(tài)并不是受地層嚴(yán)格控制。根據(jù)最近的探礦工程揭露顯示,礦體的產(chǎn)出連續(xù)性較差,多呈囊狀、豆莢狀或斷續(xù)透鏡體產(chǎn)出;②在坑道內(nèi)發(fā)現(xiàn)的大量浸染狀礦脈,并不是原先認(rèn)為的屬噴流沉積礦床熱液運(yùn)移的通道,其與圍巖呈截然接觸關(guān)系,圍巖未見明顯的蝕變現(xiàn)象;③在礦區(qū)一些鉆孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量的構(gòu)造角礫巖,同時(shí)鉛鋅礦石亦具有一定的構(gòu)造改造跡象;④Ⅵ號(hào)礦體上盤圍巖為石英斑巖,且規(guī)模較大,深部工程顯示,Ⅵ號(hào)礦體產(chǎn)于石英斑巖與圍巖的接觸帶上,具強(qiáng)烈的矽卡巖化,且礦化不均勻;⑤礦床的地球化學(xué)初步分析結(jié)果尤其是稀土元素配分模式不支持噴流沉積成礦作用的觀點(diǎn)。

綜上所述,亞貴拉鉛鋅多金屬礦床是以充填成礦作用為主的熱液礦床。燕山期運(yùn)動(dòng)使研究區(qū)發(fā)生大規(guī)模的褶皺及斷裂作用,在變石英砂巖與大理巖巖性轉(zhuǎn)換部位不同的巖性層界面上形成大量的構(gòu)造滑脫面。這些界面成為后期巖漿熱液運(yùn)移的通道及定位空間,形成了礦區(qū)內(nèi)的層狀、似層狀礦體。根據(jù)礦區(qū)內(nèi)不同礦體的產(chǎn)出與石英斑巖、花崗斑巖的空間相對(duì)關(guān)系判斷,該礦床成礦是多期次的。

本文是筆者根據(jù)大量的野外工作實(shí)踐總結(jié)而成,由于受工作程度的限制,特別是大部分的分析測(cè)試數(shù)據(jù)還沒有完成,室內(nèi)綜合整理工作也正在緊張進(jìn)行中,致使部分結(jié)論還處于推測(cè)階段,關(guān)于該礦床的成因機(jī)理還有待于進(jìn)一步研究。

[1] 河南省地質(zhì)調(diào)查院.西藏當(dāng)雄-嘉黎鉛鋅銀礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告[R].2006.

[2] 河南省地質(zhì)調(diào)查院.西藏自治區(qū)工布江達(dá)縣亞貴拉礦區(qū)鉛鋅礦地質(zhì)詳查報(bào)告[R].2009.

[3] 李光明,劉波,王高明.西藏雅魯藏布江成礦區(qū)的礦床成礦系列[A].第八屆全國礦床會(huì)議論文集[C].北京:地質(zhì)出版社,2006.

[4] 1∶25萬當(dāng)雄幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告 (內(nèi)部資料).中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所,2005.

[5] 1∶25萬嘉黎幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告 (內(nèi)部資料).吉林大學(xué)地質(zhì)調(diào)查院,2005.

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[8] 薛春紀(jì),祁思敬,隗合明,等.基礎(chǔ)礦床學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社,2006.

[9] DOUTHITT C B.The geochemistry of the stable isotopes of silicon[J].Geochim Cosmochim Acta,1982,46:144-145.

Geology and genesis of the Yaguila lead-zinc deposit in Xizang

GAO Ming,ZHANG Shao-bo,YUE Guo-li
(Henan Institute of Geological Survey,Zhengzhou450001,Henan,China)

The integration of geology and geochemistry of the Yaguila lead-zinc deposit in Xizang indicates that the lead-zinc deposit is assigned to the hydrothermal filling-metasomatic vein deposit of epigenetic origin,and controlled by interstratified structural fracture zone and orebody contact zone.

Xizang;Yaguila lead-zinc deposit;geology;genesis

1009-3850(2010)02-0097-06

2009-11-17;改回日期2009-12-24

高明 (1970—),工程師,長期從事礦產(chǎn)勘查工作

P611

A