王超維

(中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心陜西總隊(duì) 陜西 西安 710003)

里伍礦區(qū)銅鋅礦床成礦成因簡(jiǎn)析

王超維

(中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心陜西總隊(duì) 陜西 西安 710003)

里伍礦床成因研究以成礦地質(zhì)背景特征為基礎(chǔ)，以有關(guān)測(cè)試分析數(shù)據(jù)資料的綜合研究為依據(jù)，宏觀與微觀特征相印證，以盡可能接近宏觀實(shí)際的成礦活動(dòng)。但由于形成地質(zhì)作用的復(fù)雜性、研究程度和人們認(rèn)識(shí)上的局限性，一定時(shí)期所建立的成礦成因認(rèn)識(shí)是相對(duì)的。礦床成因主要包括成礦物質(zhì)來(lái)源(金屬來(lái)源和硫來(lái)源)，成礦流體性質(zhì)、成礦作用方式和成礦物理化學(xué)條件等因素，成礦模式則是上述各方面的綜合概括和理想化示意性的反映。

里伍；銅鋅礦床；成礦成因簡(jiǎn)析

一、地質(zhì)概況

松潘-甘孜造山帶位于揚(yáng)子地臺(tái)與古特提斯造山系之間，是在揚(yáng)子地臺(tái)西緣被動(dòng)陸緣的基礎(chǔ)上經(jīng)印支期以來(lái)多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成，陸內(nèi)碰撞造山作用于燕山期以來(lái)持續(xù)發(fā)生，造成強(qiáng)烈的陸內(nèi)擠壓匯聚作用，這一作用促使松潘-甘孜造山帶由北和北西方向揚(yáng)子地臺(tái)推擠，最終使木里-錦屏山大型弧形推覆構(gòu)造形成。整個(gè)構(gòu)造演化引起江浪穹窿的變形變質(zhì)、巖漿侵入、成穹成礦等一系列的構(gòu)造-巖漿-熱事件[1]。

江浪穹隆處于揚(yáng)子地臺(tái)西緣，位于松潘-甘孜造山帶的東南緣，處于北東向木里-錦屏弧形推覆帶的北西側(cè)后緣。木里-錦屏山弧形推覆構(gòu)造帶從北向南推覆，錦屏山推覆帶走向NE20～30°，其前緣是錦屏山主峰西側(cè)的錦屏山-小金河主逆沖斷裂帶。沿推覆帶北西側(cè)后緣，自北向南斷續(xù)分布有三埡、踏卡、江浪、長(zhǎng)槍、瓦廠、恰斯等一系列以元古界-古生界為主體的軸向NNW-SN向的短軸變質(zhì)穹窿體，核部主要由前震旦系變質(zhì)巖及淺變質(zhì)的下古生界地層組成，向外依次出露上古生界和中生界地層。

二、成巖成礦時(shí)期

研究區(qū)出露地層系一套淺—中變質(zhì)巖系，巖相變化大，化石保存少。因此，對(duì)于該套地層成巖時(shí)代歸屬主要依據(jù)對(duì)巖石進(jìn)同位素行測(cè)年而確定。

鉀氬法(K-Ar)測(cè)試過(guò)程中，對(duì)礦物巖石中的鉀的含量由化學(xué)分析獲得，氬的百分?jǐn)?shù)則由質(zhì)譜儀間接測(cè)定而得[2]。因?yàn)闅鍋G失的可能性大，所以鉀氬法(K-Ar)提供的是花崗質(zhì)巖石最后一次熱事件的年齡，變質(zhì)巖最后一次變質(zhì)的年齡，或者是一個(gè)地區(qū)最后一次重要上升和剝蝕的年齡，鉀氬法(K—Ar)得出的數(shù)據(jù)代表著巖石的最低限年齡。因此，結(jié)合前人在區(qū)域內(nèi)的測(cè)年數(shù)據(jù)以及區(qū)域地質(zhì)演化史分析，江浪礦田的黑云母年齡應(yīng)為142～143Ma，此時(shí)正是松潘—甘孜造山帶大規(guī)模殼熔巖漿活動(dòng)時(shí)期。

對(duì)于銣鍶((Rb-Sr)法，因?yàn)榇蠖鄶?shù)造巖礦物中均含有少量的銣，所以其使用范圍較廣，本次研究中選用研究區(qū)內(nèi)的含礦石英脈作為其測(cè)試對(duì)象。由于不穩(wěn)定同位素Rb87的半衰期為500億年，所以該方法能測(cè)定前寒武紀(jì)的地質(zhì)事件。假定巖石在結(jié)晶時(shí)所有礦物含Sr87和Sr86比值相同，存在于巖石內(nèi)Sr87的累積數(shù)量和Rb87的初始數(shù)量是成正比關(guān)系，則隨時(shí)間變化巖石內(nèi)Sr87/Sr86值將增加，而Rb87/Sr86值則減小。認(rèn)為里伍及其外圍礦區(qū)遭受第一次強(qiáng)烈變質(zhì)的時(shí)期應(yīng)為燕山早期，該期變質(zhì)作用對(duì)成礦作用具有重要影響。

銣鍶法測(cè)年結(jié)果表明191Ma為里伍及其外圍礦區(qū)第一次經(jīng)歷強(qiáng)烈變質(zhì)作用的時(shí)期，綜合各測(cè)年數(shù)據(jù)認(rèn)為里伍及其外圍礦區(qū)的成巖成礦應(yīng)開(kāi)始于燕山早期(191Ma)，該次變質(zhì)事件至少持續(xù)到184Ma。鉀氬法(K-Ar)獲得的年齡應(yīng)代表變質(zhì)巖最后一次變質(zhì)的年齡(或者是一個(gè)地區(qū)最后一次重要上升和剝蝕的年齡)。142～143Ma應(yīng)為江浪穹隆的一次重要隆升階段，此時(shí)正值松潘—甘孜造山帶大規(guī)模殼熔巖漿活動(dòng)時(shí)期，依據(jù)穹隆東北邊緣花崗巖中的兩件黑云母K—Ar年齡值為118Ma和110Ma(桂林冶金地質(zhì)研究所，1975)推斷，江浪穹隆的隆升作用與花崗巖侵入無(wú)直接關(guān)系，應(yīng)與松潘—甘孜造山運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造—熱液作用有關(guān)。

鈾鉛(U-Pb)法所測(cè)得的四個(gè)年齡不一致的原因，推測(cè)為金紅石中鈾鉛元素處于開(kāi)放的體系中，后期蝕變作用破壞礦物晶格而引起鈾鉛元素遷移造成的。其中，471～473Ma與奧陶紀(jì)的構(gòu)造熱事件的發(fā)生時(shí)代比較一致，為金紅石的生成時(shí)間；184～190Ma為區(qū)域燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期，代表了成穹作用過(guò)程中金紅石的變質(zhì)時(shí)期[3]。

區(qū)域的熱液變質(zhì)作用一直延續(xù)到喜瑪拉雅期(至少應(yīng)持續(xù)到16Ma)，期間因?yàn)槎啻蔚臉?gòu)造旋回影響，造山強(qiáng)度有增有減，熱液蝕變作用強(qiáng)度也不同。該階段是里伍及外圍礦區(qū)具工業(yè)意義礦體形成的重要時(shí)期。

三、含礦巖系

里伍銅礦含礦巖系為海相火山—濁流碎屑巖建造，具特定的含礦巖石組合。里伍巖群由云母片巖、云母石英片巖、片狀石英巖互層組成，夾斜長(zhǎng)角閃巖及變質(zhì)中酸性(沉)凝灰?guī)r，其下盤緊貼變基性火山巖—次火山巖(斜長(zhǎng)角閃(片)巖)，巖層總厚3600m以上。礦體呈似層狀、透鏡狀，大體順層重疊或疊瓦狀雁行排列。巖石變形變質(zhì)強(qiáng)烈，片理化、劈理化、順層掩臥緊閉褶皺、片內(nèi)無(wú)根的鉤狀褶皺十分發(fā)育。原始沉積層理已無(wú)從辨認(rèn)，系統(tǒng)內(nèi)表現(xiàn)出無(wú)序的特點(diǎn)，被稱為構(gòu)造堆垛地層系統(tǒng)。在垂直片理方向大體上可將含礦巖系分為三個(gè)構(gòu)造地層巖帶:上帶(二道棚巖帶)和下帶(兩岔河巖帶)，以云母片巖、云母石英片巖為主，夾片狀石英巖或與石英巖互層；中帶(里伍巖帶)以片狀石英巖為主，與云母片巖、云母石英片巖互層。各巖帶均有銅礦體產(chǎn)出，上部的二道棚巖帶有挖金溝銅礦床，中部的里伍巖帶有里伍、黑牛洞等礦床，下部的兩岔河巖帶有上海底、筍葉林等銅礦點(diǎn)。

里伍巖層主要巖性為云母石英巖及片狀石英巖(夾斜長(zhǎng)角閃巖及變粒巖)，為石英+云母+蘭晶石等富鋁片巖及石英巖組合，其原巖為典型的海相泥砂質(zhì)碎屑沉積。區(qū)域主要變基性巖為斜長(zhǎng)角閃巖和方解石斜長(zhǎng)角閃巖，其中斜長(zhǎng)角閃巖呈脈狀，與S3片理明顯不協(xié)調(diào)，在薄片中可見(jiàn)變余灰綠結(jié)構(gòu)，其原巖應(yīng)為堆垛作用期后形成的基性巖脈；方解石斜長(zhǎng)角閃巖呈透鏡狀，與S3片理協(xié)調(diào)，無(wú)變余結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，礦物組合為方解石+斜長(zhǎng)石+角閃石，因此其原巖為富鈣、鐵鎂質(zhì)的海相碳酸鹽沉積[4]。

四、結(jié)論

研究區(qū)內(nèi)與S3片理平行分布的長(zhǎng)條狀電氣石晶體多在顯微褶皺轉(zhuǎn)折端處富集，具有鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)和顯微條帶狀結(jié)構(gòu)、拉伸節(jié)狀構(gòu)造等剪切變形，電氣石的旋轉(zhuǎn)和破裂、變形說(shuō)明它們形成于S3片理化之前，礦物共生組合為電氣石+云母+石英+赤鐵礦+石墨，說(shuō)明原巖應(yīng)為一套富硼、富鐵的砂泥質(zhì)海相沉積。

江浪穹隆北部和西部的分布較多而在里伍礦區(qū)分布較少的變粒巖在區(qū)域內(nèi)主要分兩類，其中，斜長(zhǎng)變粒巖呈透鏡狀、似層狀與S3片理協(xié)調(diào)，推測(cè)原巖為海相鈣質(zhì)砂巖或火山-沉積巖。另一類變砂巖為含鉀長(zhǎng)石的變粒巖，與S3片理不協(xié)調(diào)，呈脈狀分布，高角度與S3片理相交，推測(cè)為長(zhǎng)英質(zhì)巖脈。

[1]陳建,張?jiān)雒?馮孝良.里伍銅鋅礦床地質(zhì)特征與成因淺析[J].礦物巖石.2012,32(3):34-39.

[2]何政偉,劉嚴(yán)松,陳道前,等.里伍礦田控礦構(gòu)造特征研究及隱伏礦體預(yù)測(cè)[R].成都:成都理工大學(xué).2015.

[3]Davis GA，Zheng Yadong.Metamorphic core complexes：Definition，types and tectonic setting[J].Geol Bull China，2002，21(425)：185～192.

[4]姚鵬,馮孝良,張惠華,等.里伍式富銅礦床塑性流變與成礦的初步研究[J].礦床地質(zhì).2010,29(增刊):55-56.

王超維(1989-)，男，漢，吉林扶余人，中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心陜西總隊(duì)，碩士研究生，助理工程師，研究方向：固體礦產(chǎn)勘查與評(píng)價(jià)、礦業(yè)經(jīng)濟(jì)等。