(1西藏地勘局第五地質(zhì)大隊(duì) 西藏格爾木816000;2西藏金龍礦業(yè)股份有限公司 西藏拉薩850000)
(1西藏地勘局第五地質(zhì)大隊(duì) 西藏格爾木816000;2西藏金龍礦業(yè)股份有限公司 西藏拉薩850000)
班公湖-怒江成礦帶西段鐵格隆南礦區(qū)榮那淺成低溫?zé)嵋盒豌~礦(以下簡稱榮那銅礦)的重大突破,是多龍礦集區(qū)繼多不雜、波龍、拿若后又一個百萬噸級超大型銅礦,同時(shí)開辟了西藏淺成低溫?zé)嵋赫业V的先河。目前榮那銅礦單礦體已探獲銅金屬量856萬噸,前景銅金屬量1500萬噸。
1.1 大地構(gòu)造位置
工作區(qū)以班公錯~怒江縫合帶為界,北部屬于羌塘~三江復(fù)合板片,南部屬于岡底斯~念青唐古拉板片。
1.2 地質(zhì)概況
圖1 西藏大地構(gòu)造區(qū)劃略圖
圖2 榮那銅礦區(qū)地質(zhì)圖
礦區(qū)地處班公錯—怒江結(jié)合帶西段,羌塘-昌都復(fù)合陸塊南緣亭貢錯—鐵格隆被動陸緣坳陷帶內(nèi),緊鄰班怒縫合帶,地層分區(qū)屬于羌南—保山地層區(qū)之南羌塘地層分區(qū)。
1.2.1 地層
礦區(qū)出露地層比較簡單,主要中下侏羅統(tǒng)色哇組(J1-2s)、下白堊統(tǒng)美日切組(K1m),新生界上第三系康托組(E3k)和第四系。其中下侏羅統(tǒng)色哇組(J1-2s)、下白堊統(tǒng)美日切組(K1m)與成礦關(guān)系較為密切。
中下侏羅統(tǒng)色哇組(J1-2s2):淺灰白色中薄層狀弱硅化、弱褐鐵礦化變長石石英砂巖組成,局部偶夾薄層砂質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖,地表未見出露的早白堊世含礦花崗閃長斑巖呈巖株?duì)畛识嗥诖吻秩朐摱蔚貙又懈患傻V,既是賦礦巖體的圍巖,又是礦區(qū)重要的賦礦地層。
巖石普遍黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化,局部可見弱綠泥石化和綠簾石化,含礦花崗閃長斑巖體即侵入該地層內(nèi),初步認(rèn)為該地層既作為礦體的賦礦巖石同時(shí)也是礦體圍巖。
下白堊統(tǒng)美日切組(K1m):灰綠色-紫紅色安山巖,在礦區(qū)的中部有大面積分布,其中在榮那銅礦床附近形成典型破火山口現(xiàn)象。
巖石多具綠泥石化、赤鐵礦化,局部巖石表面亦可見少量綠泥石和綠簾石化。
該套安山巖鋯石測年加權(quán)平均年齡為110.01±0.68Ma(MSWD=2.3)(王勤,2013年),晚于含礦花崗閃長斑巖(120.2±0.41Ma,楊超,2013年),安山巖具陸相噴發(fā)特點(diǎn),后期覆蓋于礦體之上。安山巖做為礦體頂部的蓋層存在,為礦體免受二次剝蝕保存下來,提供了最好的“蓋層”保護(hù)作用。不整合覆蓋于色哇組地層之上。
1.2.2 構(gòu)造
區(qū)內(nèi)主要發(fā)育近EW、WE向兩期斷裂構(gòu)造,并具長期性,多期次活動特征;多期多階段的構(gòu)造活動為巖漿的上侵提供了良好通道。
北東向F4性質(zhì)不明斷層和近東西向F1逆斷層二組斷層,斷層榮那斑巖型銅礦體均有一定程度的破壞作用;同時(shí)在巖體內(nèi)外接觸帶及斷裂兩側(cè)次級裂隙構(gòu)造十分發(fā)育,也為礦體的富集提供了有利的儲礦空間。
1.2.3 巖漿巖
區(qū)內(nèi)巖漿活動總體上以噴發(fā)、噴溢及超淺成侵入為主,基性、中酸性、酸性巖體均有出露,規(guī)模一般較小,往往是成帶狀、串珠狀展布,成群出現(xiàn),受斷裂構(gòu)造的控制明顯,并具多期活動特征。形成時(shí)間為燕山晚期巖漿活動十分頻繁、強(qiáng)烈,巖漿活動總體上以噴發(fā)、噴溢及超淺成侵入為主,在巖漿熱液活動的后期隨著花崗閃長斑巖(γδπK1)侵位,在活躍部位成礦有利元素進(jìn)行富集,從而形成斑巖型銅礦床。成礦花崗閃長斑巖鋯石測年年齡為120.2±0.41Ma,(楊超,2013年)
淺成低溫?zé)嵋盒偷V床由美國學(xué)者W.Lindgren1933年首次提出,開始主要定位于形成溫度<200℃和壓力<100×105Pa的條件下的貴金屬。主要有兩種類型,即低硫化型和高硫化型。低硫化型是指還原的硫種類(HS-、H2s)占優(yōu)勢,而冰長石-絹云母分類強(qiáng)調(diào)成礦流體近中性的PH值。高硫化型也稱明礬石-高嶺土型,是指成礦流體中有一種重要的氧化的硫種屬(HSO4-、SO42-、SO2(g))出現(xiàn)。
表1 榮那銅礦類型定位
通過綜合對比:暫定榮那銅礦床為高硫型淺成低溫?zé)嵋盒豌~礦,深部可能過度為斑巖型銅礦。
成礦模式:
圖3 榮那斑巖銅礦成礦模式圖
早侏羅世,隨著新特提斯洋向大陸邊緣俯沖,在班公湖帶縫合帶北側(cè)形成了陸緣弧。特提斯洋殼向北俯沖到羌塘板塊之下,當(dāng)下插到俯沖帶深部時(shí),俯沖板片熔融交代上覆地幔楔,并在近地表處而形成初始巖漿房。隨著北東向構(gòu)造活動的加劇,部分基性巖漿隨構(gòu)造通道噴出地表形成玄武巖;部分中基性巖漿則沿北東向構(gòu)造薄弱地帶上侵形成巖株(見圖3)。
晚侏羅世~早白堊世,初始巖漿房的巖漿隨區(qū)域構(gòu)造繼承性活動繼續(xù)向上侵入活動,巖漿成巖株、巖脈侵入至近地表處,因侵入活動能量較大,在近地表及圍巖中形成大量網(wǎng)狀構(gòu)造裂隙;同時(shí)初始巖漿房內(nèi)由Cu、Au、Ag、S等主要成礦金屬元素混合大氣降水形成的高溫~高鹽度含礦硅酸鹽熔融流體,在巖漿房密度變化的情況下,由含礦流體的密度較巖漿巖低,含礦流體發(fā)生第一次沸騰,故已形成的含礦流體沿構(gòu)造薄弱通道向上運(yùn)移至淺地表。隨著壓力的不斷增大,造成巖體頂部圍巖達(dá)到破裂極限,形成大量網(wǎng)脈狀裂隙狀斑巖型銅礦。隨著壓力減小,高溫~高鹽度含礦硅酸鹽熔融流體“二次沸騰”,成礦流體中的氣水熱液沿礦體邊部構(gòu)造逃逸,對已形成的斑巖型銅礦體在頂部進(jìn)行二次成礦改造,在斑巖型銅礦上部形成復(fù)雜的Cu-S二元礦物組合和Cu-Fe-S三元礦物組合。
成礦后一個較短的時(shí)期內(nèi),受地殼構(gòu)造抬升作用,礦體頂部遭受剝蝕,使礦體出露地表,遭受一定程度的氧化作用,形成淺地表孔雀石、藍(lán)銅礦的氧化礦體。受近東西向班怒縫合帶的繼續(xù)向北俯沖活動,礦區(qū)北東向構(gòu)造再次發(fā)生較大的繼承性活動,形成以陸相裂隙式火山巖噴發(fā),熔巖流對已剝蝕成為負(fù)地形的礦體進(jìn)行快速掩埋,形成“安山巖蓋層”,對榮那金銅礦體免除剝蝕作用良好的保存下來起到了極為關(guān)鍵的作用。
通過對多龍礦集區(qū)內(nèi)多不雜、波龍、拿若、拿廳和鐵格隆南成礦特征進(jìn)行類比,對淺成低溫?zé)嵋盒豌~礦找礦標(biāo)志進(jìn)行初步總結(jié):
(1)構(gòu)造標(biāo)志:區(qū)內(nèi)斑巖銅礦主要沿北東向F4斷裂展布,特別是與近東西向斷裂交匯部位,并有中酸性巖體(火山巖,次火山巖,蝕變巖體)發(fā)育的地段是尋找斑巖型礦的空間標(biāo)志。榮那銅礦產(chǎn)出在北東向F4斷裂與近東西向F1斷裂交匯部位。
(2)巖漿巖標(biāo)志:與斑巖型礦體有成因關(guān)系的巖漿巖有花崗閃長斑巖、花崗斑巖,巖體呈巖株形態(tài)產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)銅礦床主要為閃長巖型。
(3)火山巖標(biāo)志:區(qū)內(nèi)斑巖型銅礦附近多發(fā)于帶狀早白堊系火山巖,僅在榮那礦床附近可見明顯破火山口及礦體被火山巖覆蓋。
(4)礦化標(biāo)志:硫化物和氧化物露頭處是直接找礦標(biāo)志,地表褐紅色的強(qiáng)褐鐵礦化、黃鐵鉀礬及“火燒皮”是間接找礦標(biāo)志;
(5)地球化學(xué)標(biāo)志:Cu、Au、Mo、Ag元素異常對應(yīng)較好,同時(shí)與W、Bi、Sn高溫元素重疊產(chǎn)出,顯示多期次的巖漿活動。受地表大量火山巖覆蓋的影響,地球化學(xué)異常面積較小且異常峰值不高,區(qū)別于區(qū)內(nèi)典型斑巖型銅礦地球化學(xué)異常高、大、全的特征。
(6)地球物理標(biāo)志:榮那礦體缺乏常見的斑巖銅礦分帶性,更接近于低溫?zé)嵋涸谥虚g相對開放(埋深淺、蝕變?nèi)酰?、兩翼相對封閉環(huán)境(埋深大、蝕變強(qiáng))的環(huán)境中對周圍巖性產(chǎn)生大范圍充填的黃鐵礦化等金屬硫化物蝕變條件下形成。也正因?yàn)闃s那礦體的蝕變特征而產(chǎn)生了其特殊的激電異常形態(tài)。
西藏鐵格隆南淺成低溫?zé)嵋盒豌~礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志
■李彥波1邊巴次仁1馮軍2