西藏亞貴拉鉛鋅礦床地質特征及成因淺析

高 明,張少波,岳國利

(河南省地質調查院,河南鄭州 450001)

西藏亞貴拉鉛鋅礦床地質特征及成因淺析

高 明,張少波,岳國利

(河南省地質調查院,河南鄭州 450001)

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

西藏;亞貴拉礦區;地質特征;礦床成因

亞貴拉鉛鋅礦床位于西藏工布江達縣金達鎮境內 ,距金達鎮30km。地理坐標為東 92°40′41″～92°46′17″,北緯 30°12′21″～30°13′58″。2003年至 2005年間,河南省地質調查院在金達地區開展 1∶50000水系沉積物測量時,發現了亞貴拉鉛鋅多金屬礦床。2006年至今,我們對該礦床進行了勘查評價,已發現鉛鋅礦體10個,鉬礦體 1個;獲得 (332)+(333)+(334)資源量:鉛 44.79萬噸、鋅 22.66萬噸、銀1005.30噸,鉛 +鋅和銀均達到大型礦床規模[1,2]。

亞貴拉鉛鋅礦床是近年來在岡底斯成礦帶東段發現的規模最大的鉛鋅礦床,但其成因尚存爭論,主要有噴流成因等觀點[3]。筆者通過多年來亞貴拉礦區的工作,提出該礦床屬受層間構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 區域地質背景

亞貴拉鉛鋅礦位于隆格爾-工布江達弧背斷隆帶東段,其北為獅泉河-嘉黎結合帶,南為南岡底斯巖漿弧帶 (圖 1)。據區域地質資料[4～6],門巴-多其木近東西向斷裂束通過該礦區;沿該斷裂束主要出露前奧陶系松多巖群中淺變質巖系,其次為石炭 -二疊系次深海-深海砂板巖-火山巖建造、早 -中三疊統淺海火山-碳酸鹽巖建造和古近系林子宗群陸相火山巖;該區中新生代中酸性巖漿侵入活動頻繁且強烈,它們與印度板塊侏羅紀—白堊紀的北向俯沖作用和爾后的陸-陸碰撞作用密切相關[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。區內中酸性侵入體多呈巖基、巖株產出,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,產出扎哇、洞中松多,蒙亞阿、龍馬拉,沖給錯、沙讓,卓青、普龍銅、曲龍、洞中拉、拉屋銅等金屬礦床 (點)十多處,顯示出良好的成礦地質背景。

2 礦床地質特征

2.1 礦區地質

亞貴拉礦區主要出露上石炭 -下二疊統來姑組,巖性主要為石英砂巖、砂質板巖和大理巖,其次為泥質板巖、硅質巖和泥晶灰巖。地層呈單斜產出,總體傾向 NWW,局部傾向 NEE,傾角42°～71°。

圖 1 亞貴拉鉛鋅礦床地質草圖 (據河南地質調查院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;5.沖斷層及編號;6.推測斷層;7.地層產狀。Qss.石英砂巖;Mb.大理巖;SL.砂質板巖;Ⅰ.南羌塘地塊;Ⅱ.班公湖-怒江結合帶;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-工布江達弧背斷隆帶;Ⅵ.南岡底斯巖漿弧帶;Ⅶ.雅魯藏布江結合帶;Ⅷ.喜馬拉雅構造帶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

亞貴拉礦區斷層發育。F1斷層位于礦區中部,出露長度大于 2800m,產狀 356°～12°∠70°～83°(圖 1)。斷裂破碎帶一般寬10～20m,破碎帶內擠壓片理化和構造透鏡體發育,礦化蝕變強烈,類型復雜;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斷層發育于礦區中南部的大理巖中,二者相距30～60m,出露長度均大于900m,產狀350°～5°∠54°～78°,與地層產狀基本一致 ,屬順層斷層;斷層破碎帶寬4～12m,破碎帶內主要為碎裂巖、碎裂矽卡巖化大理巖和矽卡巖,次級裂隙較發育,局部見細脈狀或網脈狀石英脈沿裂隙充填,斷層破碎帶內礦化普遍,主要見方鉛礦化、閃鋅礦化、黃鐵礦化,地表褐鐵礦化非常強烈,是 M1、M4號礦體的賦存部位;此外,破碎帶內硅化、綠泥石化、矽卡巖化和碳酸鹽化等亦較普遍 (圖 1)。

礦區內巖漿侵入活動強烈,主要發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、扁豆狀等,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7～9m(圖 1,圖 2)。礦體沿走向和傾向常出現扭曲、轉折、分支復合、尖滅再現等現象。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 0～7線部分剖面示意圖 (據河南省地質調查院,西藏工布江達縣亞貴拉鉛鋅礦詳查報告,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關系密切,銀在鉛富礦體中富集。鋅和銀在含量變化上關系不明顯。

2.4 礦石結構構造

礦石結構主要以自形 -它形粒狀結構為主,填隙結構、角礫狀結構次之;此外,還見交代熔蝕結構、交代殘余結構、固溶體結構等。礦石構造以塊狀構造、細脈狀構造、浸染狀構造最為常見,紋層狀構造、條帶狀構造和角礫狀構造次之。

礦石組構特征反映了該礦床既具熱液充填特點,又具后期構造改造特征[8]。

2.5 圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變一般較弱,主要發生在近礦圍巖中,遠離礦體基本沒有礦化蝕變發生。礦體頂、底板圍巖蝕變不對稱,一般頂板圍巖蝕變強于底板圍巖。遠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。礦體礦化強度與其所處地段矽卡巖化程度呈正相關關系。圍巖蝕變與含礦斷層關系密切,沿含礦斷層鉛鋅礦化及圍巖蝕變相對強烈。

2.6 成礦階段

根據野外觀察和室內對礦石結構構造、礦物之間相互穿插關系的研究,亞貴拉鉛鋅多金屬礦床經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育的裂隙細脈狀鉛鋅礦化。

巖漿熱液成礦期為主要成礦期,含礦熱液沿層間構造滑脫面運移、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密切相關。該期花崗巖的侵入對石英斑巖成礦期形成的礦化體有進一步的改造富集作用。該成礦期可進一步劃分出 3個成礦階段:

1.石英硫化物階段

是熱液成礦期最早的一個階段,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。黃鐵礦呈細粒集合體分布于碳酸鹽細脈中。

3 礦床地球化學特征

3.1 稀土元素地球化學

亞貴拉礦區巖 (礦)石樣品稀土總量為88.10×10-6～529.30×10-6,LREE/HREE為 2.84～4.70。經標準化以后 ,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,輕稀土元素總量大于重稀土元素總量,大多數樣品具有負 Eu異常和弱或無負 Ce異常,稀土元素球粒隕石標準化曲線 (圖 3)向右傾,顯然,這與熱液活動場所的熱水沉積物稀土配分模式是不一致的。

3.2 穩定同位素地球化學

1.硫同位素

圖 3 亞貴拉礦區稀土元素配分模式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果/‰Table 1 Surfur isotopic compositions fron the Yaguila Lead-zine deposit,Xizang(‰)

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

筆者在亞貴拉鉛鋅礦區采集金屬硫化物硫同位素樣品10件,測試結果見表 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、數據點分布集中的特點,與巖漿作用有關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。磁黃鐵礦的δ34S值較方鉛礦的δ34S值為高 (在同一個樣品中更為明顯),表明成礦過程中硫同位素分餾基本達到平衡[9]。另外,從礦石手標本上礦物之間的穿插關系來看,亞貴拉鉛鋅礦區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,這與礦區富集重硫的順序基本相同,故所測的磁黃鐵礦、方鉛礦是在平衡共生條件下形成的,應為同一礦化期的產物。根據亞貴拉礦區主要礦化階段出現大量的磁黃鐵礦,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。

2.氫氧同位素特征

本區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,投影點多數落入變質水區,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

礦區硅質巖的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特征及礦床地球化學數據分析來看,可以初步認為本礦床為受層間構造和接觸帶控制的熱液礦床。礦床受到一定的后期構造改造作用,后生成礦特征顯著,主要依據是:①礦體雖然呈層狀、似層狀順地層產出,但是這種產出形態并不是受地層嚴格控制。根據最近的探礦工程揭露顯示,礦體的產出連續性較差,多呈囊狀、豆莢狀或斷續透鏡體產出;②在坑道內發現的大量浸染狀礦脈,并不是原先認為的屬噴流沉積礦床熱液運移的通道,其與圍巖呈截然接觸關系,圍巖未見明顯的蝕變現象;③在礦區一些鉆孔內發現大量的構造角礫巖,同時鉛鋅礦石亦具有一定的構造改造跡象;④Ⅵ號礦體上盤圍巖為石英斑巖,且規模較大,深部工程顯示,Ⅵ號礦體產于石英斑巖與圍巖的接觸帶上,具強烈的矽卡巖化,且礦化不均勻;⑤礦床的地球化學初步分析結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。

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。燕山期運動使研究區發生大規模的褶皺及斷裂作用,在變石英砂巖與大理巖巖性轉換部位不同的巖性層界面上形成大量的構造滑脫面。這些界面成為后期巖漿熱液運移的通道及定位空間,形成了礦區內的層狀、似層狀礦體。根據礦區內不同礦體的產出與石英斑巖、花崗斑巖的空間相對關系判斷,該礦床成礦是多期次的。

本文是筆者根據大量的野外工作實踐總結而成,由于受工作程度的限制,特別是大部分的分析測試數據還沒有完成,室內綜合整理工作也正在緊張進行中,致使部分結論還處于推測階段,關于該礦床的成因機理還有待于進一步研究。

[1] 河南省地質調查院.西藏當雄-嘉黎鉛鋅銀礦產資源調查評價報告[R].2006.

[2] 河南省地質調查院.西藏自治區工布江達縣亞貴拉礦區鉛鋅礦地質詳查報告[R].2009.

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

[4] 1∶25萬當雄幅區域地質調查報告 (內部資料).中國地質科學院地質力學研究所,2005.

[5] 1∶25萬嘉黎幅區域地質調查報告 (內部資料).吉林大學地質調查院,2005.

[6] 1∶150萬門巴幅區域地質調查報告[R].西藏自治區地質調查院,2005.

[7] 成都地質礦產研究所.青藏高原及鄰區 1∶150萬地質圖說明書[M].成都:成都地圖出版社,2004.

[8] 薛春紀,祁思敬,隗合明,等.基礎礦床學[M].北京:地質出版社,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,長期從事礦產勘查工作

P611

A