丁蘭蘭,董義勇
(1.東華理工大學長江學院,江西 撫州 344000;2.江西省地質礦產勘查開發局贛西北大隊,江西 九江 332000)
蛇綠巖是已經消亡的古洋殼的殘留體,一般產于板塊縫合帶,是一種鎂鐵質-超鎂鐵質的巖石組合,它經歷了板塊俯沖、碰撞以及疊加后期巖漿活動和不同程度變質作用的改造,當改造作用強烈時,即形成所謂的“蛇綠構造混雜巖”。(張旗等,2001)。
蛇綠巖是時下研究熱點,它不僅蘊藏著重要的礦產資源,而且有助于了解大地構造及地質的演化過程[1-3]。蛇綠巖是一套巖石組合,從下到上垂直分布地幔橄欖巖、堆晶超美鐵巖、輝長雜巖、席狀巖墻群、玄武質枕狀熔巖、深海沉積巖等。
蛇綠巖的概念是由法國的礦物學家 Alexandre Brongniart 于1813 年提出。德國的地質學家 Steinmann 于1927 年第一次提出了蛇綠巖的“三位一體結構”的理論,并得到很多歐洲研究者的支持。Hess 認為蛇綠巖是橄欖巖在低溫富水的條件下形成的,并提出 Hess 型地殼結構理論[4]。隨著建立板塊構造的理論,地質學者們漸漸意識到蛇綠巖對于大陸再造的過程的特殊意義。1972 年的彭羅斯會議后,對蛇綠巖的定義重新進行探討和定義。隨著研究深入, Dilek 等人認為在板塊匯聚過程中上地幔和洋殼巖石構造侵位形成蛇綠巖,它是一系列包括侵入巖和火山巖在內的巖石殘片[5]。
彭羅斯會議之后,我國引進蛇綠巖的概念,開始在祁連山地區對蛇綠巖進行系統地研究[7],隨后開展的調查和研究擴展到全國大范圍。如今,雖然我國對蛇綠巖的時空分布、分類、成因、多樣性和產出環境等有了新的理解[2,6,8,9]。但是,對蛇綠巖的研究總體水平還比較低,主要體現在:沒有系統地對典型蛇綠巖進行深入研究;對于變質巖區的蛇綠巖研究方面還沒有好的方法;對于蛇綠巖的時代、侵位機制、地球化學、形成環境和地幔變形等方面,研究的深度還沒達到平衡,這是同與中國對蛇綠巖的研究起步較晚與研究手段不完備分不開的。
本文以我國青藏高原中部某地區礦區為例,經過對該礦區的地質結構和地形分析我們總結本地區概況如下。
礦區位于青藏高原的中部的班公湖-怒江縫合帶和雅魯藏布江縫合帶之間,西起獅泉河,向東至察隅。是北拉薩地塊與中拉薩地塊的分界線[10]。區內的地層分布廣泛,含蓋了念青唐古拉巖群、他多雄組巖片、申扎組巖片、達爾東組巖片、查果羅瑪組巖片、索爾巖組、永珠蛇綠巖巖石群。其巖片內部構造簡單、有序,巖片周邊受構造圍限。研究區的構造位置處于班公湖—怒江板塊縫合帶和雅魯藏布江板塊縫合帶之間的拉達克-岡底斯-拉薩-騰沖陸塊北緣[11]。
該礦區蛇綠混雜巖帶位于兩條巨型縫合帶之間,為班公湖-怒江洋南向俯沖形成弧后(弧間)裂谷盆地,經歷了晚三疊世(或中侏羅世)-晚白堊世的弧后擴展、俯沖消減、弧弧(弧陸)碰撞和造山隆起等復雜的構造巖漿演化,構造巖漿活動強烈,成礦條件優越,此礦區域受到了地質學家的關注,未來具有極大的找礦潛力。
工作區內沒有同蛇綠巖有直接關系的礦床產出,但存在與蛇綠巖相關的礦點,且進行了一定研究。本次論文主要通過收集區域上礦區蛇綠巖中的典型礦床,結合區內與蛇綠巖相關的礦床,對該礦區蛇綠混雜巖帶中礦產的特征及找礦遠景進行分析。
該鐵銅礦的礦體主要賦存在念青唐古拉巖群。主要巖石為石英巖、二云母石英巖、石英片巖、白云母片巖、大理巖、變粒巖和千枚巖等等。其中含礦巖石主要為石英巖。該套地層是礦區最主要的賦礦層位,分布在礦區中南部地區,由于受到構造活動和斷層的控制,地層呈北東-南西向條帶狀展布。對研究區礦體進行分析發現,該礦的圍巖蝕變種類多樣,有綠泥石化、絹云母化、磁鐵礦化等。該礦區的控礦因素主要為念青唐古拉巖群下巖組及其深大斷裂,礦液主要來源于地層及后期形成的熱液。構造活動產生的構造破碎帶成為礦液的主要運移通道。區域低溫動力變質作用和變質熱液活動使礦源層中的鐵、銅元素活化,并隨著熱液進行遷移,在有利地區富集,富集之后又會受到構造活動和熱液活動對鐵、銅元素的活化作用,如此反反復復,最終形成含鐵、銅的熱液,這些熱液受到許多溫度、壓力、物理和化學條件的影響,在構造薄弱帶中不斷遷移和聚集,慢慢沉淀富集形成鐵銅多金屬礦體。本次研究初步斷定該鐵銅礦床的成因類型是沉積變質-構造熱液改造型。
該鉛多金屬礦點由于該處存在水系沉積物數據異常,引起關注,經過一系列礦產檢查后,確定該處為鉛多金屬礦點。該鉛多金屬礦點位于近東西走向的構造蝕變帶中,礦石主要為方鉛礦化構造角礫巖,蝕變帶主要巖性為白云巖、灰巖等,受東西向斷層控制,圍巖為查果羅瑪組灰巖。在該鉛多金屬礦點中,硅化和碳酸鹽化是巖石蝕變的主要類型,金方鉛礦化是金屬礦化的主要類型,此外,還存在閃鋅礦化、黃銅礦化等。碳酸鹽化和硅化蝕變與金屬礦化之間存在密切關系,是主要的找礦標志。該鉛多金屬礦點的主要控礦因素是灰巖、白云巖巖組及其斷裂構造。古特提斯階段晚期,早白堊世永珠弧間洋盆發生閉合碰撞作用,構造和巖漿侵入活動不斷增強,在深部地區巖漿侵位過程中產生含礦熱液,含礦熱液沿著東西向斷裂構造進行遷移富集,慢慢沉淀富集形成中低溫巖漿熱液型鉛多金屬礦體。
該銅礦點的地層巖石組成主要為石炭系黑色粉砂巖,巖石中有破劈理發育。該銅礦點內石英脈中的金屬礦化主要為黃銅礦化、方鉛礦化以及孔雀石化等,巖石蝕變主要以硅化。張剪性構造是該銅礦點的主要控礦因素。由于該礦點存在順層韌性剪切滑脫帶的次一級北東向張剪性構造控制,在石炭系永珠組黑色粉砂巖巖石中形成破劈理及斷裂構造,硅質含礦熱液沿構造裂隙遷移富集,銅鉛礦化石英脈在此處慢慢沉淀富集。
該金礦(化)點主要巖石為橄欖巖、輝橄巖與日拉組灰巖,在斷層接觸部位發育硅化蝕變帶。該金礦(化)點的蝕變帶為南北走向,寬度在2m~5m,呈斷續的條帶狀分布,具強硅化和浸染狀褐鐵礦化現象。巖石中普遍發育蛇紋石化、硅化、碳酸鹽化和褐鐵礦化等,其中與蝕變帶空間關系密切的為硅化和褐鐵礦化。在基性-超基性巖石蝕變過程中金(銅)發生了富集作用呈現礦化特征。
基于對典型礦床特征、成礦地質背景和成礦規律分析基礎上,總結研究區現有礦床的控礦因素和找礦標志,分析了區內找礦靶區和找礦遠景區,為研究區后續工作提供更多理論支持。古特提斯晚期,隨著弧間洋盆發生閉合碰撞作用,構造和巖漿侵入活動逐漸加強,斷裂構造帶在地層中形成,這些構造帶有利于成礦。蛇綠混雜巖帶內分布有多種變質作用,主要為熱接觸變質、區域變質和動力變質。在礦點區域形成了以金、鉛、銅、鐵為主的礦產類型。研究區的成礦作用與沉積作用、巖漿作用與變質作用都存在密切關系。
找礦遠景區是指具有較好找礦潛力的區域,成礦顯示強烈,成礦條件有利,各類示礦信息特征明顯。基于上述條件,根據研究區沉積、變質和巖漿構造控礦的總體特征、礦產的形成時間域空間分布特征和成礦區帶的礦產地質特征,對研究區內與念青唐古拉巖群、蛇綠混雜巖有關的Au、Cu、Co、Cr、Ni 和V 異常帶進行找礦遠景區圈定,初步圈定了4 處成礦遠景區:鉛多金屬成礦遠景區、鐵銅成礦遠景區、金成礦遠景區和銅成礦遠景區。蛇綠巖帶內局部具有鉻鐵礦化,但在研究區內沒有成型礦點。
本文筆者通過以西藏某地蛇綠構造混雜巖帶為研究對象,在收集大量前人資料和研究成果的基礎之上,通過對研究區蛇綠構造混雜巖帶進行詳細的野外地質調查、巖石學研究和礦床學研究,發現了某地區蛇綠構造混雜巖,并確定其單元組成類型及特征和構造環境等,討論了與蛇綠構造混雜巖在時間、空間及成因上有一定聯系的礦產分布,確定了蛇綠構造混雜巖帶的地質構造及其演化歷程,最終根據研究區礦產類型及分布特點,建立了蛇綠構造混雜巖帶的成礦遠景預測。