樊炳良 馮德新 白 濤
(1.西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地熱地質(zhì)大隊;2.成都理工大學地球科學學院)
青藏高原具有復雜的地質(zhì)演化歷程,優(yōu)越的鉛鋅成礦地質(zhì)條件,其空間分布特征呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性,即鉛鋅礦床多集中于三江成礦帶中段、北段(本研究僅指藏東地區(qū))和岡底斯成礦中—東段南緣[1]。三江成礦帶處于青藏高原EW向構(gòu)造帶向南急轉(zhuǎn)彎處,形成了沱沱河、玉樹和昌都3個鉛鋅礦集區(qū)[2],礦床與NW—SE向斷裂構(gòu)造關(guān)系密切[3-4]。母拉同鉛鋅礦床大地構(gòu)造位置處于班公湖—雙湖—怒江—昌寧對接帶之班公湖—怒江蛇綠混雜巖帶北東側(cè)邊界處,北東接左貢地塊,南西與嘉玉橋殘余弧地塊相連[5-6],屬三江成礦帶中北段,區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件良好。母拉同鉛鋅礦為本研究工作新發(fā)現(xiàn)的礦點之一,區(qū)內(nèi)研究程度低,結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查成果,著重對礦區(qū)地質(zhì)特征、地球化學特征以及礦床地質(zhì)特征進行分析,總結(jié)礦床控礦因素及找礦標志,為在礦區(qū)進一步開展找礦勘探工作提供可靠依據(jù)。
礦區(qū)出露的地層主要為羅冬蛇雜巖和中侏羅統(tǒng)東大橋組下段(J2d1),另有少量第四系沖積物(圖1)。
圖1 母拉同鉛鋅礦床地質(zhì)特征
(1)羅冬雜巖。羅冬雜巖為礦區(qū)的主要地層,總體呈NW—SE向展布,由基質(zhì)和蛇綠雜巖構(gòu)造巖塊兩部分組成?;|(zhì)部分為一套輕度變質(zhì)的深色陸源碎屑巖-泥質(zhì)巖-鈣、硅質(zhì)巖夾基性火山巖組成,按巖性可以分為變質(zhì)砂巖基質(zhì)(T3J1ldmss)、板巖-千枚巖基質(zhì)(T3J1ldsl)、灰?guī)r基質(zhì)(T3J1ldls)和少量硅質(zhì)巖。其中,灰?guī)r基質(zhì)(T3J1ldls)分布于礦區(qū)南西角,呈灰—暗灰色、暗褐色,具有微晶—細晶結(jié)構(gòu),薄層狀構(gòu)造,主要礦物為方解石,粒徑為2~3 cm,脈體連續(xù)性較差,脈寬1~5 mm不等;板巖-千枚巖基質(zhì)(T3J1ldsl)分布于礦區(qū)南西角,兩者互層,局部見有較多的石英脈和小的揉皺;變質(zhì)砂巖基質(zhì)(T3J1ldmss)呈NW—SE向展布,灰色—灰褐色,變余砂狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由石英(65%)、長石(30%)及少量巖屑(5%)組成,巖石受后期構(gòu)造影響較大,局部見有較多的揉皺現(xiàn)象,巖石局部硅化較重,見有較多的石英脈,推測主要與后期的構(gòu)造有關(guān)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造巖塊有蛇綠雜巖構(gòu)造巖塊和碳酸鹽巖塊,前者包括灰綠—墨綠色強蝕變蛇紋石化橄欖巖、斜輝輝石巖和輝橄巖等、灰綠色蝕變(或變)輝長巖、輝綠巖,呈大小不等的構(gòu)造巖塊產(chǎn)出,與基質(zhì)呈斷層接觸;后者為灰白—灰色結(jié)晶灰?guī)r、石英大理巖和灰黑色板狀石英細砂質(zhì)細晶灰?guī)r,與基質(zhì)之間為沉積接觸。此外,在礦區(qū)羅冬雜巖變質(zhì)砂巖基質(zhì)中可見有少量硅質(zhì)條帶,出露寬度為5~20 m,表明羅冬雜巖為一套海相磨拉石建造。
(2)中侏羅統(tǒng)東大橋組下段(J2d1)。分布于礦區(qū)北東靠近卡瑪多鄉(xiāng)處,出露面積約1.5 km2,呈NE—SW向展布,以石英砂巖為主,巖石呈灰黑色、灰褐色,具有細粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要成分為石英、長石和巖屑。巖石中裂隙較為發(fā)育,其中充填有石英脈,脈寬1~10 mm;局部見有礫巖,礫石磨圓差,顆粒呈次棱狀,主要粒徑為5 mm,含量小于50%,分選性差,顆粒支撐,孔隙膠結(jié)。
(3)第四系沖積物(Qhal)。主要分布于礦區(qū)北東側(cè)溝谷中,出露面積為0.32 km2,展布形態(tài)與溝谷形態(tài)一致。
礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷層為主,未見褶皺構(gòu)造,區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)有3條斷層,均呈NW—SE向展布,屬于卡瑪多—剛沱斷裂帶產(chǎn)生的次生斷裂(圖1)。
(1)F1斷層。分布于礦區(qū)南西部,呈NW—SE向展布,發(fā)育于羅冬雜巖灰?guī)r基質(zhì)(T3J1ldls)中,為一層內(nèi)斷層,長約3.3 km,寬5~130 m,該斷層在北西側(cè)出現(xiàn)分支,分別為F11、F12、F13斷層。F11斷層上盤(北東盤)為羅冬雜巖灰?guī)r基質(zhì)(T3J1ldls),下盤(南西盤)為蛇紋石化輝石橄欖巖,該斷層為蛇紋石化輝石橄欖巖北部的分界線,斷層傾向NE,傾角55°,為一逆斷層;F12斷層北東盤為蛇紋石化輝石橄欖巖,南西盤為羅冬雜巖板巖-千枚巖基質(zhì)(T3J1ldsl),該斷層為蛇紋石化輝石橄欖巖南側(cè)的分界線,斷層性質(zhì)不明確;F13斷層上盤(北東盤)為羅冬雜巖板巖-千枚巖基質(zhì)(T3J1ldsl),下盤(南西盤)為羅冬雜巖灰?guī)r基質(zhì)(T3J1ldls),斷層傾向NE,傾角63°,為一逆斷層。
(2)F2斷層。分布于礦區(qū)中部,呈NW—SE向展布,發(fā)育于羅冬雜巖變質(zhì)砂巖基質(zhì)(T3J1ldmss)中,為一斷裂破碎帶,礦區(qū)內(nèi)碳酸鹽化超基性巖即沿該斷裂破碎帶構(gòu)造侵位于此,斷裂破碎帶長約5.1 km,寬5~160 m不等,斷層性質(zhì)不明。在斷裂破碎帶中見有大量構(gòu)造角礫巖,碳酸鹽化超基性巖中發(fā)育多處擦痕,斷裂破碎帶中鉛鋅礦化較強,具有尋找熱液充填型鉛鋅礦的巨大潛力。
(3)F3斷層。分布于礦區(qū)NE部,呈NW—SE向展布,發(fā)育于羅冬雜巖變質(zhì)砂巖基質(zhì)(T3J1ldmss)和中侏羅統(tǒng)東大橋組下段之間,為兩地層的分界線。該斷層長約2 km,寬4~9 m,斷層面較平直,斷層傾向NE,傾角45°,斷層上盤(北東盤)為中侏羅統(tǒng)東大橋組下段砂巖、礫巖、頁巖、礫屑灰?guī)r,下盤(南西盤)為羅冬雜巖變質(zhì)砂巖,靠近斷層兩側(cè)地層產(chǎn)狀較混亂,為一逆斷層。
礦區(qū)巖漿巖以蛇紋石化輝石橄欖巖為主,另見有少量碳酸鹽化超基性巖分布于F2斷裂破碎帶中,在F2斷裂破碎帶南西側(cè)發(fā)現(xiàn)一系列小的閃長玢巖脈,出露寬度15~30 m不等,長度為30~40 m;礦區(qū)南側(cè)出露1處小輝綠玢巖脈(圖1)。
蛇紋石化輝石橄欖巖主要分布于礦區(qū)南西和南東部,在礦區(qū)中部F2斷裂破碎帶中有少許出露,出露面積為0.27 km2,展布方向為NW—SE向,巖石呈全晶質(zhì)等粒中粒結(jié)構(gòu),粒度為2~3 mm,塊狀構(gòu)造,主要組成礦物有輝石、橄欖石。輝石呈黑色,短柱狀,粒度為2 mm,大部分已蝕變?yōu)榻情W石,看不到原來礦物顆粒,含量約40%;橄欖石呈灰綠色—暗綠色,粒狀結(jié)構(gòu),部分具有油脂光澤,粒度為2~3 mm,含量約55%。巖石表面大部分已蝕變?yōu)樯呒y石,另含有少量金屬礦物,以黃鐵礦為主,黃鐵礦呈浸染狀和立體狀,亮白色,金屬光澤,黃銅礦次之,銅黃色,浸染狀分布于黃鐵礦之間。巖石表面見有黃褐色鐵質(zhì)薄膜。
碳酸鹽化超基性巖分布于F2斷裂破碎帶中,呈NW—SE向,出露面積為0.45 km2,巖石表面呈土黃色,新鮮面呈灰白色,局部呈淡綠色,中粒結(jié)構(gòu),粒度為2~3 mm,塊狀構(gòu)造。巖石主要礦物成分為菱鎂礦,加稀鹽酸起泡,巖石局部見有褐鐵礦化現(xiàn)象,在巖石裂隙中偶見鉛鋅礦化,呈浸染狀,團塊狀,寬度為1~2 mm,該巖石整體較破碎。
閃長玢巖脈分布于F2斷裂破碎帶南西側(cè),出露寬度15~30 m不等,長度為30~40 m,巖石呈灰綠色—暗灰色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,閃長玢巖主要由斜長石、角閃石、黑云母等礦物組成。其中,斜長石含量為60%,灰白色,具有玻璃光澤;角閃石含量為26%,褐色,半自形長柱狀;黑云母含量為5%,灰黑色,片狀礦物,在巖石中呈鱗片狀分布;巖石中見少量石英分布,表面具有油脂光澤,呈他形粒狀分布。
輝綠玢巖脈分布于礦區(qū)南側(cè),呈小透鏡狀脈體產(chǎn)出,出露面積約0.006 km2,巖石呈墨綠色,具有輝綠結(jié)構(gòu),局部可見嵌晶含長結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由基性斜長石、單斜輝石組成。基性斜長石(含量約45%)呈半自形板狀及其集合體分布,發(fā)育強烈的鈉黝簾石化及絹云母化,粒度大小不等,為0.4~2.4 mm,顆粒邊緣多不清晰,界線不分明,廣泛大量存在,分布不均勻;單斜輝石(含量約45%)呈他形—半自形短柱狀、柱狀及其集合體分布,顆粒多不完整,發(fā)生碎裂,形態(tài)不規(guī)則,顆粒具有較多裂隙,粒度為0.4~1.6 mm不等,不均勻分布于巖石中,局部相對集中。
礦區(qū)內(nèi)鉛鋅礦(化)體賦存于F2斷裂破碎帶中,受斷裂控制明顯,呈似層狀產(chǎn)出,總體呈NW—SE向展布,與斷裂走向一致,本研究在礦區(qū)初步圈定了2條鉛鋅礦(化)體。
Ⅰ#鉛鋅礦體(Pb 1#礦體)嚴格受F2斷裂破碎帶控制,地表形態(tài)與破碎帶形態(tài)一致,地表出露破碎帶較寬的部位鉛鋅礦體出露也較寬,總體走向呈NW—SE向,地表礦(化)體長為900~1 100 m,寬度為60~100 m。地表探槽以及巖石地球化學剖面控制的鉛鋅礦體長為420 m,寬為20~68 m,水平平均厚度為33.89 m,礦體平均品位Pb為1.87%、Zn為1.28%、伴生Ag為60.41g/t。
Ⅱ#鉛鋅礦(化)體(Pb 2#礦體),賦存于F2斷裂破碎帶南東側(cè),地表礦化露頭長約100 m,寬度為6~11 m,礦石多為星點狀方鉛礦。
礦區(qū)鉛鋅礦石類型主要為硫化礦,礦物以方鉛礦和閃鋅礦為主,局部見有黃鐵礦殘余,地表表現(xiàn)為褐鐵礦化。礦石構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造(圖2(a))、脈狀構(gòu)造(圖2(b))、團塊狀構(gòu)造以及角礫狀構(gòu)造為主。其中,團塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造主要發(fā)育于構(gòu)造破碎帶中,為后期含礦熱液固結(jié)早期構(gòu)造礫或充填早期裂隙形成;脈狀構(gòu)造主要分布于構(gòu)造微細裂隙中。
圖2 母拉同鉛鋅礦石照片
礦區(qū)蝕變類型主要有蛇紋石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、硅化和褐鐵礦化。其中,蛇紋石化普遍發(fā)育于輝石橄欖巖中,分布于礦區(qū)南西側(cè)及F2斷裂破碎帶中,蛇紋石化輝石橄欖巖中可見少量星點狀黃鐵礦化;碳酸巖化主要發(fā)育于F2斷裂破碎帶的超基性巖塊中,蝕變強烈,現(xiàn)已交代蝕變?yōu)榱怄V礦,并在碳酸巖化超基性巖(菱鎂礦)中見有硅化和褐鐵礦化現(xiàn)象,硅化多以石英細脈形式出現(xiàn),局部石英細脈中可見鉛鋅礦化;褐鐵礦化帶主要分布于F2斷裂破碎帶中部,與鉛鋅礦化關(guān)系密切,為礦區(qū)內(nèi)主要的找礦標志之一。
根據(jù)1∶5萬水系沉積物測量成果,本研究在母拉同礦區(qū)所在區(qū)域共圈出了綜合異常1處,即母拉同HS22綜合異常。HS22綜合異常發(fā)育Ag、As、Au、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Sb、Sn、Zn等元素,各異常元素套合較好,異常規(guī)模較大(圖3),Ag、As、Cu、Ni、Pb、Sb、Sn等元素濃度分帶齊全,均具有三級濃度分帶,綜合異常規(guī)模大,顯示了良好的成礦前景。其中,Ag、Sb、Pb、Zn峰值較高,分別為3 900×10-9、47.9×10-6、267×10-6、278×10-6,間接指示Ag、Sb、Pb、Zn為該異常區(qū)的主要成礦元素,其余元素可能為伴生元素。
分析圖3可知:Ag、As、Cu、Sb、Sn元素長軸呈NE向,但高值均與斷裂破碎帶關(guān)系密切,多分布于斷裂破碎帶或其附近;Pb三級濃度分帶明顯,濃集中心位于斷裂破碎帶中,且長軸呈NW向,與該區(qū)斷裂破碎帶走向吻合程度高,Zn雖然三級濃度分帶不明顯,但長軸展布方向與該區(qū)斷裂破碎帶走向一致,因此,根據(jù)Pb、Zn異常元素的空間展布形態(tài)與區(qū)內(nèi)地質(zhì)現(xiàn)象的耦合關(guān)系,可以推測該異常區(qū)Pb、Zn異常與區(qū)內(nèi)NW向斷裂關(guān)系密切。
礦區(qū)1∶5萬水系沉積物測量成果顯示,HS22綜合異常區(qū)具有良好的Ag、Sb、Pb、Zn找礦前景,且Pb、Zn異常與區(qū)內(nèi)NW向斷裂關(guān)系密切,結(jié)合母拉同區(qū)域地質(zhì)勘查結(jié)果,本研究在礦區(qū)展開了1∶10 000 巖石化探剖面查證工作。
分析圖4可知:礦化蝕變帶內(nèi)的主要富集元素為Cu、Pb、Zn,各元素含量為正常圍巖中元素含量的數(shù)十倍至數(shù)百倍,局部地段富集成鉛鋅礦(化)體。因此上述3種元素是尋找鉛鋅多金屬礦(化)體的直接指示元素,尤其是鉛元素異常反映礦體的存在位置既靈敏又清晰[7-8]。母拉同HY62地質(zhì)-地球化學綜合剖面(圖4)樣品鉛元素的分析結(jié)果表明:在水平方向從正常圍巖(長石石英砂巖)、近礦圍巖(羅冬雜巖硅質(zhì)巖和長石石英砂巖)到鉛礦(化)體,呈現(xiàn)出鉛元素異常線平穩(wěn)變化—突變出現(xiàn)高值—突變出現(xiàn)極值的變化規(guī)律,也就是說,在水平方向上鉛元素異常含量具有明顯的濃度分帶。結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)概況,礦化異常均賦存于斷裂破碎帶中,而近礦圍巖為破碎帶附近相對較完整的巖石,反映出母拉同鉛鋅礦(化)體與斷裂破碎帶關(guān)系密切,由此可知,母拉同HS22綜合異常為礦致異常,初步顯示了較好的成礦地質(zhì)背景。
圖3 母拉同HS22異常特征
母拉同鉛鋅礦床位于南羌塘—喜馬拉雅構(gòu)造區(qū)的班公湖—怒江結(jié)合帶東段,該區(qū)經(jīng)歷了班公湖—怒江結(jié)合帶東段古特提斯—新特提斯洋盆開啟—擴張—消減—閉合—匯聚造山的演化歷程[9]。丁青—卡瑪多新特提斯洋盆孕育于三疊紀早期,至晚三疊世已擴張發(fā)育成為成熟洋盆而轉(zhuǎn)為俯沖消減,至中侏羅世早期徹底消亡。該洋盆演化時間雖然較短,但其巖漿活動和構(gòu)造運動極其發(fā)育,致使區(qū)內(nèi)羅冬雜巖變形強烈而變質(zhì)程度僅達亞綠片巖相,相應(yīng)形成了一系列與巖漿活動及構(gòu)造變形有關(guān)的巖漿型、熱液充填型礦床,如拉??ㄣK族元素礦點、尼尼拉卡鉻鐵礦點賦存于丁青蛇綠巖中[10-11],母拉同鉛鋅礦床則賦存于該期區(qū)域性卡瑪多—剛沱斷裂帶的次級NW向斷裂破碎帶中。
卡瑪多—剛沱斷裂帶為班公湖—怒江結(jié)合帶的北東界斷裂,該組斷裂控制著丁青蛇綠巖東段的展布,也控制著羅冬雜巖的分布范圍,區(qū)內(nèi)次級斷裂發(fā)育。母拉同鉛鋅礦床位于斷裂交匯部位,即主礦(化)體分布于NW向斷裂與NWW向斷裂的交匯部位,礦(化)體富集程度及富集部位與破碎帶的破碎程度及面裂隙率關(guān)系密切,該組斷裂既為導礦構(gòu)造,又為容礦構(gòu)造。
由母拉同HY62地質(zhì)-地球化學綜合剖面(圖4)可以看出,水平方向上從正常圍巖(羅冬雜巖長石石英砂巖)、近礦圍巖(羅冬雜巖長石石英砂巖和硅質(zhì)巖)到鉛鋅礦(化)體,具有鉛鋅元素含量平穩(wěn)變化—突變出現(xiàn)高值—突變出現(xiàn)極值的變化規(guī)律,可見,母拉同鉛鋅礦點的成礦物質(zhì)元素與地層巖性關(guān)系不大;從鉛鋅礦(化)體到蛇紋石化方輝橄欖巖,具有鉛鋅元素含量由高值降低至與正常圍巖含量相近的變化規(guī)律,而Cr、Co、Ni含量具有較低值—突變出現(xiàn)高值的變化規(guī)律,可以認為,母拉同鉛鋅礦化點的成礦元素與蛇紋石化方輝橄欖巖關(guān)系不大。
圖4 母拉同HY62地質(zhì)-地球化學綜合剖面
由圖1分析可知:母拉同Ⅰ#鉛鋅礦(化)體分布于NW向斷裂與NWW向斷裂的交匯部位,總體上呈NW—SE向展布,其空間展布形態(tài)與中酸性巖體——閃長玢巖的展布形態(tài)具有一致性,且鉛鋅礦化富集程度及礦化帶寬度大小具有南東側(cè)寬、品位更高,北西側(cè)礦化帶較窄、品位相對較低的規(guī)律,這一變化規(guī)律也十分吻合于中酸性巖體——閃長玢巖更靠近于母拉同Ⅰ#鉛鋅礦(化)體南東側(cè),相對遠離Ⅰ#鉛鋅礦(化)體北西側(cè)的分布特征。母拉同Ⅱ#鉛鋅礦(化)體位于礦區(qū)南東角,賦存于NW向斷裂與NNW向斷裂的交匯部位,該處斷裂破碎帶較Ⅰ#鉛鋅礦(化)體所在的破碎帶更寬、規(guī)模更大,鉛鋅礦(化)體規(guī)模卻遠小于Ⅰ#鉛鋅礦(化)體,可能是由于Ⅱ#鉛鋅礦(化)體西側(cè)的中酸性巖體——閃長玢巖規(guī)模較小、距離破碎帶更遠引起的。綜上所述,本研究認為母拉同鉛鋅礦床的成礦物質(zhì)來源與中酸性巖漿活動關(guān)系密切。
母拉同鉛鋅礦床位于三江成礦帶中北段之東巧—聶榮Cr(Pt)、Ni、Fe、Au、Cu、Pb、Zn(Ag)、Sb成礦小帶的母拉同鉛鋅Ⅰ級成礦遠景區(qū)。該區(qū)發(fā)育有Ag、As、Au、Cu、Pb、Sb、Sn、Zn等異常元素,各異常元素套合較好,異常規(guī)模較大,濃集中心明顯。其中,Ag、Sb、Pb、Zn峰值較高,分別為3 900×10-9、47.9×10-6、267×10-6、278×10-6,且多分布于斷裂破碎帶或其附近,為典型的致礦異常。
(1)地層。礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦(化)體圍巖均為上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)羅冬雜巖變質(zhì)砂巖基質(zhì),因此,變質(zhì)砂巖中的斷裂破碎帶為重要的找礦部位之一。
(2)構(gòu)造。NW向2組次級斷裂破碎帶的交匯部位屬于擴容空間,是礦區(qū)的導礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造,為礦區(qū)主要的賦礦部位。
(3)圍巖蝕變。硅化、褐鐵礦化與鉛鋅礦化關(guān)系密切,是區(qū)內(nèi)重要的間接找礦標志。
(4)地表鉛鋅礦(化)體露頭、褐鐵礦帶為直接的找礦標志。地表出露的金屬硫化物(方鉛礦等)、褐鐵礦帶以及地表巖石明顯的鐵染現(xiàn)象等均與圍巖差異較大,容易區(qū)分。
(5)地球化學異常。Ag、As、Cu、Pb、Sb、Sn水系沉積物異常中,各異常元素具有較好的濃度分帶特征,濃集中心突出,異常強度高,各異常元素套合較好。