■王濤子陳向平唐谷清
(1承德市地質礦產勘查開發局 河北承德 067000;2華北地質勘查局綜合普查大隊 河北燕郊 065201)
西藏自治區左貢縣塔魯銅礦成礦地質特征及礦床成因探討
■王濤子1陳向平2唐谷清2
(1承德市地質礦產勘查開發局 河北承德 067000;2華北地質勘查局綜合普查大隊 河北燕郊 065201)
礦區位于昌都-鹽井陸塊之瀾滄江島弧帶。瀾滄江島弧帶呈近南北方向延伸,島弧帶內廣布晚古生代島弧火山巖和中晚三疊世造山期火山弧火山巖、火山裂谷火山巖和印支造山期重熔型多期多階段花崗巖,以及弧后逆沖帶之燕山期重熔型花崗巖。經印支晚期造成山擠壓和喜山期向東推移,構成了以脆-韌性變形的近南北向以斷裂為主的褶皺斷裂體系。區內礦產受"三江"帶的控制,礦產較為豐富,成礦地質條件優越。因此研究本礦區的地質特征對本區的找礦具有重要意義。
島弧帶皺斷裂
自1951年以來,先后有中國科學院,西藏地質局第一地質大隊,四川地質局第三區測隊,云南省地質局十八地質隊、801地質隊、第七地質隊,云南省地礦局區調隊、地球物理化學勘查隊進行了大量的工作。2008-2011年,四川梓豪礦業有限公司在探礦權內開展了預查和初步普查工作,并提供了相關地層巖石、地質構造、地球化學、礦化特征等基礎資料,大致了解礦區內的礦化范圍,礦體賦存部位、展布特征,圈出銅礦體4處,銅礦化體2處,為進一步開展銅礦普查提供了地質依據。
通過地質工作,基本查明了區內礦體規模數量、產狀及其與地層、構造、巖漿巖及變質巖的關系,驗證了礦體與物探激電異常的關系。基本確定了礦床成因類型為沉積改造型;礦床的工業類型屬中型脈狀銅礦。賦礦巖石為具有黃鐵礦化、黃銅礦化、褐鐵礦化、碳酸巖化、硅化、絹云母化等低溫熱液蝕變巖石。在工作區中部發現一處銅化探異常,異常等值線形態呈北北西向,位于三疊系上統波里拉組(T3b)與侏羅系中統雁石坪組(J2y)的接觸帶上,為下步工作提供了化探依據。
勘查區位于著名的“三江”成礦帶上。地處特提斯~喜馬拉雅構造域東部,岡瓦納古陸與歐亞古陸強烈碰撞、擠壓地帶。地史上經歷了華力西、印支、燕山、喜山期等造山運動,地質構造復雜、巖漿活動頻繁、成礦地質條件特殊,是形成多礦種、多成因類型礦產的有利地區,找礦潛力較大。區域礦產分布及成礦作用復雜多樣,并具有多期次、多階段,以及沿不同構造單元呈帶狀分布的特點。主要礦種有金、鎢、銅、鉛、鋅、錫、鉬、多金屬等。
2.1 地層
勘查區內出露地層為中生代三疊系上統波里拉組(T3b)及侏羅系中統雁石坪組(J2y)。
其中侏羅系中統雁石坪組(J2y),由一套碎屑巖為主夾化學巖及少量酸性火山巖組成。分布在測區北東、南西側,呈北西向展布,約占全區90%,是構成塔魯向斜核部及兩翼地層的主要層位。巖性以紫紅色砂巖、含礫砂巖偶夾粘土巖、礫巖、灰巖和流紋巖為主,間夾灰綠、灰色灰巖和頁巖。在斷裂破碎附近,黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化、碳酸巖化等礦化蝕變較為強烈,是本區的銅礦賦存層位。
2.2 構造
勘查區位于北西向擠壓帶及北東向斷裂帶上,故表現出褶皺及斷裂構造均較發育。斷裂構造均具有多期活動疊加特點,斷裂構造為本區成礦氣液的運移和賦存提供了通道和空間,構造活動的多期性形成了不同期次、不同類型的礦化蝕變。
2.2.1 褶皺
塔魯向斜:為一閉合直立水平向鈄,是區內主要褶皺構造,軸向南東,在平面上是狹窄線性向斜,剖面上兩翼對稱,核部及兩翼地層均為中侏羅統雁石坪組。沿走向在北西、南東段分別被美玉~塔魯斷層和馬查腳逆推覆斷層截斷。普查區位于該向斜核部,該向斜是本區銅礦控礦構造之一。
2.2.2 斷裂
發育在中侏羅統雁石坪組地層中,規模不等,破碎帶寬幾十厘米~數米,帶內巖石碎裂,普遍遭受不同程度的褐鐵礦化 (黃鐵礦化)、硅化、黃銅礦(孔雀石)化,是區內最好的控礦構造,它們控制著本區的銅礦化帶,礦體的產出、及其規模、形態。破碎帶表現為兩組兩期次,一組為北東走向的張性-壓扭性斷裂,另一組近東西走向的先張扭后壓扭斷裂,前者切割后者。北東走向的斷裂破碎帶主要有F1、F2、F3,近東西走向的斷裂破碎帶主要有F4、F5。
2.2.2.1 北東向斷裂
F1破碎帶:
長約900米,寬1~3米,北東向展布,北東段傾向北北西,傾角87°,南西段傾向南東,傾角64°。其構成特征為淺動力變質破碎角礫巖、灰巖為主,部分后期熱液作用生成的石英、方解石、褐鐵礦、黃鐵礦、孔雀石、黃銅礦等。石英脈發育,蝕變較強。
F2破碎帶:
長約700米,寬1~1.5米,北東向展布,傾向北西,傾角65°。其構成特征為淺動力變質破碎角礫巖、灰巖為主,部分后期熱液作用生成的石英、方解石、褐鐵礦、黃鐵礦、孔雀石、黃銅礦等。石英脈發育,蝕變較強。
F3破碎帶:
長約500米,寬0.8~8米,北東向展布,北東段傾向北北西,傾角78°,南西段傾向南東,傾角88°。其構成特征為淺動力變質破碎角礫巖、灰巖為主,部分后期熱液作用生成的石英、方解石、褐鐵礦、黃鐵礦、孔雀石、黃銅礦等。石英脈發育,蝕變較強。
2.2.2.2 近東西向斷裂
F4破碎帶:
長約500米,寬1.0~7.5米,走向近東西,傾向北北西,傾角70°其構成特征為淺動力變質破碎角礫巖、灰巖、少量流紋巖為主,部分后期熱液作用生成的石英、方解石、褐鐵礦、黃鐵礦、孔雀石、黃銅礦等。石英脈發育,蝕變較強。被F1、F2、F3切割錯位。
F5破碎帶:
長約420米,寬1.5米,走近東西向,傾角76°。其構成特征為淺動力變質破碎角礫巖、灰巖、少量流紋巖為主,部分后期熱液作用生成的石英、方解石、褐鐵礦、黃鐵礦、孔雀石、黃銅礦等。石英脈發育,蝕變較強。
2.3 礦體地質特征
2.3.1 礦體賦存特征
區內1號、2號、3號銅礦體及Ⅰ號、Ⅱ號銅礦化體賦存于F1、F2、F4、和F3、F5斷裂構造及其蝕變帶中,礦體產狀受斷裂構造蝕變帶控制,由礦體向圍巖局部呈漸變過渡或界限清晰。
2.3.2 礦體特征
1號礦體:
礦體位于F1斷裂構造蝕變帶中,礦體控制長600米,厚度2~4.5m,平均真厚度3.11m;最大斜深120m,礦體埋深70~90m;礦體形態呈似層狀、脈狀;Cu品位0.50~2.8%,平均品位Cu1.90%。礦體走向北東25°,傾向288~300°,傾角63~65°。礦體沿走向和傾向變化不大,礦體的賦礦標高位于4000~4320m之間。
2號礦體:
礦體位于F2斷裂構造蝕變帶中,控制長400m,厚度2~4.0m,平均真厚度3.24m;最大斜深50m,礦體埋深30~40m;礦體形態呈似層狀、脈狀;Cu品位0.41~2.50%,平均品位Cu1.34%。礦體走向北東25°,傾向北東段北西向南西段折轉為南東,傾角64°~87°。礦體局部段出露于地表,賦礦標高4070-4120m。
3號礦體:
礦體位于F4斷裂構造蝕變帶中,控制長460m,厚2~4.64m,平均真厚度3.82m,最大斜深100m,礦體埋深85m;礦體形態呈透鏡狀、脈狀;Cu品位0.80~2.40%,平均品位Cu1.70%。近東西向展布,傾向350~355°,傾角65~70°、被F1、F2、F3切割錯位。礦體的賦礦標高位于4080~4190m之間。
2.4 礦石質量特征
2.4.1 礦石物質成分
礦石礦物組成:
礦物中金屬礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、孔雀石、銅蘭、褐鐵礦、方解石、泥質灰巖等。
主要礦物特征:
黃銅礦:含量一般0.41~2.20%,最高達2.80%,晶形他形粒狀、分布于巖石中。黃鐵礦:含量10~200%,自形、半自形-他形粒狀集合體。粒徑0.001~2.0mm,呈團塊狀、浸染狀或細脈狀分布。
孔雀石:含量<0.5%,晶形不規則狀,分布于黃鐵礦微裂隙中或巖石裂隙中。
銅藍:少量,分布于黃鐵礦微裂隙中或巖石裂隙中,粒徑0.0045~0.02mm。
褐鐵礦:含量<1%,分布于黃鐵礦殘骸及裂隙中。
2.4.2 礦石結構及構造
2.4.2.1 礦石結構
礦石以它形晶結構為主,次為自形晶結構和交代結構及殘余假象結構。
他形粒狀結構:
黃鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦呈立方體自形晶或半自形晶集合體或單晶產出。自形晶結構,少量黃鐵礦呈立方體自形晶產出。
交代結構和殘余假象結構:
立方體的黃鐵礦被褐鐵礦交代、黃銅礦被孔雀石而呈交代假象結構。
2.4.2.2 礦石構造
礦石構造有星點狀構造、細脈狀構造、網脈狀構造、浸染狀構造、角礫狀構造。
2.5 礦體圍巖
由于礦體明顯受斷裂構造及蝕變礦化帶控制,礦體近礦圍巖主要為產于斷裂礦化蝕變帶內以硅化、黃鐵礦化為主的蝕變巖,向外為蝕變巖兩側蝕變的地層。
由礦體向圍巖過渡形式是:
銅礦體→礦化蝕變巖→蝕變巖→砂巖(或其他巖石)。
3.1 礦床成因類型
根據該礦床產于中侏羅統雁石坪組地層中,主要賦存于斷裂構造蝕變帶內,礦體中礦物組合差異及結構構造特點等多方面因素綜合分析,其具有多期成礦的特點,初步認為礦床成因屬沉積改造銅礦床。
3.2 礦床成因探討
(1)中侏羅統雁石坪組地層為本區的礦源層,該套地層中的砂礫巖含銅豐值24ppm,砂泥巖10ppm,下伏地層阿堵拉組砂巖含Cu25ppm、粘土巖含Cu35ppm,兩組地層之間存在一定時期的沉積間斷,形成較長時期的風化剝蝕,具古風化物堆積的條件,風化物質捕獲大量的銅,形成銅的預富體,其后經搬運進入沉積盆地快速沉積下來形成礦源層;另地層中有火山噴溢,氣液中的銅等物質進入水體,再次在該套地層中富集。由于有上述兩方面Cu物質來源的疊加,構成了中侏羅統雁石坪組的銅礦源層。
(2)該區域的銅礦皆分布于美玉~塔魯斷裂帶東側,該斷裂是控制雁石坪組沉積盆地的一個邊界斷層,具多期次活動特征,使地下水加熱沿斷裂帶循環遷移,促使礦源層物質活化轉移,同時也為深部成礦物質向上運移提供了條件,在雁石坪組派生的次級裂隙、破碎帶等有利部位富集成礦。破碎帶中出現共同鐵礦化、黃銅礦化、褐鐵礦化、碳酸巖化、硅化、絹云母化等低溫熱蝕變組合。
中侏羅統雁石坪組層位標志:破碎蝕變帶中褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、孔雀石化以及碳酸鹽化、硅化等圍巖蝕變為直接標志;特別是孔雀石、銅藍、鐵帽等為最醒目的直接標志。
[1]《西藏自治區左貢縣塔魯銅礦詳查工作總結》,2012.
[2]構造地質學.中國地質大學出版社,2008.
[3]《固體礦產地質勘查規范總則》GB/T13908-2002.
[4]西南三江地區沉積地質與成礦地質出版社,1999.
[5]西南三江多島弧造山過程成礦系統與資源評地質出版社,2003.
P61[文獻碼]A
1000-405X(2015)-11-107-2