李興斯
西藏華夏礦業有限公司
西藏某地區矽卡巖和成礦的成因關系簡析
李興斯
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主要分析西藏某地區矽卡巖和成礦之間的相互關聯,結合當地矽卡巖的圍巖蝕變和成礦專屬性的特征,探究該地矽卡巖和成礦的成因關系。
西藏地區矽卡巖成礦關聯性
青藏高原被稱為世界屋脊,在地質構造演化過程中經歷了許多次變化,主要是洋殼俯沖和大陸板塊之間的碰撞造山,是多島溝弧盆系統組成的復雜地區,地質構造的作用非常明顯,熱源、物源、物理化學條件十分顯著,是能源、礦產資源,尤其是地下熱能和有色金屬的有利富集區。
矽卡巖是一套蝕變組合,主要由石榴石、輝石及其他的鈣、鎂、鐵、鋁的硅酸鹽組成,賦存于火成巖與碳酸鹽巖及其它含鎂、鈣較高的沉積巖的接觸帶附近。大多生成于中淺成條件下。
矽卡巖礦床是指產于中酸性侵入巖體與碳酸鹽巖(或凝灰巖、安山巖等)接觸帶及其附近,由含礦汽水熱液通過交代作用形成的、在空間盒成因上與矽卡巖關系密切的一類礦床。
目前國際上更趨向于用矽卡巖型礦床這個非成因意義的術語。
本文主要選取西藏自治區的中南部,處于岡底斯一念青唐唐古拉板片中段南緣,地區從南向北包括岡底斯陸緣火山—巖漿弧和念青唐古拉弧背斷隆的一部分。
(一)地層
選取的區域屬于岡底斯-念青唐古拉地層區,該礦區出露的地層主要有上石炭統-下二疊統來姑組、中二疊統洛巴堆組、上二疊統列龍溝組和第四系。礦區內的鉛鋅銅礦化主要賦存于晚石炭紀—早二疊紀來姑組(C2P1l)不同的巖性段當中。在上二疊統列龍溝組(P3l),主要分布在礦區的南部,這部分的巖性變化較大,主要是以一套雜色砂巖夾粉砂巖為主,局部夾有礫巖、泥灰巖和灰巖,與中二疊統為不整合接觸。在第四系(Q)部分中,主要分布于溝谷和高山緩坡地帶,多為殘坡積物、沖洪積物及冰磧物。
(二)構造
區域的主要構造屬于岡底斯-念青唐古拉板片中段南緣,以南處于雅魯藏布江縫合地帶,北邊緊鄰班公湖-怒江縫合帶。南北兩條縫合帶之間是岡底斯陸緣火山-巖漿弧中酸性雜巖帶。區域構造行跡受南北縫合帶的形成、發展演化的影響,斷層發育形成一系列東西向的逆沖斷層。礦區內構造出露較為簡單,主要由褶皺、揉皺構造和斷裂構造組成礦區褶皺為郎牙格寬緩向斜,近東西向貫穿礦區,寬3km~5km。核部地層為列龍溝組,兩翼地層為來姑組和洛巴堆組,鉛鋅礦床位于向斜北翼。礦區目前附近已經有7條斷層,其中有6條逆斷層,1條平移斷層,總體以近東西向斷裂為主,北東向、北西向和南北向次之。其中,東西向斷裂構造發育廣泛,為礦區主要導礦構造和容礦構造,正是與此斷層有關的區域構造活動為礦質活化遷移活動提供了有利條件;北東向斷裂見于礦區南東部,為成礦后破礦構造;南北向斷裂發育于礦區中部和西部,礦體形成與該組斷裂關系密切。
在前期的研究工作中認為成礦的原因類型主要是沉積改造型礦床,但是隨著近些年對礦床成因的不斷深入探究,認為之前確定為沉積改造型礦床有不正確的地方。礦區內礦體出露主要受制于區域上北北西-南南東向的斷層控制,礦區內的主要礦體產于泥炭質板巖、泥灰巖一側而非較純的石灰巖一側,礦體及其附近存在大量的矽卡巖、角巖,并有明顯的穿層和交代蝕變現象,所以經過研究,確定為矽卡巖型礦床更加準確。
該礦區巖漿活動劇烈,在時間上有多期性,空間上具有多帶性,巖石類型比較復雜。不同類型和不同時期的巖漿熱液、變質熱液和構造熱液在構造動力的驅使下,會使自身附有礦元素,還可以活化、遷移、萃取有用組份,在有利部位富集成礦,形成金、銀、銅、鋅、鉛礦產。它的主要作用就是為成礦提供礦物質,是成礦流體的主要來源之一,還可以提供熱源,活化、遷移、富集圍巖中的成礦物質。
(一)矽卡巖和成礦的成因關系
圍巖蝕變與交代
礦區的圍巖蝕變比較發育,分布比較廣泛,一般情況下常見的有硒卡巖化、硅化、大理巖化、黃鐵礦化、絹云母化、角巖化、高嶺土化、綠泥石化等。和鉛鋅礦形成最密切的是矽卡巖化、大理巖化、硅化。
①矽卡巖化:這種現象主要分布在斷裂破碎帶和拉嘎組上部地層中,形成最主要是受到地下深部汽水熱液的影響,會發生接觸交代變質作用,變質后形成陽起綠簾矽卡巖和透輝透閃石矽卡巖。矽卡巖的礦物組成主要是透輝石、石榴石,部分為透閃石、綠泥石。
②硅化:主要的發育地帶是構造斷裂帶和旁側的巖石、礦化體中,具體表現為細小硅質脈,主要填充于巖石裂隙中,或者形成次生石英巖形式。
大理巖化:大理巖化分布比較廣泛,主要發育在下拉組灰巖地層中,大理巖化最為強烈的地方是破碎帶經過之處,巖石大部分變成細晶大理巖。
(二)矽卡巖和成礦的時空關系
從時間上分析,區內巖漿侵入活動發生的時期在晚第三紀,屬于喜馬拉雅成礦時期,在成礦時間上和巖漿期次保持一致。從空間上分析,礦床在空間分布上有區域性,同時具有礦區性。礦床的分布有嚴格的控制,主要是受到學藏布斷層構造控制。具體來說,礦區成礦主要是受到三方面的因素:
①巖漿巖控制因素:礦區的巖漿活動比較劇烈,巖漿一旦噴發,就會使礦區形成大面積中-酸性火山巖,這對成礦會起著一定的控制作用。之后巖漿會侵入,形成半隱伏-隱伏狀態的花崗斑巖體。主要為成礦提供一部分成礦物質,它是成礦流體的主要來源之一,還可以提供熱源。
②構造控制作用:礦區處于學藏布逆沖斷層中,作為區域的主體構造,規模大、切割深、活動時間長,是導礦、導巖的主要構造,受到其影響會派生出一系列斜交的次級構造破碎帶和構造裂隙,在區域內是最有利的賦礦部位。
矽卡巖和矽卡巖型礦床只在中酸性侵入巖和碳酸鹽巖地層接觸帶中交代形成。隨著研究不斷深入,陸續發現矽卡巖和矽卡巖型礦床在超基性-基性侵入巖和碳酸鹽巖地層接觸交代,層控-沉積變質作用和變質-混合巖化作用中出現,甚至在沉積硅質碎屑巖與結晶灰巖地層之間產生。近年來還發現了巖漿矽卡巖,礦床工業型也不斷在擴大,如矽卡巖鐵礦床,矽卡巖銅礦床,矽卡巖鉛、鋅礦床,矽卡巖獨立金礦床等等。這些新發現的成因類型或工業類型的成巖成礦機理還不是很清楚,需要通過實驗途徑給予揭示。
[1]康浩然.西藏浦桑果銅多金屬礦床矽卡巖與成礦巖體關系研究[D].中國地質科學院,2016.
[2]趙一鳴,林文蔚,畢承思,李大新,蔣崇俊等.《中國矽卡巖礦床》[M].書號:ISBN-7-116-07558-0.出版:地質出版社.