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[摘要]西藏改则县多不杂铜矿床是近年发现的超大型规模的斑岩型铜矿床,由于此矿床的发现,使班公湖~怒江构造成矿带成为继玉龙、冈底斯之后的西藏第三条斑岩铜矿带。矿区位于羌塘地块最南缘、班公湖~怒江缝合带北缘的中生代铁格隆构造岩浆弧中。矿体产于花岗闪长斑岩及其曲色组围岩中,花岗闪长斑岩全岩矿化。区域上近EW向F2断层从矿区中部穿过,为矿区的主要控岩~控矿构造。
[关键词]西藏 多不杂 铜矿 地质特征 控矿因素
[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-24-1
1地质特征
1.1研究区范围
多不杂铜矿床位于西藏阿里地区改则县物玛乡境内,距离改则县城90km。矿区坐标东经83°25′00″~83°27′00″;北纬32°49′00″~32°50′30″,面积8.66km2。
1.2地层
矿区出露地层较为简单,主要为下侏罗统曲色组第二岩性段(J1q2)、下白垩统美日切错组(K1m)、古近系康托组(E3k)和第四系(Q)。曲色组(J1q2)是多不杂花岗闪长斑岩的主要围岩,大面积分布于矿区中部、南部。美日切错组(K1m)呈近北东向分布在曲色组北侧,岩性为紫红色安山质火山碎屑岩、安山玢岩。康托组(E3k)仅在矿区的北部有少量的分布。
1.3构造
矿区构造以断层和裂隙为主,矿区内发育近东西向的F2断层。在岩体内外接触带及断裂两侧有密集的次级裂隙构造。F2断层位于矿区中部,断层面南倾,倾角70°±,构造破碎带宽75m,断裂带形成较早,为多不杂花岗闪长斑岩的侵入提供了通道和空间。这些裂隙成为重要的容矿空间,主要充填矿物有黄铁矿、黄铜矿、石英,裂隙面平直,为成矿期后构造作用所致。
1.4岩浆岩
矿区岩浆岩发育,有花岗闪长斑岩(γδπ53)、辉绿岩(βμ53)、玄武质安山岩(αβ53)出露。
1.5蚀变分带及矿化特征
自斑岩体至围岩初步划分为钾化带→石英绢云母化带→青磐岩化带(表现为变长石石英砂岩中的条带状绿泥石、绿帘石化、硅化)→褐铁矿化角岩带。
多不杂矿体产于多不杂花岗闪长斑岩体的钾化带、石英绢云岩化带及岩体边部的青磐岩化变长石石英砂岩中。
2成矿因素与成矿规律
多不杂铜矿床是斑岩型矿床,岩浆作用、构造作用对矿床形成起主要控制作用。
2.1成矿控制条件
多不杂铜矿赋存在多不杂岩体和围岩中,据李金祥(2008)研究,多不杂含矿花岗闪长斑岩的SHRIMP锆石U~Pb年龄为121.6±1.9Ma。多不杂铜矿以高盐度、富含多相子矿物的包裹体发育为特色,透明子矿物有石盐、钾盐、红钾铁盐、赤铁矿和石膏;不透明子矿物主要为赤铁矿和黄铜矿。同时,多不杂铜矿中发育丰富热液磁铁矿。包裹体均一温度介于250~420℃之间,平均为395℃,盐度3.71~74.34%wt%,平均为49.3%,最高达76%,最小捕获压力为12~22Mpa。多不杂铜矿床硫化物的δ34S同位素范围~0.5~2‰,热液总硫大致在0值附近;硫化物Pb同位素均一。多不杂矿区丰富的磁铁矿和包裹体及S同位素特征,均预示着成矿流体和金属物质主要来源于岩浆,而且成矿岩浆~热液具有高氧逸度特征,成矿阶段以高温~中低温成矿阶段为主。
佘宏全等(2009)对辉钼矿Re-Os测定的年龄为118.0±2.0Ma,反映出矿区斑岩体的成岩年龄和成矿年龄基本一致,同时成矿年龄较成岩年龄稍晚,另外,岩相学观察表明是辉钼矿略晚于黄铜矿形成,所以真正的Cu矿化的年龄可能是略大于辉钼矿的Re-Os年龄;而中低温阶段形成的蚀变绢云母Ar-Ar年龄为115.8±1.4Ma,代表了矿化晚期热液蚀变年龄,表明矿化主要在约4Ma时间内完成的,整个岩浆—热液演化时限大约6Ma左右,由于缺少低温阶段的年龄,其真正岩浆?—热液演化时间可能更长。
2.2成矿模式、成矿过程
随着新特提斯洋向大陆边缘俯冲,在班公湖带缝合带北侧形成了大陆边缘弧。洋壳向北俯冲到羌塘板块之下,当下插到俯冲带深部时,俯冲板片熔融交代上覆地幔楔,并在离地表约6~7km处而形成上部岩浆房,岩浆沿北东向构造薄弱地带上侵形成多不杂岩株。岩浆上侵到地壳浅部(1~3km),由于压力降低、温度下降,相对独立的流体,Cl、Cu、Au、S等成矿物质大量进入流体而形成多不杂铜矿床最初的高温~高盐度的成矿流体,它由于密度较岩浆低而上升向斑岩体顶部运移、聚集,在运移、聚集过程中不断萃取岩浆的成矿物质,并对岩体中先结晶的斜长石、黑云母等斑晶矿物进行自交代。在岩体中形成了最早的零星浸染状磁铁矿~赤铁矿化矿物组合,斑岩体中形成广发的钾质蚀变。
温度进一步降低(温度600~450℃),挥发热流体在不断向岩体顶部接触带聚集过程中,在岩体内形成广泛的浸染状黄铁矿~黄铜矿矿化;围岩堵塞了扩散运移的通道,使增加的内压力。与此期矿化相伴随的是在岩体及内外接触带发育广泛的钾化+绿泥石化+绿帘石化和局部的石英绢云母化。随着温度进一步降低,在部分天水参与作用下,形成粘土化蚀变并叠加在钾化+绿泥石化+绿帘石化带上。
3结论
(1)多不杂铜矿床具有典型的斑岩型铜矿矿石特征和蚀变分带特点,矿床主要分布于花岗闪长斑岩体内部以及内、外接触带。
(2)多不杂铜矿床是班公湖~怒江成矿带的主要矿床,形成于班公湖-怒江早白垩世期间的多岛弧-盆系演化时期。
(3)多不杂铜矿的主要控矿因素为岩浆岩和构造。花岗闪长斑岩、裂隙构造与成矿关系密切。
(4)多不杂铜矿的主要找矿标志有:中酸性岩体(火山岩,次火山岩,蚀变岩体)侵入地段,硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、辉铜矿化、孔雀石化、蓝铜矿化、铁碳酸盐化等蚀变地段是直接的找矿标志;地表褐红色的强褐铁矿化(“火烧皮”),物探解译的低视电阻率、高视极化率异常区;化探测量Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn元素高异常区,是间接找矿标志。
(5)多不杂矿体的南侧、西侧具有良好的找矿前景。
[关键词]西藏 多不杂 铜矿 地质特征 控矿因素
[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-24-1
1地质特征
1.1研究区范围
多不杂铜矿床位于西藏阿里地区改则县物玛乡境内,距离改则县城90km。矿区坐标东经83°25′00″~83°27′00″;北纬32°49′00″~32°50′30″,面积8.66km2。
1.2地层
矿区出露地层较为简单,主要为下侏罗统曲色组第二岩性段(J1q2)、下白垩统美日切错组(K1m)、古近系康托组(E3k)和第四系(Q)。曲色组(J1q2)是多不杂花岗闪长斑岩的主要围岩,大面积分布于矿区中部、南部。美日切错组(K1m)呈近北东向分布在曲色组北侧,岩性为紫红色安山质火山碎屑岩、安山玢岩。康托组(E3k)仅在矿区的北部有少量的分布。
1.3构造
矿区构造以断层和裂隙为主,矿区内发育近东西向的F2断层。在岩体内外接触带及断裂两侧有密集的次级裂隙构造。F2断层位于矿区中部,断层面南倾,倾角70°±,构造破碎带宽75m,断裂带形成较早,为多不杂花岗闪长斑岩的侵入提供了通道和空间。这些裂隙成为重要的容矿空间,主要充填矿物有黄铁矿、黄铜矿、石英,裂隙面平直,为成矿期后构造作用所致。
1.4岩浆岩
矿区岩浆岩发育,有花岗闪长斑岩(γδπ53)、辉绿岩(βμ53)、玄武质安山岩(αβ53)出露。
1.5蚀变分带及矿化特征
自斑岩体至围岩初步划分为钾化带→石英绢云母化带→青磐岩化带(表现为变长石石英砂岩中的条带状绿泥石、绿帘石化、硅化)→褐铁矿化角岩带。
多不杂矿体产于多不杂花岗闪长斑岩体的钾化带、石英绢云岩化带及岩体边部的青磐岩化变长石石英砂岩中。
2成矿因素与成矿规律
多不杂铜矿床是斑岩型矿床,岩浆作用、构造作用对矿床形成起主要控制作用。
2.1成矿控制条件
多不杂铜矿赋存在多不杂岩体和围岩中,据李金祥(2008)研究,多不杂含矿花岗闪长斑岩的SHRIMP锆石U~Pb年龄为121.6±1.9Ma。多不杂铜矿以高盐度、富含多相子矿物的包裹体发育为特色,透明子矿物有石盐、钾盐、红钾铁盐、赤铁矿和石膏;不透明子矿物主要为赤铁矿和黄铜矿。同时,多不杂铜矿中发育丰富热液磁铁矿。包裹体均一温度介于250~420℃之间,平均为395℃,盐度3.71~74.34%wt%,平均为49.3%,最高达76%,最小捕获压力为12~22Mpa。多不杂铜矿床硫化物的δ34S同位素范围~0.5~2‰,热液总硫大致在0值附近;硫化物Pb同位素均一。多不杂矿区丰富的磁铁矿和包裹体及S同位素特征,均预示着成矿流体和金属物质主要来源于岩浆,而且成矿岩浆~热液具有高氧逸度特征,成矿阶段以高温~中低温成矿阶段为主。
佘宏全等(2009)对辉钼矿Re-Os测定的年龄为118.0±2.0Ma,反映出矿区斑岩体的成岩年龄和成矿年龄基本一致,同时成矿年龄较成岩年龄稍晚,另外,岩相学观察表明是辉钼矿略晚于黄铜矿形成,所以真正的Cu矿化的年龄可能是略大于辉钼矿的Re-Os年龄;而中低温阶段形成的蚀变绢云母Ar-Ar年龄为115.8±1.4Ma,代表了矿化晚期热液蚀变年龄,表明矿化主要在约4Ma时间内完成的,整个岩浆—热液演化时限大约6Ma左右,由于缺少低温阶段的年龄,其真正岩浆?—热液演化时间可能更长。
2.2成矿模式、成矿过程
随着新特提斯洋向大陆边缘俯冲,在班公湖带缝合带北侧形成了大陆边缘弧。洋壳向北俯冲到羌塘板块之下,当下插到俯冲带深部时,俯冲板片熔融交代上覆地幔楔,并在离地表约6~7km处而形成上部岩浆房,岩浆沿北东向构造薄弱地带上侵形成多不杂岩株。岩浆上侵到地壳浅部(1~3km),由于压力降低、温度下降,相对独立的流体,Cl、Cu、Au、S等成矿物质大量进入流体而形成多不杂铜矿床最初的高温~高盐度的成矿流体,它由于密度较岩浆低而上升向斑岩体顶部运移、聚集,在运移、聚集过程中不断萃取岩浆的成矿物质,并对岩体中先结晶的斜长石、黑云母等斑晶矿物进行自交代。在岩体中形成了最早的零星浸染状磁铁矿~赤铁矿化矿物组合,斑岩体中形成广发的钾质蚀变。
温度进一步降低(温度600~450℃),挥发热流体在不断向岩体顶部接触带聚集过程中,在岩体内形成广泛的浸染状黄铁矿~黄铜矿矿化;围岩堵塞了扩散运移的通道,使增加的内压力。与此期矿化相伴随的是在岩体及内外接触带发育广泛的钾化+绿泥石化+绿帘石化和局部的石英绢云母化。随着温度进一步降低,在部分天水参与作用下,形成粘土化蚀变并叠加在钾化+绿泥石化+绿帘石化带上。
3结论
(1)多不杂铜矿床具有典型的斑岩型铜矿矿石特征和蚀变分带特点,矿床主要分布于花岗闪长斑岩体内部以及内、外接触带。
(2)多不杂铜矿床是班公湖~怒江成矿带的主要矿床,形成于班公湖-怒江早白垩世期间的多岛弧-盆系演化时期。
(3)多不杂铜矿的主要控矿因素为岩浆岩和构造。花岗闪长斑岩、裂隙构造与成矿关系密切。
(4)多不杂铜矿的主要找矿标志有:中酸性岩体(火山岩,次火山岩,蚀变岩体)侵入地段,硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、辉铜矿化、孔雀石化、蓝铜矿化、铁碳酸盐化等蚀变地段是直接的找矿标志;地表褐红色的强褐铁矿化(“火烧皮”),物探解译的低视电阻率、高视极化率异常区;化探测量Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn元素高异常区,是间接找矿标志。
(5)多不杂矿体的南侧、西侧具有良好的找矿前景。