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青藏高原是喜马拉雅-阿尔卑斯全球级构造成矿带的重要组成部分,青藏高原冈底斯地块和班公湖-怒江构造带金属矿产资源极其丰富。近年来在1:25万邦多区幅、措麦区幅、喀纳幅、日土县幅和羌多幅区域地质调查过程中,在班公湖-怒江构造带的两侧发现矿床(点)29处,其中尼雄富铁矿资源量达超大型。本文以西藏措勤县尼雄矽卡岩型富磁铁矿床为例,对其成矿地质特征和成矿演化过程进行了初步的分析,并建立了尼雄矽卡岩型富磁铁矿田的地质-地球物理综合找矿模型,在尼雄周边地区初步进行了成矿远景区划分和找矿靶区的优选。
尼雄超大型富磁铁矿田位于冈底斯地块的北带,隆格尔-工布江达隆块的中段,南为冈底斯南缘火山-岩浆弧。矿体受NWW-SEE向断裂构造的控制,早期以洋陆转换阶段挤压背景下形成的逆(冲)断层为主要构造形式,晚期叠加伸展拆离正断层,构造改造明显。控制富磁铁矿体的构造主要有:①岩体接触带构造,矿体稳定性较差,多呈层状、似层状、波状、港湾状,产状与接触带产状近一致,总体外倾,倾向NNW,倾角30°~75°:②拆离断层及层间破碎带,层间破碎带与低角度正断层和顺层滑脱构造有关,可能控制深部矿体的分布与形态,矿体稳定性较好,矿体呈似层状,走向NEE,倾向NNW,倾角45~65°;③次级断裂,主要对矿体进行改造和破坏作用。
尼雄富铁矿田依据矿体产出的地理位置,由北西至南东方向划分为:机雍、沙松南及毛加崃三个矿区,并根据矿体产出位置和受控地质因素,将机雍矿区划分为木质顶及啊木弄两个矿段,共圈定磁铁矿体23条。矿化蚀变主要分布在岩体的接触带中,蚀变带的展布形态与岩体接触带形态密切相关,总体上呈北西向分布,宽度250~1200m,最宽处可达2000m。主要蚀变类型有角岩化、矽卡岩化、大理岩化及黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化等。矿石主要的金属矿物为磁铁矿,含少量赤铁矿:矿石的化学组份:TFe:51.50%~67.71%、mFe:47.390%~67.07%、SFe:53.74%~67.57%。333+3341级铁资源量18880.98万吨。
尼雄地区成矿地质条件优越,具有良好的构造-地层-岩浆组合,特别有利于接触带矽卡岩型和层控矽卡岩型金属矿床的形成。尼雄矿田二叠纪中统下拉组和上统敌布错组是磁铁矿床形成的重要条件,富磁铁矿矿体基本上沿着下拉组和敌布错组之间的拆离断层面及其有尼雄花岗岩体侵入的接触界带分布。与铁、铜矿有关的岩体以早白垩世中酸性岩体为主,成岩年龄106~114Ma(K-Ar全岩法),侵入岩和火山岩的岩石化学特征均显示其成因与班公湖-怒江中特提斯洋向南俯冲、冈底斯与羌塘碰撞密切相关。尼雄富铁矿、日阿铜矿均与该时代的中酸性岩侵入岩有密切关系,主要岩性为石英闪长玢岩、花岗闪长玢岩、二长花岗岩、花岗岩及二长花岗斑岩,矿体主要赋存在岩体的外接触带。尼雄富磁铁矿田成因比较复杂,通过矿床成因类型特征进行对比分析,其成因应以接触交代矽卡岩型和层控矽卡岩型矿床为主,成矿过程具有明显的多期多阶段性。岩石化学特征亦反映矿石的主要组份是来源于岩浆分异出来的矿液。尼雄花岗岩体同位素年龄K-Ar法为106~114Ma,与磁铁矿晶体共生的白云母集合体Ar39/Ar40年龄为110Ma,说明成岩与成矿可能是同一地质过程。因此,尼雄富铁矿床的构造成岩成矿事件应当与中特提斯洋向南俯冲及其洋陆转换密切相关。其成矿演化过程大致经历了三个阶段:①晚三叠世-晚侏罗世为与中特提斯蛇绿岩有关的小洋盆伸展、与俯冲和碰撞有关的成矿前构造;②白垩纪-始新世成矿期构造:随着中特提斯洋向南俯冲消亡和新特提斯海盆向北俯冲并实现洋陆转换,尼雄富磁铁矿田所处的隆格尔-工布江达带发生同构造岩浆成矿事件。白垩纪早期岩浆热液中的铁铜多金属成矿物质沿岩体接触蚀变带和逆断层带初步富集;主成矿期为晚白垩世,是一个受构造岩浆地层综合控制的板内伸展成矿过程。矿田内二叠系中统敌布错组的磁铁矿层,和下拉组大理岩与敌布错组角岩化细砂岩,角岩化板岩之间的层间滑脱面,为板内伸展成矿奠定了良好的物质基础。低角度的拆离断层造成了虚脱部位的增大,形成减压空间,使成矿流体压力降低,成矿物质沉淀富集,使得磁铁矿体沿层间破碎带展布。晚期近东西向的顺层滑脱拆离与冈底斯地壳热活动关系密切,伸展构造有利于成矿流体的活动和迁移,多期构造活动有利于矿质的改造富集,在顺层构造及裂隙中改造成矿。③渐新世起的成矿后构造:在青藏高原板内构造变形、岩浆活动、地壳巨量增厚、壳内分层耦合、下地壳流动、上地壳伸展的大陆动力学背景之下,本区出现主体的东西向伸展构造叠加局部的南北向伸展构造。南北向高角度正断层系统切割和改造了近东西向矿带和矿体。在青藏高原3.6Ma以来的快速均衡隆升过程中,富铁矿床隆升并剥露出地表,进一步发生改造。
尼雄铁矿田是在1:25万区域地质调查过程中发现的,所取得的初步勘查成果是青藏高原冈底斯北带矿产勘查的一个重大突破。矿产勘查过程中总结的“形态宽缓且不甚规则的高峰值航磁异常,燕山期中酸性花岗岩与中、上二叠统海相地层侵入接触带及早期断裂构造带相互藕合地段,是隆格尔-念青唐古拉隆块中段富铁矿成矿有利地段”等成矿规律,对今后在冈底斯边地区寻找大型、超大型富铁矿床具有现实的指导意义。矿田所处的地质构造条件有利,找矿标志明显,且矿石品位高、矿物成份简单、有害组份含量低,具有很好的找矿远景,经过概略估算有较大的经济利用价值。因此,本矿区作为国家开发铁矿资源的战略储备基地,以后能取得较好的经济效益和社会效益。同时对缓解国内富磁铁矿进口压力以及促进西藏区域经济的跨越式发展等具有非常重要的现实意义。