中甸島弧帶斑巖型銅礦的礦集區(qū)圍巖蝕變特征

中甸島弧帶斑巖型銅礦的礦集區(qū)圍巖蝕變特征

斑巖銅有獨特的雕刻和帶。雕刻圍巖通常大于礦體，易于尋找和定義。由于斑巖銅的一定雕刻組合與礦化類型密切相關(guān)，因此圍巖雕刻是直接的勘探標志。中甸島弧帶是斑巖型銅礦的礦集區(qū),區(qū)內(nèi)的斑巖銅礦床圍巖蝕變強烈,蝕變分帶明顯,圍巖蝕變與礦化關(guān)系密切。本文主要選取分別位于中甸島弧東、西部成礦帶的普朗和春都斑巖銅礦床,對2個礦床的圍巖蝕變及礦化特征進行對比分析,歸納總結(jié)它們的異同點,為進一步了解區(qū)內(nèi)斑巖銅礦圍巖蝕變與礦化的關(guān)系,為進一步找礦提供依據(jù)。同時,對其他地區(qū)尋找斑巖型銅礦床也有一定的借鑒意義。1下、中三疊統(tǒng)體系及巖石學特征義敦—中甸島弧帶位于歐亞和印度兩大板塊的交接部位,處于特提斯一喜馬拉雅構(gòu)造域東緣,夾持于甘孜—理塘縫合帶和中咱地塊及金沙江縫合帶之間(圖1)。義敦—中甸島弧帶是特提斯構(gòu)造域內(nèi)揚子地臺西緣的甘孜—理塘洋盆在三疊紀時期向西側(cè)的中咱地塊俯沖形成的火山島弧帶。其中,位于義敦島弧南段的中甸弧為低角度俯沖的壓性島弧,產(chǎn)出與壓性構(gòu)造背景有關(guān)的斑巖型銅礦床。區(qū)內(nèi)分布有普朗、雪雞坪、春都、爛泥塘等著名的斑巖銅礦床(圖2、3)。該區(qū)主要出露上古生界和三疊系。上古生界中泥盆統(tǒng)至下二疊統(tǒng)基本屬于地臺型淺海相碳酸鹽建造與砂泥質(zhì)建造;上二疊統(tǒng)為一套半深海相的復理石建造、含放射蟲硅質(zhì)建造以及與之伴生的具枕狀構(gòu)造的基性火山巖建造。下、中三疊統(tǒng)出露有限(茨崗組、尼汝組),以碳酸鹽巖為主,夾碎屑巖及少量基性火山巖;上三疊統(tǒng)發(fā)育極好(曲嘎寺組、圖姆溝組、拉納山組、喇嘛啞組),出露廣泛,為一套具輕微變質(zhì)的復理石建造,中下部含較多的基性—中酸性火山巖,厚逾萬米,總的表現(xiàn)為一個完整的由海進—海退的沉積旋回,顯示了強烈拗陷的地槽沉降帶的沉積特征。該區(qū)域斷裂、褶皺發(fā)育,以一系列軸向北西—北北西的緊密線狀褶皺和走向逆沖斷層為特征,控制區(qū)內(nèi)沉積建造和巖漿活動,而晚期的東西向斷層切錯了早期斷裂及褶皺,區(qū)內(nèi)褶皺多被斷層破壞而不完整。區(qū)內(nèi)侵入巖主要為印支期中性—中酸性淺成斑(玢)巖,分布于格咱河斷裂東、西兩側(cè),均屬于與中基性火山巖有成因聯(lián)系的偏中性—中酸性斑(玢)巖。單個巖體規(guī)模較小,主要呈不規(guī)則小巖株、巖枝、巖墻及順層侵入體產(chǎn)出。各巖體多呈北西—南東向展布,大體與區(qū)域構(gòu)造線方向一致(圖1)。該區(qū)域主要經(jīng)歷了以下4個重要演化階段:中三疊世—晚三疊世,甘孜—理塘小洋盆停止擴張并開始向西俯沖消減,在格咱形成成熟島弧,發(fā)育了中基性火山—沉積巖系、中酸性火山—沉積巖系;晚三疊世晚期為洋殼俯沖及洋盆封閉階段,在格咱島弧帶發(fā)生同熔型中—中酸性巖漿活動;侏羅—白堊紀為陸內(nèi)匯聚階段,晚期發(fā)育碰撞型酸性巖漿侵入;喜馬拉雅早期該區(qū)主要表現(xiàn)為陸內(nèi)伸展裂陷,發(fā)育富堿斑巖。2斑巖銅礦床成礦地質(zhì)背景該區(qū)廣泛分布斑巖型銅礦床,春都礦區(qū)位于該區(qū)西部成礦帶,普朗礦區(qū)位于東部成礦帶(圖1),它們均屬于與中—酸性淺成侵入巖有關(guān)的斑巖銅礦床。礦區(qū)主要出露上三疊統(tǒng)地層,主要構(gòu)造線方向為北北西,區(qū)內(nèi)侵入巖為閃長玢巖類、花崗閃長斑巖以及二長斑巖等中—酸性淺成侵入巖(表1)。區(qū)內(nèi)斑巖銅礦床均產(chǎn)于斑巖和玢巖中,春都礦體為透鏡狀,普朗礦體為“烏龜”狀或“蘑菇”狀,礦體規(guī)模和產(chǎn)狀均受斑巖體(脈)產(chǎn)狀以及巖體內(nèi)部斷裂(裂隙)的控制。區(qū)內(nèi)斑巖銅礦床的礦石礦物均以黃銅礦、黃鐵礦為主,同時可見方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦等金屬硫化物,以及磁鐵礦等金屬氧化物。脈石礦物以石英、斜長石、鉀長石、絹云母、角閃石為主,其次為方解石、白云石、綠泥石、綠簾石、黝簾石等。礦石結(jié)構(gòu)以半自形—他形結(jié)構(gòu)、交代構(gòu)造為主,礦石構(gòu)造以細脈狀、浸染狀構(gòu)造為主。圍巖蝕變類型主要包括鉀化、黑云母化、絹云母化、硅化、青磐巖化(表1)。3比較圍巖侵蝕類型3.1巖石礦物組成鉀化是礦區(qū)內(nèi)典型的高溫蝕變類型,處于含礦巖體的中心部位。鉀化巖石中常伴有較強的浸染狀及細脈狀硫化物礦化。春都礦區(qū)鉀化主要表現(xiàn)為新生成的正長石呈團斑狀、云霧狀交代斜長石斑晶和基質(zhì)。鉀長石交代斜長石斑晶時,呈現(xiàn)云霧狀。鉀長石交代斜長石基質(zhì)時,呈團斑狀,基質(zhì)中鉀長石含量增高,結(jié)晶粒度變大,自形程度變高,表面比較干凈。普朗礦區(qū)鉀化除具有春都鉀化的表現(xiàn)形式外,有時巖石中次生鉀長石和石英呈不均勻團塊分布,或呈他形晶充填于石英顆粒間,或次生鉀長石和碳酸鹽等礦物一起呈脈狀分布。由此可知,春都銅礦床鉀化表現(xiàn)形式比普朗銅礦簡單,蝕變強度低于普朗銅礦床。3.2石英脈狀特征硅化是2個礦區(qū)都普遍存在的蝕變類型,特別是構(gòu)造裂隙發(fā)育地帶蝕變更為強烈,常與鉀化、黑云母化、絹云母化并存,是礦區(qū)主要含礦蝕變類型之一。春都礦區(qū)硅化主要表現(xiàn)為新生成石英(有時含碳酸鹽)呈團斑狀、脈狀交代斑晶和基質(zhì)。石英、方解石脈或硫化物發(fā)育的石英、方解石脈呈網(wǎng)狀分布,方向不一,相互穿插。早、中期的石英脈顏色深,成分較復雜,石英脈內(nèi)充填有黃銅礦、黃鐵礦等礦物。絕大部分暗色石英脈中的黃銅礦含量很高。晚期的石英脈為白色,成分簡單,礦化弱。普朗礦區(qū)早期的硅化表現(xiàn)為微粒石英集合體呈沸散性分布;中期的硅化則以基質(zhì)中的石英次生增大為特征;晚期硅化則以脈狀發(fā)育為特征,石英脈具有黃銅礦化。普朗銅礦床硅化較發(fā)育,表現(xiàn)形式多樣,蝕變強烈。3.3黑云母礦化的表現(xiàn)黑云母化是鉀化的一種主要形式,在礦區(qū)分布有限,也是主要含礦蝕變類型之一。春都礦區(qū)黑云母化表現(xiàn)為新生成的細小鱗片狀的黑云母沿裂隙充填交代基質(zhì)或者呈不規(guī)則團斑狀交代基質(zhì),礦化呈浸染狀分布其中。此外,玢巖中的角閃石斑晶在熱液作用下,會變得不穩(wěn)定而被黑云母交代。普朗礦區(qū)黑云母化主要表現(xiàn)為新生的黑云母呈細鱗片狀集合體沿巖石裂隙脈狀分布。由此可知,2個銅礦床黑云母化表現(xiàn)形式相似。3.4斜長石和權(quán)片的復合雙晶片圖7絹云母化是礦區(qū)分布廣泛的蝕變類型,絹云母多和次生石英組成絹英巖產(chǎn)出。春都礦區(qū)絹云母化主要表現(xiàn)為新生成的絹云母呈團斑狀交代基質(zhì)和斑晶。絹云母交代斜長石斑晶不徹底時,仍可見斜長石的環(huán)帶結(jié)構(gòu)或斜長石的聚片雙晶和卡鈉復合雙晶殘留;絹云母完全交代斜長石斑晶時,整個斜長石斑晶被鱗片狀絹云母集合體取代,只保留斜長石假象;絹云母也可呈團斑狀交代基質(zhì)斜長石。絹云母化巖石中,可見少量浸染狀銅礦化。普朗礦區(qū)絹云母化有4種形式,除與春都礦區(qū)相同的表現(xiàn)形式外,還表現(xiàn)為黑云母被絹云母鱗片狀集合體所取代;鉀長石斑晶被絹云母交代,交代作用從斑晶邊緣或裂隙處開始,逐漸向內(nèi)發(fā)展;絹云母和石英、金屬硫化物一起以脈狀形式產(chǎn)出。與春都銅礦床相比,普朗銅礦床絹云母化蝕變更強烈,表現(xiàn)形式多樣,礦化更強烈。3.5礦床成礦作用青磐巖化位于礦區(qū)的外圍,在弱蝕變帶中較為發(fā)育,主要蝕變礦物組合為綠泥石、綠簾石等,該蝕變類型中黃銅礦化較弱或沒有黃銅礦化。春都銅礦床青磐巖化表現(xiàn)為角閃石斑晶被綠泥石或綠簾石、碳酸鹽取代,同時析出磁鐵礦,少部分還保留外形,仍可見一組或兩組完全解理。斜長石斑晶鈉黝簾石化現(xiàn)象明顯。普朗銅礦床表現(xiàn)為綠泥石、鈉黝簾石的交代現(xiàn)象和碳酸鹽等巖脈產(chǎn)出;巖體邊緣蝕變帶中綠泥石、鈉黝簾石呈團塊或脈出現(xiàn)。3.6鈉長石和鉀長石對雙晶聚片的蝕變效果春都銅礦床的黏土化主要為高嶺石化(泥化),高嶺石交代玢巖中的斜長石和鉀長石,蝕變很弱時,斜長石和鉀長石能分別保留其鈉長石聚片雙晶和卡氏雙晶,蝕變強烈時,巖石明顯褪色。普朗銅礦床黏土化強度不大。通過上述對比分析,可知中甸島弧帶2個斑巖銅礦床各種類型的圍巖蝕變主要表現(xiàn)形式基本相同,但春都銅礦床蝕變比普朗簡單(表2),含礦熱液的蝕變強度明顯低于普朗,致使其礦化強度也低于普朗。4帶雕刻和礦化的比較4.1春都銅礦床春都礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變在空間分布上有明顯的分帶性,銅礦化強度與蝕變帶關(guān)系密切。從花崗閃長斑巖中心向外,分為6個蝕變帶:(1)含礦蝕變帶ni傾斜硅化鉀化帶位于礦化中心部位花崗閃長斑巖體內(nèi)及其與閃長玢巖體的接觸帶中,總體呈陡立狀略往NE傾斜(圖4),是礦區(qū)最重要的含礦蝕變帶之一,在礦區(qū)內(nèi)分布有限。該蝕變帶蝕變類型以鉀化和硅化為主,主要蝕變礦物有正長石、石英。帶內(nèi)的黃鐵礦、黃銅礦和少量斑銅礦呈網(wǎng)脈狀產(chǎn)在石英脈中,黃銅礦沿裂隙充填在黃鐵礦中,帶內(nèi)黃銅礦化強烈,銅的品位較高。(2)硅化鉀化帶絹英巖化帶分布于硅化鉀化帶之外,主要發(fā)育于閃長斑巖體中,尤其發(fā)育于構(gòu)造破裂和熱流體對流循環(huán)強烈的地帶,其產(chǎn)狀與硅化鉀化帶相近(圖4)。帶內(nèi)蝕變帶蝕變類型以絹云母化、硅化為主,主要蝕變礦物為石英、絹云母。該蝕變帶也是主要含礦蝕變帶之一,帶內(nèi)礦化類型為黃鐵礦化和黃銅礦化,表現(xiàn)為黃鐵礦和黃銅礦呈網(wǎng)脈狀、脈狀或浸染狀分布。該蝕變帶內(nèi)的黃銅礦化不均勻,且品位較低,有的部位甚至沒有黃銅礦化現(xiàn)象。(3)蝕變帶的組成硅化黑云母化帶分布有限,主要分布在絹英巖化帶中,規(guī)模較小,獨立存在(圖4)。主要蝕變類型為硅化、黑云母化。主要蝕變礦物組合為黑云母、石英。帶內(nèi)礦化比較強烈,銅品位比較高。(4)帶內(nèi)蝕變礦物硅化帶主要分布在絹英巖化帶中,獨立存在(圖4),主要分布在破碎帶附近或裂隙發(fā)育的巖體中。帶內(nèi)的主要蝕變類型為硅化,主要蝕變礦物為石英,石英脈沿破碎帶或裂隙進入巖體后,交代巖體中的斑晶和基質(zhì)。在裂隙發(fā)育的硅化帶中,礦化現(xiàn)象比較強烈,可見暗色的石英脈中黃銅礦含量較高。(5)蝕變礦物及蝕變質(zhì)量該蝕變帶分布于絹英巖化帶的外圍,處于巖體的外緣。主要蝕變類型為綠簾石化、綠泥石化,主要蝕變礦物為綠簾石、綠泥石、絹云母、石英。蝕變帶內(nèi)僅局部有微弱的黃銅礦化或沒有黃銅礦化現(xiàn)象。(6)蝕變礦物及蝕變礦物絹云母化及泥化帶位于巖體的最外緣,主要蝕變類型為絹云母化、高嶺石化,主要蝕變礦物為絹云母、高嶺石。帶內(nèi)蝕變強度最弱,幾乎沒有礦化現(xiàn)象。4.2普朗銅礦床位于西部成礦帶的普朗銅礦床圍巖蝕變強烈,具有典型的斑巖型蝕變分帶,由中心向外依次為鉀硅化帶、絹英巖化帶、青磐巖化帶(圖5)。(1)“菇”狀的地表剝蝕硅化鉀化帶位于巖體的中心部位,分布于第二階段侵入巖——石英二長斑巖中,呈“蘑菇”狀,與礦區(qū)工業(yè)礦體相對應,地表剝蝕較淺(圖5)。帶內(nèi)以強烈的鉀交代和硅化為特征,伴有少量黑云母脈。該蝕變帶是礦區(qū)最重要的含礦部位,礦化以黃鐵礦化、黃銅礦化為主,礦化較均勻,銅礦物多呈細脈浸染狀分布,礦區(qū)的大部分銅資源量集中該帶。(2)帶內(nèi)71d-硅化型絹英巖化帶位于硅化鉀化帶之外,東西不對稱,東側(cè)較陡較寬,西側(cè)較緩較窄(圖5)。帶內(nèi)絹云母化、硅化相伴發(fā)生,鉀交代作用被逐漸取代。該蝕變帶屬于礦區(qū)的含礦部位,但銅品位比較低,礦化不均,礦化主要為黃鐵礦化、黃銅礦化,多呈細脈狀及浸染狀分布。(3)蝕變帶及礦化特征該帶對應于斑(玢)巖體的外緣(圖5)。主要蝕變礦物為綠泥石、鈉長石、黝簾石等構(gòu)成青磐巖的礦物。該蝕變帶以黃鐵礦化為主,基本無黃銅礦化。中甸島弧2個斑巖銅礦床蝕變分帶及礦化特征的對比分析表明,位于中甸島弧不同成礦帶的斑巖銅礦床蝕變分帶模式基本相同,都遵循典型的斑巖銅礦蝕變分帶模式,主要蝕變帶均包含鉀硅化帶、絹英巖化帶、青磐巖化帶,且由成礦母巖中心依次向外分布。2個礦床的鉀硅化帶黃銅礦化最強烈,絹英巖化帶次之,青磐巖化帶黃銅礦化微弱或無黃銅礦化。同時可知,鉀硅化帶的規(guī)模決定了礦床的規(guī)模,春都礦區(qū)鉀硅化帶規(guī)模較小,礦體主要集中在銅品位較低的絹英巖化帶中,因此礦床規(guī)模也小于普朗。5中家斑巖銅礦床蝕變分帶