王國強(qiáng) 和翠英 羊勁松 沈啟武 施寶生
(云南迪慶有色金屬有限責(zé)任公司)
普朗礦區(qū)位于滇西北迪慶藏族自治州東部香格里拉格咱鄉(xiāng)境內(nèi),南北(獨(dú)歌—瑪塔決崗)及東北(蟲多崗曲—瑪塔決崗—小瀑布)兩向分別延伸6,5 km,地處印支期義敦島弧—中甸島弧南緣、德格—中甸陸塊東緣,總體屬著名的“三江成礦帶”南段[1-5]。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,總體呈NWW向展布,分別于印支期島弧發(fā)育階段、燕山期碰撞階段及喜馬拉雅晚碰撞階段侵入強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng),伴隨著斑巖型、矽卡巖型及斑巖-矽卡巖復(fù)合型多種Cu、Au多金屬礦化(床)的產(chǎn)出,形成了雪雞坪銅礦、紅山銅礦、熱林—休瓦促銅鉬礦等多個(gè)超大型—大型斑巖礦床。普朗銅礦即為位于普朗—紅山銅多金屬礦亞帶南緣的典型斑巖型礦床,巖漿侵位作用、熱液蝕變作用等嚴(yán)格控制著礦床的產(chǎn)出[6-11]。自20世紀(jì)90年代對(duì)礦床開展初步遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)以來,前人對(duì)礦床成礦條件、成礦斑巖等開展了大量研究,地質(zhì)成果多集中于首采區(qū)及東部礦段,但對(duì)礦區(qū)北部及外圍的研究涉及較少[12-15]。本研究對(duì)礦區(qū)北部銅礦及外圍Pb-Zn-Ag多金屬礦化(體)進(jìn)行追索,重點(diǎn)探討礦床成礦條件及找礦標(biāo)志,為進(jìn)一步擴(kuò)大礦床規(guī)模、評(píng)價(jià)礦區(qū)資源潛力提供可靠依據(jù)。
普朗銅礦所屬的格咱鄉(xiāng)島弧,總體上繼承了義敦島弧(古特提斯)的特性,東南、東北及西部分別圍限于揚(yáng)子克拉通、松潘—甘孜地塊及拉薩地塊3個(gè)地質(zhì)單元,紅山復(fù)式背斜、翁水復(fù)式向斜等一系列NW向線性褶皺與同向斷裂(NWW向)控制著區(qū)內(nèi)沉積建造、巖漿活動(dòng),區(qū)域斷裂具有繼承性、長(zhǎng)期性特征,是重要的導(dǎo)巖、導(dǎo)礦通道,其余次級(jí)斷裂則切穿中生界地層成為重要的容礦或破礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)劇烈,發(fā)育、侵入了多期次巖漿巖,超基性—中酸性巖均有出露,總體以安山巖的大面積分布及中酸性巖漿的大規(guī)模淺成—超淺成侵入為主要標(biāo)志,與構(gòu)造展布方向(NWW向)一致。區(qū)內(nèi)分別于印支期、燕山期及喜馬拉雅期發(fā)育了3期成巖、成礦作用,尤以印支期成礦作用最為強(qiáng)烈,其間發(fā)育的石英閃長(zhǎng)玢巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖及石英二長(zhǎng)斑巖等構(gòu)成了復(fù)式成礦巖體,并于巖體內(nèi)、外接觸部位發(fā)育形成斑巖型Cu(Au)礦(雪雞坪、普朗)、矽卡巖—斑巖型Cu-Mo礦(紅山、休瓦促)及矽卡巖型Cu-Fe礦(郎都)。
普朗礦區(qū)自上而下出露第四系(Q)、三疊系上統(tǒng)圖姆溝組(T3t)及三疊系中統(tǒng)尼汝組(T2n2)(圖1)。尼汝組二段(T2n2)總體為一套碳酸鹽巖,與下伏圖姆溝組呈斷層接觸,巖性以灰色、淺灰色中—厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r為主,主要出露于礦區(qū)南部,礦區(qū)北部及外圍出露不全。圖姆溝組一段(T3t1)呈條帶狀分布于礦區(qū)北西部,巖性以淺灰色—深灰色斑巖、絹云板巖為主,靠近中性巖體部位形成角巖。圖姆溝組二段可分為上、下2層,其中圖姆溝組二段第一層(T3t2-1)在礦段內(nèi)未見出露,圖姆溝組二段第二層(T3t2-2)在礦區(qū)北部及外圍呈條帶狀大面積出露,在首采區(qū)被斑(玢)巖體侵位、破壞,為礦區(qū)巖漿侵位的主要地層,巖性主要為板巖、砂巖夾安山巖及變質(zhì)砂巖,在安山巖夾層中與板巖的接觸部位發(fā)育細(xì)脈狀黃銅礦化、方鉛礦化(圖1)。
圖1 普朗礦區(qū)北部及外圍地層特征
受區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)的影響,礦區(qū)褶皺構(gòu)造、次級(jí)斷裂構(gòu)造發(fā)育,礦區(qū)地處普朗背形構(gòu)造(普朗向斜次級(jí)褶皺)中,總體呈構(gòu)造穹窿狀,兩翼的圖姆溝組地層圍繞著中部中—酸性斑(玢)巖復(fù)式巖體自南部往西北部?jī)A斜,傾角較陡(70°)。礦區(qū)近EW向的全干力達(dá)斷裂(F)及礦區(qū)中部的黑水塘斷裂(F1)嚴(yán)格控制著成礦斑(玢)巖體及礦化(體)的分布:全干力達(dá)斷裂(F)總體呈NE向展布,總體往南陡傾,沿?cái)嗔殉雎斗植级鄠€(gè)規(guī)模不一的泉點(diǎn)、冰湖,斷層面分布斷層泥及金屬硫化物;黑水塘斷裂(F1)是對(duì)礦床影響最大的構(gòu)造,呈NW向延伸近10 km,傾向NE(40°~65°),上、下盤分別出露圖姆溝組二段第二層(T3t2-2)及圖姆溝組二段第一層(T3t2-1),此外,受斷裂構(gòu)造及巖體多期次侵位的影響,含礦巖體及斷裂旁側(cè)發(fā)育密集的節(jié)理裂隙,總體往南陡傾(傾角55°~75°),在地表出露50~700 m,沿部分節(jié)理面發(fā)育褐紅色鐵次生氧化物膜,總體為含礦熱液提供了良好的導(dǎo)礦通道和儲(chǔ)礦空間。
礦區(qū)巖漿巖分布廣泛,以侵入巖為主,其中印支期、喜馬拉雅期的淺成—超淺成中酸性斑(玢)巖出露面積最大,由石英二長(zhǎng)斑巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖等組成,由5個(gè)“喇叭狀”單巖體構(gòu)成,其中Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#巖體分布于礦區(qū)北段。Ⅱ#巖體呈巖株?duì)钋秩肫绽时承瘪妨瞬浚什灰?guī)則橢圓形出露(面積1.19 km2),由二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖、石英閃長(zhǎng)玢巖組成,自中心往外發(fā)育絹英巖化帶-青磐巖化帶,多見金屬硫化物嵌布,以礦區(qū)60#線為界,南段為石英閃長(zhǎng)玢巖,以北則為二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖,各巖性分界模糊呈過渡關(guān)系,自58#~64#線長(zhǎng)英質(zhì)成分增高,與圍巖混染特征顯著,是礦區(qū)北段及外圍的主要成礦巖體。Ⅲ#巖體是出露于礦區(qū)北西角的石英二長(zhǎng)斑巖體,平面上呈帽形(面積1.57 km2),巖體中心相對(duì)偏基性,發(fā)育細(xì)脈狀、浸染狀黃銅礦化。Ⅳ#巖體位于礦區(qū)北東角,呈長(zhǎng)橢圓形巖株?duì)罘植?,巖性單一(石英閃長(zhǎng)玢巖),青磐巖化伴隨著零星黃鐵礦發(fā)育。
礦區(qū)發(fā)育區(qū)域變質(zhì)、動(dòng)力變質(zhì)、接觸變質(zhì)作用及氣液變質(zhì)(蝕變)作用,其中氣液變質(zhì)(蝕變)作用與礦化關(guān)系密切,斑巖及圍巖在巖漿晚期及期后熱流體的作用下,巖石組構(gòu)、礦物成分、化學(xué)成分發(fā)生變化,成礦物質(zhì)得以富集、沉淀。礦區(qū)北段圍巖蝕變廣泛,56#、66#線附近分別發(fā)育石英二長(zhǎng)斑巖(脈)枝、二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖體,自巖體中心往外蝕變減弱,與首采區(qū)斑巖型銅礦中心面式蝕變分帶有所區(qū)別,該礦段以綠簾石化、綠泥石化、絹云母化為主,黃鐵礦化的青磐巖化帶中以硅化最為發(fā)育,綠泥石化、綠簾石化的黃鐵絹英巖化帶多相互疊加,鉀硅酸巖化帶分界較為模糊。
礦區(qū)北部及外圍發(fā)育了2類礦化。北部礦段主要圈定了KT7-1、KT7-2 2條銅礦體,主要賦存于普朗復(fù)式斑(玢)巖體Ⅱ#巖體及Ⅱ#巖體內(nèi)期后侵入的石英斑巖脈內(nèi),自石英閃長(zhǎng)玢巖、石英二長(zhǎng)斑巖體中心往外礦化逐步變?nèi)?,界線呈過渡關(guān)系,總體呈NNW—NW向展布;外圍北部則圈定了MKT1、MKT2及MKT3共3條Pb-Zn-Ag多金屬礦體,主要分布于普朗復(fù)式斑巖體Ⅱ#巖體邊部的上三疊統(tǒng)圖姆溝組二段構(gòu)造裂隙及圍巖接觸帶石英脈內(nèi),圍巖巖性以安山巖、板巖為主,局部為砂巖,礦化與圍巖界線清晰,總體呈近EW向脈狀產(chǎn)出,以MKT1礦體規(guī)模為最大(表1)。
礦區(qū)北部及外圍發(fā)育了2類礦化(體),礦石礦物也有所區(qū)別。礦區(qū)北段金屬礦物主要包括黃鐵礦、黃銅礦,黃鐵礦主要呈細(xì)脈狀、他形粒狀分布,脈寬差別較大(0.1~10 mm),石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石及絹云母等脈石礦物主要呈顆粒較細(xì)的他形粒狀、脈狀分布;黃銅礦呈他形粒狀及細(xì)脈狀分布,長(zhǎng)石多呈半自形—他形粒狀及斑晶形式存在;礦區(qū)外圍北部MKT鉛鋅礦體的金屬礦物以方鉛礦、閃鋅礦為主,多呈團(tuán)塊狀、他形粒狀嵌布;黃銅礦為該地段硫化礦礦石中的主要含銅礦物,呈他形粒狀、浸染狀及細(xì)脈狀嵌布于礦石中,多與磁黃鐵礦、黃鐵礦、輝鉬礦等金屬礦物共生;地表氧化帶中出露少量孔雀石,多呈他形粒狀、纖維皮殼狀、薄膜狀及放射狀構(gòu)造,集合體多為球粒狀產(chǎn)出,常與黏土、方解石、石英等鑲嵌包裹。
表1 普朗北部及外圍礦段礦體特征參數(shù)
礦區(qū)北段發(fā)育銅礦化及鉛鋅礦化2種礦化類型,礦石類型有所區(qū)別。斑巖型銅礦以石英二長(zhǎng)斑巖銅礦石為主,主要見于北段KT7-2礦體中,礦石組構(gòu)包括半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)及細(xì)脈—浸染狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造;北段KT7-1礦體主要發(fā)育二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖型銅礦石,礦石組構(gòu)單一,主要為半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)及細(xì)脈—浸染狀構(gòu)造;北部外圍鉛鋅銀多金屬礦體含石英脈型及砂巖型2類礦石,其中,石英脈型礦石含Cu的共生有用組分,砂巖型礦物單一,僅為方鉛礦。
淺成—超淺成成礦斑(玢)巖具有島弧巖漿熱液礦床的成礦專屬性,是斑巖型礦床形成的先決條件。普朗銅礦是隸屬于格咱島弧的典型斑巖型礦床,載礦巖體主要為二長(zhǎng)花崗斑巖,玢巖成礦繼承了義敦—中甸島弧的礦化特色,反映出偏堿性熔體-溶液是區(qū)內(nèi)Cu、Pb、Zn等有色金屬礦化的有利富集場(chǎng)所[16-18],巖漿巖嚴(yán)格控制著礦床的形成與產(chǎn)出。與首采區(qū)賦存于石英二長(zhǎng)斑巖及石英閃長(zhǎng)玢巖復(fù)式巖體中的典型斑巖型銅礦體有所區(qū)別,北部礦段礦化主要賦存于石英二長(zhǎng)斑巖體、二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖體中,金屬硫化物發(fā)育普遍,尤以細(xì)脈狀、浸染狀及團(tuán)板狀黃銅礦為主,局部沿構(gòu)造裂隙充填不規(guī)則狀石英脈型礦化,北部礦段外圍Pb-Zn-Ag多金屬礦化主要產(chǎn)于安山巖、板巖接觸部位的石英脈或變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖中沿裂隙充填的石英脈中,含礦母巖有所區(qū)別。2類礦化圍巖巖性以斑巖、玢巖、角巖及長(zhǎng)石石英砂巖為主,火山巖、火山碎屑巖以圖姆溝組二段最為發(fā)育,據(jù)前人研究,斑(玢)巖體的主、微量元素及稀土元素特征與圖姆溝組火山巖保持高度一致,反映出各類巖體的同源性,火山巖、斑(玢)巖與成礦關(guān)系密切。
巖漿體系為礦床的巖漿-熱液系統(tǒng)提供了豐富物源,同時(shí)匯合了地下水(天水),熱液蝕變強(qiáng)烈且發(fā)育范圍遠(yuǎn)大于礦化(體)的產(chǎn)出范圍,Cu、Pb、Zn等成礦元素多以絡(luò)合物的形式存在于熱液中,在熱液流體運(yùn)移循環(huán)過程中,由于環(huán)境物化條件的差異而發(fā)生物質(zhì)交換,使得以礦質(zhì)為核心的絡(luò)合物發(fā)生分解而形成礦化[19]。礦床內(nèi)熱液蝕變種類豐富、分帶明顯,且具有顯著的階段性,以鉀化、硅化、綠泥石化、鈉長(zhǎng)石化、絹云母化為主。北礦段圍巖蝕變發(fā)育廣泛,沿56#、66#線分布的石英二長(zhǎng)斑巖(脈)枝、二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖體發(fā)育強(qiáng)烈的蝕變中心,自中心向外蝕變逐漸變?nèi)酰跃G簾石化最為突出,伴隨著少量綠泥石化、絹云母化,其中黃鐵礦化的青磐巖化帶及硅化最為發(fā)育,黃鐵絹云英巖化帶多疊加綠泥石化、綠簾石化,各蝕變帶界線模糊。此外,礦段局部地段發(fā)育角巖化,伴隨著銅礦化(體)的產(chǎn)出??傮w上,礦區(qū)蝕變強(qiáng)度與礦化成正相關(guān)。
在俯沖造山作用下的影響下,巖漿熱液活動(dòng)與金屬礦床的形成具有密切聯(lián)系,構(gòu)造裂隙為含礦熱液的運(yùn)移、沉淀提供了有利空間。大量野外地質(zhì)調(diào)查及研究成果表明,區(qū)域性大斷裂的持續(xù)、劇烈活動(dòng)控制著區(qū)內(nèi)巖漿巖的侵入、就位,而斷裂構(gòu)造裂隙系統(tǒng)為成礦流體的運(yùn)移和匯集提供了通道,天水的匯入,促使構(gòu)造系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)揮關(guān)鍵作用,構(gòu)造裂隙的發(fā)育程度直接決定著礦化(體)形成的規(guī)模。從區(qū)域上看,格咱深大斷裂限制著巖漿活動(dòng)僅發(fā)育于斷裂帶東側(cè),而普朗銅礦總體形成于NW、NEE向構(gòu)造及NNW向黑水塘斷裂的交匯部位,沿黑水塘斷裂(F4)侵入石英二長(zhǎng)斑巖及石英閃長(zhǎng)玢巖體,晚期形成的花崗閃長(zhǎng)斑巖則沿NE向全力干達(dá)區(qū)域斷裂侵位,為巖漿期后活動(dòng)及含礦熱液循環(huán)提供了十分有利的地質(zhì)條件。礦區(qū)北礦段發(fā)育的細(xì)脈—浸染型礦化充分表明其形成于斑(玢)巖成巖作用后,構(gòu)造的繼續(xù)活動(dòng)在巖體中進(jìn)一步形成了大量微裂隙,為含礦熱液的活動(dòng)及沉淀提供了必要空間。在區(qū)域性斷裂活動(dòng)的影響下,早期形成的礦化(體)產(chǎn)生了新的構(gòu)造裂隙,在誘發(fā)新含礦熱液活動(dòng)的同時(shí),進(jìn)一步富化了石英脈型礦化。構(gòu)造裂隙是礦區(qū)北礦段及外圍成礦必不可少的條件,總體上,礦段受控于“三位一體”的構(gòu)造巖相成礦系統(tǒng)。
(1)巖漿巖標(biāo)志。前人研究表明,含礦斑巖體及斑巖型礦床是殼—?;煸磶r漿經(jīng)過一系列分異、演化作用形成的產(chǎn)物,因此巖漿巖帶與礦床總相伴產(chǎn)出,斑巖體群是斑巖型礦床的直接找礦標(biāo)志,被動(dòng)侵位的淺成—超淺成復(fù)式斑(玢)巖體(石英二長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖)為普朗礦床的重要找礦標(biāo)志,尤以蝕變巖脈及金屬硫化物充填巖體最為顯著。
(2)構(gòu)造標(biāo)志。普朗銅礦總體產(chǎn)出于格咱深大斷裂東側(cè)次級(jí)斷裂F1(黑水塘斷裂)中,而該斷裂嚴(yán)格控制著礦區(qū)斑(玢)巖體的產(chǎn)出,根據(jù)斷裂的追索,可迅速找出斑(玢)巖體的分布位置。結(jié)合野外實(shí)際調(diào)查及衛(wèi)星影像地質(zhì)解譯成果,在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了150°~330°及70°~250°走向的2組斷裂,切穿了火山巖及圖姆溝組二段,多形成了復(fù)式中酸性斑巖體。因此,通過衛(wèi)星影像對(duì)2組斷裂構(gòu)造進(jìn)行追索解譯,在其交匯部位發(fā)現(xiàn)了含礦斑巖體,可作為間接找礦標(biāo)志。
(3)圍巖蝕變標(biāo)志。礦床的沉積圍巖發(fā)育了少量外來物質(zhì)參與的熱變質(zhì)作用,具體表現(xiàn)為碎屑巖的角巖化,同時(shí)伴有黃鐵礦化、黑云母化,范圍通常為斑巖體出露面積的數(shù)倍,角巖呈帶綠的深灰色—灰黑色,方鉛礦中多伴生黃鐵礦、黃銅礦,嵌布于巖石中的黃鐵礦氧化后形成十分醒目的“火燒皮”,是尋找礦區(qū)北部外圍Pb-Zn-Ag多金屬礦體的有利標(biāo)志。由于KT7-1礦體產(chǎn)出于背陰坡地段,受氣象因素影響,“火燒皮”現(xiàn)象不明顯,強(qiáng)烈的黃鐵絹云巖化可作為重要的替代性找礦標(biāo)志。KT-2礦體作為隱伏礦體,近礦圍巖多具有草綠色、易于辨認(rèn)的綠簾石化蝕變,可作為同類礦(化)體的有效找礦標(biāo)志。
(4)物化探異常標(biāo)志。含礦斑巖體的礦化(體)部位多具有中—高強(qiáng)度視極化率和較低視電阻率的激電異常,邊部多出現(xiàn)1圈弱磁異常。此外,礦床礦化(體)發(fā)育部位具有明顯的Cu、Mo、Pb、Zn、Au等元素組合土壤地球化學(xué)異常,其中Cu異常值為(100~400)×10-6、Mo異常值為(5~10)×10-6,對(duì)應(yīng)于礦化(體)的分布地段或含礦巖體內(nèi),Cu異常值大于200×10-6的地段多疊置Mo異常,Pb、Zn異常值為(100~800)×10-6,多集中于巖體外接觸帶部位。因此,物化探異??勺鳛閷ふ液V巖體或礦化(體)的有利標(biāo)志。
(5)直接找礦標(biāo)志。溝谷局部地段可見部分礦體露頭出現(xiàn),多遭流水的強(qiáng)烈侵蝕氧化作用,盡管原生銅礦物被淋失帶走,但仍可見銅礦石原貌,與切割中等—深剝蝕礦床的Ⅱ、Ⅲ級(jí)溝谷中多見的銅礦石轉(zhuǎn)塊及銅礦物重砂可一并作為重要的直接找礦標(biāo)志。此外,礦段總體位于高山侵蝕區(qū),不同的蝕變巖石的抗蝕變能力有所差異,因而多形成不同的地形,即鉀化硅化蝕變及絹云巖化巖石的抗侵蝕能力弱—中等,多形成負(fù)地形;青磐巖化蝕變巖石的抗侵蝕能力較強(qiáng),多形成正地形,總體構(gòu)成凹形的“椅”狀,可以作為重要的間接找礦標(biāo)志。
(1)礦區(qū)北部礦段KT7礦體(以KT7-1礦體為主)的圍巖蝕變特征與首采區(qū)典型的斑巖型銅礦吻合度極高,含礦斑巖體具有成礦流體及成礦中心,目前66#線已施工的ZK66-28鉆孔(深度601 m)揭露到深部含礦巖體的青磐巖化帶、黃鐵絹云巖化帶,揭示其深部具備一定的找礦潛力。
(2)KT7-2斑巖銅礦體厚度及品位在延伸方向上穩(wěn)定,盡管含礦斑巖體地表被細(xì)粒石英閃長(zhǎng)玢巖及角巖覆蓋,但56#線布設(shè)的鉆孔工程已查明含礦巖體傾向,因此沿該含礦斑巖體走向延伸進(jìn)行資源量探尋,是礦區(qū)下一步找礦勘查工作的重要方向。
(3)本研究在礦區(qū)北礦段外圍二長(zhǎng)斑巖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了Pb-Zn-Ag礦化,與首采區(qū)及北礦段KT7礦體呈串珠狀分布,其深部具有較好的找礦潛力,是礦區(qū)擴(kuò)大礦床規(guī)模的重要工作區(qū)域。