浅析西藏墨竹工卡县地区铜多金属矿地质特征及成因浅析

浅析西藏墨竹工卡县地区铜多金属矿地质特征及成因浅析

唐钰镇,任绍渊

西藏华泰龙矿业开发有限公司，拉萨市 850200

摘要：西藏墨竹工卡县地区位于冈底斯火山-岩浆弧带上，该地区多期次多类型的岩浆活动和构造作用成就了具有“四位一体”特征的多金属矿床-甲玛铜多金属矿床。文章通过对甲玛铜多金属矿床进行细致分析，对矿体深部地质特征和赋存成矿情况有了新的认识，甲玛矿区近些年来在其周边的探矿突破也使得我们思考以其为模板，为该地区寻找铜多金属矿工作提供指导思想和方向。

关键词：墨竹工卡县，铜多金属矿，地质特征

1区域地质背景

研究区位于西藏特提斯构造域冈底斯-念青唐古拉（地体）板片中南部、次级构造冈底斯晚燕山-早喜马拉雅期陆缘岩浆弧中段北部。据1∶25万拉萨幅区域地质调查报告，其自北向南分为：班戈-嘉黎早燕山期陆缘岩浆弧、措勤-纳木错晚燕山期弧后盆地、念青唐古拉断隆、冈底斯晚燕山-早喜马拉雅期陆缘岩浆弧等四个次级构造单元。

冈底斯成矿带处于滇藏地层大区南部，由前震旦系念青唐古拉群变质杂岩构成的陆壳结晶基底，晚古生界石炭系-新生界的地层均较发育，其中尤以三叠系-白垩系地层分布最广，出露最多。地层区划属冈底斯-腾冲区之拉萨-察隅地层分区，拉萨-察隅地层分区是冈底斯铜多金属矿带中最主要的地层分区。拉萨-察隅地层分区西边以念青唐古拉山前大断裂为界，北、东接永珠-嘉黎波密构造带，南边为雅鲁藏布江缝合带。该地层分区最老的地层为前震旦系念青唐古拉群，主要分布在羊八井地区。古生界石炭系以来的地层发育较全。

图1  西藏冈底斯成矿带构造-地层分区图

Ⅰ-喜马拉雅区：Ⅰ1-北喜马拉雅分区，Ⅰ2-康马-隆子分区。Ⅱ-雅鲁藏布江地层区：Ⅱ1-仲巴-扎达分区，Ⅱ2-蛇绿岩分区，Ⅱ3-拉孜-曲松分区。Ⅲ-冈底斯-腾冲地层区：Ⅲ1-日喀则分区，Ⅲ2-拉萨-察隅分区，Ⅲ3-隆格尔-南木林分区，Ⅲ4-措勤-申扎分区，Ⅲ5-班戈-八宿分区。IV-班公湖-怒江区：IV1-蛇绿岩分区，IV2-东恰分区，IV3-聂荣分区。V-羌南-保山区。

区域上岩浆岩很发育，分布广泛，既有出露面积巨大的深成侵入体，又有巨厚的火山喷发沉积岩层。主要分布在雅鲁藏布江断裂以北，是冈底斯火山—岩浆弧的重要组成部分之一。冈底斯地区火山岩出露厚度＞4500-18044m，占火山岩地层总厚度的46-66%。主要出露于拉萨-察隅地层分区和隆格尔-南木林地层分区的地层中，是冈底斯陆缘火山-岩浆弧的重要组成部分之一。火山岩在时空分布上，表现出明显的阶段性和带状展布特点。大致以拉贡拉-东古拉-米拉山逆冲断层、谢通门-拉萨-沃卡脆韧性及韧性剪切带为界，分为北、中、南三个火山喷发岩带。火山活动时间，从前奥陶纪开始，一直到新近纪都有火山喷发及潜火山活动，以侏罗纪、白垩纪、古近纪最为强烈。火山活动环境，早白垩世及其以前的火山岩均属海相环境，晚白垩世-上新世火山岩属陆相环境。

区域构造主线呈东西向展布，既有因南北两大板块碰撞挤压而形成的以近EW向为主的超岩石圈断裂，也有因构造转换而形成的以拉张为特征的NE向和近SN向构造及因岩浆活动、热穹窿构造等引起的环形构造。

2典型矿床分析-甲玛铜多金属矿

甲玛铜多金属矿是由产于深部隐伏的斑岩型钼（铜）矿体、围绕斑岩体并沿下白垩统林布宗组砂板岩-角岩与上侏罗统多底沟组灰岩-大理岩层间构造带产出的矽卡岩型铜多金属矿体、产于斑岩体上部裂隙系统中的角岩型铜钼矿体以及产于外围构造破碎带中的独立金矿体构成的“四位一体”矿体组合形式。斑岩型矿体主要受控于矿区褶皱、断裂构造，矽卡岩矿体主要受岩体接触带以及推覆构造导致的层间扩容空间控制，角岩矿体主要受控于斑岩体侵位过程中导致顶部脆性角岩破碎产生裂隙系统，而外围独立金矿体主要受岩体外围的张性断层控制。

依据赋矿围岩不同，甲玛矿区共划分出13个矽卡岩矿体，受推覆构造控制的矽卡岩矿体有2个；受滑覆构造控制的矽卡岩矿体11个；3个角岩矿体以及2个斑岩矿体。矿床整体赋存海拔标高处于5300-3420m之间，是冈底斯成矿带东段典型的斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床。

甲玛矿区矿石中的矿石矿物以金属硫化物为主，其次为硫盐矿物和碳酸盐矿物等。脉石矿物比较简单，主要见矽卡岩矿物，其次石英、方解石等。按照成因类型矿石结构主要分为结晶结构、交代结构和固溶体分离结构。矿石构造主要为气水热液的充填-交代作用形成的矿石构造，包括块状-团块状构造、浸染状构造、脉状构造以及条带状构造等。根据矿物共生关系，甲玛矿床主要成矿期为热液成矿期，其次有早期的岩浆期和矽卡岩期，及最后的表生期。热液成矿期中又可划分出4个成矿阶段，分别为铜钼硫化物阶段、铜硫化物−硫盐矿物阶段、铜铅锌硫化物阶段和金成矿阶段。

除主要金属Cu、Mo、Pb、Zn外，有益组分有Au、Ag、Co、Ni、Bi、Sn、WO3、Re、S、Ga、Ge、In，仅有Au、Ag满足伴生组分要求并在实际选矿过程中可以回收利用。

3矿床成因及找矿标志

根据对甲玛矿区的侵入体类型、矿石组构、热液蚀变特征及其分带及同位素定年等进行分析，我们已经确立了西藏墨竹工卡县地区主要的矿化类型为产于矽卡岩中的细脉-浸染状铜多金属矿体；矿床类型属矽卡岩-角岩-斑岩型矿床，其成矿与岩浆期后热液的成矿作用有关。

3.1控矿因素

墨竹工卡县地区多金属矿床多数位于冈底斯火山-岩浆弧带上，多期次多类型的岩浆活动和构造作用，为成矿提供了必要的地质条件。

地层因素：研究区主要出露下白垩统林布宗组，主体岩性为一套砂板岩。它相对富集五元素组合：Bi、Ni、V、Co、Cu。其低渗透率是该岩层对含矿流体形成了天然的屏障，具有良好的圈闭性，为研究区矿体的形成提供了必要的围岩外部因素。

构造因素：构造对岩浆和含矿流体起着分配容矿的作用，主要是通过研究区由南向北的滑覆体和区域由北向南的推覆体影响，具体由层间滑脱构造及由此引起的次级褶皱控矿。

含矿斑岩因素：研究区内岩体出露以岩枝岩脉为主，未见大范围出露，而在研究区外围可见几个岩体较大的露头。斑岩的岩性从基性、中性到酸性，均有分布，花岗闪长玢岩和花岗斑岩与矿的关系最为密切。研究区花岗闪长玢岩和花岗斑岩之所以含矿性好，有它特殊的含矿条件：产出于受深断裂控制的幔源岩浆带上；岩体受区域性东西向和北西西向断裂构造控制；研究区深部隐存着一个提供大量含矿气液热流体的花岗闪长质岩浆房；岩体近地表呈椭圆状，空间上呈岩株或岩枝状产出，产状陡倾，岩体的边缘顶部挤压破碎严重。在岩体西侧边部及顶部有热液角砾岩；侵位成岩的压力变化梯度和温度变化梯度较大，岩浆分异作用明显，岩体深部为等粒似斑状结构，接触带有混染现象，接触变质角岩带发育，浅部为斑状结构，与围岩呈突变接触关系，岩体内自交代现象强烈。

（4）围岩蚀变因素

近矿围岩蚀变与金属硫化物矿化都是含矿热流体在容矿岩石中成矿作用的结果，两者密切伴生。一般情况下，蚀变范围远远大于矿化范围，蚀变范围大，反映热液来源充足，构造破碎带及构造裂隙发育。蚀变作用略早于矿化作用，从而由蚀变矿物组合而成的蚀变岩石又可成为容矿的矿化围岩条件。研究区蚀变以矽卡岩化、角岩化和大理岩化为主。角岩化和大理岩化的存在暗示了深部热源的存在。

（5）成矿世代因素

矽卡岩浸染状辉钼矿的Re-Os等时线年龄为15.34±0.1Ma，反映了甲玛硫化物的成矿时代属于中新世，明显晚于地层时代。

3.2矿床成因

西藏墨竹工卡县地区多金属矿床的成矿过程与成矿分析如下：

在岩浆热力作用下，下白垩统林布宗组砂板岩和上侏罗统灰岩发生接触变质作用，形成角岩，角岩化砂岩和大理岩。由于围岩层理与岩体高角度接触，热力影响范围广，因而这种热接触变质形成的角岩化广泛。

随着岩浆的冷凝结晶，开始出现与硅酸盐熔融体相和凝聚相共存的独立挥发相。这种挥发相在向岩体顶部运移聚集的过程中，对岩体中先已结晶的钾长石、黑云母等斑晶矿物发生自交代作用，使其中的铜等成矿元素不断转移到挥发相中，从而使挥发相具有富卤素、富碱质和含碱金属的特点。在岩体顶部和接触带不断聚集的挥发相，通过与碳酸盐岩发生交代反应形成矽卡岩，与泥质围岩交代形成钾硅化角岩和矽卡岩化角岩，而沿碳酸盐岩与角岩、砂泥质岩之间的层间滑脱面顺层交代则形成层状矽卡岩。此时的矽卡岩主要由钙铁榴石、钙铝榴石和透辉石等干矽卡岩矿物组成。随着岩浆的进一步冷凝结晶，当温度＜700℃时，硅酸盐熔融体相已全部结晶为凝聚相，挥发相则演化为临界或超临界的挥发热流体。这种挥发热流体，一方面使岩体进一步发生钾化和硅化交代作用，另一方面在早期干矽卡岩的基础上沉淀出透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石等湿矽卡岩矿物。此时，伴随有少量的铜钼矿化。

温度进一步降低，挥发热流体不断向岩体顶部接触带聚集。由于接触带上早期矽卡岩的沉淀，堵塞了溶液向外接触带扩散运移的通道，使不断上升聚集的挥发热流体封闭在岩体的冷凝外壳内部，从而产生强大的内压力。当内压力超过斑岩体顶部岩石及临近围岩的抗裂极限时，便产生网状破裂面，局部甚至产生隐爆角砾岩。网状破裂系统不断向浅部推进，当最终与近地表的裂隙系统贯通时，封闭在斑岩体顶部的热流体由静岩状态转为静水状态，内压骤然释放，流体沸腾。沸腾过程中大量酸性气体和水的逸出，使流体的碱性增大，同时盐度急剧升高，从而使流体携带金属组分的能力大大降低。当温度降至450-400℃，以HMoO4•(K,Na)Cl－形式搬运的钼首先大量沉淀；温度继续降至350℃左右时，主要以CuCl2－形式搬运的铜也开始大量沉淀。其结果，在岩体内部和近斑岩体的角岩中形成细脉浸染型矿化，在接触带形成矽卡岩型矿化。与此期矿化相伴随的，是内外接触带上广泛的硅化和绢英岩化。同时，由于成矿流体处于开放系统，因此有一部分天水携带着从围岩中萃取出来的有用组分参与了此阶段的蚀变与矿化。

沸腾后的流体分解为两部分，一是残存的高盐度碱性溶液，另一是从原流体相中逸出的酸性气体和水在上升途中与近地表氧化天水混合后形成的低盐度氧化酸性溶液。前者在向外接触带围岩推进过程中，由于天水的不断渗入，其盐度和温度不断降低，并最终在外接触带的角岩和大理岩中形成青磐岩化和与其相伴随的脉状－浸染状铅锌银矿化。后者下渗过程中在斑岩体内以及似层状矽卡岩矿体中各类蚀变矿化之上叠加了广泛的粘土化，局部伴随有铜、钼矿化。

由于铜山和铅山山高坡陡，导致地表水和地下水坡降大，不利于形成氧化带，故墨竹工卡县地区多金属矿床氧化带和次生硫化物富集带不发育。

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作者简介：唐钰镇，男（1990.2-）汉族，甘肃省平凉市人，大学本科，助理工程师，主要从事地质矿产勘查工作。