西藏驱龙斑岩型铜 (钼 ) 矿床矿化特征及远景预测.pdf

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第28卷 第4期 2009年12月 世 界 地 质 GLOBAL GEOLOGY Vol128 No14 Dec12009 文章编号 10045589 2009 04046007 西藏驱龙斑岩型铜钼矿床矿化特征及远景预测 张金树 1, 2 ,多吉 3 ,何政伟 1 ,唐菊兴 4 1.成都理工大学 地球科学学院 成都610059; 2.西藏自治区地质调查院,拉萨850000; 3.西藏自治区地勘局,拉萨850000; 4.中国地质科学院 资源研究所,北京100037 摘要驱龙矿床位于西藏冈底斯成矿带东段,成矿条件优越。该矿床为一典型斑岩型矿床,其铜 钼矿化与喜山期黑云母花岗闪长斑岩、石英二长花岗斑岩时空及成因关系密切,具典型的细脉浸 染型矿化特征,围岩蚀变发育且具面型分带现象。区域构造演化、成岩成矿时代表明,冈底斯成矿带 内的斑岩型矿化发生于印度与亚洲板块的后碰撞阶段挤压向伸展的转换期。综合地质、化探与遥感等 找矿信息,预测驱龙矿床找矿潜力巨大,驱龙东段是进一步勘查工作的首选靶区,矿体剥蚀程度低, 具较大埋深 1 000 m。强调斑岩型矿化的同时,应注意岩体接触带附近矽卡岩型以及不同围岩裂 隙中的脉型多金属矿的找矿工作。 关键词斑岩型矿床,矿化特征,远景预测,驱龙,西藏 中图分类号P618141;P612 文献标识码 A doi 1013969/j1issn1100425589120091041008 收稿日期 2009206208;改回日期 2009210221 基金项目国家科技支撑项目2006BAB01A04和国家重点调查项目1212010530101联合资助. M i neralization characteristics and prospective forecasting of Qulong porphyry copper molybdenum deposit in Tibet ZHANG Jin2shu 1, 2 , DUO Ji 3 , HE Zheng2wei 1 , TANG Ju2xing 4 1.College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China; 2.Tibet Institute of Geological Survey, Lhasa 850000, China; 3.TibetB ureau of Geological Survey, Lhasa 850000, China; 4.Institute of M ineral Resources, Chinese Academ y of Geological Sciences, Beijing 100037, China Abstract Qulong copper molybdenum deposit located in eastern Gangdise metallogenic beltwith favorable ore2for ming condition. Qulong deposit belongs to typical porphyry ones, and its copper2molybdenum mineralization has close spatial2temporal and genetic relationshipswith biotite granodiorite porphyry and adamellite granite porphy2 ry in Xishan ation, which has veinlet2disseminated type features, and togetherwith the intensive wall2rock al2 teration and facial type zonation. According to regional tectonic evolution and theirmetallogenic age, porphyrymin2 eralization in the Gandise beltwere ed in the conversion period from post2collisional compression to extension between Indian and Asian plates . Combined with geology, geochemistry exploration aswell as remote sensing, it is demonstrates that the eastern Qulongmine is the most favorable ore2finding target, its denudation degree ofmineral2 ization is low and buried depth more than 1 000 m. Besides the porphyrymineralization, skarn type polymetallic ore around contact zones and vein type polymetallic ore in wall rock cracks are worthy of paying attention to. Key words porphyry deposit; mineralization characteristic; perspective forecasting; Qulong; Tibet 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 驱龙铜钼矿床位于西藏自治区墨竹工卡 县西南,距拉萨84 km。自2001年发现以来,因 典型的成矿特征、巨大的资源潜力引起国内外广泛 的关注。不同学者的研究成果表明,驱龙斑岩型铜 钼矿床位于冈底斯火山岩浆弧带内的甲马 驱 龙大型铜多金属矿集区 [125 ] ,形成于汇聚造山向伸 展走滑转换的过渡环境,是冈底斯东段新发现的最 具找矿潜力的超大型斑岩型铜钼矿床 [6 ]。各 矿化阶段包裹体测试结果显示,该矿床主成矿阶段 均一温度和盐度变化大,成矿流体经历了沸腾过 程;成矿物质主要来源于斑岩岩浆体系,而成矿流 体主要为岩浆水与天然热卤水组成的混合水,且以 天然热卤水占优势;流体的减压沸腾及不同性质流 体混合作用是促使金属离子沉淀富集的主要机 制 [7 ]。 虽然诸多的研究成果已证实驱龙矿床为一典型 的斑岩型铜钼矿床,且其成矿地质条件优越、 资源潜力巨大,但找矿远景区及具体勘查靶区尚未 明确。笔者在系统阐述该矿床成矿地质背景、控矿 地质条件和矿床地质特征基础上,综合最新的地 质、化探和遥感等找矿信息,预测该矿床的成矿潜 力和找矿远景,优选有利的勘查靶区,为该区矿床 地质研究和进一步找矿提供理论依据。 1 区域地质背景及成矿条件 驱龙斑岩型铜钼矿床位于冈底斯成矿带 东段,大地构造位置属于冈底斯火山 2 2 岩浆弧图 1 。中生代以来,先后经历了中 2 2 晚侏罗世火山弧 形成阶段、晚侏罗白垩世弧内盆地形成阶段以及白 垩世 古近纪、新近纪岩浆弧形成阶段。不同演化 阶段所形成的 “ 火山弧 ” 、 “ 弧内盆地 ” 、 “ 岩浆 弧 ”等成矿构造在空间上叠置,构成了 “ 重叠式 ” 火山 2 2 岩浆弧。反映出本区地质构造演化过程复杂, 成矿环境和成矿条件优越 [1 ]。 区内由前奥陶系变质岩构成结晶基底,中生代 以来的地层自下而上主要发育叶巴组 J 2 - 3y火 山岩和火山沉积岩组合、多底沟组 J 2 - 3d碳酸 盐岩夹碎屑岩组合和古近系林子宗群 E 122l陆 源碎屑岩组合。 受区域构造影响,研究区以发育线性复式褶皱 和压扭性逆断裂为主要特征,同时发育有紧密倒转 褶皱及推覆构造。由中生代地层组成的墨竹工卡复 式向斜是拉萨以东地段主要褶皱构造,南北分别被 温区 沃卡韧性剪切带和卡松拉 米拉山逆断裂所 夹持,构成近东西向的构造格架。受燕山期和喜山 期构造岩浆活动影响,原各种构造形迹及沉积建造 遭受改造,现存构造形迹主要是花岗岩体内发育的 后期NE向、NW向和近SN向断裂。沿不同方向 断裂产生的蚀变破碎带与区内铜、金矿化关系密 切。 冈底斯陆缘火山 2 2 岩浆弧构造 2 2 岩浆杂岩带 内岩浆岩体广泛发育。其中,侵入岩呈带状产出, 早期以中酸性岩为主,由闪长岩、花岗闪长岩及部 分花岗岩和花岗斑岩等组成;后期以酸性岩为主, 由石英二长岩、二长斑岩、花岗岩及花岗斑岩组 成。火山岩主要发育于杂岩带东段,为一套中酸性 的火山熔岩及火山碎屑岩,具岛弧活动大陆边缘火 山岩特征。多期次岩浆作用为区内铜多金属矿床的 形成提供了丰富的物质来源。 近年来的研究表明 [8] ,青藏高原经历了印度 与亚洲大陆的主碰撞 65 ～41 Ma、晚碰撞 40 ～26 Ma和后碰撞 30 km 2。常见的蚀变类型有钾长石化、黑云母化、 硅化、绢云母化、黏土化、青磐岩化、矽卡岩化和 硬石膏化等。在空间上,构成近东西向延伸的面型 蚀变特征,从斑岩体内往外大致可划分为钾硅化带 → 高岭土化 2 2 绢云母化带 →绢云母化 2 2 硅化带 →青 磐岩化和矽卡岩化蚀变分带。其中钾化位于斑岩体 内;硅化常叠加在钾化带之上,表现为石英斑晶的 溶蚀和再生长以及大量网脉状石英的形成;绢云母 化主要表现为斜长石、黑云母和钾长石等矿物的绢 云母化以及岩石中大量绢云母石英细脉的产出;黏 土化发育于斑岩体的内接触带附近,以大量的高岭 石等黏土类矿物形成为特征;青磐岩化发育于岩体 外围的安山玢岩等火山岩中,形成绿泥石、绿帘 石、方解石和石英等蚀变矿物组合;矽卡岩化产于 矿区外围的碳酸盐地层中。工业矿体均产于绢云母 化硬石膏化带和矽卡岩化带中。 213 成矿期次及成矿流体特征 根据脉体穿插关系、矿物共生组合和围岩蚀变 特征,可将驱龙铜钼矿床的形成过程划分为 残浆期、热液期和表生期3期。残浆期是斑岩体在 大量硅酸盐矿物结晶的晚期,自形、半自形的黄铁 矿和他形磁铁矿及少量他形黄铜矿充填在硅酸盐矿 物的晶隙中,构成浸染状矿化体,一般品位较低。 铜钼矿化主要发生在热液期,可进一步分为3个阶 段① 多金属硫化物阶段由黄铜矿、斑铜矿、黄 铁矿、辉钼矿和闪锌矿等与石英、绢云母和铁白云 石等一起呈浸染状、团块状和细脉状分布于硅酸盐 矿物粒间或裂隙中,构成重要的工业矿体;② 硬石 膏 2 2 硫化物阶段广泛发育于含矿斑岩体的深部, 主要由硬石膏、黄铁矿和黄铜矿等组成;③ 石英 2 2 辉钼矿阶段辉钼矿晶形大多较完整,呈针状、弯 曲的片状与石英、方铅矿等一起沿构造裂隙充填, 构成脉状、网脉状辉钼矿的主体。 主成矿阶段石英及硬石膏中的流体包裹体测试 结果表明 [7] ,驱龙矿床成矿流体具有高温、高盐 度、高矿化度和高氧逸度的还原性酸性流体特征, 属NaCl F2 2KCl F2 2C2H62 2HCO32 2CaSO4型流 体。热液期不同成矿阶段均一温度变化范围为 240℃ ～650℃,盐 度 变 化 范 围 为0118～ 52104。含子矿物、液相和气相等盐度相差很大 的包裹体共存,且均一温度相近,表明成矿流体经 历了沸腾过程。沸腾流体应发生于压力骤降的半开 放 2 2 开放环境中,成矿物质此时大量沉淀,与主要 的矿化阶段相吻合 ①。这些成矿物理化学条件进一 步佐证了该矿床形成于浅成 2 2 超浅成条件下,成因 上属典型的斑岩型矿床。 3 找矿潜力与靶区优选 研究和勘查资料表明,驱龙矿床为冈底斯成矿 带上一个典型的斑岩型铜矿,同时伴有丰富的钼、 金和银等有益组分,具有优越的成矿条件和找矿潜 力。 1冈底斯成矿带位于全球三大斑岩成矿域 之一的特提斯 喜马拉雅成矿域中,不同地质演化 阶段所形成的构造背景在带内先后出现。多期次构 造活动形成的方向各异、性质不同的断裂构造,为 成岩成矿提供了有利的通道和空间;不同期次、规 模不等的中酸性浅成 2 2 超浅成侵入体为带内斑岩型 及其他类型内生金属矿化奠定了丰富的物质基础。 驱龙斑岩型铜钼矿位于成矿带东段,成矿地 质条件十分优越。 2 1∶5万水系沉积物测量结果表明, 区内发 育以Cu、Mo、W为主,伴有Bi、Ag、Pb、Zn、 As、Au的组合异常图 2 。单元素异常规模大, 强度高,浓集中心明显,浓度分带外向内为 Cu2 2Mo2 2W2 2B2 2Cd2 2Ag2 2Zn2 2Pb2 2Au2 2Sb2 2As。在矿区的 东南部仍存在较好的Cu、Mo组合异常,东西向长 4 km。驱龙矿区东段异常存在规模大、强度高的 化探异常,异常主要为Cu,少部分Mo。斑岩铜矿 中Mo主要分布在矿床中心或深部,进一步说明驱 龙东段剥蚀更浅,具有广阔的找矿前景。 3图3为驱龙矿区铁染异常I HS变换后图 像,从中可以看到,代表红色通道的第3主分量对 铁染异常彩色合成效果的贡献最大。构成主分量的 特征向量中, ET M3和ET M4的最大主分量系数均 为负,分别为PC3和PC4,两者都有可能对提取含 铁蚀变矿物信息的遥感异常有利,但相比而言, PC4图像的低值区对提取含铁蚀变矿物信息的遥感 364第4期 张金树 多吉等西藏驱龙斑岩型铜钼矿床矿化特征及远景预测 ①李光明.西藏雅鲁藏布江成矿区中生代构造演化与 矿床成矿第歹研究.博士后出站报告,北京中国地质科 学院. 2007. 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 图2 驱龙矿区及外围水系沉积物测量Cu、M o、W元素异常图 Fig12 Schematic map showi ng anomaly of Cu, M o andW i n stream sedi ment around Qulong deposit 异常更有利。因为PC4对ET M3和ET M4的系数均 为负,而含铁矿物分布区域为低值异常,因此采用 PC 1 341变换到I HS空间的方法,其中明度 I对 应第4主分量,色调H对应第3主分量,而饱 和度S对应第1主分量。变换后的效果如图4 所示,从中可以看出,驱龙东段与已勘查斑岩铜钼 矿基本相同,找矿前景巨大。 4由驱龙矿区向北沿沟发育有2条长 6 km,由铜质孔雀石、铜蓝等沉淀形成的蓝绿 色河床,其规模之大为国内斑岩铜矿中罕见。另 外,驱龙矿床地表 “ 火烧皮 ”包括驱龙东段发 育,地表蚀变面积包括驱龙及驱龙东段 30 km 2。目前统计资料表明 ,江西德兴斑岩铜矿蚀变 面积为7～8 km 2 ,西藏玉龙斑岩铜矿蚀变面积 15 km 2 ,由于斑岩矿化直接影响地表蚀变面积,说 明驱龙矿床具有超大型斑岩铜矿的找矿前景。 5驱龙矿床含矿岩体从上到下依次为粗 粒石英斑岩-黑云母二长花岗岩-细粒石英斑岩- 花岗斑岩-二长花岗斑岩,说明驱龙矿床深部找矿 前景巨大。矿区钻孔 ZK001深达501144 m, 铜品位仍为0192 ,且仍在主矿体中,钻孔中见 硬石膏和萤石化;2007年施工钻探深度900 m仍 然没能完全控制矿体,进一步佐证驱龙矿床的剥蚀 深度较浅,矿区深部找矿潜力巨大。 区域上,在驱龙斑岩铜矿区的外围侏罗系灰岩 中还发育有品位较富的矽卡岩型铜矿化和脉型多金 属矿化,与斑岩矿床一起组成斑岩 2 2 矽卡岩型 2 2 脉 型成矿系列,经系统理论研究和勘查工作,必将在 外围取得找矿新突破。 4 结论 1驱龙铜钼矿床地处冈底斯成矿带东 段,与喜山期花岗斑岩体在时空及成因上密切相 关。矿体特征、矿石的矿物组合与组构、细脉浸染 状矿化特征、围岩蚀变类型及其面型分带特征均有 力地证明,该矿床为一典型的斑岩型矿床。结合区 域构造演化、成岩成矿年代和成矿物理化学条件分 析,认为冈底斯成矿带内的斑岩型矿床形成于印度 464 世 界 地 质 第28卷 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 图3 驱龙矿区铁染异常IHS变换后图像 Fig13 Iron2sta ined anomaly i mage transed by IHS 图4 驱龙矿区羟基异常IHS变换后图像 Fig14 Hydroxy anomaly i mage transed by HIS 与亚洲大陆后碰撞阶段 25 Ma ,浅成 2 2 超浅成 环境中的压力骤降而引起的流体沸腾作用是铜、钼 富集成矿作用的主要机制。 2驱龙斑岩型铜矿的理论研究和找矿工作 取得了重要进展,已勘查的 Ⅰ 号含矿岩体铜、钼资 源均达特大型规模。综合分析表明,驱龙矿床所处 的冈底斯成矿带成矿条件优越,矿区及外围控岩控 矿构造发育,地表矿化蚀变面积大。地质、化探和 遥感信息均表明,驱龙东段找矿潜力巨大,应作为 进一步勘查工作的首选靶区。 3根据含矿斑岩体在垂向上的岩相特征、 地表蚀变特征,结合已知矿体的垂向延伸情况判 断,驱龙矿床剥蚀程度低,深部具有很大的找矿潜 力,勘查深度应在500～1 000 m之下。 此外,驱龙矿区外围和深部找矿工作中,强调 斑岩型矿化的同时,岩体与侏罗系灰岩接触带附近 的高品位矽卡岩型铜矿化以及不同类型围岩中的脉 型多金属矿化同样值得关注。 参考文献 [1]姚鹏,王全海,李金高 1西藏甲马 驱龙矿集区成 矿远景[J ].中国地质, 2002, 29 2 1982203. YAO Peng, WANG Quan2hai, L I Jin2gao. Ore and ore resources prospecs of the Jiama2Qulong ore concentration area, Tibet [ J ].Geology of China, 2002,29 2 1982203. [2]郑有业,王保生,樊子珲,等.西藏冈底斯东段构造 演化及铜金多金属成矿潜力分析[ J ].地质科技情 报, 2002, 21 2 55260. ZHENG You2ye, WANGBao2sheng, FAN Zi2hui, et al . Analysis of tectonic evolution in the eastern section of Gangdise mountain, Tibet and metallogenic potential of copper gold polymetall [ J ].Geological Science and Technology Infor mation, 2002, 21 2 55260. [3]李光明,杨家瑞,丁俊.西藏雅鲁藏布江成矿区矿产 资源评价新进展[ J ].地质通报,2003,22 9 6992703. L I Guang2ming,YANG Jia2rui, D I NG Jun.New ad2 vances in mineral exploration in Yarlung Zangbo metallo2 genic province, Tibet [J ]. GeologicalBulletin of China, 2003, 22 9 6992703. [4]王全海,王保生,李金高,等.西藏冈底斯岛弧及 其铜多金属矿带的基本特征与远景评估[J ].地质通 报, 2002, 21 1 35240. WANGQuan2hai, WANG Bao2sheng, L I Jin2gao, et al . 564第4期 张金树 多吉等西藏驱龙斑岩型铜钼矿床矿化特征及远景预测 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. Basic features and ore prospect uation of the Gangdise island arc, Tibet,and its copper polymetallic ore belt [J ].GeologicalBulletin of China, 2002, 21 1 352 40. [5]黄志英,李光明.西藏雅鲁藏布江成矿区斑岩型铜矿 基本特征与找矿潜力[ J ].地质与地勘, 2004, 40 1 126. HUANG Zhi2ying, L IGuang2ming . Basic characteristic of porphyry copper deposits and its perspecting in Yalu Zangbu metallogenic province,Tibet [ J ].Geology and Prospecting, 2004, 40 1 126. [6]郑有业,薛迎喜,程力军,等.西藏驱龙超大型斑岩 铜钼矿床发现、特征及意义[J ].地球科学, 2004, 29 1 1032108. ZHENG You2ye, XUE Ying2xi, CHENG Li2jun, et al . Finding, characteristics and significances of Qulong su2 perlarge porphyry copper molybdenumdeposit, Tibet [J ].Earth Science, 2004, 29 1 1032108. [7]郑有业,高顺宝,张大权,等.西藏驱龙超大型斑岩 铜矿床成矿流体对成矿的控制[ J ].地球科学, 2006, 31 3 3492354. ZHENG You2ye, GAO Shun2bao, ZHANG Da2quan, et al . Ore2for ming fluid controlling mineralization in Qulong super2large porphyry copper deposit, Tibet [ J ].Earth Science, 2006, 31 3 3492354. [8]侯增谦,曲晓明,杨竹森,等.青藏高原碰撞造山 带Ⅲ.后碰撞伸展成矿作用[ J ].矿床地质, 2006, 25 6 6292651. HOU Zeng2qian, QU Xiao2ming, YANG Zhu2sen, et al . Metallogenesis in Tibetan collisional orogenic beltⅢ. mineralization in post2collisional extension setting [ J ]. MineralDeposit, 2006, 25 6 6292651. [9]李光明,芮宗瑶.西藏冈底斯成矿带斑岩铜矿的成岩 成矿年龄[J ].大地构造与成矿学, 2004, 2 28 1652170. L I Guang2ming, RU I Zong2yao. Digenetic and minerali2 zation ages for the porphyry copper deposits in Gangdise mentallogenic belt,southern Xizang [ J ].Geotectonica etMetallogenia, 2004, 2 28 1652170. [10]李光明,王高明,高大发,等.西藏冈底斯铜矿资 源前景与找矿方向[J ].矿床地质, 2002, 21 增 刊 1442147. L I Guang2ming, WANG Gao2ming, GAO Da2fa, et al . Perspective of copper ore deposit and its exploration di2 rection in Gangdise metallogenic belt, Tibet [J ]. Min2 eralDeposit, 2002, 21 Suppl . 1442147. 664 世 界 地 质 第28卷