1、 1 中文 2400 字 西昆仑地区卡兰古 MVT 型铅锌矿床成矿作用和成矿物质来源探讨 1 区域成矿背景概述 塔木铅锌矿床位于阿克陶县塔木村北约 5 km,大地构造位置为西昆仑造山带与塔里木板块的交接部位 1,属库斯拉甫 -他龙铅锌 (铜 )成矿带的一部分。 本区前震旦纪末期陆壳裂解形成塔里木板块、西昆仑地体、帕米尔板块等。加里东期塔里木板块沿库地北断裂 (俯冲带 )往南西向西昆仑地体俯冲 ,形成昆中岩浆弧 ；两者于志留纪末期拼贴为一体 2。加里东期花岗质岩浆侵入时代的变化趋势佐证了这一观点 3。晚古生代时受古特提斯裂解作用的影 响 ,俯冲带迁移到康西瓦断裂带附近 ,板块俯冲方向由南西往北东
2、 ,西昆仑中带成为晚古生代岩浆弧 (即昆中多期岩浆弧 )4,库斯拉甫 -他龙地区正处于弧后位置 ,在板块俯冲的影响下发展为晚古生代弧后裂谷 (即奥依塔格 -库尔良裂陷槽 )。随着古特提斯洋的消亡 ,库斯拉甫 -他龙晚古生代裂谷盆地于二叠纪末期闭合。三叠纪时期本区处于隆起剥蚀状态 ,缺失沉积。侏罗纪为山间盆地相与间夹沼泽相沉积。至白垩纪末与早第三纪早期 ,因受新特提斯裂谷化作用遭受一次海侵 ,形成一套浅海至湖相的沉积岩系。在喜马拉雅期造山运动的作用下 ,新特提斯洋闭合 ,青藏高 原崛起 ,盆山构造急剧分野 ,引起本区西昆仑前缘大规模的逆冲推覆和走滑 ,形成铁克力克推覆体等构造 ,奠定了现今的构造
3、格局。因此 ,库斯拉甫 -他龙铅锌 (铜 )成矿带所处的大地构造位置为晚古生代弧后裂谷盆地 )具陆壳基底的奥依塔格 -库尔良裂陷槽 ,晚古生代的裂谷沉积作用、海西末期和喜马拉雅期的强烈构造作用为本区大范围、高强度的铅锌 (铜 )成矿创造了有利的构造条件 5。 塔木 MVT 型铅锌矿区及外围主要出露上泥盆统、石炭系、侏罗系与白垩系 )第三系地层 ,褶皱构造为科克然达坂复式向斜东翼的塔木向斜 ,区域断裂有克孜勒陶 -库 斯拉甫北北西向走滑断裂系与北西向昆北逆冲推覆断裂系。区内构造线总体为北西向 ,断裂构造较发育 ,变形强烈 ,沿断裂构造带往往发育动力变质和构造蚀变现象。 2 矿床地质特征 塔木矿区
4、内出露地层主要为下石炭统卡拉巴西塔克组 (C1k1)。本套地层在矿区可分为三个岩性段 :第一岩性段为灰白色厚层状碎裂白云质、泥质、硅质灰岩 ,是重要的含矿层位 ；第二岩性段为灰黑色钙质页岩 ；第三岩性段为灰色中 )薄层状灰岩、砂质灰岩 ,富含古生物化石 (图 1)。 2 图 1 塔木矿床矿区地质 图 矿床由 5 条矿体组成 ,产于卡拉巴西塔克组第一岩性段中 ,矿化范围较广 (长约 800 m,宽可达 40m),但仅 1 号矿体具工业意义。 (1)矿体特征 :以似层状为主 ,并有分枝现象 ,产状与围岩基本一致。方铅锌矿石贫富矿交替出现 ,矿化不均匀 ；闪锌矿则矿化较均匀 ,品位较稳定 (2)矿石
5、类型、结构构造与矿物共生组合 :矿石类型在第一阶段为致密块状矿石 ,以锌为主 ；第二阶段为脉状矿石 ,以铅为主。方铅矿多为半自形 )他形粒状结构 ,闪锌矿多为页片状或他形粒状结构 ；粗粒和细粒往往混杂 ,铅、锌紧密共生。金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿 等 ；次生矿物有铅、锌及铁、锰等氧化物 ；脉石矿物为白云石、方解石、石英、白云母等。矿化碳酸盐岩中 ,白云石平均含量 40%,最高可达 60%；方解石一般为 5%,最高可达 25%(镜下目估 )。白云石和方铅矿、闪锌矿均具多期成矿性 ；矿物大致生成顺序为 :方解石、白云石、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿。 (3)围岩蚀变以白云石化、方解石化为主 ,
6、其次为硅化。 白云石化可分为三类 :a.细 -中粒白云石化 ,粒径 0.060.16 mm,粒状结构 ,层状构造与成矿关系密切 ；b.形态不规则 ,粒径 0.10.2 mm,菱形节理发育 ,矿化范围广 ,是成 矿的良好地段 ；c.白云石呈团块状、颗粒状、浸染状分布在白云石化发育地段。矿体上、下盘的白云石化灰岩其 MgO 含量为 18.91%20.34%,CaO 含量为 19.51%24.06%。 方解石化 :呈脉状、网脉状和透镜状 ,一般闪锌矿在靠近方解石一侧结晶较粗 ,方铅矿在外 ,结晶较细 ,黄铁矿在外围呈胶体状。硅化 :由于构造的影响 ,分布较广 ,蚀变深浅因地而异 ,在构造破碎带细的地
7、段 ,硅化一般较强 ,石英呈脉状、网脉状、透镜状分布于灰岩及白云岩中 ,与矿化关系不密切。 3 3 与密西西比河谷型铅锌矿的对比 将塔木铅锌矿床与密西西比河谷 型铅锌矿床进行对比 (表 3),可知二者有许多的相似之处。 (1)矿床明显受岩性岩相变异带、高渗透带、白云石化等的控制 ,在与区域构造线方向 (北西 )北北西向 )不一致的褶皱构造 (北西西向 )中最有利于铅锌富集成矿。 (2)矿区内角砾岩发育 ,构造类型大致有同生角砾和热液溶蚀、坍塌形成的角砾。部分矿石也呈角砾状构造 ,表明构造运动直接控制矿化作用。 (3)塔木矿床的成矿地质条件、主要矿化特征和控矿因素均与密西西比河谷型铅锌矿极为相似
8、 7,8 4 铅、硫同位素和稀土元素分析 本次研究 , 得 到 铅 同 位 素 比 值 为 ( 表 5):206PbP204 Pb 为17.92317.976,207PbP204Pb 为 15.55215.602,208PbP204Pb 为 38.3238.156,值为0.6100.612,L值为 9.439.52,ThPU为 3.813.84,计算出的表面年龄为 461481 Ma(早于泥盆纪 438410Ma)。表明成矿作用过程中的主要成矿物质可能来源于前泥盆系地层。 TMB-13,-5 和 -11 三个方铅矿硫同位素测试的 ,D34S 分别为 -1.98j、 3.67j 和 -5.04j
9、(宜昌地质矿产研究所测定 ,测试精度 0.002),这 与油田卤水的硫同位素组成相似 ,且与有机硫、硫酸盐硫有明显的差异 ,反映了油田卤水与深层卤水的混合特征。由稀土元素分析数据得出岩 (矿 )石 P 球粒陨石标准化分配模式图 (图 2)表明 ,围岩与矿石的稀土成分基本一致 ,均具较弱的负 Eu 异常和较明显的负 Tm 异常 ,轻稀土相对重稀土较富集 ,说明成矿物质主要来自于地层之中 10。 5 结 论 (1)塔木铅锌矿床的成矿物质 Pb、 Zn 主要来源于前泥盆系 ,泥盆 -石炭系地层仅起铅锌矿寄主岩石的作用。 (2)硫同位素组成反映了油田卤水与深成卤水的混合特征 ,说明大规模的热卤水运移、循环、改造 ,对本矿床的成矿起到了重要作用。矿石和围岩的微量元素地球化学特征也说明了这一点。 (3)矿区内角砾岩和角砾状矿石发育 ,说明构造运动对矿化的直接控制。 (4)海西期、喜马拉雅期是区内两次最为重要的成矿阶段 ,其中喜马拉雅期的逆冲推覆褶皱 11作用引发了大规模的热卤水运移、循环 ,使成矿物质得以在有利的容矿部位沉淀成矿。 (5)白云石化可作为该区重要的找矿标志之一。在与区域构造线方向不一致的褶皱构造中应注意加大找矿力度。 (6)塔木矿床的深、边部 ,尚未进行工程控制 ,后期构造的破矿、成矿作用还有待于研究 ,尚有较大的 找矿空间存在。
