廣西中甸-義敦島弧春都斑巖銅礦床地質(zhì)特征及成因分析

廣西中甸-義敦島弧春都斑巖銅礦床地質(zhì)特征及成因分析

春都巖金礦位于云南省隆陽市45方向，全長23公里（圖1a）。1977年,云南省地礦局第七地質(zhì)隊在開展雪雞坪銅礦詳查工作的過程中發(fā)現(xiàn)了外圍的春都銅礦。1980～2008年,云南省地礦局八○一隊、云南華西礦業(yè)資源有限責任公司、迪慶蘭寶靈礦業(yè)有限公司等先后在春都礦區(qū)布置13個探礦鉆孔,其中3個鉆孔見工業(yè)銅礦體,銅礦體厚14.73～67.67m。2009年以來,中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設計研究院云南銅鑫礦業(yè)有限公司在綜合分析研究春都礦區(qū)前期勘查成果的基礎上,對礦區(qū)實施“普查-詳查”找礦工程,多處揭露較好的礦(化)體。已有工程證實,礦區(qū)找礦潛力較大。但前人對與斑巖成礦有關的圍巖蝕變研究幾乎空白,開展圍巖蝕變與礦化特征研究,對指導礦區(qū)深入找礦具有重要意義。1義武-中1-晚三疊世-中酸性火山巖島弧帶春都斑巖銅礦區(qū)地處巴顏喀拉-甘孜褶皺系印支期義敦-中甸島弧帶南端(圖1a)。區(qū)內(nèi)主要出露三疊系,下、中三疊統(tǒng)以淺海相碳酸鹽建造為主,局部夾有中基性火山巖建造,厚1500～2000m;上三疊統(tǒng)是一套復理石建造和基性、中酸性火山巖建造,厚逾萬米。區(qū)內(nèi)總體為被斷裂破壞的紅山復式背斜,由一系列NNW向緊密線性褶皺和同向斷裂組成。侵入巖主要為印支期中性-中酸性淺成斑(玢)巖。各巖體多呈NNW向展布,大體與區(qū)域構造線方向一致(鄒國富等,2009)。義敦-中甸島弧構造帶的形成經(jīng)歷了四個重要演化階段: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)生同熔型中性-中酸性巖漿活動;侏羅紀-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;喜瑪拉雅早期本區(qū)主要表現(xiàn)為陸內(nèi)伸展裂陷,發(fā)育富堿斑巖(侯增謙等,2001,2004)。2巖石巖石學特征礦區(qū)廣泛出露印支期閃長玢巖(圖1b),巖體西與安山巖接觸,東與角巖化板巖接觸,南、北均延出礦區(qū)范圍外,巖體呈巖株狀產(chǎn)出,沿北西向展布,傾向東,傾角50°～70°?；◢忛W長斑巖主要在礦區(qū)中部春都河附近(0線、1線)出露,據(jù)鉆孔巖芯詳細觀察分析,在3線～4線間,可見花崗閃長斑巖脈侵入到閃長玢巖中。閃長玢巖體中的鋯石LA-ICP-MSU-Pb年齡為212.1±2.5Ma,成礦花崗閃長斑巖鋯石LA-ICP-MSU-Pb年齡分別為217.3±1.8Ma和217.5±1.9Ma,均為印支期的產(chǎn)物。本區(qū)的花崗閃長斑巖中可見閃長玢巖捕虜體,鉆孔巖心中花崗閃長斑巖脈兩側出現(xiàn)對稱褪色現(xiàn)象(兩側為絹云母化閃長玢巖),說明閃長玢巖早于花崗閃長斑巖形成。根據(jù)礦區(qū)巖石標本薄片鑒定結果(圖2),區(qū)內(nèi)復式巖體的主體為閃長玢巖,其次為花崗閃長斑巖,局部還有煌斑巖脈侵入。閃長玢巖具斑狀結構,斑晶成分主要為斜長石和角閃石,有少量的石英、正長石,其中,斜長石發(fā)育較好的環(huán)帶構造,An為31～37,為中長石,屬于中性斜長石?；|(zhì)為微粒-細粒的斜長石,副礦物中見少量呈柱狀或六邊形的磷灰石和渾圓狀的鋯石?；◢忛W長斑巖具斑狀結構,斑晶成分主要為斜長石、黑云母、石英和少量的正長石,其中,斜長石發(fā)育較好的環(huán)帶構造,An為27～28,為更長石,屬于酸性斜長石。基質(zhì)為微粒-細粒的斜長石。巖石化學分析測試結果表明,閃長玢巖(5個樣品)中SiO2含量變化于55.82%～59.39%之間,平均含量為57.14%;K2O含量在1.23%～3.18%,平均2.61%;Na2O含量在2.89%～5.38%,平均4.39%,巖石樣品的化學成分接近于中國閃長巖的平均化學成分?；◢忛W長斑巖(4個樣品)SiO2含量在61.37%～68.53%,變幅較大,平均64.80%;K2O含量在2.19%～7.16%,變幅較大,平均4.53%;Na2O含量在2.14%～5.34%,平均3.60%,巖石樣品的化學成分接近于中國花崗閃長斑巖的平均化學成分。綜合礦區(qū)侵入巖的結構構造、礦物組合以及巖石化學特征,且區(qū)內(nèi)閃長玢巖、花崗閃長斑巖的里特曼指數(shù)分布于2.60～4.37之間,平均為3.29。因此,春都礦區(qū)侵入巖總體屬于鈣堿性巖系列(太平洋型)(邱家驟等,1991),與產(chǎn)于活動大陸邊緣島弧環(huán)境中的中酸性巖相似(唐仁鯉等,1995)。區(qū)內(nèi)已圈定5個礦體,其中4個圍繞花崗閃長斑巖大致平行排列。礦體走向NNW,傾向NE(圖1b),傾角約45°,呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,在走向和傾向上有分枝復合和尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。賦礦巖性主要為閃長玢巖、花崗閃長斑巖。礦石礦物以黃鐵礦、黃銅礦為主,可見少量磁鐵礦、方鉛礦和零星斑銅礦、輝鉬礦等;脈石礦物以石英、斜長石、鉀長石、絹云母、黑云母、碳酸鹽巖、綠泥石、綠簾石為主。礦化類型主要為細脈狀、浸染狀,黃鐵礦、黃銅礦呈脈狀分布在石英-方解石脈中或呈浸染狀分布在蝕變巖石中,黃鐵礦化普遍較強。工業(yè)礦體中的銅品位變化較大,一般在0.2～1.5%之間。據(jù)目前勘探資料,銅礦床可達中型規(guī)模。3雕刻類型和特征礦區(qū)內(nèi)主要蝕變類型有:鉀化、硅化、黑云母化、絹云母化、青盤巖化以及粘土化。3.1斑晶和基質(zhì)結構鉀化是礦區(qū)內(nèi)典型的高溫蝕變類型,處于含礦巖體的中心部位。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)(圖2-a)。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,結晶粒度變大,自形程度變高,表面比較干凈。鉀化巖石中常伴有較強的浸染狀及細脈狀硫化物礦化(范玉華等,2006;譚康華等,2007;楊志明,2008;陳淵等,2008)。3.2石英網(wǎng)狀分布硅化在本礦區(qū)是最普遍存在的蝕變類型,特別是構造裂隙發(fā)育地帶蝕變更為強烈,常與鉀化、黑云母化、絹云母化并存。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。3.3代基質(zhì)成巖與構造黑云母化是鉀化的另一種形式,在礦區(qū)局部有分布。主要表現(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)(圖2-b)。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。黑云母交代角閃石不徹底時,黑云母和角閃石共存;交代徹底時,則僅保留角閃石的假象。黑云母化巖石中銅礦化相對較弱(周忠政等,2008;方月新等,2009)。3.4鱗片狀中間體和斑晶的發(fā)育絹云母化是礦區(qū)內(nèi)最常見的蝕變類型,絹云母多和次生石英組成絹英巖產(chǎn)出。主要表現(xiàn)為新生成的絹云母呈細小鱗片狀集合體交代基質(zhì)和斑晶(圖2-c)。絹云母交代斜長石斑晶不徹底時,仍可見斜長石的環(huán)帶結構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。3.5角閃石斑晶鈉蚤灶石化青磐巖化位于礦區(qū)的外圍,特征是綠泥石、綠簾石呈團斑狀交代斑晶和基質(zhì)(圖2-d)。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。該類蝕變巖中內(nèi)無明顯的銅礦化現(xiàn)象。3.6粘土化的主要蝕變礦物區(qū)內(nèi)的粘土化主要為高嶺石化(泥化),高嶺石是玢巖中粘土化的主要蝕變礦物。高嶺石一般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。4蝕變帶與特征礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變在空間分布上有明顯的分帶性。根據(jù)圍巖蝕變組合特征、連續(xù)發(fā)育程度,從花崗閃長斑巖中心向外,大致可將區(qū)內(nèi)蝕變劃分為6個帶(圖5)。銅礦化強度與蝕變帶關系密切(楊斌等,2004;尹意求等,2005;魏振偉等,2007)。4.1含礦蝕變帶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,總體呈陡立的“針尖”狀,略往NE傾斜,并與礦體傾向相近(圖5),是礦區(qū)最重要的含礦蝕變帶之一,在礦區(qū)內(nèi)僅見零星露頭,主體尚未出露或揭露。本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和石英。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,常見黃銅礦沿裂隙充填在黃鐵礦中(圖3-a)。該蝕變帶的黃銅礦化強烈,銅的品位較高,最高可達1.64%(圖4)。4.2硅化鉀化帶絹英巖化帶圍繞硅化鉀化帶分布,位于硅化鉀化帶之外,主要發(fā)育于閃長玢巖體中,尤其發(fā)育于構造裂隙或破碎帶等熱流體對流循環(huán)強烈的地帶,其產(chǎn)狀與硅化鉀化帶相近(圖5)。帶內(nèi)蝕變類型以絹云母化、硅化為主,鉀交代作用微弱,主要蝕變礦物為石英、絹云母等。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細網(wǎng)脈狀、脈狀或浸染狀分布(圖3-b)。但本蝕變帶內(nèi)以發(fā)育較強的黃鐵礦化為主,黃銅礦化不均勻,大部分礦(化)體中的銅品位低于0.5%(圖4),平均品位約為0.14%。4.3蝕變礦物組合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,可獨立存在(圖5)。主要蝕變類型包括硅化、黑云母化。主要蝕變礦物組合為黑云母、石英。硅化黑云母化帶中的黃銅礦呈網(wǎng)脈狀分布在石英脈中(圖3-c),或黃銅礦呈浸染狀分布在硅化黑云母化閃長玢巖中。帶內(nèi)礦化比較強烈,銅品位比較高(圖4),平均品位約為0.50%。4.4帶內(nèi)蝕變礦物硅化帶主要分布在絹英巖化帶中,可獨立存在(圖5),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。常見石英脈沿破碎帶或裂隙充填,并大量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,其中暗色的石英脈中黃銅礦含量較高。4.5綠傘石、綠泥石化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,主要蝕變礦物有綠簾石、綠泥石、絹云母、石英等。蝕變帶內(nèi)僅局部有微弱的黃銅礦化現(xiàn)象(圖3-d),含礦巖體銅的平均品位為0.07%,其他部位均無明顯的黃銅礦化現(xiàn)象(圖4)。4.6高嶺石化學類型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、碳酸鹽等。帶內(nèi)礦化強度最弱,除常見黃鐵礦化和局部方鉛礦化外,少見銅礦化。5蝕變帶與礦化關系(1)礦區(qū)圍巖蝕變較為強烈