《西藏念青唐古拉地区铅锌多金属矿床特征与成矿规律》以作者承担的“念青唐古拉地区咸矿条件研究与找矿靶区优选和西藏念青唐古拉地区铜铅锌银矿产资源调查评价”项目成果资料为基础,通过地层层序分析、构造解析,及现代岩石学、矿床地球化学和成矿年代学等多种方法,系统分析了念青唐古拉成矿区自古生代以来的构造体制演化、铅锌多金属矿床特征、控矿要素、成因类型、矿床的时空分布规律及成矿系列,总结了不同类型矿床的综合找矿标志信息,圈定了矿产预测区和找矿靶区,为研究区进一步找矿明确了方向。
《西藏念青唐古拉地区铅锌多金属矿床特征与成矿规律》可供从事地质找矿、教学与研究人员参考和使用。
念青唐古拉地区是雅鲁藏布江成矿区继冈底斯斑岩铜矿成矿带之后新发现的又一重要的铅锌多金属成矿带,是我国新发现的十大原材料接替基地之一。自2000年以来,笔者和项目团队一直在念青唐古拉地区承担地质科研和地质矿产调查评价项目工作。
本书在吸收、消化前人研究成果的基础上,紧密结合项目科研团队承担的地质科研与生产项目实施过程中遇到的关键科学问题,通过地层层序分析、构造解析,及现代岩石学、矿床地球化学和成矿年代学等多种方法,系统分析了念青唐古拉成矿区自古生代以来的构造体制演化、铅锌多金属矿的控矿要素、成因类型、矿床的时空分布规律及成矿系列,取得如下主要成果与认识。
(1)通过地层层序分析与构造解析,结合大比例尺地质剖面测量,总结了研究区不同部位的沉积一构造学特征和差异,分析认为研究区南北分布的上石炭统一下二叠统来姑组碎屑岩一碳酸盐岩沉积建造具裂谷盆地沉积特征,来姑组建造具有深海一半深海斜坡相沉积特征,其间夹有基性和中酸性“双峰式”火山岩,并伴生热水沉积岩。研究区中部分布的来姑组建造具浅海相沉积特点,鲜有火山岩夹层,与其南、北两侧地层在沉积厚度上也有较大差异。结合区域构造演化特征,将念青唐古拉地区自南问北划分了4个Ⅳ级成矿地质构造单元,自南向北依次为扎雪一金达断隆、亚贵拉一龙玛拉断坳、都朗拉断隆、昂张一拉屋断坳。提出念青唐古拉地区构造演化为由晚古生代的断隆、断坳相间分布的地质构造格架至中新生代转换为新特提斯构造背景下的岩浆弧的认识。
(2)系统开展了研究区典型矿床系统对比研究。通过对亚贵拉铅锌多金属矿、拉屋铜铅锌矿、蒙亚啊铅锌矿、新嘎果铅锌矿及昂张铅锌矿等典型矿床的对比研究,提出研究区存在三大成矿系列(4个亚系列),即晚古生代海底喷流沉积铅一锌一重晶石一石膏矿床成矿系列、中生代燕山晚期与中酸性侵入岩浆活动有关的铁一铜一铅一锌一金矿床成矿系列、新生代早喜马拉雅期与中酸性侵入岩有关的钨一钼一铁一铅一锌矿床成矿亚系列及新生代晚喜马拉雅期与中酸性侵入岩有关的铜一钼一铁一铅一锌一银一金矿床成矿亚系列,建立了工作区热水沉积一岩浆热液叠加改造成矿模式。研究提出工作区主要矿种为铅锌银矿,主要找矿类型为层控型铅锌多金属矿和热液(矽卡岩)型钼铅锌多金属矿。层控型铅锌多金属矿赋存于断坳内的来姑组碎屑岩一碳酸盐岩建造中,热液(矽卡岩)型钼铅锌多金属矿则分布于断隆带岩浆岩外接触带的矽卡岩、角岩中或0~3km范围内的次级断裂破碎带内,为进一步找矿指明了方向。
(3)初步建立了大型矿集区尺度的铜铅锌多金属矿床组合模式。矿床组合模式是矿床形成过程的高度浓缩,也是找矿勘查一种有效的地质技术。地质、地球物理和地球化学多种技术方法的有效结合是找矿勘查实现重大突破的重要途径。通过在研究区开展大规模区域性地质矿产调查评价和矿床成矿系列研究,全面系统地分析和研究了区内地质、矿产、物探、化探、遥感等地质资料,从研究区成矿地质背景分析人手,综合地质异常、物化遥(物探、化探、遥感)异常信息,从区域内筛选成矿远景区,并通过异常查证,逐步缩小找矿靶区,确定含矿地质体,择优进行钻探工程验证。采用补充地质调查、成因矿物学、稳定同位素、矿物包裹体及原生晕测试研究等手段,对区内新发现的典型矿床进行研究,分析了不同类型矿床的主要控矿条件和找矿标志,系统总结了区域铜铅锌多金属矿找矿标志及成矿规律,建立了铜铅锌多金属矿综合信息找矿预测模型和典型矿床成矿模式。该找矿预测模型和成矿模式不仅对研究区层控型铅锌多金属矿和热液(矽卡岩)型钼铅锌多金属矿的发现和评价具有重要作用,而且对于整个冈底斯地区开展同类型矿床的找矿评价具有重要的指导意义,如金达找矿靶区应用热水沉积一岩浆热液叠加改造成矿模式在亚贵拉发现热水沉积岩和矽卡岩蚀变,然后通过地质填图配合大比例尺物化探剖面测量,发现赋存于火山碎屑岩与碳酸盐岩岩性界面的热水沉积一岩浆热液叠加改造型铅锌多金属超大型矿床。
(4)以成矿理论为指导,针对不同类型矿床,按照成矿模式,提出找矿思路和方向,同时,根据具体地质特征和岩石(矿石)的物性特征,建立有效的找矿技术方法组合,开展成矿预测和区域找矿评价研究,通过试验探索,结合找矿勘查部署,进行工程验证和控制。经过科技攻关,总结提出念青唐古拉地区科学找矿勘查程序,即在充分收集研究区内已有的地质、矿产、物探、化探、遥感资料的基础上,运用“3S”技术优选成矿远景区;在优选的成矿远景区开展1:5万化探扫面,进一步缩小找矿靶区。通过异常查证及矿点检查发现矿点、矿化点及找矿线索,选择有一定规模和远景的矿点开展普查评价,对主要矿体用探矿工程(钻探)验证,提交新发现矿产地和资源量。提炼的找矿技术方法组合为:“3S”技术十水系沉积物测量优选及缩小找矿靶区,大比例尺地质填图十土壤化探、激电剖面测量定位含矿地质体,工程验证圈定矿体。经反复实践,该技术方法组合在研究区是适用的和有效的。可以相信在相似的地质环境,这些方法组合仍然具有可借鉴性。
(5)全面系统地进行了区域成矿规律研究,总结了不同类型矿床的综合找矿标志信息,在成矿分析的基础上圈定了矿产预测区和找矿靶区,进一步明确了找矿方向。科学预测提出的成矿远景区16处,已提交矿产远景调查和矿产勘查项目验证,提出的成矿理论和有效找矿方法技术组合,被广泛应用于研究区部署的各类矿产勘查项目,均已取得了明显的效果,有力地指导了野外地质找矿工作。
本书是在河南省地质矿产局燕长海教授级高工、中国地质大学(北京)张寿庭教授的悉心指导下和项目科研团队的帮助下完成的。在研究过程中,受到中国地质科学院矿产资源研究所高一鸣博士、唐菊兴研究员的无私帮助,高一鸣博士在参加念青唐古拉地区成矿地质条件研究与找矿靶区优选项目过程中测试的许多稀土元素、微量元素及岩石年龄数据为本书提供了科学依据,唐菊兴研究员与笔者就研究工作多次交换意见,并一起讨论有关矿床成因等问题。在项目工作和本书撰写的过程中,笔者还得到了来自方方面面的大力支持和帮助,在此一并表示衷心感谢。
由于笔者知识水平有限,文中错误和不足之处在所难免,敬请各位专家学者批评指正。
1 绪论
1.1 选题依据与研究意义
1.2 研究现状与问题
1.2.1 研究现状
1.2.2 存在问题
1.3 拟解决的科学问题和研究内容
1.3.1 拟解决的科学问题
1.3.2 研究內容
1.4 研究思路与研究方法
1.4.1 研究思路
1.4.2 研究方法
1.5 完成的主要工作量
1.6 取得的主要成果及创新点
2 区域成矿地质背景
2.1 区域地层及沉积建造特征
2.2 区域构造及其演化特征
2.2.1 区域构造特征
2.2.2 区域构造演化
2.3 岩浆活动及岩浆岩建造
2.3.1 侵入岩
2.3.2 火山岩
2.4 区域地球物理特征
2.4.1 区域重力场特征
2.4.2 区域航磁场特征
2.4.3 区域重力场、磁场反映的壳幔结构特征
2.5 区域地球化学场特征
2.6 构造体制演化与区域成矿作用
2.6.1 晚古生代裂谷构造演化及其成矿作用
2.6.2 中生代弧-盆演化及成矿作用
2.6.3 新生代弧-陆碰撞及成矿作用
3 典型矿床地质特征
3.1 亚贵拉铅锌多金属矿床
3.1.1 矿区地质特征
3.1.2 矿体特征
3.1.3 矿石特征
3.1.4 成矿阶段划分
3.2 拉屋铜铅锌多金属矿床
3.2.1 矿区地质概况
3.2.2 矿体特征
3.2.3 矿石特征
3.2.4 成矿阶段划分
3.3 蒙亚啊铅锌矿床
3.3.1 矿区地质概况
3.3.2 矿体特征
3.3.3 矿石特征
3.3.4 成矿阶段划分
3.4 新嘎果铅锌多金属矿床
3.4.1 矿区地质概况
3.4.2 矿体特征
3.4.3 矿石特征
3.4.4 成矿阶段划分
3.5 昂张铅锌矿床
3.5.1 矿区地质概况
3.5.2 矿体特征
3.5.3 矿石特征
3.5.4 地球化学异常特征
4 矿床地球化学
4.1 矿石的元素地球化学
4.1.1 成矿元素地球化学特征
4.1.2 微量元素地球化学特征
4.1.3 稀土元素地球化学特征
4.1.4 同位素地球化学特征
4.2 围岩的元素地球化学
4.2.1 热水沉积岩的常量元素特征
4.2.2 热水沉积岩的微量元素特征
4.2.3 热水沉积岩的稀土元素特征
4.3 岩浆岩地球化学特征
4.3.1 亚贵拉岩浆岩地球化学
4.3.2 新嘎果岩浆岩地球化学
4.3.3 拉屋岩浆岩地球化学
4.4 流体包裹体特征
4.4.1 亚贵拉矿床流体包裹体
4.4.2 蒙亚啊矿床流体包裹体
4.4.3 新嘎果矿床流体包裹体
4.4.4 拉屋矿床流体包裹体
5 矿床成因类型及成矿模式
5.1 区域控矿地质条件
5.1.1 地层因素对成矿的控制
5.1.2 构造因素对成矿的控制
5.1.3 岩浆岩因素对成矿的控制
5.2 矿床成因类型及成矿模式
5.2.1 成矿时期划分
5.2.2 矿床成因及成矿模式
5.3 找矿准则确定及找矿模型建立
5.3.1 找矿预测准则
5.3.2 找矿模型的建立
6 区域成矿规律及找矿预测
6.1 矿床空间分布规律
6.1.1 矿床丛聚性分布规律
6.1.2 矿床带状分布规律
6.2 矿床时间分布规律
6.2.1 石炭纪-二叠纪成矿
6.2.2 中生代成矿
6.2.3 新生代成矿
6.3 矿床成矿系列
6.3.1 海西期喷流-沉积铜-铅-锌-重晶石-石膏矿床成矿系列
6.3.2 与燕山期中酸性侵入岩有关的铁-铜-铅-锌矿床成矿系列
6.3.3 与早喜马拉雅期中酸性侵入岩有关的钨-钼-铁-铅-锌-银-金矿床成矿亚系列
6.3.4 与晚喜马拉雅期中酸性侵入岩有关的铜-钼-铁-铅-锌-银-金矿床成矿亚系列
6.4 成矿远景区划分
6.5 主要成矿远景区评价
6.5.1 拉屋铜铅锌成矿远景区(A1)
6.5.2 昂张铅锌多金属找矿远景区(A2)
6.5.3 勒青拉-新嘎果铅锌银铁成矿远景区(A3)
6.5.4 扎雪铅锌银成矿远景区(A4)
6.5.5 亚贵拉钼铅锌多金属找矿远景区(A5)
6.5.6 野达松多铜铅锌多金属成矿远景区(A6)
6.6 找矿方向
7 结束语
7.1 取得主要成果
7.2 存在问题与不足
参考文献