巴基斯坦山达克铜金矿围岩蚀变与矿床成因

巴基斯坦山达克铜金矿国岩蚀变与矿床成因柴旺;罗丛莉;方中有 【摘要】巴基斯坦山达克铜金矿矿体呈似层状、透镜状,主要产于云英闪长斑岩中.矿体围岩蚀变十分强烈，且具有明显的分带性从中心向夕卜侧依次出现钾化-硅化带、 黄铁绢英岩化带，再到青磐岩化带.该矿床具有典型的钙碱系列斑岩型矿床特征.【期刊名称】云南地质 【年(卷)，期】2017(036)001 【总页数】5页(P91-95) 【关键词】围岩蚀变带;斑岩型铜矿;巴基斯坦山达克 【作者】柴旺;罗丛莉;方中有【作者单位】中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，云南昆明650051;中国有色 金属工业昆明勘察设计研究院，云南昆明650051;中国有色金属工业昆明勘察设计 研究院，云南昆明650051 【正文语种】中文【中图分类】P618.41山达克铜金矿位于伊朗、阿富汗、巴基斯坦三国交界附近的巴基斯坦境内，处于喜 马拉雅-阿尔卑斯褶皱带中部俾路支弧形构造带，属于俾路支成矿带查盖-腊斯成矿 亚区。受南西部阿拉伯板块和南东部印度板块的俯冲挤压形成向南弯曲的弧型构造。 有利的大地构造条件形成了该区丰富的矿床类型，其中最典型的就是Chaga 1斑岩 成矿带，斑岩铜矿带的含矿岩体为典型的钙碱性系列，为俯冲环境的产物，主要以 铜、金矿化为主。1.1地层山达克铜金矿北矿段出露地层从老到新依次为：古近系始新统Saindak组、渐新 统Amalaf组和第四系(图1)。(1) 古近系始新统Saindak组(E2s)该地层在区域上称Saindak建造，整合沉积在Rakhshani沉积建造的Juzzak组 之上，由泥灰岩、页岩、砂岩、石灰岩和火山岩组成，厚度变化大，约60m 1500m。该组可划分为三个岩性段，各段岩性如下：上段(E2s3):灰绿、棕色、栗色薄-中层粉砂岩、细砂岩偶夹薄层泥岩。中段(E2s2):灰、灰绿色薄-中层细砂岩、粉砂岩夹多层青灰、灰、浅褐一棕色生 物碎屑灰岩，生物碎屑灰岩一般层厚1m-2m，最厚达5m。其中可见有孔虫、腹 足类、双壳类、珊瑚类和藻类等化石。下段(E2s1):灰绿色夹灰色中-厚层粗砂岩、含砾砂岩、砂质砾岩及砾岩夹安山岩。 与下伏Rakhshani沉积建造的Juzzak组呈整合接触。(2) 古近系渐新统Amalaf组(E3a):在区域上称Amalaf建造，位于Saindak建造 之上，主要由灰绿色、灰色厚层-块状晶屑凝灰岩、凝灰岩，火山角砾岩和集块岩 组成，局部地段伴有安山岩熔岩。厚度10m150m。与下伏Saindak组(E2s)呈 整合接触。第四系(Q):主要分布在矿区中部及附近低凹的大部地区，为冲积、洪积、坡 积和残积层，以冲积、洪积层为主。由黑灰、绿灰、浅黄等杂色含砂砾粘土、沙砾 (岩块)粘土等组成，结构松散。1.2构造工作区位于Amalaf向斜核部，褶皱构造要素与区域基本一致，由核部向翼部出露 地层依次为Amalaf组中基性火山岩、Saindak砂岩、泥岩，在核部发育闪长玢岩、 石英闪长斑岩岩株和安山质斑岩脉。矿区断裂发育，断层众多，其中F1断层为区域性山达克断裂的一部分。各断层主 要特征简述如下：(1) 山达克断裂(F1):在矿区内紧邻北矿段，是矿段的边界构造，走向近东西，倾 向不清，呈反“S”型展布，压扭性左行平移性质，该断裂两侧分别发育次级分支 断裂，并受其平移影响而产生牵引变形。(2) Amalaf断裂(F2):该断裂呈南北向纵贯山达克矿区，近于直立产出，西盘抬升、 东盘下降，具有显著的张剪性特征，断裂充填物主要为岩体、岩脉，在F1断裂南、 北两盘分别形成向南、向北收敛的“扫帚”断裂群。1.3岩浆岩矿区火山岩作为地层之夹层，分别赋存于古近系始新统Saindak组(E2s )和渐新统 Amalaf组(E3a )中，形成时代为始新世渐新世，由安山岩、凝灰岩、集块岩等组 成。该区侵入岩以中新世的浅成-超浅成中基性侵入岩为主，多期次沿近南北向 Amalaf断裂及Amalaf向斜交汇的部位侵入，以岩株状侵位于Amalaf向斜构造 核部古近系始新统山达克(Saindak)组砂、板岩中，平面上呈近南北向不规则带状、 串珠状，由多个复式小岩体岩体(株)构成。岩体与围岩呈港湾状接触，围岩具角岩 化。主要岩石类型有闪长玢岩、云英闪长斑岩及少量安山斑岩、闪长斑岩脉等。 区内岩脉和岩墙主要有安山斑岩、闪长岩等，是矿区内侵入最晚的岩浆岩。其规模 不一，长度从数十米到数百米，宽度从几十厘米到数十米，局部可达数百米，并将 北东向展布的火山沉积岩和东西向展布的岩浆岩切割。在地貌上，岩墙、岩脉呈突 起状。1.4围岩蚀变1.4.1围岩蚀变类型及形式矿区围岩蚀变较强，并普遍经受了多种蚀变的叠加，围岩蚀变类型主要有绢云母化、 硅化、绿泥石化、绿帘石化、钾长石化、黑云母化、粘土化、钠长石化等。(1)绢云母化：是矿区内最具特征的蚀变之一，矿区呈三种形式：斜长石绢云母化：首先是斑晶的绢云母化，常沿裂隙或从环带中心开始，逐渐向外 扩张。交代不完全时，外圈常得于保留，其与绢云母接触的边缘往往出现钠长石化; 交代完全时，则整个斑晶都被鳞片状绢云母集合体所取代，只保留假像。之后，当 绢云母化作用足够强时，则基质斜长石也被绢云母化。黑云母的绢云母化：初始常表现为黑云母发生褪色现象，当作用增强时，则被绢云 母鳞片状集合体所取代。在黑云母变化过程中，常析出赤铁矿、磷灰石等，并常和 黄铁矿、黄铜矿等伴生。绢云母脉：绢云母常和石英、金属硫化物一起以脉的形式产出。(2) 硅化：是矿区内分布最广的蚀变作用，有多期性：早期硅化：表现为微粒石英集合体呈弥散性分布，粒径多0.01mm1mm ;中 期硅化：主要以基质中的石英次生增大为特征，常与绢云母、黄铁矿伴生，是绢英 岩化带的主要标志；晚期硅化：以脉状发育为特征，特别是含黄铜矿脉体的存在，是富矿体的重要标志。(3) 绿泥石化：绿帘石化在矿区普遍发育，构成岩体的外蚀变带(青磐岩化带)，同时 叠加在其余蚀变带上。它表现为构成青磐岩的矿物(绿泥石、钠黝帘石、黄铁矿等) 的交代现象和碳酸盐等岩脉的产出；岩体边缘蚀变带中绿泥石、绿帘石呈团块状或 脉状的出现，使岩石颜色变暗。石膏化：在矿区较普遍，呈细脉状、脉状，沿岩石节理、裂隙产出。(5) 钾长石化：在矿区内地表及深部(600m标高)较弱或偶见。主要表现形式有二种: 次生钾长石和石英在岩石中呈不均匀团块状分布，或呈它形晶充填于石英颗粒间; 次生钾长石和碳酸盐等矿物一起呈脉状分布。(6) 黑云母化：在矿区内地表及深部(600m标高)较弱或偶见。黑云母化较钾长石化 相对强，且为区内钾化硅带的主要蚀变矿物，为新生成的黑云母呈细鳞片状集合体 沿岩石裂隙呈脉状分布，少部分呈不均匀状交代角闪石和基质中的斜长石。(7) 钠长石化在矿区内地表及深部(700m标高)较弱或偶见。钠长石化远不及黑云母 化强烈，但仍清楚可辩。是在斑岩体定位后，早期发生的一种面型蚀变作用，主要 表现为斜长石的去钙作用，使岩石中斜长石部分变成了钠长石。另外，在成矿作用 晚期，常出现一些脉状钠长石，共生有钾长石和石英。(8) 粘土化仅在局部地段出现，强度不大。主要表现为斜长石、中长石的粘土化。1.4.2蚀变分带特征矿区岩体蚀变强烈、分带明显，由中心向外、由下至上为钾化带、黄铁绢英岩化带， 再到青磐岩化带，具典型的钙碱系列斑岩型矿床的分带特征(图2)。(1) 钾化硅化带(Kp):此带在岩体的地表及深部(700m标高以上)均未见，仅在 15#(ZK1503、ZK1501)、19#(ZK1901)的钻孔中局部见到。以钾交代和硅化为特 征，蚀变岩发育有各种方式形成的大量黑云母和石英，伴有极少量钾长石。(2) 绢英岩化带(Phl):此带在矿区地表主要分布在3#11#线，厚10m 120m , 深部各见矿孔中均可见，厚一般20m60m。蚀变矿物组合主要由绢云母化、硅 化、黄铁矿化、黄铜矿化组成。青磐岩化带(Prl):分布于绢英岩化带的外缘，地表0#15#线间有零星出露， 深部厚一般30m，以青磐岩化为特征。它表现为构成青磐岩的矿物的交代现象和 碳酸盐岩脉的产出。矿化分布于绢英岩化带相邻部位的脉状矿体为主，同时叠加在 其余蚀变带上，使矿化增强，但一般矿化较弱或无矿化。2.1矿体形态矿体总体呈透镜状产于云英闪长斑岩体中的绢英岩化带内，云英闪长斑岩体是矿区 重要的含矿岩体，矿体形态受岩体形态控制，总体呈带状分布，总体走向北65西， 倾向北东，倾角6075,局部近地表受次生淋漓作用改变呈近水平分布。空间 上呈纺锤”状，平面上为不规则的带状，在剖面上呈似层状-透镜状，具分枝复 合现象。控制矿体长800m，最大斜深450m，最大垂深409.29m，最低标高 496m。矿体厚3.56m 199.76m，平均厚64.27m，厚度变化系数80%，厚度 变化较稳定；单工程铜品位0.203%1.203%，单样品最高2.663%，矿体铜平 均品位0.373%，品位变化系数60.12%，品位变化均匀。伴生Au单工程品位 0.016 1.80g/t，单样最高 1.80g/t，矿体平均 0.15g/t。从 926m 950m 标高 以上见少量氧化矿，以下为硫化矿。2.2矿石质量矿区矿物成分简单，金属矿物主要有10种，脉石矿物主要有12种。其中，金属 矿物主要有硫化物、氧化物、自然元素和碳酸盐类；脉石矿物以硅酸盐为主，次有 硫酸盐类、碳酸盐类、磷酸盐类和氧化物类。含铜矿物以黄铜矿为主，次为孔雀石、硅孔雀石、斑铜矿等。金属矿物主要为硫化物类：黄铜矿、斑铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、辉钼矿 等。山达克铜矿矿石结构主要结晶结构和交代结构。绝大多数黄铜矿、斑铜矿、磁黄铁 矿、磁铁矿、赤铁矿及部分黄铁矿等呈它形晶结构。它形晶黄铜矿集合体以浸染状、 细脉浸染状和细脉状产出。期次，矿石中常见黄铜矿交代黄铁矿、斑铜矿等特征。 本矿体的矿石构造一般较简单，硫化矿石以细脉浸染状构造为主，其次为浸染状构 造和脉状构造，角砾状构造仅局部见到；氧化矿石为鲕状-豆状构造。2.3矿体围岩矿体围岩主要为云英闪长斑岩，有少量安山斑岩、闪长斑岩和角岩。顶、底板围岩 具铜矿化，与矿体呈渐变过渡，其界线只能通过化学分析确定。矿体北部、西部围 岩以云英闪长斑岩为主，东部、南部围岩以云英闪长斑岩及少量角岩为主。矿体围 岩含铜一般 0.013%0.193%，平均 0.083%。矿床位于Amalaf向斜轴部与近东西向的Saindak断裂(F1)、近南北向Amalaf断 裂(F2)交汇部，产于中一基性钙碱系列的浅成斑状复式岩体中。与区内成矿作用有关的岩浆活动形成于喜马拉雅造山晚期，属于造山碰撞条件下印 度洋板块向亚欧板块俯冲形成的壳幔熔融型熔浆，类型为钙碱系列中基性-中酸性 岩浆，在其初始岩浆形成过程中携带了大量水汽挥发物，并萃取了围岩及原岩中的 成矿物质。成矿物质主要来自岩浆热液，晚阶段也可能有循环大气降水的混合，成 矿载体主要为斑岩体。本区矿体集中赋存在斑岩体内，斑岩铜矿化的载体主要为云 英闪长斑岩。本区矿床主要产于古近系始新统Saindak组二段(E2s),该段岩性以砂岩、页岩为 主夹中基性火山岩(石英闪长斑岩等)，其中石英闪长斑岩为主要的含矿层。砂岩、 板岩对热液和含矿热液的扩散具有隔挡或封闭”作用，围岩对控制矿床形成重要 成矿条件。综上所述，山达克(Saindak)北矿段矿床成因类型为浅成岩浆热液型矿床，工业类 型属斑岩型铜(金)矿床。【相关文献】1 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院.巴基斯坦山达克铜金矿北矿段详查土地质报告R.2014.2 张洪瑞，侯增谦，宋玉财等.斑岩铜矿床在东特提斯成矿域中的时空分布特征J.地质学报，2009.3 陆彦特提斯斑岩铜矿域及其成矿大地构造背景J,西藏地质，2002.4 姬祥永伊朗-巴基斯坦斑岩铜矿带的土地质特征及成矿规律D.长沙：中南大学，2013.