弧岩浆-热液成矿系统模型

2024年11月16日 11:49
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从该成矿系统区域地质环境、成矿作用等特征可以看出,甘孜-理塘洋壳向西俯冲产生的岛弧岩浆活动在义敦岛弧带的成矿作用中具有极其重要的作用。但在不同部位,由于构造环境和岩浆活动特征不同,因而成矿作用也显示出明显差异。

在岛弧南部,火山喷溢活动虽然也颇为活跃,但却以阶段性明显且每一阶段岩浆成分较单一为特征。在近万米的上三叠统中,火山岩浆活动基本仅集中在曲嘎寺组二段和图姆沟组二段中,在前者中,主要是基性岩浆活动的产物,中酸性成分火山岩很少;而后者中,以中性火山岩为主,基性和酸性火山岩很少。在火山活动中,未产生弧间裂谷等构造。显然,这一特点缺少了呷村、嘎依穷式火山成因块状硫化物矿床形成的构造条件。然而,火山岩系中成矿作用的缺乏却为其后岩浆侵入和热液成矿作用创造了十分良好的条件。

关于斑(玢)岩的产出环境、化学成分(包括微量元素)等的研究表明,它们和相伴生的火山岩具有同源特点。从斑(玢)岩的侵位地层最山灶陪新为图姆沟组,后被喇嘛垭组所覆盖,岩体的同位素年龄和火山岩地层时代基本接近,表明火山岩和斑(玢)岩的形成时间虽有先后,但均在卡尼阶之内,即在火山岩浆以大规模的喷溢-沉积作用基本结束后,深部岩浆房的压力明显减弱,少逗蠢部分岩浆只好沿其一些构造裂隙上侵,并在上侵过程中产生岩浆的分异,最后在地壳浅部形成闪长玢岩类和二长斑岩类小岩株、岩瘤、岩枝等。

作为成矿元素,由于在早期火山喷发-沉积过程中未能集中成矿,因此它们在晚期的侵入岩浆中得到相对集聚,在岩体基本冷凝定位后,富集于残余热液中。以络合物存在、运移的成矿物质,在周围环境的物理-化学条件发生变化时,分别形成斑(玢)岩型、矽卡岩型及浅成低温热液型矿床。不同类型矿床的形成环境是不一样的。

对于矽卡岩型矿床来说,从它仅产出在曲嘎寺组这一层位表明,其有关岩浆岩的侵位是较深的。另外,碳酸盐岩地层的存在也是必要的条件之一。当原始岩浆侵位到这样一个构造环境时,由于和围岩在成分上存在很大差异,造成岩浆流体和碳酸盐岩发生交代反应,在两者的接触带上形成无水的以石榴子石和辉石为主体的矽卡岩。但如果岩浆主体侵位较深,上部的碳酸盐地层中,层间构造裂隙又发育,残余的部分硅酸盐流体可继续上升,在碳酸盐岩的层间构造空间中,和不纯碳酸盐岩发生交代反应,形成红山式的层状矽卡岩。

由于矽卡岩是在围岩的构造空间较大的环境中形成的,矿物结晶普遍较粗大,因而粒间空隙也相对宽松,因此在矽卡岩产生之后,富含挥发组分的含矿残余流体,还可再次到矽卡岩中活动,在温度下降和组分梯度的影响下,对矽卡岩产生酸性淋滤交代作用,造成含矿络合物的分解,最后在阶段性矿化中构成矽卡岩型矿体。

斑(玢)岩型矿床目前仅产出在图姆沟组地层中,而且又多处在大断裂旁侧,矿床中构造裂隙发育,表明这类矿床形成深度相对浅于矽卡岩型矿床。当构成斑(玢)岩体的岩浆侵位到地壳浅部,在多组构造裂隙的影响下,形成了闪长玢岩类、二长斑岩类小岩辩手瘤、岩枝和岩脉,但在它们基本定位后,区域内构造活动的频繁,使基本固结的岩体中又产生了众多微裂隙,这样又为富挥发组分的残余含矿溶液活动找到了良好的空间。同样,在温度下降和组分梯度的影响下发生广泛的自交代作用,并形成不同的交代蚀变分带,其中钾长石化和石英绢云母化对岩体的改造最强烈,因而也使含矿络合物分解较彻底,所以在这两类蚀变带中铜矿化也最强。

关于成矿物质的来源,从对区内各类岩石中Cu等成矿元素的测试分析表明,火山岩和斑(玢)岩明显高于区内其他沉积作用形成的岩石,区内成矿元素的异常范围也基本和区域火山岩的分布相吻合(图4-24),因此成矿物质是构成区内火山岩和斑(玢)岩的岩浆从地壳深部或从地幔中带来的,它们在火山岩浆活动和岩浆侵入过程中逐步得到富集。从斑、玢岩的铜等成矿元素的含量总体高于火山岩,成矿作用又仅发生在斑(玢)岩定位之后的热液活动中,这一事实充分说明了这一点。

斑、玢岩型和矽卡岩型矿床形成模式可用图4-25概况。

图4-24 烂泥塘-雪鸡坪-春都斑岩铜矿带基岩铜含量等值线图

图4-25 中甸斑岩型和矽卡岩型铜多金属矿床形成模式