川西龙门山中段彭州式铜矿构造与成矿关系研究

摘要

扬子地块西缘是我国重要的铁铜等黑色、有色、稀土及贵金属成矿带,以独特的构造演化过程和丰富的矿产资源分布为特征,其中川西龙门山地区,以由一系列前震旦纪变质—岩浆杂岩和古生界、三叠系地层构成的规模巨大的逆冲推覆构造为特征,一直是国内地质研究的热点地区。“彭灌杂岩”是其中出露面积最大的前震旦纪变质—岩浆杂岩,并以产出马松岭铜矿床为地质界所关注。在本次国土资源部部署的全国矿产资源潜力预测评价工作中,将彭州式铜矿床(马松岭铜矿)类型纳入全国资源潜力评价项目子课题,其中“川西龙门山中段彭州式铜矿构造与成矿关系研究”是此次潜力评价子课题的分支课题。课题组最终研究成果不仅有利于指导区域同类型矿床的成矿预测及资源潜力评价工作,而且将为扬子陆块西北缘基底构造特征研究提供理论基础。
　　 论文在综合搜集和分析了有关研究区板块—地体构造成矿理论研究的基础上,结合野外实地考察,将龙门山构造的形成和演化过程分为洋盆和岛弧发育期、亲弧地体—增生构造期、被动陆缘发育期和陆内俯冲—推覆滑覆构造期四个演化阶段,形成的构造分带包括前龙门山带、后龙门山带、陆架推覆构造带、基底推覆构造带四种。彭灌地体、轿子顶地体、大滩等不同类型的地体同处在龙门山构造带上正是通过地体的增生而完成的。首先,各地体被相同的扬子型地层南华纪(NH)—古生代(Pz)盖层覆盖。再者,从新的康定地体年龄为791±10Ma,轿子顶地体南华纪年龄为800Ma～850Ma,晋宁—澄江期花岗岩侵入年龄为792±11Ma和793±11Ma,说明岛弧增生时间为澄江期。岛弧地体的形成与洋壳俯冲极性密切相关。龙门山岛弧地体的形成是其西北侧可能曾经存在的洋壳向东俯冲,或是其东南侧的龙门山—安宁洋壳向北西俯冲形成的,一直存有争议。在元古界龙门山带上,沿构造走向,出现类型不同的洋岛—岛弧、成熟弧、张裂弧地体表明:①这些地体原本不是同一构造带、同一构造环境的产物。②在扬子原地块以西的海域中,存在类型不同,发育历史不同的亲弧地体。③它们是在增生于扬子大陆时,拼贴于同一构造带中,并构成了整个扬子地块西缘的地体构造成矿带。带内产有轿子顶铁—锌—铜矿床、槽子沟铅—锌—铜和马松岭铜—锌矿床。通过对马松岭铜锌矿系列、通木梁铁锌铜矿系列和槽子沟铅锌铜矿系列的对比分析,建立了岛弧构造成矿模式。
　　 研究区内岛弧火山活动和龙门山推覆构造作为重要的地质构造事件,马松岭矿区地体不可避免地经历了岛弧构造环境成矿和后期推覆构造的叠加改造,通过深入分析马松岭矿区出露最多的火山岩—辉绿岩体及含矿火山围岩—变凝灰岩、夹缝岩矿区火山岩稀土特征以及研究区内的蛇绿岩套组合特征等,确定了矿区内变火山岩的化学成分介于拉斑玄武岩系列及高铝玄武系列之间,属过度类型;含矿围岩基本属钙碱性系列,证实了中基性岩以岛弧拉斑玄武岩系列为主,中酸性岩以钙碱性系列为主,形成于成熟岛弧环境。
　　 通过开展1/5万构造简测及构造薄片鉴定等工作,从宏观和微观上综合分析马松岭矿区断裂构造和褶皱构造等构造变形特征。马松岭矿区共有矿体27个,多为透镜状、似层状、扁豆状,受构造作用的影响,沿走向和倾向方向均有膨胀、狭缩、尖灭再现和分层复合等现象,显现出构造对成矿形成与分布的控制作用。根据研究内地层形变的各种构造形迹,将区内构造类型划分为北北西向雁列式和北东向逆冲推覆构造两种。其中,雁列式构造整体上是由元古界黄水河群绿片岩系组成的复式褶皱群,局部来看,组成雁列式构造的各级断裂、褶皱构造,是由黄水河群变质岩系构成的大型韧性剪切系统,初步研究结果表明,马松岭矿区铜矿体附近往往伴随有韧性剪切作用的发生,而韧性剪切系统与成矿并没有必然的联系;北东向逆冲推覆构造形成时代较新,反映了三叠纪以来来自北东南西方向上巨大的挤压应力,以发育“飞来峰”和叠瓦状断裂为显著特点;根据二者的平面展布形态、构造出露特征及其动力学标志,将其划分为包容和交接两种复合关系,即“雁列式”构造包容于北东向逆冲推覆构造体系中,在研究区南部二者呈反接关系。区域彭灌、大滩、轿子顶地体均为NNW-NNE向,而马松岭地区构造类型呈近SN向,从超基性岩体南北向展布特点,结合断续出现在红岩一带的呈北北西向展布的蛇绿岩套特征,可以判断为先期北北东向北北西方向低角度逆时针旋转所至,构造应力早期(Pt)为NNE-SN,右行+逆冲;晚期为左行+逆冲。
　　 由国土资源部部署的全国资源潜力评价项目,是以成矿系列理论为指导,采用矿床模型综合地质信息评价预测方法,全面利用已有地质构造、成矿规律研究和物探、化探、重砂、遥感等解释成果,提取成矿信息,建立区域评价预测模型。做为此次潜力评价子课题的分支课题,“川西龙门山中段彭州式铜矿构造与成矿关系研究”证明了岛弧活动背景下龙门山铜多金属成矿带的存在。在该带内,以马松岭铜矿床为典型矿床,采用模型类比综合信息地质单元法,按照以成矿(预测)要素浓集的面积最小、含矿率最大的空间范围圈定原则,以地质信息为基础,结合地、物、化、遥信息综合。采用计算机与人工配合方法,利用成矿必要条件的综合信息地质单元叠加,圈定最小成矿地质单元,对预测工作区内相同地质背景下铜矿资源潜力进行评价。