賈濤
(①中南大學(xué)有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室地球科學(xué)與信息物理學(xué)院長(zhǎng)沙410083②新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)研究所烏魯木齊830000)
新疆阿克陶縣得克鉛鋅礦成礦地質(zhì)特征及成因淺析
賈濤①②
(①中南大學(xué)有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室地球科學(xué)與信息物理學(xué)院長(zhǎng)沙410083②新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)研究所烏魯木齊830000)
新疆阿克陶縣得克鉛鋅礦位于克孜勒塔格-庫(kù)斯拉甫銅鉛鋅成礦帶,鉛鋅礦化主要產(chǎn)于中上古生代坳陷沉積的一套淺變質(zhì)的海相或海陸交互相的碳酸巖-碎屑巖建造地層中,初步認(rèn)為該區(qū)具有層控?zé)嵋焊脑煨豌U鋅礦化特征。
鉛鋅礦地質(zhì)特征得克阿克陶縣成因
新疆阿克陶縣得克鉛鋅礦位于新疆維吾爾自治區(qū)阿克陶縣境內(nèi),地處西昆侖褶皺帶克孜勒塔格-庫(kù)斯拉甫銅鉛鋅多金屬成礦帶。西昆侖褶皺帶是以早古生代地層為基底的褶皺帶,克孜勒塔格-庫(kù)斯拉甫銅鉛鋅成礦帶銅、鉛、鋅多金屬礦化十分普遍,是新疆西昆侖成礦區(qū)重要的多金屬成礦帶。
1.1 地層
區(qū)域出露主要地層有泥盆系、石炭系、二疊系、侏羅系,白堊系、第三系和第四系。主要賦礦地層有泥盆系、石炭系、第三系。
1.2 構(gòu)造
該區(qū)區(qū)域構(gòu)造屬于鐵克里克斷隆,構(gòu)造線方向?yàn)楸北蔽鳎夏蠔|向,主要構(gòu)造骨架是晚古生代早期形成的切割地殼深部較大,延伸較長(zhǎng)的硅鋁層基底斷裂,在區(qū)域構(gòu)造發(fā)展和對(duì)層控鉛鋅礦的成礦控礦方面都起著很重要的作用,形成了引人注目的層控鉛鋅礦帶。
克孜勒陶-庫(kù)斯拉甫斷裂是區(qū)內(nèi)的主干斷裂,呈北北西-南南東向展布,縱貫Pb、Zn、Cu成礦帶,與旁側(cè)科克然斷裂、塔木-恰特?cái)嗔呀M成一組北北西向的斷裂破碎帶,控制著Pb、Zn、Fe、Cu等金屬礦產(chǎn)分布,次一級(jí)塔木、卡蘭古等斷裂則控制著Pb、Zn礦床的形成。前人成果認(rèn)為,由于該區(qū)陸殼受引張應(yīng)力的作用,形成了等距離的應(yīng)力軌跡,使該區(qū)出現(xiàn)了礦床局部集中,大致成等距離分布的成礦現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)層控Pb、Zn等多金屬礦產(chǎn)同時(shí)受褶皺構(gòu)造控制,主要表現(xiàn)受控于向斜構(gòu)造,這些向斜構(gòu)造往往原來(lái)就是半地塹式的斷陷盆地,礦源層發(fā)育,此構(gòu)造環(huán)境往往易形成含鹵水的巖石沉積,對(duì)同生沉積的礦產(chǎn)形成十分有利,利于礦床的形成。
1.3 巖漿巖
區(qū)域內(nèi)巖漿巖活動(dòng)較弱,大面積的巖漿活動(dòng)都在克孜勒塔格-庫(kù)斯拉甫斷裂以西,主要以中元古代花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖為主,其次是晚古生代的花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母花崗巖、灰色、淺肉紅色似斑狀二長(zhǎng)花崗巖。
1.4 地球物理特征
據(jù)該地區(qū)布格重力異常等值線平面圖的成果表明,該區(qū)屬于西昆侖-葉爾羌重力梯度帶的東側(cè),重力異常值為-125~-200毫伽,異常值東高西低。該區(qū)目前尚未開(kāi)展重力場(chǎng)調(diào)查工作,致使區(qū)內(nèi)的區(qū)域布格重力異常特征不清。該區(qū)以平靜的負(fù)磁場(chǎng)為背景,其上迭加一些局部正異常,負(fù)磁場(chǎng)往往是前寒武系結(jié)晶變質(zhì)帶和第四系松散沉積物的反映,而正異常是中上古生代坳陷沉積所引起。
1.5 地球化學(xué)特征
1∶20萬(wàn)克孜勒幅化探成果表明,塔木-卡蘭克托克拉克鉛鋅銅多金屬成礦帶處于Pb、Zn、Cu、Ag、Fe、Au異常帶中(表1、表2、表3)。
表1 克孜勒幅有益元素平均含量表10-6
表2 棋盤(pán)小區(qū)各時(shí)代地層主要有益元素含量對(duì)比表10-6
表3 泥盆、石炭系地層成礦元素含量對(duì)比表10-6
從表1可以看出,區(qū)內(nèi)有益元素豐度值普遍較高,特別是Pb、Zn、Cu等成礦元素含量高達(dá)175×10-6~290× 10-6,為Pb、Zn、Cu的成礦提供了豐富的資源;從各地層的豐度值表明,泥盆、石炭系地層是Pb、Zn、Cu成礦最有利的含礦層位,可視作為礦源層,其中又以中泥盆統(tǒng)克孜勒陶組上亞組、下石炭統(tǒng)卡拉巴西塔克組和和什拉甫組的含礦性最佳,為礦床形成提供了礦源,從目前已發(fā)現(xiàn)的礦(點(diǎn))床中得到了證實(shí),也為今后在區(qū)內(nèi)尋找Pb、Zn、Cu礦產(chǎn)指明了方向。
礦區(qū)出露地層為中上古生代坳陷沉積,為一套淺變質(zhì)的海相或海陸交互相的碳酸巖-碎屑巖建造,主要為白云巖、灰?guī)r、千枚巖、砂巖、頁(yè)巖等。礦區(qū)主要為泥盆系和石炭系,石炭系是本礦區(qū)主要的賦礦地層,見(jiàn)圖1。
圖1 得克鉛鋅礦地質(zhì)圖
2.1 地層特征
石炭系為礦區(qū)的主要含礦地層,它與上泥盆統(tǒng)呈整合接觸。底部為碳酸鹽巖建造,主體為?。泻駥踊屹|(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r,為礦區(qū)的容礦層位碎屑巖建造,上部為碎屑巖建造,巖性為砂質(zhì)礫巖、鈣質(zhì)砂頁(yè)巖、砂質(zhì)灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、其中鈣質(zhì)砂頁(yè)巖可作為礦區(qū)地層標(biāo)志層。下部碳酸鹽巖建造,主體為?。泻駥踊屹|(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r,為礦區(qū)的容礦層位。礦化體位于碎屑巖之上,厚層灰?guī)r的下部。
巖石微量元素分析,礦區(qū)地層鉛、鋅、銅、鎳、鎢、鉬、硫、砷等元素的平均含量均高出地殼的平均豐度,下石炭統(tǒng)和什拉甫組富集程度最高,Cu、Pb、Zn的濃度克拉克值分別為7.9、72.8、37.1。
2.2 構(gòu)造特征
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要有走向北北西向,傾角65°左右,為逆沖斷層或正斷層。其中較大的斷裂為阿拉爾恰斷裂,位于礦區(qū)西部,斷層走向315°~335°,傾角65°以上,斷層兩側(cè)地層受到較強(qiáng)烈的片理化和糜棱巖化。其次是一些小的斷層屬層間斷層。區(qū)內(nèi)另一組走向近東西向的斷裂構(gòu)造,為逆沖斷層,地表為一東西走向?qū)?00~200 m的第四系河溝,即阿拉爾溝,對(duì)礦區(qū)內(nèi)礦體的展布、延伸有一定影響。
2.3 巖漿巖特征
區(qū)內(nèi)侵入巖為巖基淺成侵入巖,沿?cái)嗔褞С蕡F(tuán)塊狀、脈狀分散地侵入到各地層中。巖性主要為黑灰色隱晶質(zhì)基性淺成侵入巖,有綠色礦物、灰白色柱狀礦物、含少量黃鐵礦及黃銅礦。鉛、鋅、銅、鎳、鎢、鉬、硫、砷等元素的平均含量均高出地殼的平均豐度值。
得克鉛鋅礦床主要由2條礦體組成。礦體產(chǎn)于下石炭統(tǒng)和什拉甫組下亞組之中,含礦圍巖為角礫狀灰質(zhì)白云巖、礦化角礫狀灰質(zhì)白云巖??傮w近南北向展布。
1號(hào)礦體位于礦區(qū)南部。產(chǎn)于下石炭統(tǒng)和什拉甫組下亞組之中,含礦圍巖為角礫狀灰質(zhì)白云巖、礦化角礫狀灰質(zhì)白云巖??傮w呈層狀,似層狀展布,產(chǎn)狀270°∠60°~85°。礦體長(zhǎng)度160 m,平均厚度2.11 m,礦體平均品位Pb為0.53%;Zn為3.04%。礦體沿礦體走向(平面上),厚度變化較穩(wěn)定;剖面上,從地表至2925中段厚度變化不大,地表為2.58 m,2 965中段厚度為1.31 m,2 965中段厚度為2.28 m,礦體在斜深方向上有收縮再膨大的趨勢(shì)。鋅品位沿走向其變化較大;沿斜深方向自上而下,品位由地表4.17%至2 965中段變?yōu)?.58%,至2 965中段變?yōu)?.77%,礦體品位變化穩(wěn)定,向下有降低趨勢(shì)。
2號(hào)礦體位于礦區(qū)北部。產(chǎn)于下石炭統(tǒng)和什拉甫組下亞組之中,含礦圍巖為角礫狀灰質(zhì)白云巖、礦化角礫狀灰質(zhì)白云巖。總體呈層狀,似層狀展布,產(chǎn)狀255°∠63°~85°。礦體長(zhǎng)度120 m,平均厚度1.36 m,礦體平均品位Pb為0.49%;Zn為3.10%。厚度和品位均較穩(wěn)定。
4.1 礦石結(jié)構(gòu)特征
礦石結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,主要為他形不規(guī)則粒狀及片狀,礦石構(gòu)造為浸染狀和脈狀,為交代和裂隙充填作用形成。
4.2 礦石礦物組分
地表以下0~3 m為氧化礦,礦體中金屬礦物主要以鉛、氧化鋅礦、褐鐵礦形式產(chǎn)出。原生礦中金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦,脈石礦物為白云石、方解石、石英、白云母,個(gè)別有石膏。在礦化的白云巖中白云石平均含量達(dá)40%,最高達(dá)60%,方解石達(dá)5%,最高達(dá)25%。
閃鋅礦有2期,早期呈黑色、灰黑色,后期為紅褐色、黃色、淺黃色。粒狀、短柱狀結(jié)構(gòu),浸染狀、脈狀分布。
方鉛礦數(shù)量?jī)H次于閃鋅礦,多被閃鋅礦包圍。銀灰色,金屬光澤,粒狀、片狀結(jié)構(gòu),浸染狀、星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀分布。
4.3 礦石化學(xué)成分
礦石中以鉛鋅為主,鉛含量變化較大,在0.11%~1.27%之間,平均品位為0.52%。鋅的規(guī)模、品位都比鉛大和高,鋅品位在1.00%~5.13%之間,平均品位為3.05%。,在空間上分布均勻,沿走向及傾向變化較小,是本礦區(qū)主要成礦元素。
礦區(qū)位于西昆侖褶皺帶塔木-庫(kù)斯拉甫銅鉛鋅成礦帶,塔木-庫(kù)斯拉甫深大斷裂從南西通過(guò)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造極為發(fā)育,斷裂帶內(nèi)蝕變強(qiáng)烈,銅、鉛、鋅礦化明顯。礦區(qū)破碎帶中蝕變類型有硅化、白云巖化、綠泥石化等,同時(shí)伴有明顯的黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、孔雀石等金屬硫化物礦化,成礦背景條件十分有利,構(gòu)造控礦明顯。
礦區(qū)鉛鋅礦化主要產(chǎn)于中上古生代坳陷沉積的一套淺變質(zhì)的海相或海陸交互相的碳酸巖-碎屑巖建造地層中,主要為白云巖、灰?guī)r、砂巖、頁(yè)巖等,礦區(qū)地層鉛、鋅、銅、鎳、鎢、鉬、硫、砷等元素的平均含量均高出地殼的平均豐度,其主成礦元素鉛的含量高出地殼豐度值9.2倍,鋅3.3倍,銅1.4倍。為成礦提供了物質(zhì)來(lái)源。
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[2]李振祥,謝振玉,劉召,李淑果等.內(nèi)蒙古西烏珠穆沁旗花敖包特銀鉛鋅礦礦床地質(zhì)特征及成因初探.地質(zhì)與資源.2008,17 (4):278-281.
[3]楊向榮,彭建堂,胡瑞忠,戚華文,劉桑等.新疆塔木鉛鋅礦成礦流體特征與礦床成因.地球化學(xué),2009,38(6):536-548.
收稿:2014-06-24