田敬佺(①新疆地礦局第三地質(zhì)大隊(duì) 庫爾勒 841000 ②中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院 武漢430074)
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新疆福??h闊爾尕克薩依鎢礦床地質(zhì)特征與找礦方向探討
田敬佺①②
(①新疆地礦局第三地質(zhì)大隊(duì)庫爾勒 841000②中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院武漢430074)
摘要本文擬對(duì)阿爾泰山南麓闊爾尕克薩依鎢床展開系統(tǒng)研究。通過對(duì)礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征、礦床特征和控礦因素、礦物共生組合特征等分析研究,初步建立了“闊爾尕克薩依鎢礦床”找礦模式,并確定其成因類型為中-低溫?zé)嵋航淮涮钗◣r型鎢礦床。中泥盆統(tǒng)變質(zhì)地層與華力西期二長花崗巖接觸帶附近變質(zhì)巖地層中的矽卡巖為直接找礦標(biāo)志,蝕變礦物組合包括:硅化、綠簾石化、石榴石化、白云母化、黑云母化等。地球化學(xué)標(biāo)志為W異常高濃集中心和W、Sn、Co、Zn等元素高背景區(qū)。
關(guān)建詞闊爾尕克薩依鎢地質(zhì)特征礦床成因找礦方向
DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.01.009
新疆闊爾尕克薩依鎢礦床,位于新疆福??h北部阿爾泰山中-低山區(qū),地形切割強(qiáng)烈。2007年新疆地礦局第二區(qū)調(diào)大隊(duì)在綜合異常檢查過程中,發(fā)現(xiàn)了闊爾尕克薩依鎢礦點(diǎn),并對(duì)礦點(diǎn)進(jìn)行了檢查,2013年新疆地礦局第二區(qū)調(diào)大隊(duì)對(duì)闊爾尕克薩依鎢礦點(diǎn)開展了普查評(píng)價(jià)工作,確定該礦床為一小型銅鎢礦床。
礦區(qū)位于西伯利亞板塊(Ⅰ級(jí))阿爾泰陸緣活動(dòng)帶(Ⅱ級(jí))之南阿爾泰晚古生代火山-巖漿?。á蠹?jí)構(gòu)造單元)-蒙庫晚古生代巖漿?。á艏?jí)構(gòu)造單元),詳見表1。礦區(qū)所處的構(gòu)造單元,是一處由不同時(shí)代所形成的溝、弧、盆系拼合在一起的復(fù)雜地區(qū)。研究區(qū)經(jīng)歷了古生代時(shí)期板塊構(gòu)造多旋回開合運(yùn)動(dòng)而使其地殼構(gòu)造復(fù)雜且形態(tài)多樣,斷裂和褶皺構(gòu)造較為發(fā)育。區(qū)域地層主要為古生代地層,巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,巖石類型較復(fù)雜,以中酸性深成巖為主,尤以花崗巖類最為廣泛。研究區(qū)經(jīng)多期和多種類型的變質(zhì)作用,變質(zhì)巖分布廣泛且?guī)r石類型復(fù)雜多樣。根據(jù)新疆區(qū)域航磁異常資料分析,新疆北部阿勒泰地區(qū)航磁異常主要由正負(fù)相間、緊密排列的條帶狀異常構(gòu)成,磁場(chǎng)變化比較復(fù)雜。異常強(qiáng)度最高1 500 nT,東南部為大片分布的負(fù)磁異常帶,異常值最低-1 500 nT。
表1 區(qū)域構(gòu)造單元?jiǎng)澐忠挥[表
通過1∶5萬水系沉積物及巖屑化探掃面,區(qū)域上圈出了化探綜合異常28處,特別是闊爾尕克薩依化探綜合異常,在該異常內(nèi)發(fā)現(xiàn)了闊爾尕克薩依鎢礦。該綜合異常中各元素套合較好,特別是鎢元素強(qiáng)度高、規(guī)模大,該異常是尋找矽卡巖型和中-高溫?zé)嵋盒玩u礦的有利地段。
闊爾尕克薩依鎢礦位于北阿爾泰(山弧帶)稀有(RM)-Pb-Zn-Au-白云母-寶石成礦帶和哈龍-青河(地塊)RM-Au-Cu-Ni-Sn-云母-寶石礦帶,該帶是新疆也是我國重要的有色金屬、稀有金屬、寶石成礦帶之一。
2.1變質(zhì)地層
礦區(qū)出露地層主要為華力西中期巖漿巖侵入后的殘留體,地層為下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組,為一套中-深變質(zhì)巖,屬高綠片巖相和普通角閃石角巖相。巖石組合為黑云母斜長片麻巖、透輝石斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃片巖、二云母石英片巖、黑云母斜長變粒巖、大理巖、含透輝石大理巖等。巖石劈理、次級(jí)裂隙帶較發(fā)育,其間往往發(fā)育有少量石英脈、二長花崗巖脈、英云閃長巖脈、斜長巖脈、綠簾石石榴石矽卡巖脈等,局部見有弱褐鐵礦化蝕變,在矽卡巖中發(fā)育有白鎢礦化。礦區(qū)蝕變組合主要為褐鐵礦化、矽卡巖化、綠簾石化、硅化、鉀化等,礦區(qū)鎢礦體均產(chǎn)于部分綠簾石石榴石矽卡巖帶中,為礦區(qū)內(nèi)重要的含礦層位。
2.2侵入巖
礦區(qū)侵入巖較發(fā)育,主要為華力西中期侵入巖及其脈巖,巖石組合為二長花崗巖、斑狀二長花崗巖等。巖石主要受康布鐵堡斷裂影響,構(gòu)造片理及劈理較為發(fā)育,形成劈理化地質(zhì)體,具旋轉(zhuǎn)殘斑、眼球狀、石香腸等韌性變形特征及破劈理、褶劈理等構(gòu)造特征,脆性變形特征明顯。巖體中含有較多的圍巖捕虜體。
該期侵入巖與下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組呈明顯的侵入接觸關(guān)系,在接觸部位具明顯接觸交代變質(zhì)作用,局部可見巖體周圍地層具角巖化特征。
2.3構(gòu)造
礦區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育。地層表現(xiàn)為單斜構(gòu)造,巖石普遍破劈理、片理及一些小變形揉皺,多為幾十厘米無根褶皺,不對(duì)稱斜臥褶皺。礦區(qū)的揉皺變形至少發(fā)育兩期,早期形成的小褶皺被后期構(gòu)造改造和破壞;晚期形成的褶皺出露較完整。褶皺軸跡以北西-南東向?yàn)橹?,與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。礦區(qū)主要發(fā)育一條區(qū)域斷裂,為區(qū)域上康布鐵堡斷裂的一部分。受該斷裂的影響,斷裂兩側(cè)的侵入巖、地層均發(fā)育較強(qiáng)破劈理、片理及級(jí)裂隙帶,產(chǎn)狀與主構(gòu)造斷裂基本一致,沿部分裂縫帶充填有石英脈、綠簾石石榴石矽卡巖帶、偉晶巖脈、花崗巖脈等。受該斷裂的影響,斷裂南側(cè)下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組片麻巖與侵入巖接觸帶附近發(fā)育有較多的次級(jí)裂隙帶,部分裂隙帶中充填有接觸交代變質(zhì)的含鎢礦化的綠簾石石榴石矽卡巖脈,礦區(qū)圈出的鎢礦體均產(chǎn)于其中,為唯一的含礦地質(zhì)體。
3.1礦體特征
礦體主要位于康布鐵堡組地層中的綠簾石石榴石矽卡巖脈中,該矽卡巖產(chǎn)于康布鐵堡組片麻巖與華力西期花崗巖接觸帶附近靠近地層一側(cè),含礦矽卡巖主要沿次級(jí)裂隙帶分布,與地層走向一致或呈小角度斜交(圖1)。礦體地表呈細(xì)脈狀產(chǎn)出,長40~157 m,呈北西-南東向,南傾,傾角55°~60°,厚度1.94~7.03 m,品位0.383%~1.513%,礦體沿傾向變化較大,總體是淺部厚、品位高,深部窄、品位較低。
圖1 新疆福海縣闊爾尕克薩依鎢礦地質(zhì)圖
3.2礦石特征
3.2.1礦石礦物成分
根據(jù)光片鑒定結(jié)果統(tǒng)計(jì),礦床的礦石礦物共有7種,其中脈石礦物有6種,金屬礦物有1種,見表2。
表2 礦石礦物組分統(tǒng)計(jì)表
礦石中礦物組分比較簡(jiǎn)單,金屬礦物均為白鎢礦,未見其它金屬礦物;脈石礦物主要為符山石和鈣鋁石榴石,綠簾石、石英較少。
3.2.2礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
根據(jù)礦石中的礦物結(jié)晶程度、鑲嵌關(guān)系和交代現(xiàn)象,總結(jié)出如下結(jié)構(gòu):
半自形-自形柱狀結(jié)構(gòu):符山石多數(shù)為半自形晶,部分為完整的自形晶。它形粒狀變晶結(jié)構(gòu):白鎢礦、鈣鋁石榴石、綠簾石、石英等礦物顆粒絕大多數(shù)晶面發(fā)育差,無一定形狀。填隙結(jié)構(gòu):部分石英、綠簾石以充填方式充填于早期階段符山石、鈣鋁石榴石的裂隙之中。
礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造,少量石英呈網(wǎng)脈狀構(gòu)造。礦石的有害元素S,含量在0.005%~0.041%,為低硫礦石,對(duì)選冶影響不大。
3.2.3礦石類型
礦區(qū)礦石類型為原生礦,鎢礦石類型是綠簾石石榴石符山石矽卡巖,未見其它含礦類型的礦石。礦物組合為:白鎢礦、符山石、鈣鋁石榴石、石英、綠簾石、石英,透輝石、榍石微量。礦石中金屬礦物呈星點(diǎn)狀不均勻分布,含量一般小于1%。礦石一般具一定的硅化。
3.3礦體與蝕變之間的關(guān)系
礦體頂、底板圍巖為一套中-深變質(zhì)的片麻巖及綠簾石石榴石矽卡巖。礦體與片麻巖兩者接觸界線清晰,圍巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與礦物組合也截然不同,圍巖主要呈鱗片變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,接觸帶附近片麻巖劈理極發(fā)育且較為破碎,巖石普遍具有黑云母化、白云母化、局部褐鐵礦話。礦體與綠簾石石榴石矽卡巖二者無明顯界線,圍巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與礦物組合與礦體一致,礦體的圈定取決于采樣化驗(yàn)分析成果。兩者均具較強(qiáng)的硅化、綠簾石化、石榴石化。
礦化蝕變帶及其鎢礦體處于下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組與華力西中期第二侵入次侵入巖接觸帶的片麻巖中,康布鐵堡斷裂上盤發(fā)育的裂隙帶控制,與成礦有明顯的成因聯(lián)系。因此,礦化蝕變帶及其鎢礦體受上述因素控制十分明顯。
4.1成礦作用
該礦產(chǎn)于下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組下段黑云斜長片麻巖中。礦體附近發(fā)育華力西中期侵入巖及其花崗巖脈、偉晶巖脈、石英脈等,礦床的鎢一方面來源于循環(huán)過程中受地?zé)?、?dòng)力變質(zhì)作用加溫的地下潛水熱液等,充填到次級(jí)裂隙帶后,首先對(duì)圍巖進(jìn)行交代,同時(shí)將裂隙帶附近圍巖中的鎢元素淬取出來,形成含鎢熱液;另一方面來源于華力西中期巖漿后期含鎢熱液。上述含礦熱液經(jīng)遷移在沿破碎帶內(nèi)有利
部位富集形成礦體,斷裂的多次活動(dòng),導(dǎo)致了成礦作用的多次疊加、富集。
4.2控礦構(gòu)造
礦區(qū)康布鐵堡斷裂上盤發(fā)育一定規(guī)模的裂隙帶,成為軟弱帶,并成為含礦熱液上升、富集的有利部位,礦區(qū)鎢礦體即位于該裂隙蝕變帶中,受其控制十分明顯。該裂隙帶充填石英細(xì)脈,具有明顯的硅化、綠簾石化、石榴石化等蝕變現(xiàn)象,并形成明顯的礦化富集,形成稀疏星點(diǎn)狀礦石類型。
綜上所述,該礦受裂隙構(gòu)造帶控制十分明顯。
根據(jù)礦區(qū)內(nèi)礦物共生組合以及礦體的產(chǎn)出特征,可以初步確定:該鎢礦同侵入巖與地層接觸帶附近次級(jí)裂隙帶關(guān)系密切,地層控礦、構(gòu)造控礦作用顯著;該礦形成于中-低溫環(huán)境;成礦作用主要為含礦熱液與圍巖發(fā)生接觸交代形成。因此,該鎢礦為中-低溫?zé)嵋航淮涮钗◣r型鎢礦床。
5.1巖石-蝕變-構(gòu)造標(biāo)志
⑴中泥盆統(tǒng)變質(zhì)地層與華力西期二長花崗巖接觸帶附近變質(zhì)巖地層中。
⑵淺灰色、淺灰綠色綠簾石石榴石矽卡巖巖石為直接找礦標(biāo)志。
⑶構(gòu)造標(biāo)志:中泥盆統(tǒng)變質(zhì)地層與華力西期二長花崗巖接觸帶部位次級(jí)構(gòu)造裂隙帶。
⑷圍巖蝕變:硅化、綠簾石化、石榴石化、白云母化、黑云母化等。
⑸主要礦物組合:白鎢礦、符山石、鈣鋁石榴石、綠簾石、石英、透輝石等。
5.2地球化學(xué)標(biāo)志
⑴W異常高濃集中心。
⑵W、Sn、Co、Zn等元素高背景區(qū)。
參考文獻(xiàn)
[1]董連慧,李衛(wèi)東.新疆大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨捌涮卣? 第6屆天山地質(zhì)礦產(chǎn)資源學(xué)術(shù)討論文集,2008.
[2]新疆福??h闊爾尕克薩依鎢礦普查報(bào)告.新疆地礦局第二區(qū)調(diào)大隊(duì),2013.
收稿:2015-12-23