羅　挺，金　璐，韓　瓊，羅婧婧

（1.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830049；2.信陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南信陽464000）

新疆哈密市沙東鎢礦成礦分析

羅挺*1，金璐1，韓瓊1，羅婧婧2

（1.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830049；2.信陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南信陽464000）

新疆哈密市沙東鎢礦床位于中天山地塊，阿拉塔格—尖山子大斷裂北側(cè)，產(chǎn)于薊縣系卡瓦布拉克群一套碳酸鹽建造中。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿巖發(fā)育，非常有利于鎢礦富集。對區(qū)內(nèi)的地質(zhì)特征研究、礦體特征、控礦因素、礦物共生組合特征進(jìn)行綜合分析，同時(shí)對該礦床的成因進(jìn)行初步探討，認(rèn)為該礦床成因類型具有多期多成因的特點(diǎn)，屬構(gòu)造、地層控礦與巖漿熱液復(fù)合成因的白鎢礦床。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)成礦條件，指出找礦方向。

沙東鎢礦；成礦條件；找礦方向

沙東鎢礦位于新疆哈密市正南約150km，是新疆地礦局第六地質(zhì)大隊(duì)2011年在沙壟東鎢鉛鋅礦普查時(shí)發(fā)現(xiàn)的。通過大量的鉆探、槽探及詳細(xì)的填圖工作，控制了主要白鎢礦體，礦體在走向和傾向上延伸比較穩(wěn)定，達(dá)到大型規(guī)模，其伴生的螢石也達(dá)到大型規(guī)模，找礦前景良好。筆者對該礦床的地質(zhì)特征進(jìn)行了初步總結(jié)，對礦床成因提出初步認(rèn)識，并初步探討了找礦標(biāo)志。中天山成礦帶上具大型規(guī)模的礦種主要為銅鎳礦、鐵礦、鉛鋅礦，唯獨(dú)沒有發(fā)現(xiàn)層控與巖漿熱液復(fù)合成因的高溫?zé)嵋捍笮桶祖u礦，沙東大型白鎢礦的首次發(fā)現(xiàn)，填補(bǔ)了中天山?jīng)]有大型白鎢礦、螢石礦的空白，為在該區(qū)域上尋找同類型礦床指明了方向，具有非常重要的找礦研究意義。

1　區(qū)域地質(zhì)特征

1.1地層

研究區(qū)地層以阿奇克庫都克—沙泉子深大斷裂為界，其北側(cè)為覺羅塔格石炭紀(jì)島弧帶和二疊系下統(tǒng)阿奇克布拉克群（P1a）淺—濱海相碎屑巖夾火山巖建造；其南側(cè)為中天山地塊，出露地層主要有中元古界長城系星星峽群（ChXn）淺?！獮I海相中深變質(zhì)的碎屑巖建造，薊縣系卡瓦布拉克群（JxKw）淺?！獮I海相富含硅質(zhì)的碳酸巖夾碎屑巖建造；研究區(qū)的東南段分布有寒武系西大山組（∈1x）一套碎屑—膠體—化學(xué)沉積巖；在北部分布有中—下石炭統(tǒng)淺—中深變質(zhì)巖夾碳酸鹽巖和少量的火山巖及底格爾組（C2d）淺?！獮I海相火山巖、碎屑巖夾碳酸巖建造（見表1）。

1.2構(gòu)造

阿拉塔格一帶位于塔里木板塊古陸地塊北緣，以沙泉子深斷裂為界，以北屬阿齊山—雅滿蘇石炭紀(jì)島弧帶，以南為阿拉塔格凹陷區(qū)及星星峽隆起區(qū)（圖1）。本區(qū)次級構(gòu)造極為復(fù)雜，褶皺斷裂發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入巖分布廣，規(guī)模巨大，變質(zhì)作用強(qiáng)烈。

1.3侵入巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣，占整個(gè)勘查區(qū)的60%左右，以酸性—中性侵入巖為主體，巖性較復(fù)雜，其中以花崗巖出露最廣，其次為閃長巖。巖漿活動(dòng)集中在華力西期（見表2），而以華力西中期表現(xiàn)最為頻繁劇烈，華力西早期次之。

2　區(qū)域物化探特征

2.1物探特征

（1）區(qū)域重力特征。區(qū)域內(nèi)較大的重力高異常有G-339、366、371、370等。這些異常規(guī)模較大，異常值較高，為中—酸性和中基性巖體引起。該帶分布的鐵礦如庫姆塔格鐵礦、沙西HS-44鐵礦點(diǎn)礦等礦床均分布于重力過渡帶交替部位。

（2）區(qū)域航磁特征。區(qū)域航磁異常處在阿奇山—沙泉子正磁異常帶中，在升高的磁場背景上，反映出較多局部正磁異常。規(guī)模大、強(qiáng)度高的航磁異常（201、561、562、42等）均為中基性巖體引起，ΔT值一般在500～1000nT，最高達(dá)2500nT。而由鐵礦體引起的異常規(guī)模較小、強(qiáng)度低，一般ΔT在300nT左右。多呈弧島狀獨(dú)立分布的小異常。如沙西HS-44鐵礦點(diǎn)礦、庫姆塔格釩鈦磁鐵礦等。

2.2化探特征

（1）地球化學(xué)參數(shù)。從區(qū)內(nèi)元素地球化學(xué)參數(shù)來看，以W、Bi、Au、Ag變化系數(shù)最高，而Mo、Ni、Pb、Cu亦相對較高，為該區(qū)的主成礦元素。

從元素在各地質(zhì)單元中的變化系數(shù)來分析，區(qū)內(nèi)下石炭統(tǒng)雅滿蘇組、長城系星星峽組與華力西中期第二侵入次花崗巖接觸部位是尋找Au、Ag、W、Sn、Mo的有利地段；薊縣系卡瓦布拉克群及與巖體接觸部位則是Ag、Pb、Zn、W、Sn、Mo礦的有利成礦部位。

表1　區(qū)域地層表

圖1　研究區(qū)構(gòu)造單元圖1.主要斷裂；2.主要隱伏斷裂；3.城鎮(zhèn)；4.礦產(chǎn)地；5.沙東鎢礦礦區(qū)；6.構(gòu)造單元編號Ⅰ1-吐哈盆地；Ⅰ2-康古爾塔格—哈爾里克島弧帶；Ⅱ1-秋格明塔什—黃山韌性剪切帶；Ⅱ2-塔里木板塊北緣阿奇山—雅滿蘇島弧帶；Ⅱ3-中天山地塊；Ⅱ4-南天山晚古生代弧后盆地；Ⅱ5-北山裂谷；①吐哈盆地南緣隱伏斷裂；②黃山—康古爾塔格斷裂；③秋格明塔什—苦水?dāng)嗔?；④阿其克庫都克—沙泉子（中天山北緣）斷裂；⑤卡瓦布拉克（中天山南緣）斷裂；⑥紅柳河—星星峽斷裂

表2　侵入巖特征表

（2）元素共生組合。從R型聚類分析成果來看，反映區(qū)內(nèi)2次熱液活動(dòng)過程。

Ag、Pb、Zn、Bi中低溫?zé)嵋涸兀悍从硡^(qū)內(nèi)同生沉積的熱液活動(dòng)過程。

Cu、Cr、Ni、Co、As、Sb、Au、W、Sn、Mo高、中、低溫?zé)嵋涸兀悍从硡^(qū)內(nèi)大范圍巖漿沿?cái)嗔亚治?、分異的熱液活?dòng)過程。

從元素相關(guān)性及異常時(shí)空分布特征可進(jìn)一步分以下元素組合：

與斷裂構(gòu)造相關(guān)的元素組合為Au、As、Sb；

與基性—超基性巖類有關(guān)的元素組合Cr、Ni、Co、Cu；

與中元古界碳酸鹽巖建造有關(guān)的元素組合有Ag、Pb、Zn、Bi；

與中酸性侵入巖有關(guān)的元素組合W、Sn、Mo。

3　礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1地層

礦區(qū)位于天山中間隆起之次級褶皺——圖茲雷克復(fù)背斜南翼。礦區(qū)出露的地層主要為薊縣系卡瓦布拉克群（JxKw）深變質(zhì)巖及少量第四系（圖2）。薊縣系卡瓦布拉克群為主要賦礦層位，出露的巖性為黑云母斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、白云石大理巖、大理巖夾片巖；地層總體走向?yàn)楸睎|向，北側(cè)向北傾，傾向351°～10°之間，傾角60°～78°之間；向南地層傾角變緩，局部因褶皺地層南傾。

3.2巖漿巖

礦區(qū)的東南部有華力西中期肉紅色鉀長花崗巖（γ2c4）、灰白色黑云母花崗巖（γ2b4）侵入，同時(shí)還產(chǎn)生一些混合巖化作用。巖漿活動(dòng)具有多期次性，熱液活動(dòng)造成熱液蝕變現(xiàn)象呈帶狀零星分布。經(jīng)過檢查，礦區(qū)的東南部鉀長花崗巖和黑云母花崗巖的巖體內(nèi)及與地層的接觸帶上均未發(fā)現(xiàn)鎢礦化及矽卡巖化，說明鎢礦體與礦區(qū)的東南部花崗巖體關(guān)系不大，很有可能與深部隱伏的中酸性巖體有關(guān)。

礦區(qū)脈巖發(fā)育，中性—酸性巖脈均可見，主要為閃長巖脈和石英脈。部分閃長巖脈體含黃鐵礦、白鎢礦、螢石等，與鎢礦的形成關(guān)系密切，脈體長數(shù)米至數(shù)十米，寬數(shù)十厘米至數(shù)米，以北東向分布為主，次為北西向、近南北、近東西向。

3.3構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要為褶皺和斷裂。

褶皺主要分布在礦區(qū)的中北部，主要為背斜、向斜，整體呈NE-SW向，與成礦關(guān)系密切。背斜分布于北部，背斜核部的張性斷裂控制著Ⅰ鎢礦化帶及螢石礦帶。向斜分布于中部，其南翼控制著Ⅱ、Ⅲ鎢礦化帶的展布。

圖2　新疆哈密市沙東鎢礦地質(zhì)簡圖（據(jù)哈密市沙壟東鎢鉛鋅礦普查修編，2011）1.第四系；2.青白口系天鵝群斜長閃長巖、石英巖；3.薊縣組卡瓦布拉克群變粒巖；4.薊縣卡瓦布拉克群白云石大理巖、大理巖；5.薊縣系卡瓦布拉克群片麻巖；6.蝕變帶；7.肉紅色花崗巖；8.黑云母花崗巖；10.閃長巖脈；10.白鎢礦體；11.螢石礦體；12.向斜構(gòu)造；13.背斜；14.實(shí)測及推測平推斷層

斷裂：主要為阿拉塔格—尖山子大斷裂（F6）及其分支斷裂（F1、F2、F3、F4、F5）。斷裂主要為逆斷層和平推斷層，根據(jù)走向礦區(qū)可分3組斷裂，以NEE向和NE-SW向?yàn)橹鳎琋W-SE向發(fā)生稍晚。其中F5斷裂從向斜南翼通過，控制著Ⅲ鎢礦化帶。

3.4物化探特征

在地球物理上：礦區(qū)處在平穩(wěn)低緩磁場中，未形成磁異常；局部重力高異常與鎢礦化帶對應(yīng)較好，而其北的突變的重力低異常與礦體北部的斷層破碎帶有關(guān)。

在地球化學(xué)上：礦區(qū)鎢異常由幾個(gè)相對連續(xù)、規(guī)模相對較大的異常組成，呈不規(guī)則橢圓狀；鎢元素異常峰值高，分別達(dá)694×10-6、632×10-6、463×10-6、392×10-6，元素組合W、Sn、Mo、Bi套合最好。以鎢元素值20×10-6圈定的濃集中心呈帶狀分布，對應(yīng)于Ⅱ、Ⅲ鎢礦化帶（見圖3）。

圖3　新疆哈密市沙東鎢礦化探異常圖

4　礦床成因及成礦條件

4.1礦床成因

沙東鎢礦具有多期多成因的特點(diǎn)，薊縣系卡瓦布拉克群地層是重要的礦源層，華力西期花崗巖類，不但攜帶成礦物質(zhì)，同時(shí)也帶來使卡瓦布拉克群地層中分散鎢活化、遷移、富集的熱動(dòng)力，在構(gòu)造有利部位，即圖茲雷克復(fù)背斜的南翼與阿拉塔格—尖山子斷裂的次級韌性剪切斷裂的復(fù)合部位，形成層控與巖漿熱液復(fù)合成因的白鎢礦床。

4.2成礦條件

（1）成礦因素：

①地層成礦：薊縣系卡瓦布拉克群是主要的賦礦地層，該地層中W的背景較高，特別是該套地層中的大理巖、片麻巖中即是礦源層，又是容礦圍巖。

②巖性成礦：白鎢礦賦存于矽卡巖、金云母化大理巖中。變質(zhì)前原巖為碳酸鹽巖，具有良好化學(xué)活動(dòng)性和透水性，與WO3具有親合性，受熱液交代容易生成白鎢礦。

③構(gòu)造成礦：圖茲雷克復(fù)背斜的南翼與阿拉塔格—尖山子斷裂的次級韌性剪切斷裂的復(fù)合部位控制著鎢礦化體的產(chǎn)出；礦體沿韌性剪切斷裂帶虛脫空間分布，其產(chǎn)狀與斷裂帶產(chǎn)狀近一致。

④巖漿巖成礦：華力西中期中酸型巖漿巖侵入并伴隨的熱液活動(dòng)，由于熱液中富含硫、砷、硼等揮發(fā)性組份及鎢、錫等金屬元素，選擇性交代圍巖中鈣質(zhì)成分，使早期的形成的鎢礦層進(jìn)一步加富。

（2）找礦方向：

①薊縣系卡瓦布拉克群是賦礦的主要地層；

②區(qū)域深大斷裂的次級韌性剪切斷裂與背斜的復(fù)合部位是礦床賦存的主要空間；

③地表見白鎢礦、黑鎢礦是直接的找礦標(biāo)志；

④螢石化、金云母化、硅化、綠泥石化、等圍巖蝕變是鎢礦化的間接找礦標(biāo)志；

⑤區(qū)域的W、Sn、Mo、Bi套合較好的化探異常及重砂異常是重要的化探間接找礦標(biāo)志；

⑥局部重力高異常與鎢礦化帶對應(yīng)較好，高精度重力異常是重要的間接找礦標(biāo)志。

4.3成礦遠(yuǎn)景區(qū)

通過對沙東鎢礦的成礦地質(zhì)條件等方面的分析，結(jié)合物化探資料及鉆孔資料，我們認(rèn)為該礦床具有巨大的找礦前景和找礦潛力，通過進(jìn)一步的勘查工作，有望在其深部和外圍實(shí)現(xiàn)找礦突破。其成礦遠(yuǎn)景區(qū)參見圖4。

圖4　沙東鎢礦與國內(nèi)典型礦床對比及成礦遠(yuǎn)景圖（引自毛景文等，2008）

P168.67

A

1004-5716（2016）04-0102-05

2015-04-02

羅挺（1988-），男（漢族），河南鄭州人新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院在讀研究生，研究方向：礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)。