康軍
(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊,新疆昌吉831100)
新疆奇臺縣南明水東金礦床地質(zhì)特征淺析
康軍*
(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊,新疆昌吉831100)
新疆奇臺縣南明水東金礦位于西伯利亞板塊與準(zhǔn)噶爾—哈薩克斯坦板塊的縫合帶卡拉麥里—達(dá)爾布特蛇綠巖帶東段,卡拉麥里強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造帶內(nèi);該區(qū)地層相對單一,以下石炭統(tǒng)和中泥盆統(tǒng)為主。初步認(rèn)為南明水東金礦形成于華力西晚期,屬中、低溫變質(zhì)熱液型金礦床。
中、低溫變質(zhì)熱液型金礦床;奇臺南明水東;礦床地質(zhì)特征
南明水東金礦位于新疆奇臺縣北部卡拉麥里山區(qū),屬奇臺縣管轄。海拔一般在1000~1300m,地形較為平坦。該區(qū)位于西伯利亞板塊與準(zhǔn)噶爾—哈薩克斯坦板塊的縫合帶卡拉麥里—達(dá)爾布特蛇綠巖帶東段,卡拉麥里強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造帶內(nèi)。是一個構(gòu)造背景極為復(fù)雜、巖漿活動極其強(qiáng)烈的地區(qū)。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,縱橫交錯,相互切割。性質(zhì)上壓、張、扭俱全,卡拉麥里深大斷裂、清水—蘇吉泉大斷裂橫貫全區(qū);強(qiáng)烈劈理化和片理化,并可見糜棱巖帶。這些斷裂的形成主要隨華力西運(yùn)動旋回而發(fā)生、發(fā)展。在以后的運(yùn)動中雖有活動,但基本保持了當(dāng)時的格局。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁,從超基性到中性、酸性、堿性均有出露;區(qū)內(nèi)地層出露為晚古生代泥盆系和石炭系,巖性主要為碎屑巖、火山碎屑巖及火山巖;區(qū)內(nèi)金礦床(點)沿卡拉麥里深大斷裂和清水—蘇吉泉大斷裂密集成帶狀分布,金成礦地質(zhì)條件優(yōu)越(見圖1)。
南明水東金礦區(qū)位于卡拉麥里深大斷裂與清水—蘇吉泉大斷裂所圍限的卡拉麥里金礦帶東段,南明水金礦點的AR-39號金異常中,該異常為Au、Ag、Pb、As、F、Hg組合異常,異常金濃集中心明顯,規(guī)模較大,金元素異常值較高,Au、As異常套合很好,而且均處于金的高背景值地層之中,NW向線性構(gòu)造是主要控礦構(gòu)造,是尋找金礦體的有利異常。
2.1礦區(qū)地層
該區(qū)地層相對單一,以下石炭統(tǒng)和中泥盆統(tǒng)為主。
2.1.1泥盆系(D)
泥盆系在礦區(qū)北部出露,出露為中泥盆統(tǒng)平頂山組巖層(D2p),主要由淺海相碎屑巖組成,巖性主要為凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖、砂礫巖;以清水—蘇吉泉大斷裂為界與上覆中石炭統(tǒng)南明水組地層(C1n)呈不整合接觸關(guān)系。
2.1.2石炭系(C)
分布于礦區(qū)南側(cè),是本區(qū)重要的賦礦地層。出露巖層為下石炭統(tǒng)南明水組(C1n),呈北西—南東向帶狀分布,出露面積較大,組成一高角度的復(fù)向斜,向斜的兩側(cè)均被斷層切割,其南以卡拉麥里斷裂與過渡帶卡拉麥里組分開;北以清水—蘇吉泉斷裂與地槽型平頂山組分開,下界不明。
普查區(qū)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖。
2.2礦區(qū)構(gòu)造
礦區(qū)位于卡拉麥里深斷裂與其北部的次一級構(gòu)造清水—蘇吉泉大斷裂之間,清水—南明水褶皺束之南明水復(fù)向斜北翼。清水—蘇吉泉大斷裂從礦區(qū)北部通過,并廣泛發(fā)育與之平行的次級斷層,造成該區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育。由于強(qiáng)烈褶皺、擠壓,大部分巖石具強(qiáng)烈片理化。
2.2.1褶皺
礦區(qū)處于南明水復(fù)向斜北翼,但由于清水—蘇吉泉大斷裂的作用及次一級斷層的影響,巖石多已蝕變破碎,基本上見不到褶皺的形態(tài)。由地層的重復(fù)出現(xiàn)可大致確定該區(qū)有褶皺的存在。
2.2.2斷裂
清水—蘇吉泉大斷裂至蘇吉泉后向東發(fā)散,在礦區(qū)形成一個類帚狀構(gòu)造,走向90°~130°,傾向北—北東,傾角一般大于80°。在本區(qū)的表現(xiàn)形式為一碎裂巖化帶,向東發(fā)散為多條,斷裂局部由于后期構(gòu)造、熱液活動,形成多條大致平行產(chǎn)出的褐鐵礦化、黃鐵鉀釩化帶,探槽揭露出的褐紅色、褐黃色、黃色等醒目色帶,在本礦區(qū)其次級斷裂常局部充填含金石英脈而形成工業(yè)礦體。
2.3變質(zhì)作用
本區(qū)經(jīng)歷了華力西中期構(gòu)造運(yùn)動和巖漿活動,同時伴隨著多次變質(zhì)事件,產(chǎn)生了不同的變質(zhì)作用。巖層普遍遭受區(qū)域變質(zhì)作用,主要為埋深壓力變質(zhì)作用,變質(zhì)程度為低綠片巖相,表現(xiàn)為凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖等火山碎屑巖以黝簾石、黝簾石及黑云母、白云母出現(xiàn)為特征。主要變質(zhì)礦物為:黝簾石、黑云母、白云母、綠泥石、綠簾石、陽起石、更長石、絹云母等。巖石大部呈片狀,原巖結(jié)構(gòu)可辯認(rèn)。
在斷裂經(jīng)過處的巖層,遭受的變質(zhì)作用主要為動力變質(zhì)作用,沿斷裂帶發(fā)育寬度不等的變質(zhì)帶,在變質(zhì)帶中發(fā)育有糜棱巖、板巖、千枚巖、碎裂巖和斷層角礫巖等一系列動力變質(zhì)巖。主要特征是劈理或片理發(fā)育。巖石片理、板理面有很強(qiáng)的絲絹光澤,鏡下巖石具平行構(gòu)造,礦物作定向排列。變質(zhì)礦物以絹云母、綠泥石、鈉長石、石英為主。絹云母呈平行鱗片狀、纖片狀變晶結(jié)構(gòu)?;|(zhì)呈纖維狀,并常見壓力影。鈉長石也呈片狀。
南明水東金礦產(chǎn)于卡拉麥里強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造帶北部邊緣,清水—蘇吉泉大斷裂在礦區(qū)北側(cè)通過,由該斷裂在本區(qū)派生一系列北西、東西、北東向次級斷裂帶。帶內(nèi)巖石由于構(gòu)造動力作用發(fā)生板巖—千枚巖相變質(zhì)作用;同時熱液的強(qiáng)烈活動,石英脈廣泛發(fā)育,并伴隨有褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化、高嶺土化、綠泥石化、絹云母化等礦化蝕變現(xiàn)象。
礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)大小含金石英(蝕變)地質(zhì)體9條,其中301、341、311號含金地質(zhì)體規(guī)模較大,含礦性較好。301含金地質(zhì)體位于清水—蘇吉泉大斷裂附近,311號含金地質(zhì)體位于主構(gòu)造南側(cè)與主構(gòu)造小角度斜交的次級張性構(gòu)造中,341號含金地質(zhì)體位于主構(gòu)造南側(cè)與主構(gòu)造近垂直的次級張性構(gòu)造中。通過工程控制,在區(qū)內(nèi)共圈出4個工業(yè)礦體,其中301號含金地質(zhì)體圈出2個工業(yè)礦體,341號含金地質(zhì)體圈出1個工業(yè)礦體,311號含金地質(zhì)體圈出1個工業(yè)礦體。
3.1礦體特征
3.1.1301號含金地質(zhì)體及其礦體特征
301號含金地質(zhì)體位于礦區(qū)中部16~64線,地表斷續(xù)出露長約1500m,可分為301-1、301-2、301-3三段,寬1.5~3.5m,為破碎蝕變巖夾充填型石英單脈或細(xì)脈帶組成的斷裂帶。礦脈近東西走向,主體走向275°,傾向北,傾角約85°,局部出現(xiàn)反傾。
斷裂帶中石英脈多呈單脈透鏡體狀,單脈寬0.8~1.2m,局部為多條厚5~20cm的平行細(xì)脈密集帶狀產(chǎn)出。石英具油脂光澤,斷面見貝殼狀,地表呈褐黃色,具褐鐵礦化,含金性較好,偶見明金。
3.1.2341號含金地質(zhì)體及其礦體特征
341號含金地質(zhì)體:位于礦區(qū)東部,為破碎蝕變巖夾石英脈組成。長1.2km,寬3.5~8.5m,走向北東60°方向,呈舒緩波狀。傾向南東,傾角約75°。具分枝復(fù)合現(xiàn)象,地表呈褐紅色、褐黃色、黃白色,風(fēng)化呈松散土狀,褐鐵礦化發(fā)育。蝕變巖和石英脈均含金,且蝕變巖金品位略高于石英脈。石英脈寬0.2~0.5m,由多條密集平行產(chǎn)于破碎帶中。石英具油脂光澤,褐鐵礦化發(fā)育,斷面貝殼狀。兩側(cè)均見到片理化、赭石化、硅化蝕變巖。
3.1.3311號含金地質(zhì)體及其礦體特征
311號含金地質(zhì)體:主要由褐鐵礦化、黃鐵礦化石英(細(xì))脈組成,產(chǎn)于石炭系南明水組凝灰?guī)r中。主體走向310°,傾向北東,傾角70°~75°,地表由8個工程控制,控制地質(zhì)體長720m,工程間距100~160m,其中6個工程連續(xù)見礦,單工程最高品位9.13×10-6,最低品位1.02× 10-6,平均品位4.80×10-6,最大厚度1.39m,最小厚度0.80m,平均厚度1.02m。深部有一個鉆探工程控制,控制礦脈斜深172m,未見礦。用6個地表見礦工程和1個深部未見礦工程圈定1個礦體——311-1號礦體。
3.2礦石質(zhì)量
3.2.1礦物成分及其特征
金屬礦物有自然金、黃鐵礦、褐鐵礦。非金屬礦物有石英、絹云母、方解石、鐵碳酸鹽礦物(鐵方解石、鐵白云石)。
3.2.2自然金類型及賦存狀態(tài)
碎裂蝕變巖夾石英微細(xì)脈型礦石自然金類型及賦存狀態(tài):自然金呈金黃色。形態(tài)主要呈不規(guī)則狀、他形粒狀,少量呈薄膜狀、網(wǎng)脈狀。嵌布形式有2種,主要為裂隙金,約占80%,其次為包裹金,小于20%。
3.2.3礦化富集規(guī)律
根據(jù)對各礦體的工程控制,總體認(rèn)為各礦體均存在地表礦化厚度大,金品位較高,深部礦脈(礦化)變窄,品位較低。初步分析認(rèn)為存在地表氧化富集的可能,應(yīng)在礦床開發(fā)中引起重視。
3.3礦石類型
3.3.1礦石自然類型
礦石按自然類型分為氧化礦石和原生礦石。本次未對礦石垂直分帶進(jìn)行專門研究,鉆探揭露,在120m深處仍具有弱的氧化現(xiàn)象,礦石總體為混合礦石。
3.3.2礦石工業(yè)類型
礦石工業(yè)類型為蝕變巖型礦石和石英脈型礦石。301-1、301-2、311-1號礦體主要以石英脈型礦石為主,礦石主要為含金屬硫化物的石英,一般品位較高,最高可達(dá)27.3×10-6,有用組份分布不均勻,局部可見明金;341-1號礦體蝕變巖型礦石約占60%,石英脈型礦石約占40%,礦體品位偏低,分布均勻。
4.1控礦因素
4.1.1地層控礦因素
南明水東金礦乃至東準(zhǔn)噶爾地區(qū)的金礦點,主要產(chǎn)于泥盆系、石炭系地層;尤其是石炭系南明水組地層中分布了本區(qū)80%以上的金礦床,本礦床即產(chǎn)于該套地層內(nèi);據(jù)區(qū)域化探資料該地層中金的平均豐度高于該區(qū)的其它地層。在區(qū)域變質(zhì)、動力變質(zhì)過程中產(chǎn)生的大量變質(zhì)熱液,熱液流不斷從深部向表殼層涌動,并與圍巖發(fā)生物質(zhì)交換,使富金地層中的金元素活化、遷移,在構(gòu)造的有利部位沉淀、富集形成金礦體。
4.1.2構(gòu)造控礦因素
本區(qū)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,卡拉麥里深斷裂作為本區(qū)的主體構(gòu)造,不僅控制了本區(qū)構(gòu)造的總體展布,也控制了本區(qū)巖漿熱液的運(yùn)移和各類巖漿巖巖體的分布。清水—蘇吉泉大斷裂作為次級構(gòu)造,是區(qū)內(nèi)的主要控礦、容礦構(gòu)造。在卡拉麥里深斷裂、清水—蘇吉泉大斷裂的形成過程中,由于本區(qū)經(jīng)歷多次擠壓、拉伸,同時形成了一系列的次級構(gòu)造,主要有與主構(gòu)造小角度相交和與主構(gòu)造近垂直的2組,主構(gòu)造及次級構(gòu)造的形成為成礦元素的運(yùn)移、沉淀、富集提供了有利空間。
4.1.3巖漿巖控礦因素
卡拉麥里深斷裂和清水—蘇吉泉大斷裂組成的構(gòu)造帶內(nèi),共分布超基性巖巖體133個,面積約90km2,超基性巖類分布廣泛均已蛇紋石化,金礦點大都分布于巖體的外接觸帶或其附近,且與金礦點有形影不離之勢,雙泉金礦鉆孔資料也顯示2-1號礦體南東段下盤圍巖即為超基性巖,據(jù)黎彤統(tǒng)計全國范圍超基性巖中Au的平均含量為6×10-9。據(jù)新疆區(qū)調(diào)二隊分析本區(qū)蛇紋石化超基性巖平均含Au為1×10-9;如果本區(qū)超基性巖含金量與一般豐度值接近,在其蛇紋石化過程中就將有大約80%的金被遷出,即每立方公里遷出金15t,因此,超基性巖的蛇紋石化可能是金礦的礦質(zhì)來源之一。
本區(qū)北部大面積分布的花崗巖體為華力西期的產(chǎn)物,以侵入期次多,持續(xù)時間長、巖性復(fù)雜為主要特點;尤其是從華力西早期到華力西晚期的多階段巖漿活動,為本區(qū)提供了部分成礦熱液,更為成礦熱液的運(yùn)移提供了動力。
4.2礦床成因
根據(jù)南明水東金礦礦床的成礦規(guī)律、控礦條件、礦石礦物組合等因素,初步認(rèn)為南明水東金礦形成于華力西晚期,屬中、低溫變質(zhì)熱液型金礦床,其礦床成因和分布在時間上具多旋回性、階段性、連續(xù)性,在空間上具分帶性、方向性;金礦體所賦存的地層中Au有過強(qiáng)烈的活化遷移;其成礦流體、成礦物質(zhì)均來源于卡拉麥里強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造帶中的巖石變質(zhì)作用。成礦流體為區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動中巖石及礦物等脫水形成的變質(zhì)熱液。成礦物質(zhì)主要來自處于卡拉麥里縫合帶中受變質(zhì)的下石炭統(tǒng)南明水東組火山碎屑巖等和蛇綠巖體。韌性剪切帶起主導(dǎo)控礦作用,隨應(yīng)變作用加強(qiáng)礦化富集明顯。成礦過程為:卡拉麥里縫合帶在中石炭世初開始了碰撞造山運(yùn)動,其范圍內(nèi)早期形成的下石炭統(tǒng)南明水組地層和蛇綠巖體遭受強(qiáng)烈擠壓剪切,巖石及礦物脫水生成變質(zhì)熱液的同時,金等成礦元素遭到活化。碰撞造山運(yùn)動結(jié)束后,以右行脆—韌性剪切作用為主的陸內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動使巖石、礦物繼續(xù)變質(zhì),成礦元素繼續(xù)被活化外,為礦液周期性多期次反復(fù)活化、遷移、分異、蝕變、沉淀和富集提供了系統(tǒng)的構(gòu)造條件,形成第Ⅰ階段礦化作用。晚期脆性剪切變形起到破壞早階段礦化的作用,同時形成第Ⅱ階段礦化作用。南明水東金礦金礦化早期發(fā)生在韌性剪切帶形成的構(gòu)造變形過程中,后期又疊加了脆—韌性、脆性變形伴生的金礦化作用。
4.3找礦標(biāo)志
(1)中下石炭統(tǒng)地層對本區(qū)乃至卡拉麥里成礦帶金礦具有成礦專屬性,是尋找金礦的地層標(biāo)志;
(2)清水—蘇吉泉深大斷裂及其次級斷裂是本區(qū)金礦的導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造,礦體主要賦存在其次級斷裂、破碎帶中;
(3)石英脈是尋找石英脈型金礦的直接標(biāo)志;
(4)褐鐵礦化、黃鐵礦化是找礦的礦化標(biāo)志;
(5)礦床圍巖具有綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化、硅化等,這些蝕變是找礦的圍巖蝕變標(biāo)志;
(6)Au、Ag、As、Pb元素的異常特征,對于指示金異常及金礦體具有明顯的地球化學(xué)意義,是找礦的地球化學(xué)標(biāo)志。
[1]趙軍,等.新疆奇臺縣南明水東礦區(qū)301、311、341號金礦脈普查報告[R].中國人民武裝警察部隊黃金第八支隊,2010.
[2]劉德權(quán),唐延齡,周汝洪.中國新疆礦床成礦系列[M].地質(zhì)出版社,1996.
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P612
A
1004-5716(2016)10-0122-04
2015-09-22
康軍(1979-),男(漢族),四川資陽人,工程師,現(xiàn)從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。