蘭 飛 ,張自凱,管志榮
(成都理工大學(xué),四川 成都 610059)
金屬礦物是自然界中最常見的和分布最廣泛的金屬礦物資源之一。分析組成礦石的多種元素,礦石的礦物成份:綠泥石、長石、絹云母等,礦石礦物主要為毒砂、自然金等。如圖1。
圖1 常見金屬礦石
其布提溝金屬礦位于溫泉縣南偏西方向,距縣城十公里左右。礦區(qū)海拔約2000米,高差約270米,地形切割強(qiáng)烈,屬中低山地區(qū)。金屬礦區(qū)位于天蒙造山系伊寧中天山地塊,賽里木陸緣盆地,賽里木地塊。礦區(qū)褶皺發(fā)育,形態(tài)復(fù)雜,由于受到巖體以及后期構(gòu)造破壞作用,褶皺不在完整,而且較難識(shí)別。礦區(qū)區(qū)域整體為一個(gè)近東西向的背斜。主要包含一套巖性為變粒巖、片巖、片麻巖的變質(zhì)巖系。礦區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,多為逆斷層。主構(gòu)造線按斷裂展布方向可以劃分為三組,分別為東西向、南東東向、南西西向。其中構(gòu)造規(guī)模以東西向?yàn)樽?,其余兩組規(guī)模相對(duì)較小。東西向的波爾塔拉河大斷裂貫通區(qū)域中部,延伸約三千米左右,斷層周圍常伴有十到五十米不等的構(gòu)造破碎帶,且有石英脈,網(wǎng)脈充填。
雖然金屬礦物的形成與斷裂帶內(nèi)流體活動(dòng)有密切關(guān)系,但其某些特征顯現(xiàn)出了其形成過程是較為復(fù)雜的,并非是熱液流體直接結(jié)晶而成。在變質(zhì)巖系中,金屬礦物的成因有兩種假說,Durney等認(rèn)為地殼中發(fā)生的構(gòu)造變形會(huì)導(dǎo)致金屬礦物的溶解和重結(jié)晶,Goffe等認(rèn)為在巖石變質(zhì)變形引起的溫壓條件改變會(huì)導(dǎo)致礦物沉淀析出,郎殿有等認(rèn)為應(yīng)變礦物如果發(fā)育完全,一般會(huì)經(jīng)過三個(gè)階段。礦物也可以作為礦物和流體反應(yīng)的變質(zhì)產(chǎn)物,關(guān)于金屬礦物與構(gòu)造作用的關(guān)系,梁曉等曾分析了滇西景谷地區(qū)構(gòu)造片麻巖中礦物的成因,認(rèn)為在構(gòu)造作用下含礦石在剪切帶內(nèi)發(fā)生溶解,遷移重結(jié)晶而形成金屬礦物。徐莉認(rèn)為大陸科學(xué)鉆探HP-UHP變質(zhì)巖中的礦物是由于巖石在折返過程中壓力降低,流體釋放過程而形成的。肖化云通過模擬金山礦物形成的實(shí)驗(yàn),得出礦物的形成的基本條件是成礦流體的存在和構(gòu)造應(yīng)力的推動(dòng)。汪勁草對(duì)構(gòu)造作用和成礦流體之間的聯(lián)系作了相關(guān)描述。由于壓力差的存在,處于強(qiáng)剪切帶中的高壓低溫混合流體會(huì)產(chǎn)生滲流作用,應(yīng)變作用下流體會(huì)通過微裂隙向中心滲透。當(dāng)巖石的抗剪切強(qiáng)度小于流體產(chǎn)生的液壓時(shí),巖石就會(huì)出現(xiàn)張剪裂隙。強(qiáng)剪切帶中的溫度、壓力、流體濃度都相對(duì)高于張裂隙,由于能量差的存在,富硅流體會(huì)向低能量的張裂隙流動(dòng),而且低溫低壓的裂隙也有利于富硅流體的沉淀。汪勁草提出變形分解作用是礦物形成的前提條件,水力壓裂作用是裂隙形成與擴(kuò)展的直接原因,含硅質(zhì)的混合流體的愈合作用是物質(zhì)能量不斷達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的必然要求。
邵進(jìn)才根據(jù)容礦斷裂與脈狀充填物之間的關(guān)系將容礦斷裂分為兩類,一類是同構(gòu)造脈,另一類是后構(gòu)造脈。所謂的同構(gòu)造脈是指由于流體的壓力使巖石產(chǎn)生裂隙,在裂隙產(chǎn)生的同時(shí)含礦熱液將裂隙充填,此類脈體被稱作同構(gòu)造脈。后構(gòu)造脈是指由于外力的存在使巖石產(chǎn)生斷裂,然后斷裂被含礦流體所充填,斷裂產(chǎn)生的原因與流體之間無任何相關(guān)聯(lián)系。此類脈體被稱作后構(gòu)造脈。但是在實(shí)際的含礦熱液充填過程中,兩種容礦斷裂并不是以單一的形式存在,而是有多種組合形式。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為裂隙的產(chǎn)生是由于外力產(chǎn)生的,裂隙的產(chǎn)生與脈體的充填是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程[1967,Ramsay;1984,翟玉生等;1985,陳國達(dá);1986,曾慶豐]。在自然界中多數(shù)斷裂確實(shí)是外力所致,但也存在部分?jǐn)嗔咽怯捎诹黧w的液壓所致,如發(fā)現(xiàn)的許多太古宙同構(gòu)造脈型金礦。含礦流體使巖石產(chǎn)生裂隙,后續(xù)壓力導(dǎo)致裂隙擴(kuò)大,最后形成了容礦斷裂。
礦區(qū)內(nèi)存在兩條產(chǎn)于下遠(yuǎn)古界溫泉群的脈石英礦體,礦體呈透鏡狀分布,在地表兩條石英脈呈“八”字形分布。礦石主要為灰白色、白色塊狀脈石英,礦石為微粒狀或隱晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,貝殼狀斷口,參差狀,油脂光澤,礦物含有少量的長石、絹云母、綠泥石等。礦體賦存于下元古界的斜長角閃片巖和花崗質(zhì)混合巖層位內(nèi)。其中一條圍巖與底板均為斜長角閃片巖,另一條礦體底板為斜長角閃片巖,圍巖為花崗質(zhì)混合巖。其布提溝的脈石英是由于容礦斷裂形成時(shí),產(chǎn)生了巨大的壓力落差,使含礦流體迅速進(jìn)入斷裂中。由于流體所處物理化學(xué)環(huán)境的度和壓力降低,使二氧化硅的溶解度降低,并且使流體發(fā)生相分離,導(dǎo)致PH和組分濃度升高。在主脈體附近的巖石裂隙中會(huì)出現(xiàn)小的石英脈、網(wǎng)脈。是由于流體的壓力升高到一定程度時(shí),巖石發(fā)生破裂,流體進(jìn)入
參考文獻(xiàn)裂隙并沉淀在其中。
(1)礦區(qū)圍巖的巖性較單一,斷裂構(gòu)造不發(fā)育,礦體呈一定的角度傾斜,巖體含水少,較穩(wěn)固,無坍塌和陷落。
(2)礦區(qū)所在的區(qū)域內(nèi)區(qū)域變質(zhì)作用類型較廣泛,礦區(qū)內(nèi)的變質(zhì)作用類型為區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用。
(3)礦區(qū)的變質(zhì)巖主要為混合巖、斜長角閃巖。圍巖蝕變較強(qiáng)烈、發(fā)育有絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、硅化。
綜上所述,初步認(rèn)為其布提溝的金屬礦物充填在裂隙,又經(jīng)后期構(gòu)造改造而形成的礦床。