金 瑜,周 旋
(新疆地寶源地質(zhì)勘查有限公司,新疆烏魯木齊830091)
吉爾吉斯斯坦南天山位于吉爾吉斯斯坦西南部,屬南天山成礦省。該成礦省南與北帕米爾褶皺系和塔里木地臺相連,廣泛發(fā)育逆斷層、逆掩斷層和推覆體,褶皺強烈,是吉爾吉斯斯坦金礦的主要產(chǎn)出地。1965年至今,在南天山地區(qū)進行了大規(guī)模的地質(zhì)普查和勘探,共發(fā)現(xiàn)有834處金礦,金礦床類型以熱液型礦床(石英脈型)和矽卡巖型礦床為主。其中典型的石英脈型金礦床有薩沃亞爾德、托赫塔贊、托戈洛克、卡拉卡拉、恰爾奎柳克—阿克吉爾加、恰庫什、阿克蘇爾等;典型的矽卡巖型金礦床有阿爾騰吉爾加、博茲姆恰克、基奇桑迪克、圖魯克、阿烏古爾、嘉維安等,前期勘查已查明礦床地質(zhì)特征。通過對吉爾吉斯斯坦金礦資料的收集和研究,筆者擬對該區(qū)典型金礦床控礦規(guī)律進行了系統(tǒng)研究,為南天山金礦成礦潛力及遠景評價提供理論依據(jù),同時也為開展境內(nèi)外天山成礦規(guī)律對比研究提供支撐。
吉爾吉斯斯坦南天山在構(gòu)造上屬南天山褶皺系(南天山成礦省恰與南天山褶皺區(qū)重合),推覆斷層構(gòu)造活動和海西造山運動非常劇烈。南天山海西構(gòu)造帶,南與北帕米爾褶皺系和塔里木地臺相連,北至塔拉斯—費爾干納斷裂和阿特巴?!羶?nèi)切克斷裂。南天山被塔拉斯—費爾干納斷裂劃分成2個褶皺系,即西部的突厥斯坦—阿賴褶皺系和東部的科克沙阿利褶皺系。南天山由洋中脊到穩(wěn)定大陸邊緣各種地質(zhì)環(huán)境下形成的幾種同時代地層類型組成。礦產(chǎn)資源主要有金礦、鉛鋅、汞、銻、鎢錫等。處于南天山西部的突厥斯坦—阿賴成礦帶是金礦密集分布的區(qū)域,且金礦床的形成均為晚古生代中酸性巖漿侵入作用的產(chǎn)物。石英脈型金礦是最主要的礦化類型、矽卡巖型金礦次之。
礦床位于吉爾吉斯斯坦奧什州卡拉庫里津斯克區(qū)(圖1)。礦床受北東向伊爾科什別克陡侵斷裂控制,該控礦斷裂將礦床分成2個礦化帶。北西礦化帶是由硅質(zhì)粘土頁巖(S2-D1)和砂巖頁巖(D1-2)構(gòu)成;東南礦化帶是由大理巖化石灰?guī)r(C2)、頁巖和砂巖(C3)及夾有石灰?guī)r(P1)透鏡體的砂巖構(gòu)成的,無侵入巖。礦化帶內(nèi)沿斷裂發(fā)現(xiàn)有以金—黃鐵礦型礦脈為主及金—銻礦型、含金的硫化輝銻礦型礦脈,長幾十米至1350m不等,寬度為0.2~19.0m。主要礦物有:金、脆硫銻鉛礦、黃鐵礦、砷黃鐵礦;次要礦物有:輝銻礦和車輪礦、輝銻鐵礦、磁黃鐵礦和閃鋅礦。金平均品位為5.57g/t;銻平均品位3.04g/t。
礦床位于吉爾吉斯斯坦賈拉拉巴德州阿克賽區(qū)。金礦化發(fā)育在綠頁巖(PZ1)和陸源巖層(C2-3)之間的逆演斷層內(nèi),這2個巖層被擠壓成小型褶皺,斷裂呈北西向和北東向陡傾延伸,且被石英二長正長巖小巖體(P1)侵入,呈現(xiàn)出破碎、角礫巖化、片巖化、碎裂和糜棱巖化。該礦床容礦層和控礦層由一系列相鄰而近于平行分布的7個緩傾層狀礦體構(gòu)成,礦體相互對稱分布,呈現(xiàn)網(wǎng)狀脈型。含礦帶長150m左右,寬40~130m,礦體厚度1.0~20m不等,最大厚度達56m。礦床屬于金—硫化物—石英礦化類型。主要礦物有金和黃鐵礦,少見方鉛礦、輝鉍礦、輝銻礦和白鎢礦。金平均品位為2.8g/t。
圖1 薩沃亞爾德金礦床地質(zhì)略圖
礦床位于吉爾吉斯斯坦伊塞克湖州杰特—奧古茲區(qū)。礦床受碳酸鹽巖層和陸源巖層(C-P1)中的花崗巖和正長巖(P1)侵入體北西內(nèi)接觸帶控制,沿北西向斷裂分布的花崗巖破碎,硅化、絹云母化和黃鐵礦化帶成為金礦化的載體。整個呈線性延伸的礦化帶長近1km,寬10~140m,斜深450m。礦化帶內(nèi)出露9個陡傾近于平行的石英—硫化礦脈,長40~520m,厚2~7.8m,斜深40~385m。礦床屬于金—硫化物礦化類型。礦石中硫化物占15%。主要礦物有:黃鐵礦、砷黃鐵礦。金平均品位2.14g/t。
礦床位于吉爾吉斯斯坦奧什州阿賴區(qū)。礦床受狹長北北東向陡傾的局部扭曲帶控制,金礦體分布在復(fù)理砂頁巖層(C2)中,處在小型花崗閃長巖侵入體(P1)的頂部區(qū)域。礦化帶長度從幾十米至1200m不等,寬度2~30m,斜深不少于300m。主要為金—硫化物—石英型礦化(銅—金礦化占多數(shù))。帶內(nèi)劃分出21個礦體,呈近南北方向延伸。礦體長60~500m不等,厚0.6~8.4m,斜深400~600m。圍巖蝕變見有石英、鐵白云石、白云石—石英構(gòu)成的密集細礦脈網(wǎng)。主要礦石礦物黃銅礦、砷黃鐵礦、黝銅礦。金平均品位3.65g/t,銀品位4~40g/t,銅9.38%。
礦床位于吉爾吉斯斯坦費爾干納盆地南緣,索赫河左岸。礦床受北東向和近南北方向的斷裂控制。主要是由陸源巖(S2-D1)構(gòu)成。在礦床北西翼沿斷裂分布的砂巖和頁巖被堿性閃長巖(二長閃長巖)(P1)巖枝破壞。在陸源巖及閃長巖中發(fā)現(xiàn)18條近南北方向的硫化物石英礦脈,其長15~300m,厚度達0.25~2.0m,斜深200m。圍巖蝕變?yōu)檠財嗔腰S鐵細晶巖化、硅化、接觸角巖化、石英—鈉長石交代巖化。石英礦脈中主要礦石礦物為金、黃鐵礦、方鉛礦、硫銻鉛礦和白鎢礦。金平均品位5.9g/t。
礦床位于吉爾吉斯斯坦奧什州烏茲根斯克區(qū)。礦床與大理巖和泥灰?guī)r(S2-D1)內(nèi)寬300~400m、長超過750m的北東向的破碎帶有關(guān)。破碎帶內(nèi)近南北向裂隙控制金礦化。發(fā)現(xiàn)的礦化主要是礦脈—細脈型。礦體長10~200m、寬1~4m。礦體沒有明顯的邊界。礦床屬金—多金屬礦化類型。主要礦物有:金、臭蔥石、黃鐵礦、砷黃鐵礦、硫銻鉛礦、Au平均品位為4.1g/t。
礦床位于吉爾吉斯斯坦巴特肯州巴特肯區(qū)(圖2)。礦床受復(fù)雜的推覆褶皺構(gòu)造控制。石灰?guī)r、白云巖(D1-2)和粉砂巖、砂巖(C2-3)逆掩在石灰?guī)r、硅石、粉砂巖(D2-3)上,擠壓成北東向延伸的大型褶皺,且被二長閃長巖—石英閃長巖體(P1)切穿。礦床處于二長閃長巖—石英閃長巖體的矽卡巖型外接觸帶內(nèi),含礦層長35~1000m不等,寬1~20m,屬于金—矽卡巖礦化類型。礦床的圍巖蝕變表現(xiàn)為大理石化和矽卡巖化,主要有鈣質(zhì)、輝石、輝石—石榴子石以及石榴子石矽卡巖。主要礦物有:黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鎢礦、黃銅礦。Au6.07g/t,Ag6.40g/t,Cu0.136g/t。
礦床位于吉爾吉斯斯坦賈拉拉巴德州阿拉—布津斯克區(qū)(圖3)。礦床由大理巖和大理巖化石灰?guī)r(C1v)構(gòu)成,形成了背斜穹頂部分,在其核心區(qū)域有花崗閃長巖巖體(C3)侵入。該侵入巖體的北部與石灰?guī)r接觸代內(nèi)主要發(fā)育著石榴子石—硅灰石矽卡巖和石榴子石—輝石矽卡巖,其次發(fā)育矽卡巖—蛇紋巖混合巖,其中,石榴子石—硅灰石矽卡巖交錯形成帶狀的金—銅礦層。含礦層長度為2500m,斜長170~500m,厚度達10~85m(在某些區(qū)塊達200~300m)。屬于金—矽卡巖礦化類型。主要礦物有:金、黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦。Au1.96g/t,Ag11.7g/t,Cu,1.12%。
圖2 阿爾騰吉爾加金礦床地質(zhì)略圖
圖3 博茲姆恰克金礦床地質(zhì)略圖
圖4 基奇桑迪克礦床地質(zhì)略圖
礦床位于吉爾吉斯斯坦賈拉拉巴德州恰特卡爾區(qū)(圖4)。礦床表面由下石炭統(tǒng)(C1v)石灰?guī)r和燧石礦構(gòu)成,被花崗閃長巖—斑巖(P1)破壞。石灰?guī)r大理巖化,弱矽卡巖化,與侵入體在接觸中變成矽卡巖。成礦后發(fā)生逆掩推覆,石灰?guī)r和花崗閃長巖低角度逆掩到正長巖—閃長巖、二長巖(C2)(厚度達100~300m)上面。礦床中部的花崗閃長巖—斑巖巖體內(nèi)的矽卡巖(由輝石和石榴石構(gòu)成)發(fā)育良好,出露有85個近似平行的北西向陡傾斜矽卡巖礦脈,長110~260m,厚9.4m,主要金礦賦存在15個矽卡巖礦脈中。礦床屬于矽卡巖—金—銅礦化,主要礦物有:金、斑銅礦和黃銅礦。Au6.6g/t,Ag11.4g/t,Cu1.66g/t。
礦床位于吉爾吉斯斯坦巴特肯州巴特肯區(qū)。礦床受NW向斷裂的控礦作用非常明顯。在侵入白云質(zhì)石灰?guī)r(D2)、白云巖(D2-3)的花崗閃長巖體(P1)接觸帶發(fā)育著石灰質(zhì)矽卡巖對于金礦化最有利。矽卡巖礦化帶長至200m,厚至10m,斜深不少于50m。礦床屬于矽卡巖—金—硫化物礦化類型。矽卡巖中主要礦物有:金、磁鐵礦、斑銅礦、黃銅礦、褐鐵礦、銀硫鹽;脈石礦物有:輝石、石榴子石、石英、方解石。伴生礦物有:銀、銅、鋅。金品位2.5~4.2g/t。
圖5 圖魯克礦床地質(zhì)略圖
礦床位于吉爾吉斯斯坦奧什州納烏卡特區(qū)(圖5)。受北東向和近緯向延伸的構(gòu)造破碎帶控制,塊狀灰色石灰?guī)r(C1v)逆掩在炭質(zhì)和炭質(zhì)—泥質(zhì)頁巖層之上,被較小的花崗閃長巖(P)破壞,巖體周圍到處可見巖石出現(xiàn)蝕變和礦化,在頁巖外接觸帶為黃鐵礦和砷黃鐵礦浸染的石英—黑云母—斜長角巖,碳酸鹽塊轉(zhuǎn)變成石榴子石—硅灰石、輝石—硅灰石矽卡巖類。礦化屬矽卡巖—金—銅礦化。礦床可以劃分出2個礦帶:主礦帶和礦脈帶。主礦帶頁巖和石灰?guī)r塊發(fā)育較好,呈北東向延伸,沿北西向傾斜,長140m,寬50m。頁巖矽卡巖化且硫化,石灰?guī)r塊矽卡巖化。礦化呈現(xiàn)不同程度的浸染。金品位最高可達10g/t;礦脈帶距離主礦區(qū)北東向200~250m,位于圖魯克侵入體花崗閃長巖中。礦脈帶寬2.5~12m,長230m。呈硫礦化,礦脈浸染型。金品位0.3~18.6g/t,銅1.5%~3.5%,鉛0.8%,砷3%~5%。主要礦物有:金、黃銅礦、斑銅礦、藍銅礦、輝銅礦。金平均品位3.92g/t、Ag9.57g/t、Cu0.38%。
礦床位于吉爾吉斯斯坦巴特肯州巴特肯區(qū)。礦床受NW向斷裂構(gòu)造控制。金礦化主要集中在侵入白云巖(D1-2)中花崗閃長巖體(P1)的東北側(cè)內(nèi)、外接觸帶上,且在白云巖和花崗巖中,也可見類似的交錯礦脈和礦化帶。礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)7條含金矽卡巖帶,長幾米至上百米不等,寬0.5~22m。金品位從1.5g/t到15.7g/t不等。伴生銅的品位為0.9%~3.53%,銀65.4g/t,鉛1%,鋅0.2%。
通過對吉爾吉斯斯坦南天山最主要的2種金礦床類型特征及典型礦床特征的研究分析,對該區(qū)金礦床成礦期及控礦規(guī)律進行了總結(jié)分析。
3.1.1 地層—巖石學(xué)因素
南天山地區(qū)最為獨特的金礦成因,表現(xiàn)為原生金礦蘊藏在中晚古生代沉積層內(nèi)。
南天山地區(qū)的金礦床(成礦點)形成于以下地質(zhì)層位中:
(1)金—石英—硫化物型礦脈,有的在花崗巖中(如托戈洛克),有的在陸源巖中(如恰庫什),還有的在石灰?guī)r中(如阿克蘇爾礦床)。
(2)花崗閃長巖(P)和石灰?guī)r(D-C)接觸帶上的矽卡巖礦化帶(如阿爾滕—吉爾加礦床)。
(3)PZ1的綠頁巖與PZ3磨拉石—復(fù)理石層交界處,又有小型花崗巖體的存在,并有一系列逆掩斷層和不同走向的斷裂,往往形成一些小型網(wǎng)脈狀和金礦化帶(如托赫塔贊礦床)。
(4)黑頁巖(粉砂巖)中沿高角度斷裂延伸的礦化帶(礦脈帶)(如卡拉卡拉礦床)。
通過研究分析,控制金礦化的地層—巖石學(xué)因素,主要體現(xiàn)在陸源巖和碳酸鹽巖層中灰?guī)r和白云巖在成礦過程中發(fā)揮重要作用。圍巖時代泥盆紀、石炭紀和二疊紀巖占多數(shù)。
3.1.2 構(gòu)造因素
南天山地區(qū)約90%的原生金礦出露表現(xiàn)為礦化帶和礦脈,控礦的結(jié)構(gòu)因素主要表現(xiàn)在金礦化與斷裂構(gòu)造的密切關(guān)系。多數(shù)主要金礦床都發(fā)育有一組容礦斷裂,分布最廣的(占45%金礦)是北東向斷裂(如薩沃亞爾德),其次(占31.34%金礦)是緯向斷裂(如托赫塔贊)和北西向斷裂(阿烏古爾、托戈洛克礦床),南北向斷裂的金礦僅占20%。約37%的礦化體內(nèi)可見2條或2條以上容礦裂隙。最常見的是近緯向斷裂與北東向斷裂并存(圖魯克礦床),以及北東向斷裂與北西向斷裂并存(阿克蘇爾礦床)。
3.1.3 巖漿巖因素
南天山地區(qū)控制金礦化的巖漿因素,突厥斯坦—阿賴成礦帶在空間上與PZ3碰撞花崗巖帶完全重合。絕大多數(shù)礦化體(76%)都與侵入巖有關(guān)。在834處金礦中有350處(占41.5%)同花崗巖侵入體有空間關(guān)系。通過對上述南天山主要金礦床的地質(zhì)特征分析得到C3-P花崗巖具有重要的控礦意義,特別是C3-P1花崗閃長巖、閃長巖和二長巖。
成礦是深部物質(zhì)演化運移和近地表賦礦構(gòu)造空間共同作用的結(jié)果,構(gòu)造與成礦具密不可分的動態(tài)耦合關(guān)系,構(gòu)造體系的形成與演化控制了成礦系統(tǒng)的形成與演化。吉爾吉斯斯坦南天山金礦床南天山的大部分原生金礦,都形成于后海西碰撞期。其最好的證明是晚古生代粗屑碰撞陸源巖和碳酸鹽巖層中發(fā)育有。南天山地區(qū)67.9%的金礦區(qū)伴有明顯的硅化作用,46.4%的受到矽卡巖化作用,28.6%碳酸鹽化,25%角巖化,25%黃鐵細晶巖化,17.9%絹云母化。
南天山地區(qū)金礦床容礦圍巖主要有3類:花崗閃長巖(涉及59%的礦化體)、陸源巖(45%)和碳酸鹽巖(40%)。陸源巖和花崗巖中蘊藏著76%的金礦床和成礦點。
吉爾吉斯斯坦南天山金礦帶是后海西碰撞期的產(chǎn)物,具有典型的中晚古生代粗屑碰撞陸源巖和碳酸鹽巖層中發(fā)育有大量同花崗巖類PZ3密切相關(guān)的矽卡巖型和礦脈型金礦。南天山地區(qū)金礦化受NW、NE、SN向的斷裂控制,背斜,逆演斷層及構(gòu)造破碎帶都易形成金礦化,斷裂交匯處或構(gòu)造破碎發(fā)育處易發(fā)生金礦富集。