李 晨 郭 凡
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0一隊 昌吉 831100)
礦床位于哈薩克斯坦-準噶爾板塊、準噶爾微板塊、博格達晚古生代弧后裂陷盆地,在區(qū)域構(gòu)造上是屬于博格多復(fù)式背斜的南翼,博格達晚古生代弧后裂陷盆地北側(cè)的鳳凰泉構(gòu)造帶上,屬此一次“S”型構(gòu)造的內(nèi)弦地段。斷裂為巖漿侵入開辟了通道,也為礦液活動及分異創(chuàng)造了良好的環(huán)境。
區(qū)域由老到新出露的地層有:晚石炭世柳樹溝組(C2l)、早二疊世石人子溝組(P1s)、中二疊世塔什庫拉組(P2t)、晚更新世-全新世洪沖積物(Qp3-Qh)pal、全新世沖積物(Qhal)。巖漿活動強烈,主要表現(xiàn)為淺成侵入活動,侵入巖分布廣泛,發(fā)育良好,巖石類型較多,從基性至酸性均有出露,總體以基性為主,主要巖石類型為中二疊世輝長巖、輝長輝綠巖、輝綠巖;還有少量酸性脈巖,主要為為細粒二長花崗巖,侵入活動時限為中二疊世。
礦床產(chǎn)于鳳凰泉構(gòu)造帶中段,出露的主要巖性為中細粒砂巖、粉砂巖、巖屑凝灰?guī)r、細粒砂巖、砂礫巖等。二疊系晚期近南北向區(qū)域擠壓作用下所形成的NWW向壓扭性構(gòu)造發(fā)育,斷裂構(gòu)造對礦體空間分布、形態(tài)及產(chǎn)狀影響較大。淺成基性侵入巖活動普遍,主要巖性為輝綠巖(βμ),呈巖脈、巖墻狀產(chǎn)出。
銅鋅礦化帶地表揭露長4400m,寬200~900m,礦化帶受地層控制,礦體走向隨著地層走向變化而有變化,礦體走向西130°至東40°,傾角67°~89°。礦床最高見礦標高3230m,最低見礦標高1785m;控制最大斜深1445m。礦體賦存于中二疊統(tǒng)塔什庫拉組第二巖性段(P2t2)的中細粒砂巖中,受博格多復(fù)式背斜的控制,分布在此背斜的北側(cè),走向與地層走向基本一致,礦體與礦化圍巖呈漸變過渡關(guān)系,無自然邊界。
礦床共劃分4條礦化帶,分別編號為L1、L2、L3、L4,每條礦化帶包括若干條礦體(圖1)。共圈定52條礦體,其中規(guī)模較大的有L1-1、L1-3、L1-6、L2-1號礦體。對連續(xù)性差、單工程控制的小礦體僅標注厚度及單工程品位變化,不進行編號。
圖1 礦化帶位置示意圖
L1號礦化帶長1520m,寬4.8~56m,總體走向130°,傾向40°,傾角67°~88°,賦礦巖石為中細粒砂巖,礦化帶受地層控制。礦化蝕變有孔雀石化、水鋅礦化等,圍巖蝕變有褐鐵礦化、鉀長石化、硅化等。礦化帶內(nèi)各礦體與頂?shù)装鍑鷰r呈漸變關(guān)系。礦化帶內(nèi)共圈定28條礦體,編號為L1-1~L1-28等,各礦體空間上大致平行產(chǎn)出。其中L1-1、L1-2、L1-3、L1-4、L1-5、L1-6出露于地表,L1-1號礦體是L1號礦化帶內(nèi)規(guī)模最大的礦體,礦體整體呈層狀,沿走向控制長度1400m,傾向40°,傾角75°~88°,控制最大延深640m。
L2號礦化帶走向延伸長度2600m,寬4.3~210 m,總體走向 130°~50°,傾向 40°~310°,傾角 74°~88°,賦礦巖石為中細粒砂巖,礦化帶受地層控制。礦化蝕變有孔雀石化、水鋅礦化等,圍巖蝕變有褐鐵礦化、鉀長石化、硅化等。礦化帶內(nèi)共圈定19條礦體,編號為L2-1~L2-19等,其中L2-1、L2-2、L2-3、L2-4、L2-5、L2-6、L2-7、L2-8、L2-9、L2-16、L2-18、L2-19礦體地表出露。L2-1號礦體是L2號礦化帶內(nèi)規(guī)模最大的礦體,呈層狀分布,沿走向控制長度1920 m,傾向40°,傾角74°~88°,控制最大延深490m。
L3號礦化帶總體走向130°~50°,傾向40°~310°,傾角63°~82°,長2600m,寬1.5~33m。賦礦巖石為中細粒砂巖。礦化蝕變有孔雀石化、水鋅礦化等,圍巖蝕變有褐鐵礦化、鉀長石化、硅化等。該礦化帶共圈定4條礦體,均出露于地表。L3-2號礦體是L3號礦化帶內(nèi)規(guī)模最大的礦體,礦體整體呈層狀,沿走向控制長度1080m,傾向40°,傾角63°~82°,控制最大延深80m。
L4號礦化帶走向延伸長度580m,寬1.5~3m,總體走向130°,傾向40°,傾角76°~81°,礦化帶走向隨著地層走向變化而變化,礦化帶受地層控制特征較明顯。賦礦巖石為中細粒砂巖,礦化蝕變有孔雀石化、水鋅礦化等,圍巖蝕變有褐鐵礦化、鉀長石化、硅化等。礦化帶內(nèi)圈定1條礦體,L4-1號礦體:呈層狀分布,沿走向控制長度540m,傾向40°,傾角76°~81°,控制最大延深50m。上全是粉砂巖、中細粒砂巖、砂礫巖等中二疊統(tǒng)塔什庫拉組的巖性。礦化有一定的專屬性。此外,區(qū)域上中-基性巖脈廣泛發(fā)育,巖脈群和礦化帶在空間上分布的一致性,表明了成礦活動經(jīng)歷沉積-后期巖漿熱液富集等過程。
綜合大量野外地質(zhì)工作驗證及室內(nèi)分析研究,初步認為礦床成因應(yīng)屬海相噴流沉積型(Sedex型)礦床,成礦過程經(jīng)歷噴流沉積和后期熱液富集階段,主要依據(jù)如下:
⑴從區(qū)域上看,數(shù)千米的礦化帶明顯受區(qū)地層控制,區(qū)域上有上百個銅多金屬礦體,含礦巖性基本
⑵礦體主要呈層狀、似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致,礦體下盤發(fā)育含及不含硫化物的方解石-石英脈,同時伴隨硅化,綠泥石化、綠簾石化等蝕變。礦石主要構(gòu)造為團塊狀、團斑狀礦石、條帶狀、網(wǎng)脈狀、細脈狀、星點狀等。這種單面蝕變?yōu)閲娏鞒煽冃停⊿edex型)礦床主要特征。各礦化帶之間發(fā)育淺層火山侵位,表明深部巖漿為礦體二次富集提供熱量補充。
⑶在中國地質(zhì)科學(xué)院國家地質(zhì)實驗測試中心對挑選的黃鐵礦單礦物進行Re-Os同位素測試,結(jié)果表明黃鐵礦等時線年齡為296±31Ma(MSWD=22),初始187Os/188Os=0.36±0.18。黃鐵礦形成于早二疊世早期,與地層時代基本一致,表明地層中的金屬礦物可能是與地層同沉積形成。
⑷礦床中5件黃鐵礦的δ34S的值為7.6‰~9.8‰,平均為8.8‰;20件黃銅礦的δ34S的值為5.5‰~8.9‰,平均為7.1‰;11件閃鋅礦的δ34S的值為3.5‰~7.1‰,平均為5.4‰。黃鐵礦的δ34S值最高,黃銅礦其次,閃鋅礦最低,達到平衡時硫同位素δ34S的富集順序應(yīng)該是黃鐵礦>閃鋅礦>黃銅礦。這說明金屬硫化物的硫主要來于海水。