(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),新疆 昌吉 831100)
新疆伊吾縣東山附近存在較多礦脈,且地區(qū)南部與中亞地區(qū)較為重要的斑巖型礦帶相臨,同時(shí)地區(qū)的地層為下泥盆南湖組,內(nèi)部構(gòu)造與巖漿活動(dòng)劇烈,巖株以脈狀呈現(xiàn)[1]。地區(qū)具有豐富的鉛鋅礦產(chǎn),但是對地區(qū)的控礦因素研究較少,影響地區(qū)礦產(chǎn)開采。而對礦區(qū)的控礦研究,需要充分掌握該地區(qū)的地質(zhì)特征,其中包括:礦區(qū)構(gòu)造演化、礦床成因研究等,因此需要對該地區(qū)的成礦演化進(jìn)行分析,確定地區(qū)的地質(zhì)情況。
對控礦因素來說,要從區(qū)域成礦學(xué)入手,同時(shí)通過對地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場鉆探實(shí)驗(yàn),分析地區(qū)的礦產(chǎn)實(shí)際情況,得出可靠性強(qiáng)的結(jié)論,幫助地區(qū)的礦產(chǎn)可以順利開采。同時(shí)對地區(qū)成礦演化模式分析可以幫助判斷地區(qū)地質(zhì)情況,確定地區(qū)的容礦結(jié)構(gòu),明確地區(qū)的含礦潛力。
地層與礦化關(guān)系是對新疆伊吾縣鉛鋅礦重要的控礦因素之一。地區(qū)的地層發(fā)展脈絡(luò)明顯,可以對地區(qū)金屬元素構(gòu)成進(jìn)行分析,如金屬含量較高,則是適宜礦物開采工作。同時(shí)地區(qū)巖石特征主要為斜長角閃片麻巖、二云母片巖。而其褶皺軸面走向?yàn)闁|向西,核部巖體為混合巖化斜長焦閃片麻巖[2]。而在地區(qū)的礦區(qū)中礦脈較多,構(gòu)成了礦脈群,探礦標(biāo)高為600m~800m,同時(shí)受斷裂構(gòu)造的控制,走向沿北北東走向方向產(chǎn)出。而地區(qū)的控礦難點(diǎn)因地區(qū)礦化蝕變帶以及容礦結(jié)構(gòu)趨于尖滅。深入探礦意義不大。而地區(qū)西北西方向礦化蝕變情況較小,且地質(zhì)容礦結(jié)構(gòu)良好,具有找礦潛力。同時(shí)在礦區(qū)東部,石英脈型與云英巖性礦化,地區(qū)巖漿期對地區(qū)影響較大。鏡下長石不會(huì)出現(xiàn)熔流包裹體,同時(shí)演化過程中呈現(xiàn)巖漿晚期情況,也說明地區(qū)東部的找礦潛力同樣較高。
地區(qū)礦脈群中,各礦脈間距離較小,因此可以選擇在礦脈中間地區(qū)來進(jìn)行探礦,例如:在據(jù)閃長玢巖脈100m~500m的距離范圍中,進(jìn)行探礦。同時(shí)在巖脈與鉛鋅礦脈之間的分布關(guān)系來進(jìn)行探測,相關(guān)研究在該地區(qū)的鉛鋅礦脈中找到閃長玢巖,證明地區(qū)鉛鋅礦脈與閃長玢巖脈之間的關(guān)系[3]。
同時(shí)地區(qū)礦脈群上的鉛鋅礦脈的網(wǎng)脈狀與細(xì)脈狀構(gòu)造明顯,可根據(jù)地區(qū)礦脈情況來調(diào)整開采方案,而礦脈上有斷裂構(gòu)造的情況,而斷裂構(gòu)造的走向、性質(zhì)等均可以對地區(qū)的礦石品位與規(guī)模情況進(jìn)行分析,來確定礦物開采的方向。而斷裂情況在東南方向出現(xiàn)變強(qiáng)和變寬的情況,同時(shí)礦點(diǎn)元素較為清楚,同時(shí)礦點(diǎn)的增強(qiáng)趨勢較強(qiáng),證明地區(qū)礦物向下變好,同時(shí)根據(jù)斷裂構(gòu)造交匯控礦觀點(diǎn),可以對地區(qū)礦脈的外圍地區(qū)進(jìn)行成礦預(yù)測,尋找找礦位置。
本文研究在地區(qū)進(jìn)行了一次鉆探工程,發(fā)現(xiàn)地區(qū)的礦體大多在層間的破碎帶中,同時(shí)地區(qū)的礦物品位在礦體中間位置最高,鉆探工程測試結(jié)果如下:
圖1 地區(qū)鉛鋅礦品位走向變化特征
礦體產(chǎn)于閃長玢巖中,證明本文的判斷,且礦體在平面上呈透鏡狀,同時(shí)在采坑工程上的淺近進(jìn)行調(diào)查,礦體厚度在0.3m~3m之間,同時(shí)礦體脈狀產(chǎn)于次級(jí)斷裂中,同時(shí)礦體向南存在延伸,且在鉆探工程的工作區(qū)中部,距離上述鉆探點(diǎn)南部約580m處,在此進(jìn)行鉆探,地區(qū)礦體產(chǎn)在斷裂和北西、北東向斷裂交匯處。根據(jù)研究,對新疆伊吾縣東山鉛鋅礦的控礦中,可以依據(jù)礦脈的斷裂帶進(jìn)行。
東山鉛鋅礦位于伊吾縣東北部,位置地處準(zhǔn)噶爾-哈薩克斯坦板塊,地區(qū)板塊在25億年前就已經(jīng)形成,演化過程經(jīng)歷六個(gè)階段[4]。
該地區(qū)的初生期時(shí)間段為2800Ma~1800Ma時(shí)間段,該地區(qū)在這個(gè)時(shí)間段還處于古洋殼上的零星分布陸殼,該時(shí)期地區(qū)的陸殼不斷增大,使零星分布的陸殼相互連接,地區(qū)古板塊得到形成。而該地區(qū)在1800Ma~800Ma時(shí)期,處于拗陷沉積期,處于中元古代時(shí)期。
地區(qū)的陸殼逐漸加厚,板塊與大陸相互連接,也使該地區(qū)進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定期,但地區(qū)在多個(gè)地幔熱柱活動(dòng)的影響下,使該地區(qū)的板塊拗陷,并形成裂谷,導(dǎo)致地區(qū)存在地槽構(gòu)造。800Ma~250Ma時(shí)期地區(qū)進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展期,地區(qū)板塊以穩(wěn)定升降運(yùn)動(dòng)為主,板塊由海平面上在侵蝕風(fēng)化的影響下,沉積至海平面之下,此時(shí)期中地區(qū)地基轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}巖建造,為成礦打下基礎(chǔ)。同時(shí)在該時(shí)期進(jìn)入抬升運(yùn)動(dòng)期,而海水也退出,導(dǎo)致地區(qū)在此受到風(fēng)化,而海侵運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地區(qū)板塊再一次下沉,同時(shí)不斷沉積,在該時(shí)期中,地區(qū)板塊經(jīng)歷多次抬升和下沉運(yùn)動(dòng),處于穩(wěn)定發(fā)展階段。在250Ma~65Ma時(shí)期,該地區(qū)處于劇烈活動(dòng)期,在該時(shí)期地區(qū)板塊受卡拉麥里古板塊碰撞,并形成造山帶,地區(qū)板塊在此時(shí)期受擠壓嚴(yán)重。在65Ma~2.6Ma時(shí)期,地區(qū)處于斷陷階段,地區(qū)大陸處于下傾狀態(tài),且在不斷擴(kuò)張,同時(shí)板塊受巖漿巖入侵,導(dǎo)致地區(qū)板塊斷陷。在2.6Ma至今,地區(qū)處于均衡穩(wěn)定時(shí)期,板塊處于均衡狀態(tài)。
根據(jù)相關(guān)研究對地區(qū)的井下特征進(jìn)行觀察,將該地區(qū)的鉛鋅礦的成礦階段分為四個(gè)階段。首先是巖漿階段,在地區(qū)在受到地質(zhì)活動(dòng)后,受到巖漿的入侵,是地區(qū)形成花崗巖型礦體,地區(qū)開始出現(xiàn)少量的鉛鋅礦石,但礦石的品位較低,不具備開采價(jià)值。地區(qū)第二階段為云英巖化階段,云英巖以膠裝形式圍繞地區(qū)巖體,使地區(qū)形成隱爆角礫巖,而礦脈也從深處向淺處轉(zhuǎn)化。第三階段地區(qū)礦物產(chǎn)出階段,地區(qū)的鉛鋅礦石數(shù)量不斷提升,且開始在鉛鋅礦石周圍開始出現(xiàn)其他種類礦石伴生。第四階段為礦脈生成階段,在壓力作用下,鉛鋅礦脈形成。同時(shí)與成礦流體在低溫情況下,絡(luò)合物分解,保證地區(qū)的成礦品質(zhì)。
在新疆伊吾縣東山鉛鋅礦的成礦模式具有多種特點(diǎn),首先地區(qū)礦石成礦時(shí)花崗巖受到巖漿的影響是連續(xù)的,在鉛鋅礦脈中受到流體的包裹,存在漿液過渡態(tài)流體。在地區(qū)受到熔流包裹的影響下,地區(qū)的液相與氣相分均,在溫度提高至850℃時(shí),地區(qū)溶體開始融化,地區(qū)礦脈受到高壓與熱液包裹,而地區(qū)在巖漿期體與熱液流體的演化具有連續(xù)性,為形成鉛鋅礦床打好了基礎(chǔ)。
地區(qū)在成礦時(shí)流體不混溶作用也影響了成礦,而地區(qū)的成礦流體在成礦時(shí)分為兩個(gè)階段,第一階段為早成礦階段,地區(qū)成礦流體不混溶因此地區(qū)的流體一致屬于發(fā)分過飽和狀態(tài)。而根據(jù)研究地區(qū)的成礦流體主要為巖漿,鉛鋅在流體中呈根離子形式遷移,同時(shí)地區(qū)因過飽和的揮發(fā)并形成絡(luò)合物,而其中流體中的離子不斷沉淀導(dǎo)致成礦。第二階段為晚成礦階段,在礦脈流體的巖相觀察中,發(fā)現(xiàn)地區(qū)的礦石的氣相填充度差別較大,證明礦石形成時(shí)的完全均一時(shí)不同。而在低溫狀態(tài)下地區(qū)流體不混溶,導(dǎo)致形成的絡(luò)合物遷移分解,提高了地區(qū)的成礦質(zhì)量。根據(jù)上述,地區(qū)在成礦時(shí)受流體不混溶作用較大,同時(shí)流液過飽和也是地區(qū)成礦的主要影響因素。
本文對新疆伊吾縣東山鉛鋅礦的控礦因素及成礦演化模式分析,通過對地區(qū)的分析,確定地區(qū)礦物分布位置和分布特征,幫助地區(qū)礦物開采工作的進(jìn)行。
但是在對地區(qū)的實(shí)際勘測研究時(shí),因研究成本問題鉆探工程鉆探點(diǎn)較少,對地區(qū)的實(shí)際勘察仍不足,因此本文研究僅供參考。