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        新疆北山白山地區(qū)金礦成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志

        2021-05-20 14:57:46劉亞楠
        中國(guó)金屬通報(bào) 2021年4期
        關(guān)鍵詞:白山碎屑巖碳酸鹽

        劉亞楠,馬 超,曹 明

        (1.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,新疆 烏魯木齊 830000;2.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,新疆 烏魯木齊 830000)

        北山地區(qū)位于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊與塔里木板塊的結(jié)合部位,構(gòu)造位置獨(dú)特,巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,發(fā)育了一系列不同類型的金礦床、金礦點(diǎn)、金礦化點(diǎn),例如紅石井金礦床、二二二金礦、八一泉金礦床。近幾年,各地勘單位在北山一帶做了大量地質(zhì)研究和礦產(chǎn)勘查工作,取得不少成果,尤其以金礦最為明顯。白山作為北山裂谷系的西段重要組成部分,本次主要針該地區(qū)金礦成礦規(guī)律、找礦標(biāo)志等進(jìn)行研究,對(duì)該地區(qū)進(jìn)一步礦產(chǎn)勘查具有一定的參考價(jià)值[1]。序列為主,分布在白山東南一帶,主體以環(huán)形負(fù)地形出露,呈巖基產(chǎn)出,形態(tài)為近圓較為規(guī)則同心環(huán)狀,向東、向北與石炭紀(jì)英云閃長(zhǎng)巖巖體呈超動(dòng)侵入接觸關(guān)系,界線清晰,接觸帶處蝕變強(qiáng)烈。西部與長(zhǎng)城系古洞井巖群呈侵入接觸關(guān)系。

        礦產(chǎn)種類較多,其中金礦主要為白石灘金礦、青山金礦、紅十井金礦、二二二金礦 、八一泉金礦、白山2號(hào)金礦化點(diǎn)、白山5號(hào)金礦化點(diǎn)、白山7號(hào)銀金礦化點(diǎn)、白山8號(hào)金礦點(diǎn) 、白山9號(hào)金銀鉛礦點(diǎn)等。

        1 地質(zhì)背景

        2 白山金礦成礦規(guī)律

        白山地區(qū)大地構(gòu)造位置位于塔里木板塊之北山晚古生代裂谷的西段。

        出露地層主要為古元古界北山巖群中深變質(zhì)火山-沉積巖系、長(zhǎng)城系古硐井巖群淺變質(zhì)火山碎屑-沉積巖建造、下石炭統(tǒng)紅柳園組粗-細(xì)碎屑巖夾火山巖建造、上石炭統(tǒng)石板山組火山碎屑巖-碎屑巖夾灰?guī)r建造、勝利泉組復(fù)理石細(xì)碎屑巖建造、干泉組中基性火山巖-火山碎屑巖夾灰?guī)r建造、下二疊統(tǒng)駱駝溝組中酸性火山巖-火山碎屑巖-碎屑巖建造、下二疊統(tǒng)紅柳河組中性火巖-火山碎屑巖建造等。

        構(gòu)造以北東東向-東西向斷裂為主,形成一個(gè)“弓形”形態(tài)的骨架斷裂,伴隨發(fā)育北東向與北西向扭性斷裂,地層擠壓較強(qiáng)烈,褶皺構(gòu)造發(fā)育、韌性剪切帶發(fā)育。

        侵入巖主要分為石炭紀(jì)和二疊紀(jì)侵入巖。石炭紀(jì)侵入巖呈復(fù)式高位深成巖基、巖株、巖枝、巖墻,侵入于石炭系及長(zhǎng)城系地層中,巖體長(zhǎng)軸與區(qū)域構(gòu)造線一致,呈NEE向斷續(xù)套疊展布,主要巖石類型有葉理化花崗閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖、花崗巖、黑云母花崗巖及劈理化輝長(zhǎng)-輝綠巖、輝綠玢巖、角閃輝綠玢巖、閃長(zhǎng)玢巖、石英閃長(zhǎng)巖等巖脈。二疊紀(jì)侵入巖以二疊紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖

        區(qū)域成礦規(guī)律主要反映礦產(chǎn)在時(shí)間上和空間上的分布規(guī)律以及礦產(chǎn)共生規(guī)律等幾個(gè)方面[2]。

        2.1 金礦化時(shí)間分布規(guī)律

        由表1可知區(qū)域上金礦(化)主要集中在華力西中晚期,個(gè)別為印支期或燕山期。

        通過(guò)上述數(shù)據(jù)可以看出成巖成礦年齡不盡相同,說(shuō)明礦床的形成是一個(gè)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的地質(zhì)歷史演化時(shí)期,各個(gè)時(shí)期具有各自的主成礦期,在其后的地質(zhì)歷史演化過(guò)程中對(duì)前期所形成的礦產(chǎn)又有一個(gè)或多個(gè)疊加成礦期,因此成礦具有繼承性、多期性和疊加性。研究區(qū)金礦化除同生礦化富集外,華力西期構(gòu)造-巖漿事件期為一個(gè)主要的成礦期,印支期既是主成礦期也是對(duì)華力西期形成礦產(chǎn)的疊加成礦期,喜山期既是地表氧化期也是主要成礦期。

        2.2 金礦化空間分布規(guī)律

        金礦化與上石炭統(tǒng)干泉組、勝利泉組地層的空間展布有關(guān)。東部地區(qū)干泉組、勝利泉組為金礦化的礦源層,地層中金豐度較高,因此金礦化主要集中在東部白山北坡一帶。

        與華力西晚期-印支期的中酸性巖脈及石英脈的空間展布有關(guān),金礦化一般為脈狀體產(chǎn)出,如白山7號(hào)銀金礦化、白山3號(hào)石英脈型金礦化等

        表1 典型金礦床同位素年齡統(tǒng)計(jì)表

        金礦化一般與構(gòu)造破碎帶、韌性剪切帶緊密相關(guān)。淤泥河斷裂與鹽灘南-白山西斷裂在東部地區(qū)交匯在一起,受其影響東部地區(qū)次級(jí)斷裂發(fā)育,常常形成寬度數(shù)十米、長(zhǎng)達(dá)數(shù)百米的構(gòu)造破碎帶及韌性剪切帶,同時(shí)受后期熱液作用的影響在破碎帶內(nèi)疊加了多種礦化蝕變,形成破碎蝕變帶。這種構(gòu)造破碎蝕變帶不僅為成礦提供了通道,也為成礦流體提供了遷移、富集、沉淀的場(chǎng)所。如8號(hào)金礦化點(diǎn)產(chǎn)于干泉組火山巖中的構(gòu)造破碎蝕變帶、6號(hào)金礦(化)點(diǎn)產(chǎn)于中部蝕變帶中。

        2.3 礦產(chǎn)共生關(guān)系

        區(qū)域上礦產(chǎn)共生關(guān)系在中低溫?zé)嵋盒偷V產(chǎn)中表現(xiàn)明顯,在中高溫?zé)嵋盒偷V產(chǎn)方面表現(xiàn)的不太明顯。按照礦物組合可以分為Au-Ag型、Au-Ag-Pb型、Au-W型。

        Au-Ag型以白山7號(hào)銀金礦(化)點(diǎn)為代表,該礦化點(diǎn)成因類型為巖漿熱液型,賦礦巖石為中酸性巖脈,揀塊樣中Ag最高品位為722×10-6、Au最高品位0.66×10-6,說(shuō)明Au-Ag成正相關(guān)。

        Au-Ag-Pb型以白山3號(hào)金礦(化)點(diǎn)為代表,該礦點(diǎn)賦礦地層為紅柳河組,賦礦巖石為石英脈,Au最高品位5.5×10-6、Ag最高品位3445×10-6、Pb最高品位8.74×10-2,除此之外Cu、Zn顯示高背景,說(shuō)明Au-Ag-Pb(Cu、Zn)成正相關(guān),具有共生關(guān)系。

        Au-W型以白山2號(hào)鎢礦點(diǎn)為代表,該礦點(diǎn)賦礦地層為紅柳河組,賦礦巖石為石英脈,W品位在0.16-0.3×10-2,而Au品位為礦化階段,說(shuō)明Au-W之間具有一定的共生關(guān)系。

        2.4 與化探異常關(guān)系

        盡管不同地區(qū)地球化學(xué)異常及空間分布具有明顯的差異性,但在同一成礦帶中它們的成礦類型、強(qiáng)度和規(guī)模與異常之間卻存在著極明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

        石炭系、二疊系淺變質(zhì)碎屑巖系中由于Au豐度值較高,因此形成以Au-As-Sb-(Hg)為主的中低溫元素組合異常。異常具有分段集中帶狀分布之特征,Au、W礦化主要分布于強(qiáng)度高、面積大、分帶性好的綜合異常中。

        2.5 成礦類型

        根據(jù)白山地區(qū)金礦賦礦建造和控礦因素將其分為三種類型:石英脈型、破碎蝕變巖型、韌性剪切帶型。

        3 金礦找礦標(biāo)志

        3.1 石英脈型金礦找礦標(biāo)志

        地層建造標(biāo)志:金礦主要賦存于石炭系地層之中,賦礦巖性建造以火山巖、火山碎屑巖為主。

        賦礦巖性標(biāo)志:煙灰色石英脈、強(qiáng)褐鐵礦化石英脈。

        構(gòu)造標(biāo)志:主要指脆-韌性斷裂復(fù)合體系中的破碎蝕變帶,一般規(guī)模較小,呈帶狀延伸,地表形成負(fù)地形。

        圍巖蝕變標(biāo)志:以硅化石英脈為主體,同時(shí)伴有黃鐵礦化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化,偶見(jiàn)黃銅礦化、孔雀石化。其中褐鐵礦化常呈蜂窩狀,經(jīng)風(fēng)化后呈褐黃色松散土狀,石英脈在地表經(jīng)物理風(fēng)化之后常形成規(guī)模較大的白色石英灘。含礦石英脈一般為同構(gòu)造熱液期或準(zhǔn)構(gòu)造熱液期形成的單個(gè)脈體。

        化探標(biāo)志:以Au元素異常為主。此類異常規(guī)模較小,形態(tài)不規(guī)則。元素組合較為簡(jiǎn)單,一般為Au-Cu,偶爾伴有Ag、As、Sb。

        3.2 韌性剪切帶型金礦找礦標(biāo)志

        地層建造標(biāo)志:金礦主要賦存于石炭系地層之中,賦礦巖性建造以碎屑巖、火山碎屑巖為主。

        賦礦巖性標(biāo)志:含礦巖石受動(dòng)力熱變質(zhì)變形作用明顯,巖石一般破碎,且變質(zhì)變形程度高,主體巖性為各類糜棱巖及糜棱巖化的巖石。

        構(gòu)造標(biāo)志:與韌性剪切帶有關(guān),一般規(guī)模較大、地表表現(xiàn)形式為走向大致平行的負(fù)地形,風(fēng)化后呈土黃-黃褐色,疏松多孔,具較強(qiáng)的粘土化及高嶺土化。

        化探標(biāo)志:異常主成礦元素為Au,且規(guī)模大,強(qiáng)度高,元素組合復(fù)雜,并伴有Ag、As、Cu、Pb、Zn、Sb等異常,其中相互套合較好的部位,是找礦效果較好地段。

        圍巖蝕變標(biāo)志:該類型金礦蝕變較強(qiáng),與礦化密切有關(guān)的蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化及黃鉀鐵礬化等。主要蝕變礦物組合為黃鐵礦-絹云母、碳酸鹽-石英脈、石英脈-黃鐵礦(黃銅礦、孔雀石)-碳酸鹽等為代表的礦物共生組合。其中后一組蝕變程度較前階段強(qiáng),交代和充填并存,碳酸鹽主要為方解石,呈他形粒狀,黃鐵礦呈浸染狀或細(xì)脈狀與之共生,常穿切早期生成的礦物或沿早期礦物裂隙充填,此類礦物共生組合與金礦化關(guān)系密切。

        3.3 破碎蝕變巖型金礦找礦標(biāo)志

        地層建造標(biāo)志:金礦主要賦存于石炭系地層之中 ,賦礦巖性建造以火山巖、火山碎屑巖為主。

        賦礦巖性標(biāo)志:賦礦巖石較破碎,常形成斷層角礫巖、碎裂巖、碎粉巖,稍具糜棱巖化的玄武巖、安山質(zhì)玄武巖及基性凝灰?guī)r為主。

        構(gòu)造標(biāo)志:一般規(guī)模較小,但延伸較長(zhǎng),呈帶狀延伸,地表形成負(fù)地形。風(fēng)化后呈土黃-黃褐色,疏松多孔。

        圍巖蝕變標(biāo)志:硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化。常發(fā)育青磐巖化蝕變帶,規(guī)模不等,在平面上具有分枝、膨脹、收縮現(xiàn)象,且有較明顯的分帶性。

        (1)中心帶:寬幾米,主要蝕變有褐鐵礦化、浸染狀-星散狀黃鐵礦化、碳酸鹽化、硅化、絹云母化等,帶內(nèi)石英網(wǎng)脈發(fā)育,脈厚1cm~20cm,形成黃鐵礦-石英-碳酸鹽-絹云母礦物組合。

        (2)邊緣帶:寬數(shù)厘米-幾米,巖石主要為淺灰綠色、淺灰色蝕變安山質(zhì)玄武巖,主要蝕變有綠泥石化、鈉黝簾石化、碳酸鹽化、硅化、絹云母化、星散狀黃鐵礦化等[3]。

        化探異常標(biāo)志:Cu、Au元素化探異常分布區(qū),且Cu、Au為主成礦元素?;疆惓R?guī)模較大,一般呈帶狀。元素組合分為兩組,其中第一組為Cu-Zn-Cr-Co-Ni、第二組為Au-Ag-As-Sb-Hg-Bi-Pb。

        4 結(jié)語(yǔ)

        (1)白山地區(qū)金礦(化)成礦時(shí)代以海西中晚期為主成礦時(shí)代,其次為印支期和燕山期。

        (2)白山金礦(化)空間上主要分布于白山北坡一帶石炭系地層,特別是干泉組、勝利泉組碎屑巖建造中。

        (3)將白山地區(qū)金礦成礦類型分為:石英脈型,破碎蝕變巖型,韌性剪切帶型。

        (4)歸納總結(jié)了研究區(qū)三種類型金礦找礦標(biāo)志,為今后地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作提供參考。

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