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        新疆拜城縣阿萬(wàn)達(dá)金礦成礦機(jī)理分析

        2021-12-26 06:08:02張福新
        中國(guó)金屬通報(bào) 2021年16期
        關(guān)鍵詞:拜城縣斜長(zhǎng)石金礦

        張福新

        (新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第八地質(zhì)大隊(duì),新疆 阿克蘇 43000)

        拜城縣阿萬(wàn)達(dá)金礦位于新疆阿克蘇地區(qū),位于車?yán)锼矫}北山盆地與中天山南麓之間,處在渭干河盆地的 上游部分。與昭蘇、特克斯縣和北依天山相接,南跨基爾塔山與新河縣,東與庫(kù)車縣為界,西與溫蘇縣接壤[1]。本文采用定年同位素、有關(guān)于巖石的化學(xué)研究、穩(wěn)定同位素和流體包裹體等多種方法,對(duì)新疆拜城縣阿萬(wàn)達(dá)金礦床的成礦環(huán)境進(jìn)行了詳細(xì)研究。萬(wàn)達(dá)金礦成礦帶在解剖研究的基礎(chǔ)上,研究中比較了在金礦一帶,成礦地區(qū)的地質(zhì)背景、成礦所需條件和機(jī)制以及控制礦產(chǎn)的某些因素,分析礦石的構(gòu)造,礦石成石的巖漿,熱變質(zhì)與成礦的關(guān)系,構(gòu)造了金礦的成礦和找礦形式,為進(jìn)一步找礦提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持[2]。

        1 新疆拜城縣阿萬(wàn)達(dá)金礦成礦構(gòu)造巖漿環(huán)境研究

        哈巴河斜長(zhǎng)碎屑花崗巖體為新疆拜城阿萬(wàn)達(dá)金礦區(qū)的主體巖漿,出露八百平方千米的面積,都屬于海西中摻雜的無(wú)分類巖石[3]。輝長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)石花崗巖都是主要巖性,石英巖、角閃長(zhǎng)花崗巖也參與其中。巖體分帶性明顯,圍巖殘存較多,阿萬(wàn)達(dá)金礦區(qū)的關(guān)鍵控礦成分在韌性剪切帶周圍?;顒?dòng)周期在這一帶比較長(zhǎng),不僅時(shí)長(zhǎng)不短,而且還很復(fù)雜。

        對(duì)金礦床周圍斜長(zhǎng)石和閃長(zhǎng)巖、金礦床典型火山巖剖面和金礦床石英斑巖的巖石地質(zhì)化學(xué)特征進(jìn)行了研究,探討其與金礦化的關(guān)系。區(qū)內(nèi)除發(fā)育大量構(gòu)造特征外,還發(fā)育大量不同大小的脆性韌帶拉張斷裂和次級(jí)斷裂。阿萬(wàn)達(dá)金礦的金礦化與蝕變斜長(zhǎng)石和輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖對(duì)比如圖1。

        圖1 阿萬(wàn)達(dá)金礦圍巖鏡下特征

        金礦床區(qū)斜長(zhǎng)石和花崗巖的巖石構(gòu)成特征如下:關(guān)鍵構(gòu)成礦物是石英斜長(zhǎng)石以及角閃石。肉眼可以觀察到的是灰色和綠色相混雜的顏色,結(jié)構(gòu)為塊狀等粒。角閃石(4.9%~9.8%)大部分為柱狀,邊角經(jīng)常會(huì)發(fā)生綠泥石化,次生礦物為黑云母。斜長(zhǎng)石(54.5%~64.3%)它呈粒狀或是長(zhǎng)柱狀分布,多見(jiàn)長(zhǎng)石(An=21%~31%),粒徑1.5mm,鉀長(zhǎng)石分散開(kāi)來(lái),有明顯的晶格雙晶,有微斜長(zhǎng)石和板塊。石英(21.1%~32.1%),見(jiàn)透鏡狀石英顆粒,大小約13mm,有部分顆??雌饋?lái)較細(xì)。礦區(qū)輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖的巖石構(gòu)成特征如下:可以觀察到的大部分顏色為黑色,同樣是等粒塊狀構(gòu)造。黑云母、斜長(zhǎng)石、角閃石等礦物的含量高。角閃石(21.2%~29.8%)一般是柱狀或者針尖狀,固定朝統(tǒng)一方向生長(zhǎng)。斜長(zhǎng)石(41.2%~52.2%)為粒狀半自形,雙晶會(huì)發(fā)生一定量的塑性變形。斜長(zhǎng)石(An為31.2%~51.1%)的主要形態(tài)為斜長(zhǎng)石(An=29.9%~51.0%)。黑云母(11.1%)有鱗片和生長(zhǎng)方向。石英和綠泥石等一般在次生礦區(qū)內(nèi)。

        2 新疆拜城縣阿萬(wàn)達(dá)金礦成礦規(guī)律與找礦模式

        新疆省拜城縣阿萬(wàn)達(dá)金礦床的成礦期為晚泥盆世-中二疊世,在晚石炭世-早二疊世一帶主要集中。下泥盆統(tǒng)托讓格庫(kù)都克組是科薩依金礦床的容礦層,是濱淺海相碎屑巖、火山熔巖和碎屑巖以及碳酸鹽巖組合。這一部分的上半段為阿舍勒銅礦,主礦體的產(chǎn)狀層厚度為321m,屬于金礦床里含有礦的一個(gè)層位。阿萬(wàn)達(dá)金礦出露地層主要為上奧陶統(tǒng)宜南里克組、片段巖和阿克蘇群上巖組及大理巖。而金礦體大部分都在阿克蘇群巖層片巖段的上部地區(qū)。由于缺乏各地層的主要含金數(shù)據(jù),無(wú)法準(zhǔn)確確定各地層與礦床之間的聯(lián)系。分析硫和鉛,可以觀察到一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)用來(lái)顯示金礦化與地層相關(guān)的關(guān)系,也可以看出部分地層含有特異性的礦化發(fā)生。礦區(qū)巖漿沒(méi)有生長(zhǎng)的意圖,地表勘探僅發(fā)現(xiàn)一條靠近東西向的鈉長(zhǎng)石脈。這些區(qū)域發(fā)生斷裂,這樣的斷裂層控制著區(qū)域里的主要框架構(gòu)造,它們的總體構(gòu)造方向?yàn)榻鼥|西方向。而與之一同發(fā)生的是次級(jí)斷裂,最終會(huì)波及阿萬(wàn)達(dá)金礦體的產(chǎn)出位置、礦床具體的大小規(guī)模以及礦床最終形態(tài)特征。

        金礦體在多在礦區(qū)斷裂帶發(fā)生破碎處中產(chǎn)出,內(nèi)部的存在形態(tài)一般都會(huì)是似層狀或者近東西向透鏡狀居多。斷裂帶之間存在的空隙總體都會(huì)是東西方向?yàn)橹?,這就是金礦的最完美存在場(chǎng)所,所以金礦的生長(zhǎng)方向也就與之一致,這也讓二者之間互相依存,一方出現(xiàn)變動(dòng)會(huì)直接牽制另一方的情況。

        低硫化物型金礦成礦年齡的直接確定受多種原因的局限。在大部分的時(shí)間里,鋯石U-Pb定年法與金礦同位素有著密不可分的關(guān)系,但后期蝕變也會(huì)帶來(lái)一些影響。除此之外,詳細(xì)透徹的巖石學(xué)研究才可以解決問(wèn)題,單單是從外界觀察礦齡是很難做到全面分析的。從目前情況看,年代測(cè)定毒砂Re-os還沒(méi)有結(jié)束,所以大致年齡的礦化是可以判斷的,更深層次的東西就很難發(fā)現(xiàn)。賦礦片巖沉積年齡最高為404.9Ma。在次生斷層中,很大程度上把握了附近金礦的不足,這時(shí)產(chǎn)生的碰撞中天山板塊與塔里木板塊的伊利形成了南天山粘連的復(fù)雜礦帶,這里通常被認(rèn)為是形成后二疊紀(jì)末,甚至到早三疊世。

        格羅夫斯認(rèn)為發(fā)生碰撞造山帶之后出現(xiàn)了擠壓情況,斜坡方向上的擠壓導(dǎo)致變形,在這整個(gè)過(guò)程中形成的礦區(qū)為造山型金礦。事實(shí)上,許多礦床的形成,尤其是在南天山增生雜巖帶,時(shí)間大體上規(guī)定于259Ma~285 Ma,如木龍濤金285Ma~265Ma;統(tǒng)托讓格庫(kù)都克金礦266Ma~257Ma。南天山雜巖帶的生長(zhǎng)最終與比阿萬(wàn)達(dá)金礦碰撞,其形成時(shí)間要提前于隆升期,年齡在261.1Ma是形成是合乎情理的。

        南天山造山帶主要區(qū)域性深斷裂和陡傾剪切帶,礦田、礦床也是如此。 在晚二疊世后的南天山,這些構(gòu)造開(kāi)始形成,具體追溯在造山一帶大陸的碰撞期,通常集中于主變形、區(qū)域流體活動(dòng)和成礦作用。因此,可以推斷,類似的情景也將發(fā)生在位于中國(guó)南天山的造山帶周圍。與造山運(yùn)動(dòng)變質(zhì)巖相關(guān)的熱事件,呈周期性地加快了地殼內(nèi)部溫度的快速上升,流體被引導(dǎo),沿規(guī)模不一樣的斷裂帶驅(qū)動(dòng)遷移,如圖2所示。

        圖2 阿萬(wàn)達(dá)金礦成因模式示意圖

        塔里木盆地南緣和北緣斷裂是深部流體上升的主要通道,深部變質(zhì)流體沿上盤(pán)次級(jí)剪切斷裂上升。巖石分析的結(jié)果表明,所謂的元古代巖石阿克蘇組硅質(zhì)片巖的長(zhǎng)城系統(tǒng)的圍巖金礦床可能是泥砂巖成熟度較低,沉積環(huán)境的活躍大陸弧內(nèi)存在的沉積盆地。

        結(jié)果表明,碎屑鋯石的加權(quán)最小調(diào)和U-Pb年齡為409Ma,年齡平均在411Ma或4012Ma,最大沉積年齡412Ma。因此,沉積時(shí)代被認(rèn)定,此時(shí)不處于長(zhǎng)城期也不處于所謂的早泥盆地之間。

        阿萬(wàn)達(dá)礦區(qū)礦床中存在兩種包裹體,即氣體和液體的兩相包裹體,另外一種則是含氧氣存在的三相包裹體。流體從靜態(tài)巖石壓力(封閉系統(tǒng))發(fā)展到靜流體壓力系統(tǒng)(開(kāi)放系統(tǒng))。在高溫階段,成礦流體均一溫度為271.2℃~382.4℃,俘獲溫度在344℃~421℃范圍內(nèi),圈閉壓力為82MPa~155MPa(在此基礎(chǔ)上,根據(jù)靜態(tài)巖石壓力估算成礦深度為2.79km~5.39km)。 在低溫階段,流體均質(zhì)溫度為185℃~ 272℃,捕獲溫度為271 ~ 303℃,捕獲壓力為51MPa~ 103MPa。成礦流體演化為無(wú)氧氣的中低礦化度水溶液。

        含金石英脈中石英值為15.86‰~20.15‰,流體估計(jì)值為7.79‰~12.13‰。石英中流體包裹體的氫同位素構(gòu)建為-120.1‰~ -86.8‰。由以上數(shù)據(jù)得知,這種成礦流體屬于已經(jīng)變質(zhì)的流體,關(guān)鍵起到的作用是讓深黑色變質(zhì)片巖發(fā)生脫水現(xiàn)象。

        同位素結(jié)果表明,金伴生的硫化物值在-3.55‰~ +6.11‰之間,大部分在-3‰~+1.5‰之間。黃鐵礦和磁黃鐵礦的計(jì)算值為-4.77‰~+5.25‰,平均為-0.33‰。分析表明,硫來(lái)自于圍巖,地殼硫成分平均。金礦石中硫化物的比例為16.2539~17.9658,表明硫化物中的鉛可能是圍巖中的鉛與變質(zhì)流體中的鉛的混合產(chǎn)物。

        綜合分析表明,阿萬(wàn)達(dá)金礦床屬于造山型,具有穆龍濤型金礦床的許多典型特征。 與碰撞閉合過(guò)程有關(guān)系的變質(zhì)變形過(guò)程中,區(qū)域斷裂出現(xiàn)的次數(shù)較多,次級(jí)斷裂也如同家常便飯。 阿萬(wàn)達(dá)金礦床最終就是截切帶的上升所致,而剪切帶的上升完全是因?yàn)榱黧w的變質(zhì)。

        3 結(jié)語(yǔ)

        阿萬(wàn)達(dá)金礦位于新疆西南部天山造山帶,位于所謂的中南天山銻汞金成礦帶的東部。中亞南天山地區(qū)之所以出名,有很大一部分的原因在于它有很多超大型礦床,以及稀有金屬礦床。通過(guò)這么多年來(lái)的地質(zhì)勘探,西南天山中部東延區(qū)的資源觀察還不夠突出。最新地質(zhì)資料的出示有著很大的貢獻(xiàn),在認(rèn)真研究萬(wàn)達(dá)金礦成礦的地質(zhì)背景特征的基礎(chǔ)上,運(yùn)用有規(guī)律可循的地球化學(xué)分析方法,最終可以得到阿萬(wàn)達(dá)金礦的地球化學(xué)地質(zhì)特征,探討形成阿萬(wàn)達(dá)金礦床的原因和一些找礦工作的開(kāi)展。同時(shí),希望為今后在該地區(qū)尋找新的金礦提供一些啟示,進(jìn)而為尋找中國(guó)南天山成礦帶“木龍濤型”金礦提供有益的參考。

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