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        瓊洛克含鎢石英脈地質(zhì)特征及控礦因素

        2022-03-27 23:28:09艾克拜爾·買買提
        科學(xué)與生活 2022年2期

        艾克拜爾·買買提

        [摘要]:瓊洛克地區(qū)位于天山—北山鎢成礦帶偏東部。天山—北山鎢成礦帶是中國重要鎢成礦帶之一。經(jīng)過對(duì)勘查區(qū)開展地質(zhì)普查工作,發(fā)現(xiàn)地表出露的鎢礦脈大大小小含鎢石英脈共計(jì)105條,礦脈走向多為北西西和近東西走向,向北陡傾。礦體產(chǎn)于海西(華力西)期中期第三侵入次為肉紅色二長花崗巖頂部,受巖體及其原生構(gòu)造的的控制。根據(jù)含鎢石英脈的地質(zhì)特征,認(rèn)為瓊洛克鎢礦床的成礦類型是巖漿熱液石英脈型。

        [關(guān)鍵詞]:瓊洛克;黑鎢礦;含鎢石英脈;控礦因素;

        前言

        瓊洛克地區(qū)位于勘查區(qū)位于哈密市北西119千米處,南距三道嶺煤礦33千米,屬哈密市管轄。大地位置上屬哈薩克斯坦古板塊,北天山弧盆帶博格達(dá)- 哈爾里克晚古生代島弧南緣,南鄰?fù)鹿璧刂行律缪谏w區(qū),屬天山鎢成礦帶。

        1? 區(qū)域地質(zhì)概況[1]

        工作區(qū)在大地位置上屬哈薩克斯坦古板塊,北天山弧盆帶博格達(dá)- 哈爾里克晚古生代島弧南緣,南鄰?fù)鹿璧刂行律缪谏w區(qū),北與卡拉麥里晚古生代弧后盆地相接壤。

        區(qū)域地層由古生界和中新生界組成,其中古生界分布面最廣,有石炭系中- 上統(tǒng)、二疊系、侏羅系下-中統(tǒng)、第三系和第四系,以石炭系為主。區(qū)域上經(jīng)歷了漫長的較為復(fù)雜的構(gòu)造變動(dòng),有海西(華力西期)運(yùn)動(dòng)、燕山期運(yùn)動(dòng)和喜瑪拉雅期運(yùn)動(dòng),形成了一套近東西向褶皺斷裂構(gòu)造(哈爾里克復(fù)背斜)和凹陷斷裂構(gòu)造(哈密凹陷)體系區(qū)內(nèi)在華力西中期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最為強(qiáng)烈,產(chǎn)生一系列大規(guī)模近東西向斷裂,并伴隨有廣泛的巖漿活動(dòng),侵入了大片閃長巖,花崗巖及其派生的巖脈。此外,在巖體內(nèi)發(fā)育有北西向及近東西向破碎蝕變帶,顯示了巖體侵入后仍有構(gòu)造活動(dòng)。

        2礦區(qū)地質(zhì)特征[2]

        2.1 地層

        上石炭統(tǒng):分布在工作區(qū)北部邊緣一帶,主要巖性可分為兩種:一種為灰綠色霏細(xì)斑巖:另一種中-細(xì)粒砂巖、凝灰砂巖、粉砂巖、泥巖及少量方解石-綠泥石千枚巖夾灰?guī)r透鏡體。第四系:出露于南部和溝谷中,主要為沖積、坡積物,由砂、礫、巖石碎塊及亞粘土組成

        2.2 構(gòu)造

        區(qū)域由于遭受多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,構(gòu)造復(fù)雜,其中以有海西(華力西期)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)最強(qiáng)烈,并具有地槽特征,褶皺為線狀緊閉型,斷裂以逆斷裂為主。主要斷裂為東西走向,大部分具逆斷裂性質(zhì)。達(dá)板果勒斷層緊貼工作區(qū)南部通過,形成礦區(qū)內(nèi)次級(jí)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,所見斷裂造有NWW向,近EW 向,NE 向和近SN 向四組。NWW向和近EW 向?yàn)榭氐V構(gòu)造,逆斷裂,向NE 傾。NE 向和近SN 向?yàn)槠酵茢鄬樱e(cuò)距不大,尚未發(fā)現(xiàn)礦化跡象。

        礦區(qū)內(nèi)所見破碎蝕變帶均分布于瓊洛克巖體的東部,系礦區(qū)的控礦構(gòu)造,總體呈NWW向和近EW向展布,其特征在礦化特征中詳細(xì)敘述。

        2.3 巖漿巖

        工作區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈,巖漿巖的分布面積廣。以肉紅色二長花崗巖為主在區(qū)內(nèi)中部大面積出露,其次為有海西(華力西期)期中期侵入巖和噴出巖,分布于工作區(qū)東南部和北部。

        侵入巖均屬有海西(華力西期)中期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物有海西(華力西期)期中期第一侵入次為灰綠色石英閃長巖,在工作區(qū)東南部小面積出露;有海西(華力西期)期中期第二侵入次為灰綠色花崗巖,在工作區(qū)南東角小面積出露;有海西(華力西期)期中期第三侵入次為肉紅色二長花崗巖,為瓊洛克巖體,分布最廣,鎢礦化產(chǎn)于此巖體之中;有海西(華力西期)期中期第四侵入次為鉀長花崗巖,在工作區(qū)北部出露。

        3,礦體特征[2]

        3.1礦體形態(tài)特征

        經(jīng)過對(duì)勘查區(qū)開展地質(zhì)普查工作,鎢礦脈賦存在肉紅色二長花崗巖北西西向和近東西向裂隙帶內(nèi),地表出露的鎢礦脈大大小小含鎢石英脈共計(jì)105條,礦脈走向多為北西西和近東西走向,向北陡傾。根據(jù)礦脈在地表分布情況,將礦脈分為七個(gè)礦脈群。

        Ⅰ號(hào)脈群:分布于勘查區(qū)南部,破碎蝕變帶斷續(xù)延長約400米,寬5—10米,總體走向呈北西,傾角47°左右。礦脈編號(hào)為W58~W60號(hào),每條礦脈的厚度變化較大,厚度一般為0.3~1.0米,局部地段可達(dá)2米。

        根據(jù)礦化帶中含鎢石英脈分布特點(diǎn),石英脈在礦化帶中脈體不規(guī)整,厚度變化較大,連續(xù)性較差,呈透鏡體狀尖滅再現(xiàn)展布。

        W58號(hào)脈中含礦石英脈1條,長200米,寬0.3~1.4米,局部地段可達(dá)2米。傾向5~20°,傾角47°,形態(tài)較規(guī)整,連續(xù)性較好,脈中可見板狀鎢礦化分布。石英脈上下盤圍巖蝕變較強(qiáng),主要為云英巖化、褐鐵礦化和硅化,蝕變寬0.2~0.3米。

        W59號(hào)脈中含礦石英脈2條,長約198米,寬0.1~1米,傾向40°,傾角47°。該脈以東50米地段平行兩條礦脈變成多條雁行狀及分枝脈狀,分枝脈多達(dá)20余條,該地段為富礦地段,礦化最強(qiáng),蝕變寬0.1~0.8米。

        近礦圍巖蝕變有硅化、云英巖化、絹云母化、褐鐵礦化、孔雀石化、退色化。礦石類型為石英脈型。

        以上兩條主礦脈前人做過采礦工程,已有民采平巷五層。每層間距(中段高差)5~6米。掘進(jìn)總長度150米左右。據(jù)說在Ⅰ號(hào)脈群東段一個(gè)砂包就采出黑鎢礦達(dá)8噸多。

        Ⅱ號(hào)脈群:分布于勘查區(qū)南部,破碎蝕變帶斷續(xù)延長約400米,寬1—5米,總體走向呈北西西,傾向20~60°,傾角36~64°。大小礦脈共計(jì)13條,其中W61、W62、W97號(hào)為破碎蝕變帶,帶中見有含鎢石英脈。其余礦脈為蝕變帶,脈中未見有含鎢石英脈,只見有云英巖化、褐鐵礦化和硅化。W62號(hào)脈中石英脈形態(tài)較規(guī)整,連續(xù)性較好,呈分支復(fù)合產(chǎn)出,脈寬0.2—0.8米。石英脈上下盤圍巖蝕變較強(qiáng),主要為云英巖化、褐鐵礦化和硅化,蝕變寬0.5~1米。W61、97號(hào)脈中石英脈形態(tài)不規(guī)整,連續(xù)性較差,有分支復(fù)合,雁行排列,弧形彎曲等現(xiàn)象,脈寬0.1—0.4米,蝕變寬0.05~0.3米。

        近礦圍巖蝕變有硅化、云英巖化、絹云母化、糜棱巖化、鈉長石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化。礦石類型為石英脈型。

        Ⅱ號(hào)脈群前人主要對(duì)W62號(hào)脈進(jìn)行過采礦工程,收集前人資料共掘進(jìn)8層平巷,每層間距(中段高差)5~6米。掘進(jìn)總長度500米以上。平均品位為0.73×10-2,最高品位為21.51×10-2%。

        Ⅲ號(hào)脈群:分布于勘查區(qū)中部,共計(jì)28條礦化體,大部分破碎蝕變帶中見有含鎢石英脈,總體走向呈北西和近東西向兩組,傾角61~68°。其中W22、23、24、26號(hào)四條礦脈已被露天開采,掘進(jìn)深度達(dá)3~7米。石英脈上下盤圍巖蝕變較強(qiáng),主要為云英巖化、褐鐵礦化和硅化,蝕變寬一般在0.2米。W23、24號(hào)脈蝕變最強(qiáng),蝕變寬度在0.2~1米,可分為內(nèi)帶和外帶,內(nèi)帶云英巖顆粒增粗,呈蜂窩狀,其中有浸染狀、板狀鎢礦化分布,厚度0.3~1米。外帶云英巖顆粒較細(xì),分布在內(nèi)帶兩側(cè),厚度0.1~0.3米。其中在W22、57號(hào)脈中取揀塊樣分析WO3品位分別為:0.90×10-2、0.35×10-2。

        近礦圍巖蝕變有硅化、云英巖化、絹云母化、鉀長石化、鈉長石化、褐鐵礦化、糜棱巖化。礦石類型為石英脈型和云英巖蝕變巖型。

        Ⅳ號(hào)脈群:該脈群在本區(qū)分布范圍最大,在東西長1.6千米,寬200~400米,范圍之內(nèi)分布有40條礦化體。大部分破碎蝕變帶中見有含鎢石英脈,總體走向呈北西向,傾角43~58°。石英脈上下盤圍巖蝕變較強(qiáng),主要為云英巖化、褐鐵礦化和硅化,蝕變寬一般在0.05~0.1米。W51號(hào)脈蝕變最強(qiáng),蝕變寬度在0.6~0.8米。收集前人資料,該脈群最高品位達(dá)11.59×10-2,脈群的平均品位達(dá)0.69×10-2。

        近礦圍巖蝕變有硅化、云英巖化、絹云母化、褐鐵礦化。礦石類型為石英脈型。

        Ⅴ號(hào)脈群:分布于勘查區(qū)西部,共計(jì)6條礦化體,其主要為北西產(chǎn)出的W16和W103號(hào)兩條礦脈。破碎蝕變帶斷長160米,寬2—20米,傾向10~38°,傾角40~46°。破碎蝕變帶中石英脈寬一般在0.1~0.3米,蝕變帶寬0.1~0.2米,近礦圍巖蝕變有硅化、云英巖化、絹云母化、褐鐵礦化。收集前人資料,該脈群最高品位達(dá)9.08×10-2,平均品位為0.69×10-2,為本區(qū)平均品位最高的脈群。

        Ⅵ號(hào)脈群:分布于勘查區(qū)西部,共計(jì)4條礦化體,除W13號(hào)脈礦化較強(qiáng),其余礦化弱。破碎蝕變帶斷長120米,寬5—20米,走向90°。其中石英脈0.1米,蝕變帶寬0.05~0.1米,近礦圍巖蝕變有硅化、云英巖化、絹云母化、褐鐵礦化。收集前人資料,該脈群最高品位達(dá)0.8×10-2,平均品位為0.47×10-2。

        Ⅶ號(hào)脈群:分布于勘查區(qū)北部,共計(jì)11條礦化體,部分破碎蝕變帶中見有含鎢石英脈,總體走向呈近東西向,傾角48°。該脈群最高品位為W10號(hào)脈,見有細(xì)脈產(chǎn)出的黑鎢礦,地表取揀塊樣最高品位達(dá)2.23%。破碎帶長350米,寬2—10米,傾向357°,傾角48°。其中石英脈寬0.2~0.8米,蝕變帶寬0.1米,近礦圍巖蝕變有硅化、云英巖化、絹云母化、褐鐵礦化。

        3.2礦石物質(zhì)組份

        礦脈中的主要礦物有黑鎢礦、泡鉍礦、輝鉍礦、黃鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦等,少量的白鎢礦。脈石礦物主要為石英、白云母等

        3.3礦石自然類型

        細(xì)粒浸染狀礦石:黑鎢礦粒度較細(xì),一般肉眼可識(shí)別,大部分粒度在1mm以下,在石英脈中呈浸染狀不均勻分布。黑鎢礦細(xì)粒貼近脈的兩壁和靠近云英巖帶。在已采硐內(nèi)云英巖中見較大顆粒黑鎢礦(1—3cm)的單晶,單晶愈大愈遠(yuǎn)離石英脈體。緊靠石英脈體附近的黑鎢礦單晶基本全被黃鉀鐵礬所包裹。

        黑鎢礦呈細(xì)粒浸染狀的石英脈露頭的脈石特征:

        a、油脂光澤顯著;

        b、結(jié)晶半透明,灰黑色;

        c、呈致密塊狀;

        d、有鐵質(zhì)分解物,沿脈內(nèi)部解理渲染,呈棕褐色,突然看到這種石英脈很不“干凈”。

        細(xì)脈浸染狀礦石:這種礦石類型為數(shù)較少,脈體較小,云英巖化蝕變不甚強(qiáng)烈。礦石宏觀很“干凈”。色白偶爾在脈體中心部位或脈壁,有黑鎢礦細(xì)脈,脈寬約1mm-0.5mm,長度不大于1-5cm,分布極不均勻,品位較低,半生的其他金屬礦物不多,礦物組合簡(jiǎn)單。

        3.4成因

        據(jù)前述礦體特征及中國鎢礦床地質(zhì)特征,類型及其分布,認(rèn)為瓊洛克地區(qū)的成礦類型是產(chǎn)生與巖體內(nèi)部節(jié)理裂隙有關(guān)的巖漿熱液石英脈型鎢礦床。

        4成礦控制因素

        瓊洛克礦床的生成與礦區(qū)內(nèi)巖漿巖侵入體的特征和地質(zhì)構(gòu)造緊密相關(guān),是巖漿巖、構(gòu)造二者綜合控制的結(jié)果。但巖漿巖侵入體對(duì)成礦起了主導(dǎo)作用。

        4.1巖漿巖

        該區(qū)的侵入巖均屬海西(華力西)中期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。主要是中-酸性侵入巖和脈巖,

        (1)? 成礦巖體地質(zhì)特征:本區(qū)成礦巖體為海西(華力西)中期侵入體。海西中期是海西期的主要巖漿活動(dòng)期, 年齡為283 一346百萬年 [4], 主要是海西中期第二次侵入的肉紅色二長花崗巖,侵入于石炭系中統(tǒng)地層中[5],呈巖株產(chǎn)出。

        (2)成礦巖體的巖石學(xué)特征:肉紅色二長花崗巖,中-粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造:主要礦物成份:斜長石含量35%~40%,呈它形粒狀、半自形板狀,具細(xì)鱗片狀絹云母化、納黝簾石化、泥化等;鉀長石含量30%~35%,多為條紋長石,粘土化普遍,裂隙充填有綠泥石、綠簾石、碳酸鹽、鐵質(zhì)物等;黑云母含量1%~2%,片狀集合體,幾乎完全被綠泥石、榍石等替代呈其假像。副礦物:鋯石、榍石、磷灰石等。

        (3)巖石化學(xué)特征[6]:巖石富硅SIO2含量一般74.6%(表1);富堿,K20+ Na20含量8.15%K2O<Na20;貧Ca,Mg,F(xiàn)e等基性元素。

        根據(jù)瓊洛克巖體的含礦性[7]及1:20萬化探土壤測(cè)量資料中巖體中W含量,說明巖體是含鎢地質(zhì)體

        總之,海西中期第二次侵入的肉紅色二長花崗巖,呈巖株產(chǎn)出,同時(shí)亦為含鎢石英脈的圍巖。在構(gòu)造活動(dòng),礦化時(shí)間和成礦物質(zhì)組成上也基本一致。這些侵入體大多數(shù)為中(粗)?;◢徑Y(jié)構(gòu),富硅,富堿,富揮發(fā)分和富W等成礦元素,對(duì)成礦物質(zhì)起到了熔融匯集,攜帶搬運(yùn),分異富集,娩出射入等作用,因而是鎢的成礦母巖。因此花崗巖條件是本區(qū)W成礦不可絕少的內(nèi)在因素

        4,2構(gòu)造

        (1)從宏觀上礦區(qū)位于天山—北山成礦帶偏東部(圖1)。本帶包括陰山以西北山—天山褶皺系。區(qū)內(nèi)鎢礦的成礦時(shí)代為海西期為主,個(gè)別為加力東期及燕山期[3]。對(duì)礦區(qū)成礦的物質(zhì)來源,歷史背景,區(qū)域環(huán)境,產(chǎn)生條件和發(fā)育過程起控制作用。

        (2)從區(qū)域上分析,哈爾里克復(fù)背斜褶皺斷裂構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)二長花崗巖的侵位,區(qū)內(nèi)主要的控巖構(gòu)造。

        (3)根據(jù)礦化富集規(guī)律,黑鎢礦多受巖漿冷凝收縮和內(nèi)部巖漿動(dòng)力作用的影響形成的原生破裂構(gòu)造的控制[8],形成總體呈NWW向和近EW向展布的含鎢石英脈群。據(jù)前述的石英脈群特征,裂隙構(gòu)造是礦液沉淀的良好的產(chǎn)所并控制了礦脈( 體) 的空間分布、礦體形態(tài)及產(chǎn)狀,是鎢礦床的直接控礦因素。

        結(jié)論

        瓊洛克鎢礦床大地位置上屬哈薩克斯坦古板塊,北天山弧盆帶博格達(dá)- 哈爾里克晚古生代島弧南緣,南鄰?fù)鹿璧刂行律缪谏w區(qū),屬天山—北山鎢成礦帶,是受斷裂構(gòu)造控制的巖漿熱液石英脈型黑鎢礦床?;◢弾r是礦體的圍巖及礦源體,成礦不可缺少的內(nèi)在因素。不同的構(gòu)造單元具有不同的控礦構(gòu)造形式。大地構(gòu)造控制了成礦帶的分布;區(qū)域上哈爾里克復(fù)背斜褶皺斷裂構(gòu)造控制了礦源體的侵位;巖漿冷凝收縮和內(nèi)部巖漿動(dòng)力作用的影響形成的原生破裂構(gòu)造的控制礦脈( 體) 的空間分布、礦體形態(tài)及產(chǎn)狀。

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