新疆鄯善县1048金矿床地质特征及找矿标志

2015-12-17 08:23高志锋奚小双宋学军
西部探矿工程 2015年1期
关键词:变岩安山测区

高志锋,奚小双,宋学军,王 涛

(1.中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;2.山金西部地质矿产勘查有限公司,青海西宁810016)

新疆鄯善县1048金矿床地质特征及找矿标志

高志锋*1,2,奚小双1,宋学军2,王 涛2

(1.中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;2.山金西部地质矿产勘查有限公司,青海西宁810016)

1048金矿属破碎蚀变岩型和石英脉型金矿床,矿床(体)严格受构造断裂控制,已发现的金矿(化)体都赋存于北西向及北东向破碎蚀变带中,金矿(化)体呈脉状、透镜状,沿走向、倾向厚度及品位变化较大,金品位(0.80~22.49)×10-6。主要矿石类型有破碎蚀变岩型及石英脉型,构造、蚀变岩及石英脉是主要找矿标志。

金矿;地质特征;找矿标志;鄯善县

1048金矿床位于康古尔塔格高地以东15km,隶属鄯善县管辖,位于康古尔断裂以北的吐哈盆地南缘,构造上处于准格尔—哈萨克斯坦和塔里木板块的交汇处。本文旨在通过分析研究该金矿床的地质特征,探讨其矿床成因类型,并分析总结该金矿床的找矿标志,为该矿区地质勘探工作提供参考依据。

1 区域地质背景

东天山是我国西部重要的矿产资源远景区,位于新疆东部,西起小热泉子,东至甘新交界(图1),构造上处于西伯利亚、准格尔—哈萨克斯坦和塔里木3大板块的交汇处[1-2],为中亚增生型造山带的关键部位,以晚古生代新陆壳增生和小陆块汇聚为特征[2],是中国重要的铜、镍、金、铁、铅锌等大型矿床集中区。近年来土屋、延东等大型斑岩铜矿和彩霞山大型铅锌矿床、维权银多金属矿及图拉尔根、白石泉等铜镍矿床的新发现,使东天山成为中国勘查、研究的热点地区。区内断裂构造发育,组合形态复杂,几条区域性断裂规模大且延伸稳定,与区域构造线方向一致。其中康古尔大断裂与阿奇克库都克大断裂间为康—阿碰撞缝合带,缝合带北侧为大南湖—哈尔里克岛弧带[4]。1048金矿床即位于大南湖—哈尔里克岛弧带南缘,康—阿碰撞缝合带北侧。

图1 东天山构造格架与矿床分布[3]

大南湖—哈尔里克岛弧带主要由泥盆纪大南湖和石炭纪企鹅山岛弧组成,具有较强的塑性变形特征。构造变形以中高角度逆冲断层和少数正断层及反冲断层为主的断片状逆冲推覆为主要特点[4]。区内出露最老的地层为近年来区域地质调查中划分出来的中奥陶统荒草坡群大柳沟组(O2Hd),主要分布在卡拉塔格—大草滩一带,为一套海相钙碱性系列的钠质中酸性火山碎屑岩—熔岩建造(属角斑岩系)。中—上志留统红柳峡组(S2-3h),以海相晶屑岩屑凝灰岩、凝灰质砂岩等为主,夹英安岩薄层。泥盆系与下伏奥陶—志留系为不整合接触,以安山岩—英安岩和火山碎屑岩为主,发育典型的岛弧安山岩,其喷发环境从海相演变为陆相。石炭系为海相火山—沉积岩建造,其中火山岩类主要以玄武质和长英质火山岩类为主,安山岩的比例较少。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露中石炭统底坎尔组第三亚组(C2dc),为一套火山岩、火山碎屑岩夹碎屑岩建造。主要岩性层:晶屑凝灰岩、凝灰岩、凝灰质砂岩、安山玢岩、流纹岩。根据岩性组合,分3个岩性段(图2),自下而上分述如下:

图2 新疆鄯善县1048金矿区地质简图

中石炭统底坎尔组第三亚组第一岩性段(C2d1c):分布于测区西北,以火山碎屑岩、火山岩为主。主要岩性:灰色、灰绿色晶屑凝灰岩、凝灰岩、青灰色流纹岩。南与上覆第二岩性段(C2d2c)呈整合接触,东与钾长花岗岩、安山玢岩呈侵入接触。测区出露厚度大于1500m。

中石炭统底坎尔组第三亚组第二岩性段(C2d2c):分布于测区西部,以(火山)碎屑岩为主。主要岩性:灰色、青灰色、灰绿色凝灰质砂岩。南与上覆第三岩性段(C2d3c)呈整合接触,东与安山玢岩呈断裂接触。测区出露厚度大于1000m。

中石炭统底坎尔组第三亚组第三岩性段(C2d3c):分布于测区南部,以火山碎屑岩为主。主要岩性:灰色、灰绿色(晶屑)凝灰岩。北东与钾长花岗岩呈断裂接触。测区出露厚度大于500m。

2.2 构造

矿区位于区域性康古尔断裂北侧,断裂发育,与金矿化关系密切。矿区断裂构造具剪切破碎蚀变特征。破碎蚀变带以北西向为主,次为北东向。空间上具规模的破碎蚀变带都发育在岩体边缘或不同岩性分界地段,宽几米至120m,走向延长稳定,一般大于250m,由糜棱岩化凝灰岩、安山玢岩、花岗岩及石英脉组成,接触部位片理化发育,具强褐铁矿化、硅化,较强的钾化、绢云母化、绿帘石化和绿泥石化,深部具强黄铁矿化,局部可见到极少量的孔雀石化、黄铜矿化。

结合区域构造演化认为:断裂构造可能是在区域性南北挤压背景下,沿不同岩性界面剪切滑动形成。按走向大致可以分为3组:即北西向、近东西向和近南北向,各断裂主要特征如下:

F1:位于矿区东部,总体走向NE25°,南东倾,倾角75°~82°,延长1250m,破碎带地表宽1~5m,从Ⅰ号矿带0线、7线、8线和29线的钻孔资料表明蚀变破碎带向深部变宽,在深部80m处宽度为10~30m。断裂西侧以蚀变安山玢岩为主,东侧为花岗岩。金矿体Ⅰ-1、Ⅰ-2及Ⅰ-3赋存于该断裂破碎蚀变带中。

F2:位于测区中部,北北西—南东向贯穿测区。以强片理化为特征,空间上沿钾长花岗岩、安山玢岩外接触带发育,呈弧型,于测区西部近南北向延伸1000m左右,向东渐变为南东向延伸2500m左右,西部倾向为北东—东向,倾角70°~75°,东部为南西倾向,倾角70°~80°。破碎蚀变带地表宽20~120m,Ⅱ号矿带0线钻孔资料表明深部破碎蚀变带具分叉现象,深部变宽,主要为破碎蚀变安山玢岩、凝灰岩、凝灰质粉砂岩。金矿(化)体Ⅱ-1、Ⅱ-2及Ⅱ-3赋存于该断裂破碎蚀变带中。

F3:位于矿区西部,F2南西侧。总体走向NW向,南西倾,倾角75°~85°,地表延长约250m,破碎带宽1~2m,为石英脉充填,断裂两侧为蚀变凝灰质粉砂岩、凝灰岩。

F4:位于矿区中部,F1北东侧。总体走向近东西向,南西倾,倾角75°~85°,地表延长约250m,破碎带宽1~3m,为石英脉充填,断裂两侧为蚀变安山玢岩。

F5:位于矿区东南部,F1南侧,钾长花岗岩中,走向NW向,南西倾,倾角85°,地表延长约300m,破碎带宽1~2m,岩性为钾长石化、硅化花岗岩。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆活动强,中性—酸性侵入岩、超浅成侵入岩、喷出岩发育。

(1)侵入岩。矿区内出露的侵入岩体主要为花岗岩(γ42a),其次为闪长岩及中基性岩脉。

花岗岩(γ42a):呈不规则岩株,侵位于中石炭统底坎儿组第三亚组(C2dc)安山玢岩、凝灰岩中,空间上位于测区东部。岩石呈肉红色,花岗结构,块状构造。主要矿物成分石英,次为长石、云母,普遍具钾长石化。外接触带蚀变强烈,主要为硅化、绿帘石化、绢云母化、碳酸盐化、褐铁矿化、黄铁矿化等。

闪长岩(δ):出露于测区北东,呈岩株状侵位于钾长花岗岩与安山玢岩接触部位,出露面积0.025km2。岩石呈灰色,斑状结构,块状构造,主要成分为长石、角闪石成斑晶,基质长石、角闪石,次为石英,少量云母、磁铁矿。

(2)浅成侵入岩。主要为安山玢岩(αμ):主要出露于F2北东侧,钾长花岗岩体西侧。其次在F2断裂南西侧呈岩株、岩枝产出。岩石普遍具强蚀变,主要为绿泥石化、碳酸盐化、硅化。岩石呈灰绿色,斑状结构,杏仁构造,斑晶为斜长石,基质为角闪石和斜长石。

(3)脉岩。矿区内脉岩发育,中基性—酸性均有发育。主要岩性有石英脉(q),其次有辉绿玢岩脉(βμ)、辉长岩脉(ν)、闪长玢岩脉(δμ)、花岗斑岩脉(γπ)。岩脉走向以北西向为主,部分近南北向、北东向,脉体一般1~2m,延长几十米。

3 矿床特征

3.1 矿体特征

矿区金矿化严格受破碎蚀变带控制。已发现的金矿(化)体都赋存于北西向(F2)、北东向(F1)破碎蚀变带中。含矿岩石为石英脉,局部在石英脉两侧的蚀变围岩中含矿。金矿(化)体呈脉状、透镜状,沿走向、倾向厚度及品位变化较大。多组断裂交汇地段金矿(化)体膨大、变富。综合矿区地质构造、矿化特征,认为出露于剪切带上部的脉状矿体,向深部有望找到浸染状金矿体。

通过地表槽探工程控制,初步圈定了6条金矿(化)体(图2),其中金矿体5条。一般长70~550m,厚0.43~1.62m,金品位(0.8~22.49)×10-6,其特征见表1。其中以Ⅰ-1、Ⅱ-1号矿体为例。详述如下:

表1 1048金矿矿(化)体主要特征一览表

Ⅰ-1金矿体:发育于F1破碎蚀变带,含矿岩石为破碎蚀变钾长花岗岩及石英脉等。主要蚀变为褐铁矿化、黄铁矿化、硅化、铁碳酸盐化、绿帘石化和钾化为主。矿体呈似层状,产状105°~115°∠65°~80°,延走向延伸56m,厚度1.07m,Au:(0.80~9.83)×10-6,平均5.84×10-6。深部由钻探工程控制,矿体向深部破碎蚀变强,破碎蚀变带延伸稳定。

Ⅱ-1金矿体:发育于矿区东部F2断裂破碎带中,含矿岩石为破碎蚀变安山质岩屑、晶屑凝灰岩、安山玢岩及石英脉等。地表以褐铁矿化为主,具强绢云母化、铁碳酸盐化。矿体呈似层状,产状230°~245°∠60°~70°,延走向延伸280m,厚度1.50m,Au:(0.12~22.49)× 10-6,平均4.49×10-6。

3.2 矿石物质组成及其特点

(1)矿石矿物组成。在光学显微镜下观察矿石光、薄片,确定矿石的矿物组成为:①矿石的主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、自然金等;②矿石的主要脉石矿物为石英、斜长石、绿泥石、绢云母、绿帘石等,表生矿物褐铁矿等

(2)矿石结构构造。常见的矿石结构包括以下2种类型:

①细粒自形—半自形粒状结构:表现为黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿等呈自形、半自形粒状分布在脉石英、蚀变岩中。

②他形粒状结构:表现为黄铁矿、黄铜矿等呈他形粒状集合体充填分布于脉石英、蚀变岩间隙。

常见的矿石构造主要有以下2种类型:

①浸染状构造:表现为金属矿物黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿等呈星点状、细脉浸染状分布在脉石英和蚀变岩中。

②网脉状构造:表现为黄铁矿、黄铜矿等网脉穿插脉石英及方解石。

(3)主要矿石矿物嵌布特征。主要矿石矿物的嵌布特征如下:

①黄铁矿:矿石中的黄铁矿多呈碎粒状分布在石英脉及蚀变岩中,粒度0.03~0.5mm。

②氧化黄铁矿:一般呈浸染状、脉状、星点状分布于蚀变岩及石英脉中,粒度0.07~0.35mm。

③磁铁矿:呈自形粒状分布在脉石英及蚀变岩中,粒度0.02~0.5mm。

④黄铜矿:一般呈团块状、脉状、粒状分布在脉石英、蚀变岩中,粒度0.05~5mm。黄铜矿呈碎粒状,沿裂隙产生淋滤作用形成网脉状残余铁质。

⑤金矿物:主要可分为裂隙—粒间金和包裹金2类。裂隙—粒间金沿黄铜矿、石英等矿物的裂隙或颗粒间隙充填,容易解离裸露;包裹金呈细粒包体形式被包裹在石英、黄铜矿等矿物中,难以解离,不利于选矿回收。

(4)矿石类型。

①黄铁矿石英矿石。主要分布于测区断裂破碎带中,黄铁矿呈星点状、细脉状、浸染状分布,偶见少量黄铜矿,局部表层为氧化黄铁矿。

②黄铁绢英岩化蚀变火山岩矿石。主要分布于矿区火山岩中,受区内剪切破碎带控制,矿石矿物组成简单,以星点状、脉状、浸染状黄铁矿为主,局部自形程度高晶形以五角十二面体为主,粒度0.04~0.5mm。

(5)主要矿化蚀变特征。矿区内近矿围岩蚀变强烈,蚀变类型有绢云母化、绿泥石化、硅化、碳酸盐化、黄(褐)铁矿化等,空间上严格受断裂破碎带控制,构成破碎蚀变带,金矿化与硅化、黄(褐)铁矿化关系密切。

4 控矿因素分析

4.1 构造控矿特征

(1)构造控矿:富矿体多富集于区域断裂两侧次级断裂中,断裂复活的次数愈多,愈有利于成矿,构造之转折、交汇处,均是储矿的有利场所。

(2)石英脉多次充填的构造破碎带,有利于金矿富集,金矿体在破碎带中呈似馕状、扁豆状、豆荚状,常呈富矿、贫矿或无矿段断续出现,含金石英脉呈灰黑色、烟灰色、或黑白相间条带状,油脂光泽。

4.2 矿床成因分析

根据地质勘查、资料分析、岩矿研究,该金矿床严格受构造断裂控制,分布于区域性断裂——康古尔断裂次一级断裂破碎带中,主要矿石类型为蚀变岩及石英脉型,其矿床成因为破碎蚀变岩型和石英脉型金矿。

5 找矿标志

综合上述成矿地质条件与成矿特征,本矿区的找矿标志主要有:

(1)构造标志,首要的找矿地质标志是出现构造蚀变带,本区金矿均受断裂构造控制,破碎蚀变带是直接找矿标志。

(2)蚀变岩标志,金矿(化)体及其围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、高岭土化、褐铁矿化、孔雀石化等,在构造蚀变带中注意寻找蚀变岩夹石英脉型含金地质体,一般夹石英小细脉、石英透镜体的蚀变岩含金性较好,黑褐色蚀变岩含金性较好。

(3)含金属硫化物的火山岩,金属硫化物表生形成的褐铁矿化(或铁帽)、粘土化现象,在地表容易识别,是有利的找矿标志。

(4)含金石英脉通常伴生硫化物矿化,可见黄铁矿、黄铜矿等金属矿物,风化后形成孔雀石和褐铁矿,在地表非常醒目,可作为直接找矿标志。

[1]Windley,B.F.,M.B.,Zhang,C.,et al..Paleozoic Accretion and Cenozoic Redeformation of the Chinese Tian Shan Range,Central Asia[J].Geology,1990(18):128-131.

[2]肖序常,汤耀庆,冯益民,等.新疆北部及其邻区大地构造[M].北京:地质出版社,1992.

[3]王京彬,王玉往,何志军.东天山大地构造演化的成矿示踪[J].中国地质,2006,33(3):461-469.

[4]木合塔尔·扎日,吴兆宁,吴昌志,等.东天山板块缝合区(带)的构造演化与多金属矿床成矿的关系[J].地球科学:中国地质大学学报,2010,35(2):245-253.

P618.51

A

1004-5716(2015)01-0117-05

2014-03-05

2014-03-06

高志锋(1982-),男(汉族),河南禹州人,工程师,中南大学地球科学与信息物理学院在读硕士研究生,研究方向:矿物学、岩石学、矿床学。

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