陈 伟(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地质研究所乌鲁木齐830000)
新疆阿图什市琼喀拉依勒嘎铜多金属矿成因浅析
陈 伟
(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地质研究所乌鲁木齐830000)
琼喀拉依勒嘎铜多金属矿位于塔里木地台与天山南脉地槽褶皱带过渡部位-木孜托克过渡带的二叠系地层中,古生代晚期柯坪地区发生了一系列构造-岩浆活动和火山喷发活动,正是该区成矿的有利时期。NNE、NNW及SN向裂隙较发育,为矿区多金属辉绿玢岩脉的侵入提供了导矿、容矿构造条件。
铜多金属矿岩浆活动火山喷发导矿、容矿构造
琼喀拉依勒嘎铜多金属矿位于塔里木地台与天山南脉地槽褶皱带过渡部位-木孜托克过渡带,同时位于柯坪塔格铅、锌、铜多金属Ⅲ级成矿带的西部。古生代时,包括工区在内的广大柯坪地区处于陆棚环境,沉积了一套从奥陶系至二叠系地层,古生代晚期柯坪地区发生了一系列构造-岩浆活动和火山喷发活动,正是该区成矿的有利时期(图1)。
图1 区域地质及构造纲要图
矿区又位于AS-32-乙综合异常东部。该异常面积大、强度高、分带清晰,具有明显的三级浓度分带,在单元素异常中,Sn居于第一,Pb、Zn居第二。在1∶5万水系沉积物加密测量中,Ag、Cu、Pb、Zn在该区为高背景区,为矿床形成提供了丰富的物质来源。
大地构造单元分别为:北西部属南天山地向斜褶皱带内的买当他乌复向斜;中部为柯坪断块之木孜托克过渡带;南东部为柯坪断块之北塔里木带。
区内至少经历了华力西及阿尔卑斯(包括燕山、喜山运动)两期区域性构造运动。其中华力西运动在买当他乌复向斜和木孜托克过渡带内表现最为明显,阿尔卑斯运动遍及全区,在北塔里木带最为显著。
区内的褶皱线方向除少数为近东西向的弧状构造外,其余全部为北东-南西向。地槽和过渡带是晚期华力西构造运动褶皱隆起,表现为北缓南陡,南翼被走向逆掩断裂所破坏,断裂面向北倾斜。
木孜托克过渡带和地槽之内,除喀拉铁克大断裂为古老而又长期活动的断裂外,其它断裂是在二叠纪末期的华力西构造运动中褶皱回返时形成的,并在喜山运动中加剧了运动;北塔里木带内的断裂主要是在阿尔卑斯期形成的。
矿区出露下二叠统别良金群(P1bl)砂岩、页岩、灰岩,华力西晚期花岗正长岩呈岩株断续侵入于异常东西向断裂带内,岩体外接触带具有矽卡岩化、硅化和角岩化。异常区内有已知铜锌矿化点5处,分别产于下二叠统别良金群(P1bl)的矽卡岩、石英脉和方解石脉中。金属矿物有方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、赤铜矿等,与异常的形成有直接联系。
2.1 地层
矿区地层主要为下二叠统别良金群细碎屑岩建造。岩性较为简单,主要为泥质粉砂岩、凝灰岩、石英砂岩、泥质灰岩。地层走向30°~60°,倾向NW,倾角一般30°~40°。根据岩性组合特征,将其划分为上、中、下三组,沟谷中为第四系冲洪积物。
别良金群下组(P1bl1):为一套灰白色凝灰岩、灰黑色凝灰岩、褐铁矿化硅质灰岩、灰黑色泥质粉砂岩。主要分布于工区南部,
别良金群中组(P1bl2):主要为一套灰白色石英砂岩夹泥质灰岩、灰黑色泥质粉砂岩、灰白色凝灰岩、石英砂岩薄层。主要分布于工区中部。
别良金群上组(P1bl3):为灰黑色泥质粉砂岩,矿物颗粒细小,主要分布于工区NW部。
矿体主要分布于别良金群中组(P1bl2)灰白色凝灰岩、石英砂岩段中,薄层状-层状构造,层厚0.2~0.4 m,新鲜面为灰白色,风化面呈浅黄色。由于受北东向逆断层的影响,使该岩性段在工区NE端缺失。与上覆地层为断层接触关系。
2.2 构造
矿区位于塔里木地台西北缘柯坪断隆中的木兹托克过渡带中,到二叠世末,边缘海盆逐渐关闭,转化为褶皱带,从而结束了海相碳酸盐岩碎屑岩沉积。在工区所出露的分布于克孜勒克孜塔格至霍什布拉克一带的碱性花岗岩体也是海西期的产物,喜马拉雅运动在塔里木及其周围山区不仅表现有块断的升降,区域上还发生老地层逆掩于新生界之上的构造景观。
矿区二叠系不同岩性段受海西及喜山运动所表现的构造形态存在明显差异,P1bl1-1泥质粉砂岩较破碎,节理发育;在P1bl1-2薄层凝灰岩段岩层发生扭曲变形;在P1bl3泥质粉砂岩中发育有尖棱褶皱;P1bl2中岩层产状较稳定,NNE、NNW及SN向裂隙较发育,为矿区多金属辉绿玢岩脉的侵入提供了导矿、容矿构造条件。
矿区共查明四条断层,为北东向喀拉铁克大断裂的分支断裂,对其进行了统一编号,各断层性质分述如下:
F1断层:NE向产出,在工区内长约4 700 m,断层上盘岩性为灰黑色泥质粉砂岩(P1bl2-2),产状287°∠42°;下盘岩性为灰白色凝灰岩(P1bl2-1),岩层产状293°∠28°,断层面产状286°∠55°。断层两侧岩性及地貌特征存在明显差异(图2),其断层性质为逆断层,该断层使(P1bl2-1)灰白色凝灰岩在北东端被掩盖。
F2断层:长约252 m,断距为60 m,NW盘向NE移,SE盘向SW移。该断层将一层厚约10~20 m的角砾状灰岩明显错断。
F3断层:位于矿区SW P1bl2-1岩性段,NW向出露长约450 m,断距约350 m,NE盘向SE位移,SW盘向NW位移,两盘岩性均为(P1bl2-1)灰白色凝灰岩。
F4断层:位于矿区S端,NE向产出长约470 m,该断层S端已延伸出工区,断层NW盘SW移,SE盘NE移,断距约580 m,该断层使P1bl1-2岩性段SW端被错断。
2.3 岩浆岩
矿区内主要发育的岩浆岩为彻依布拉克碱长花岗岩体的北端部分,分布于工区东南部,工区内面积约0.02 m2。岩体的岩性组合简单,均由碱长花岗岩组成。
岩体的岩性在矿物成分、结构构造上变化不大,基本不具分异特征,表明是在区域构造活动相对动荡的条件下逐渐结晶成岩。
岩体围岩为灰黑色角岩化泥质粉砂岩(P1bl),岩体与围岩之间西界在地表呈港湾状、不规则状,表明二者之间为侵入接触关系。
岩体与围岩的侵入接触面倾向围岩,倾角多在40°~60°,局部近于水平,岩体中可见泥质粉砂岩残留体,这些特征表明岩体剥蚀程度较浅。
3.1 矿体规模、形态、产状
琼喀拉依勒嘎矿区产于别良金群上组(P1bl2-1)灰白色凝灰岩中,由18条矿脉、矿化脉和一层角砾状灰岩含矿体(ⅩⅨ号矿体)组成。其中14条矿脉和一层角砾状灰岩含矿体达到铜铅锌多金属矿品位(编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ、ⅩⅢ、ⅩⅦ、ⅩⅨ),4条未达到铜铅锌多金属矿品位(编号ⅩⅣ、ⅩⅤ、ⅩⅥ、ⅩⅧ)。除Ⅸ号矿脉为矽卡岩外,其余矿脉均为受裂隙控制的高温热液充填型辉绿玢岩。矿脉最长220 m,最短32 m,厚0.6~7.2 m。矿(化)脉与围岩界线明显,走向有北北西向、北北东向及北东向三组,倾向多为北东,仅Ⅰ、Ⅸ号矿脉倾向北西,倾角一般30°~70°,产状明显与围岩产状不一致。矿(化)脉集中分布,一般相距10~60 m不等,最大距离约200 m。含矿角砾状灰岩(ⅩⅨ号矿体)长约1 200 m,宽约3~5 m,与围岩接线明显,产状与围岩接近,走向45°,倾向NW,倾角约为40°,与上覆及下伏地层产状基本一致,仅指示一沉积间段,二者亦为整合接触关系。
3.2 矿石质量
矿石结构及构造:矿石中黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、黄铁矿物主要为它形细粒结构,辉石、斜长石多为半自形、它形粒状,镜下可见磁黄铁矿边部为方铅矿或黄铜矿呈交代结构。矿体中方铅矿、闪锌矿呈细脉浸染状产出,而黄铜矿常呈星散浸染状产出。在局部品位明显增高地段,黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿物常集合成团块状产出于矿体中。
矿区自震旦纪初起成为塔里木板块北缘的非岩浆型被动陆缘。容矿岩系为下二叠系凝灰岩,其倾向北西,倾角35°~40°。矿体走向有北东和南北向两组,倾角30°~70°,矿体产状与围岩相交,界线明显。地表矿体规模小,长一般32~220 m,厚0.6~7.2 m。矿石为含金属硫化物辉绿玢岩脉,金属硫化物主要为黄铁矿,其次为磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿,矿石呈他形细粒结构、浸染状构造。
角砾状灰岩含矿体(ⅩⅨ号矿体)容矿岩系仍为下二叠系凝灰岩,其倾向北西,倾角35°~40°。矿体与围岩产状基本一致,互为顺层接触,其灰黑色的颜色与顶底板岩层形成明显对比,界线清晰。地表矿体规模小,长约1 200 m,厚约3~5 m。矿石为含金属硫化物角砾状灰岩,金属硫化物主要为黄铁矿,其次为磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿,矿石呈他形细粒结构、浸染状构造和团块状构造。
矿区NNE、NNW及SN向裂隙较发育,为多金属热液脉的侵入提供了导矿、容矿构造条件,目前所发现的14条矿体均产于以上三组裂隙之中,地表未发现成矿后构造对矿体的破坏作用。
晚古生代该区被动陆缘发生裂解,伴随深部基性岩浆的侵入,岩浆中的多金属组分富集成矿;角砾状灰岩含矿体(ⅩⅨ号矿体)是以同生沉积为主,经过热液叠加改造形成。故矿床成因类型为岩浆热液型脉型多金属矿床和碳酸盐岩型铅锌矿床。
[1]张成经,贝颂章,周申喜,等.哈尔峻幅K-43-29赞比勒幅K-43-30玉代力克幅K-43-35 1∕20万区域地质调查报告,1962.
[2]陈俊华,魏少波.阿布都苏库尔.琼喀拉依勒嘎铜多金属矿普查报告,2008.
收稿:2014-12-30
DOI∶10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.01.017