田敬佺(①新疆地矿局第三地质大队 库尔勒 841000 ②中国地质大学资源学院 武汉430074)
新疆福海县阔尔尕克萨依钨矿床地质特征与找矿方向探讨
田敬佺①②
(①新疆地矿局第三地质大队库尔勒 841000②中国地质大学资源学院武汉430074)
摘要本文拟对阿尔泰山南麓阔尔尕克萨依钨床展开系统研究。通过对矿区内地质特征、矿床特征和控矿因素、矿物共生组合特征等分析研究,初步建立了“阔尔尕克萨依钨矿床”找矿模式,并确定其成因类型为中-低温热液交代充填矽卡岩型钨矿床。中泥盆统变质地层与华力西期二长花岗岩接触带附近变质岩地层中的矽卡岩为直接找矿标志,蚀变矿物组合包括:硅化、绿帘石化、石榴石化、白云母化、黑云母化等。地球化学标志为W异常高浓集中心和W、Sn、Co、Zn等元素高背景区。
关建词阔尔尕克萨依钨地质特征矿床成因找矿方向
DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.01.009
新疆阔尔尕克萨依钨矿床,位于新疆福海县北部阿尔泰山中-低山区,地形切割强烈。2007年新疆地矿局第二区调大队在综合异常检查过程中,发现了阔尔尕克萨依钨矿点,并对矿点进行了检查,2013年新疆地矿局第二区调大队对阔尔尕克萨依钨矿点开展了普查评价工作,确定该矿床为一小型铜钨矿床。
矿区位于西伯利亚板块(Ⅰ级)阿尔泰陆缘活动带(Ⅱ级)之南阿尔泰晚古生代火山-岩浆弧(Ⅲ级构造单元)-蒙库晚古生代岩浆弧(Ⅳ级构造单元),详见表1。矿区所处的构造单元,是一处由不同时代所形成的沟、弧、盆系拼合在一起的复杂地区。研究区经历了古生代时期板块构造多旋回开合运动而使其地壳构造复杂且形态多样,断裂和褶皱构造较为发育。区域地层主要为古生代地层,岩浆活动强烈,岩石类型较复杂,以中酸性深成岩为主,尤以花岗岩类最为广泛。研究区经多期和多种类型的变质作用,变质岩分布广泛且岩石类型复杂多样。根据新疆区域航磁异常资料分析,新疆北部阿勒泰地区航磁异常主要由正负相间、紧密排列的条带状异常构成,磁场变化比较复杂。异常强度最高1 500 nT,东南部为大片分布的负磁异常带,异常值最低-1 500 nT。
表1 区域构造单元划分一览表
通过1∶5万水系沉积物及岩屑化探扫面,区域上圈出了化探综合异常28处,特别是阔尔尕克萨依化探综合异常,在该异常内发现了阔尔尕克萨依钨矿。该综合异常中各元素套合较好,特别是钨元素强度高、规模大,该异常是寻找矽卡岩型和中-高温热液型钨矿的有利地段。
阔尔尕克萨依钨矿位于北阿尔泰(山弧带)稀有(RM)-Pb-Zn-Au-白云母-宝石成矿带和哈龙-青河(地块)RM-Au-Cu-Ni-Sn-云母-宝石矿带,该带是新疆也是我国重要的有色金属、稀有金属、宝石成矿带之一。
2.1变质地层
矿区出露地层主要为华力西中期岩浆岩侵入后的残留体,地层为下泥盆统康布铁堡组,为一套中-深变质岩,属高绿片岩相和普通角闪石角岩相。岩石组合为黑云母斜长片麻岩、透辉石斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪片岩、二云母石英片岩、黑云母斜长变粒岩、大理岩、含透辉石大理岩等。岩石劈理、次级裂隙带较发育,其间往往发育有少量石英脉、二长花岗岩脉、英云闪长岩脉、斜长岩脉、绿帘石石榴石矽卡岩脉等,局部见有弱褐铁矿化蚀变,在矽卡岩中发育有白钨矿化。矿区蚀变组合主要为褐铁矿化、矽卡岩化、绿帘石化、硅化、钾化等,矿区钨矿体均产于部分绿帘石石榴石矽卡岩带中,为矿区内重要的含矿层位。
2.2侵入岩
矿区侵入岩较发育,主要为华力西中期侵入岩及其脉岩,岩石组合为二长花岗岩、斑状二长花岗岩等。岩石主要受康布铁堡断裂影响,构造片理及劈理较为发育,形成劈理化地质体,具旋转残斑、眼球状、石香肠等韧性变形特征及破劈理、褶劈理等构造特征,脆性变形特征明显。岩体中含有较多的围岩捕虏体。
该期侵入岩与下泥盆统康布铁堡组呈明显的侵入接触关系,在接触部位具明显接触交代变质作用,局部可见岩体周围地层具角岩化特征。
2.3构造
矿区断裂构造较发育。地层表现为单斜构造,岩石普遍破劈理、片理及一些小变形揉皱,多为几十厘米无根褶皱,不对称斜卧褶皱。矿区的揉皱变形至少发育两期,早期形成的小褶皱被后期构造改造和破坏;晚期形成的褶皱出露较完整。褶皱轴迹以北西-南东向为主,与区域构造线方向一致。矿区主要发育一条区域断裂,为区域上康布铁堡断裂的一部分。受该断裂的影响,断裂两侧的侵入岩、地层均发育较强破劈理、片理及级裂隙带,产状与主构造断裂基本一致,沿部分裂缝带充填有石英脉、绿帘石石榴石矽卡岩带、伟晶岩脉、花岗岩脉等。受该断裂的影响,断裂南侧下泥盆统康布铁堡组片麻岩与侵入岩接触带附近发育有较多的次级裂隙带,部分裂隙带中充填有接触交代变质的含钨矿化的绿帘石石榴石矽卡岩脉,矿区圈出的钨矿体均产于其中,为唯一的含矿地质体。
3.1矿体特征
矿体主要位于康布铁堡组地层中的绿帘石石榴石矽卡岩脉中,该矽卡岩产于康布铁堡组片麻岩与华力西期花岗岩接触带附近靠近地层一侧,含矿矽卡岩主要沿次级裂隙带分布,与地层走向一致或呈小角度斜交(图1)。矿体地表呈细脉状产出,长40~157 m,呈北西-南东向,南倾,倾角55°~60°,厚度1.94~7.03 m,品位0.383%~1.513%,矿体沿倾向变化较大,总体是浅部厚、品位高,深部窄、品位较低。
图1 新疆福海县阔尔尕克萨依钨矿地质图
3.2矿石特征
3.2.1矿石矿物成分
根据光片鉴定结果统计,矿床的矿石矿物共有7种,其中脉石矿物有6种,金属矿物有1种,见表2。
表2 矿石矿物组分统计表
矿石中矿物组分比较简单,金属矿物均为白钨矿,未见其它金属矿物;脉石矿物主要为符山石和钙铝石榴石,绿帘石、石英较少。
3.2.2矿石结构、构造
根据矿石中的矿物结晶程度、镶嵌关系和交代现象,总结出如下结构:
半自形-自形柱状结构:符山石多数为半自形晶,部分为完整的自形晶。它形粒状变晶结构:白钨矿、钙铝石榴石、绿帘石、石英等矿物颗粒绝大多数晶面发育差,无一定形状。填隙结构:部分石英、绿帘石以充填方式充填于早期阶段符山石、钙铝石榴石的裂隙之中。
矿石构造主要为块状构造,少量石英呈网脉状构造。矿石的有害元素S,含量在0.005%~0.041%,为低硫矿石,对选冶影响不大。
3.2.3矿石类型
矿区矿石类型为原生矿,钨矿石类型是绿帘石石榴石符山石矽卡岩,未见其它含矿类型的矿石。矿物组合为:白钨矿、符山石、钙铝石榴石、石英、绿帘石、石英,透辉石、榍石微量。矿石中金属矿物呈星点状不均匀分布,含量一般小于1%。矿石一般具一定的硅化。
3.3矿体与蚀变之间的关系
矿体顶、底板围岩为一套中-深变质的片麻岩及绿帘石石榴石矽卡岩。矿体与片麻岩两者接触界线清晰,围岩结构、构造与矿物组合也截然不同,围岩主要呈鳞片变晶结构,片麻状构造,接触带附近片麻岩劈理极发育且较为破碎,岩石普遍具有黑云母化、白云母化、局部褐铁矿话。矿体与绿帘石石榴石矽卡岩二者无明显界线,围岩的结构、构造与矿物组合与矿体一致,矿体的圈定取决于采样化验分析成果。两者均具较强的硅化、绿帘石化、石榴石化。
矿化蚀变带及其钨矿体处于下泥盆统康布铁堡组与华力西中期第二侵入次侵入岩接触带的片麻岩中,康布铁堡断裂上盘发育的裂隙带控制,与成矿有明显的成因联系。因此,矿化蚀变带及其钨矿体受上述因素控制十分明显。
4.1成矿作用
该矿产于下泥盆统康布铁堡组下段黑云斜长片麻岩中。矿体附近发育华力西中期侵入岩及其花岗岩脉、伟晶岩脉、石英脉等,矿床的钨一方面来源于循环过程中受地热、动力变质作用加温的地下潜水热液等,充填到次级裂隙带后,首先对围岩进行交代,同时将裂隙带附近围岩中的钨元素淬取出来,形成含钨热液;另一方面来源于华力西中期岩浆后期含钨热液。上述含矿热液经迁移在沿破碎带内有利
部位富集形成矿体,断裂的多次活动,导致了成矿作用的多次叠加、富集。
4.2控矿构造
矿区康布铁堡断裂上盘发育一定规模的裂隙带,成为软弱带,并成为含矿热液上升、富集的有利部位,矿区钨矿体即位于该裂隙蚀变带中,受其控制十分明显。该裂隙带充填石英细脉,具有明显的硅化、绿帘石化、石榴石化等蚀变现象,并形成明显的矿化富集,形成稀疏星点状矿石类型。
综上所述,该矿受裂隙构造带控制十分明显。
根据矿区内矿物共生组合以及矿体的产出特征,可以初步确定:该钨矿同侵入岩与地层接触带附近次级裂隙带关系密切,地层控矿、构造控矿作用显著;该矿形成于中-低温环境;成矿作用主要为含矿热液与围岩发生接触交代形成。因此,该钨矿为中-低温热液交代充填矽卡岩型钨矿床。
5.1岩石-蚀变-构造标志
⑴中泥盆统变质地层与华力西期二长花岗岩接触带附近变质岩地层中。
⑵浅灰色、浅灰绿色绿帘石石榴石矽卡岩岩石为直接找矿标志。
⑶构造标志:中泥盆统变质地层与华力西期二长花岗岩接触带部位次级构造裂隙带。
⑷围岩蚀变:硅化、绿帘石化、石榴石化、白云母化、黑云母化等。
⑸主要矿物组合:白钨矿、符山石、钙铝石榴石、绿帘石、石英、透辉石等。
5.2地球化学标志
⑴W异常高浓集中心。
⑵W、Sn、Co、Zn等元素高背景区。
参考文献
[1]董连慧,李卫东.新疆大地构造单元划分及其特征. 第6届天山地质矿产资源学术讨论文集,2008.
[2]新疆福海县阔尔尕克萨依钨矿普查报告.新疆地矿局第二区调大队,2013.
收稿:2015-12-23