西昆仑昆盖山北坡硫铁矿地质特征与找矿远景

2019-08-02 03:27刘建伟李玥余丙涛樊振广
四川地质学报 2019年2期
关键词:航磁火山岩玄武岩

刘建伟,李玥,余丙涛,樊振广

西昆仑昆盖山北坡硫铁矿地质特征与找矿远景

刘建伟,李玥,余丙涛,樊振广

(中化地质矿山总局陕西地质勘查院,西安 710065)

昆盖山北坡区域矿产资源丰富,以火山岩型铜矿、铁矿、黄铁矿最具有工业价值,其次多为砂金和石膏矿等。通过在该地区以寻找海相火山岩型硫铁矿为主攻目标的工件,分析研究了该地区主要地层、岩石与成矿的时空关系和主要控矿构造空间形态及其变化;了解工作区矿石物质组分、矿石结构构造特征和矿石类型。通过研究,大致查明了工作区矿体数量、分布范围等,并圈定出成矿潜力较好,进一步勘查有重大突破的重点工作区三处,找矿靶区两处。

硫铁矿;地质特征;找矿远景;西昆仑昆盖山北坡

工作区位于西昆仑西段昆盖山北坡,东距喀什市约120km,北距乌恰县约100km,西距边境最近约60km,行政区划隶属新疆克孜勒苏柯尔克孜州乌恰县管辖(图1)。

图1 工作区交通位置图

1-市政府驻地;2-县政府驻地;3-乡政府驻地;4-铁路;5-主要公路;6-次要公路;7-河流;8国界;9-工作区

1 区域地质特征

1.1 地层

区内位于塔里木区铁克里克分区的昆盖山地层小区。区域内出露的地层主要为蓟县系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系及第四系。

1)蓟县系分为卡拉更岩组(Jx2)和巴克切依提岩组(Jx2)该地层分在工作区的东南角,岩性主要为阳起绿帘绿泥片岩、绿泥石英片岩、二云石英片岩、绿帘阳起黑云片岩、阳起石英片岩等。

2)中泥盆统克孜勒陶组(D2)为灰绿色厚-巨厚层细粒石英砂岩和灰红色厚-巨厚层细粒石英砂岩,少量砾质中粗粒石英砂岩及肉红、灰红色细粒石英砂岩。

3)石炭系主要为下石炭系乌鲁阿特组(C1)分布于区域中部一带,分布面积较广,为工作区主要赋矿地层,岩石组合为喷出岩夹少量酸性凝灰岩为主,为典型裂隙式喷发。主要岩性为枕状、杏仁状玄武岩、块状杏仁状玄武岩、蚀变块状杏仁状玄武岩、枕状玄武安山岩、安山岩、枕状球颗玄武岩、斜长凝灰岩等,以基性喷出岩为主,属于典型的双峰式火山岩[1-2]。晚石炭系克兹里其曼组(C2)分布于区域东南角,岩性为一套正常沉积碎屑岩夹中酸性火山岩,由生物碎屑灰岩、岩屑砂岩、糜棱岩化砂岩、细砂岩、粉砂岩组成。

4)二叠系主要是下二叠系玛尔坎雀库塞山组(P1)与中二叠系棋盘组(P2)岩性为一套火山熔岩、火山碎屑岩夹碎屑岩及碳酸盐岩。

5)上三叠统霍峡尔组(T3)分为上下两部分,下部主体岩性为长石砂岩、砾岩、凝灰质不等粒砂岩,含多层煤(线),具工业意义。上部主体为一套火山岩夹碎屑岩,以火山碎屑岩类居多,熔岩次之。

6)第四系(Q)主要分布在现代河床及冲沟中,为冲积和洪积作用形成的松散堆积层,洪冲积物由砾、砂土、粘土组成。

1.2 构造

图2 工作区构造纲要图

1-断层及编号;2-地质界线;3-角度不整合界线;4-背斜及编号;5-向斜及编号;6-工作区

工作区区域上主要处在奥依塔克—库尔良晚古生代裂陷槽(Ⅱ3)中,位于测区南部昆盖山,北以乌赤别里山口断裂(F48)为界,与喀什坳陷毗邻,南以空贝利—木扎令断裂(F56)为界与西昆仑中间地块相接。呈西窄东宽的东西向带状展布。向西延出国外,向东延出图外。区内断裂发育,以北西西向断裂为主,多具逆冲特征,且与区域主构造线一致(图2),多为不同时期不同地质体的边界断裂。可见少量北东向平移断层和近南北向的断层[3-5]。区内主要断裂为卡拉特河断裂(F49)∶位于工作区中部昆盖山北坡,大致沿玛尔坎苏河—卡拉尔特河-江塔克—央布拉克一线展布,切割石炭系、二叠系和三叠系地层,并控制不同地质体的边界,该断裂控制了古生代地层与早中生代地层的边界,是喔尔托克—玛尔坎苏中生代裂陷盆地与巧去里弧盆系的断裂;加拿来托尔以东则是石炭系和二叠系的分界断裂,总体走向近东西向,呈向北凸出的波状弧形弯曲,向西被断裂F48复合,向东在央布拉克以东没入第四系,全长约85km。断层面总体向南倾173°~200°,倾角中等35°~48°,局部分核断裂产状较陡,倾角达83°,沿断裂发育糜棱岩、碎裂岩、碎裂岩化岩石及牵引褶皱、劈理化带等,见石英脉、方解石贯入,具绿泥石化和褐铁矿化。该断裂是一个多期活动断裂。

1.3 岩浆岩

工作区火山岩较发育,其中主要产于早石炭世和晚石炭世、中二叠世棋盘组、晚三叠世霍峡尔组内。其中早石炭世的火山活动极为强烈、火山岩分布面积也最广,主要以溢流相的基性枕状玄武岩、块状玄武岩相互叠置出现,其中夹有爆发相的酸性凝灰岩及少量正常沉积层、火山岩具有明显的双峰式喷发特点。晚石炭世和早二叠世火山岩活动强度不如早石炭世。晚石炭世火山岩主要为中基性火山岩,并夹有次火山岩[6]。

1.4 变质岩

工作区变质岩以浅中变质岩石为主,变质作用时限从元古宙可延续到古生代,中新生代岩石基本未变质。由于区域地质演化的长期性、复杂性,变质地层叠加了多期次、多类型的变质作用,形成了种类丰富、变形复杂的变质岩石系列。主要岩石类型有糜棱岩、构造角砾岩、碎裂岩、砾岩、变质砂岩、变玄武岩、变安山岩等,其中以后三者分布较为广泛。

1.5 矿产地质特征

区域矿产资源丰富,以火山岩型铜矿、铁矿、黄铁矿最具有工业价值,是工业建设的重要原料基地。其次多为砂金和石膏矿等。已经发现的铜黄铁矿化带多达27处。

2 成矿条件分析

2.1 地质成矿条件分析

调查工作基本覆盖了工作区,不仅调查了空白区地质特征,还对周边矿床点进行了调查,从调查成果来看,火山岩型块状硫化物矿床(点),容矿主岩有两大类:一类产于下石炭统基性火山岩内的块状硫化物矿床,赋矿主岩为枕状石英拉斑玄武岩、块状石英拉斑玄武岩和基性火山凝灰岩及碧玉岩;另一类产于上石炭统酸性火山岩内的块状硫化物矿床,容矿主岩为流纹质晶屑凝灰岩、流纹岩等。两种火山岩中的块状硫化物铜矿床的产出均明显受地层层位的控制[7-8]。

工作区大面积出露石炭系火山岩地层,且分布着众多块状硫化物矿(化)点及硫化物矿氧化带,成矿潜力较好,进一步勘查有重大突破的可能。

图3 工作区区域重力异常图

图4 工作区域航磁异常图

2.2 物探成矿条件分析

工作区重力梯度带总体呈平缓带状、近北西向展布,由西向东总体为北西向转南北向(图3)。由西至东布格重力异常值从-370×10-5m/s2下降为-290×10-5m/s2。西昆仑重力梯度带的重力布格异常特征表明,在西昆仑山地区存在深切地壳的深大断裂带,有利于岩浆上涌,为火山岩型硫铁矿的形成提供了有利的条件。

1∶50万航磁特征表明,工作区区域磁场与重力梯度带存在一定的对应关系。区域航磁梯度带呈北西向展布(图4),测区异常特征变化幅度较大,线性异常特征明显,正、负异常分布范围清晰,磁场展布方向与区域构造线方向基本一致,呈近北西向。区域上由西向东可以划分为两个磁场区,西部高磁异常区,属正磁异常区,磁场强度20~80nT。东部高磁异常区,磁场强度40~100nT。

由于西昆仑各构造单元经历了不同构造演化历史,其地壳结构和地质特征各异,因此,其航磁特征也存在差异。磁异常与地质体的关系可进行如下判断:大面积沉积岩和浅变质岩所表现出的是条块或团块状航磁异常,而深大断裂带所表现出的是线状航磁异常、正负航磁异常伴生或波动跳跃的次级航磁异常。西昆仑地区航磁异常的特点与西昆仑整体的构造格架一致,均呈北西向展布。东南段的线性异常与基性岩浆岩有关,可作为蛇绿岩带磁异常的特点;北西段以正峰为主的线状航磁异常,与海相火山岩的分布特点相符;异常强度低,磁异常是孤立的不规则变化可作为第四纪火山岩磁异常的特点。通过航磁异常的分析,西昆仑昆盖山北坡地区由航磁异常圈出的海相火山岩中可寻找块状硫化物型矿床[9-12]。

2.3 化探成矿条件分析

根据前人资料,在工作区中东部圈定了与黄铁矿含矿建造有关的Au异常21个、Ag异常7个,Cu异常17个,Pb异常14个,Zn异常12个,As异常7个,Sb异常16个,Bi异常14个,Hg异常15个。组合异常19处,其中16位于工作区中东部,3处位于外围东南部。从各异常特征和空间分布来看,大部分组合异常处于石炭系赋矿地层中,附近断裂构造及褶皱发育,沿区域构造线方向为一铜金异常带,恰好与含铜黄铁矿带套合较好,除其木干矿区外,区域矿区均有一个或多个异常套合,具体见图5、表。

图5 工作区中东部化探异常特征

3 找矿远景

3.1 重点工作区特征

工作区组合异常特征表

异常号成晕元素异常大小/km2异常类别 HS-1 号异常区Cu、As、Sb、Ag、Hg12.750 HS-2 号异常区As、Sb2.500 HS-3 号异常区Au、As、Sb3.375 HS-4 号异常区Cu、Hg2.250 HS-5 号异常区Cu、Au8.750 HS-6 号异常区Sb、 Cu4,125 HS-7 号异常区As、Ag、Cu、Zn18.688甲 2 HS-8 号异常区Au、As、Sb7.000 HS-9 号异常区Cu、Au3.063 HS-10 号异常区Cu、As、Sb、Hg6.500 HS-11 号异常区Au、Ag、Cu、Zn、Pb、Hg、Sb、As13.500乙 1 HS-12 号异常区Au、Ag、Cu、Pb、Hg、Sb、Bi13.000甲 1 HS-13 号异常区Cu、Ag6.125乙 3 HS-14 号异常区Au、Cu、Zn、Hg、Sb、As、Bi14.625丙 HS-15 号异常区Cu、Zn3.750丁 HS-16 号异常区Au、Cu、Hg、Sb、As2.625乙 2

1)其木干-萨洛依重点工作区:该区为工作区最为重要的重点工作区,位于其木干大尔依牙沟两侧,主体为南北向分布。北部地层主要为下石炭统乌鲁阿特组(C1),出露岩性为灰绿、紫红色枕状玄武岩、枕状球颗玄武岩,少量枕状橄榄玄武岩、火山角砾岩及安山质英安岩、极少量的生物屑泥晶灰岩等。南部为上石炭统克孜里奇曼组,岩石组合为薄层条带状灰岩、绿泥石石英片岩,呈层状产出。同时发育有其木干、萨西萨苏及萨洛依多个褶皱及断裂。区内分布有4处综合异常,异常面积较大,与已有矿床点套合较好,多为矿致异常。异常编号分别为Hs-1(Cu、As、Sb、Ag、Hg)、Hs-6(Sb、Cu);Hs-7(Cu、Au、Ag、Zn、Sb、As);Hs-9(Cu、Zn、Ag、As)。有硫化物矿床区4处,铜矿化点4个,黄铁矿点2处。本次工作新发现黄铁矿点2处,黄铁矿化点1处。矿化蚀变分布广泛,主要为褐铁矿化、黄钾铁矾化及孔雀石化等(图6、7)。

2)喀什喀苏重点工作区:位于工作区西部,围绕阿亚格依硫磁铁矿床圈定,出露地层为下石炭统乌鲁阿特组(C1w)一套以枕状玄武岩为主的基性火山岩。呈北西向带状展布,产出稳定,西南部有晚石炭英云闪长岩侵入。在阿亚格依磁铁矿体采样分析S品味值为1.77%与3.69%。结合资料综合分析,该重点工作区具有寻找火山沉积型硫铁矿矿的潜力。

3)阿克塔什西重点工作区:处于阿克塔什矿体的北西延伸向上,岩性为上石炭统克孜里奇曼组(C2)一套酸性火山岩,呈北西向带状展布,产出稳定。有化探异常Hs-11(Au、Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Sb、As、Bi)。

3.2 找矿靶区特征

在综合分析了以往资料、研究成果,结合本次工作情况及克州矿权设置规划(2017),优化筛选了2处工作靶区,即其木干靶区、萨洛依靶区。

图6 其木干-萨洛依工作区褐铁矿化

图7 其木干-萨洛依工作区黄钾铁矾

图8 其木干靶区地形地貌

图9 其木干靶区矿化蚀变

1)其木干靶区:位于其木干沟两侧处,为近方形,主体呈南北向,主要包含了其木干矿区、萨西萨苏矿区和卡拉卡伊矿区。北部出露一套以枕状玄武岩、块状玄武岩为主的基性海相火山岩系,夹有凝灰岩、钙质胶结火山角砾岩等。地层总体倾向北,倾角40°~70°。靶区南部为一套中酸性海相火山沉积岩系,经过区域变质作用蚀变为绿片岩系。靶区内存在其木干背斜、卡拉卡依背斜及萨苏萨西背斜等,同时发育其木干断裂及多个次级断裂。区内存在3处1∶5万化探综合异常,分别为HS-5的Cu、Au,HS-6的Sb、Cu,HS-9的Cu、Au三处化探异常区,与地质条件套合较好。区内的矿化均与上石炭统克孜里奇曼组、下石炭统乌鲁阿拉特组的火山岩有关。有2个矿床的成因类型为克孜里奇曼组的层控火山-沉积矿床,1个矿床及2处黄铁矿点、1个铜矿点的成因类型为乌鲁阿特组的层控火山-沉积矿床。靶区矿化蚀变标志明显,存在大面积的硫化物矿床氧化带,主要有绢云母化、褐铁矿化、黄钾铁矾化、孔雀石化、硅化、绿泥石化、绿帘石化、方解石化、硅化等(图8、9)。进一步工作建议,靶区内成矿地质条件有利,找矿标志明显,有较多的矿床、矿点及矿化点,通过进一步工作,有可能找到规模较大,具有一定经济价值的工业矿床。

图10 萨洛依靶区地形地貌

图11 萨洛依靶区褐铁矿化现象

2)萨洛依靶区:位于沃尔托克幅的北东部,区内主要出露地层为下石炭统乌鲁阿特组,岩性为枕状玄武岩、块状玄武岩、凝灰岩等。靶区位于萨洛依背斜北翼,岩石裂隙较发育。区内围岩蚀变类型众多,矿化分布广泛,主要有褐铁矿化、黄钾铁矾化、绢云母化、孔雀石化、硅化、绿帘石化及绿泥石化等(图10、11)。区内的2处化探异常与靶区均套合较好。均为矿致异常。区内有萨洛依西黄铁矿型铜矿床(一部分)及萨洛依东黄铁矿型铜矿床。进一步工作建议,萨洛依东、西含铜黄铁矿矿床因后期构造破坏,矿体被切割成多个小单体,长数十米至数百米,宽2米至数十米不等,错乱分布。萨洛依西铜矿仅有其西端部分矿体位于已设采矿权区内,主体仍位于空白区内。建议将其与萨洛依东铜矿进行整装勘查,以期取得更好的找矿效果。

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Geological Features and Prospecting Area of Pyrite Deposits on the Northern Slope of the Kungai Mountain

LIU Jian-wei LI Yue YU Bing-tao FAN Zhen-guang

(Shaanxi Institute of Geological Exploration,Sinochem Geological and Mineral Mountain General Administration, Xi’an 710065)

The northern slope of the Kungai Mountain is rich in mineral resources, especially Cu, Fe and pyrite deposits in volcanic rocks, secondly, gold-bearing placer and gypsum. This paper has a discussion on host horizon and host rock, ore control structure, mineral composition, texture and structure of ore and ore type and spatial distribution of pyrite deposit in marine volcanic rocks in the studied area. Three key working areas and two prospecting targets are delineated.

pyrite; geological feature; prospecting perspective; northern slope of the Kungai Mountain

2018-06-02

新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州昆盖山北坡硫铁矿调查评价

刘建伟(1992-),男,辽宁省朝阳市人,硕士,助理工程师,主要从事固体矿产勘查工作

P619, 21

A

1006-0995(2019)02-0229-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.010

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