闫亚男 李心东 尉兵 张亚平
(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队 乌鲁木齐 830011)
世界上许多著名的超大型矿床和矿集区都分布于造山带或大陆边缘(陈衍景等,1992;翟裕生等,1999,2003),加拿大Abitibi和澳大利亚GoldenMile地区绿岩带内的太古宙金矿也被认为是造山带作用的结 果(Grovesetal.,1998;Goldfardetal.,2001)。Govers将绿岩型金矿、破碎蚀变岩型金矿、石英脉型金矿、韧性剪切带型金矿、浊积岩型金矿成矿作用和构造背景结合起来统称为“造山型金矿床”(于晓飞,2010)。该类矿床自太古代变质岩基底至中新生代造山带内均有产出。
西昆仑地区自上世纪九十年代以来,先后发现了木吉、阿然保泰、帕西木、叶尔羌河、塔西克西、依买克等多处金矿床和金矿点。上述矿床及矿点的发现,表明西昆仑是重要的岩金成矿区,具有较大的找矿前景。2015~2018年,笔者等在该区工作时新发现了琼乌金(铜)矿点,初步圈定铜矿体3条、金矿体2条、铜金矿体1条,矿体长度40~430米,厚度0.76~2.44米,金平均品位1.0×10-6~12.67×10-6,单样最高品位110×10-6,铜平均品位1.18%~4.61%,铜矿体规模多偏小,金矿体具有一定的研究意义和找矿意义。
琼乌金(铜)矿点大地构造位置位于西昆北恰尔隆-库尔良构造分区,该分区主体位于铁克里克断裂以南,西昆仑北断裂以北(柳坤峰,2014)。青白口纪-早泥盆世地层缺失,早志留世和中泥盆世-晚泥盆世沉积环境均为混积台地沉积(柳坤峰,2014;李博秦,2007a)。石炭纪,由于西昆仑再一次的强烈扩张(姜春发等,2000),在恰尔隆-库尔良形成陆缘裂谷。二叠纪,由于康西瓦-苏巴什古特提斯洋向北俯冲消减,形成了弧后盆地沉积(计文化等,2004;崔建堂等,2006;柳坤峰,2014)。晚二叠世-三叠纪,古洋壳消失,导致羌塘陆块和塔里木陆块发生碰撞造山,并在三叠世之后转为陆相沉积(柳坤峰,2014)。
区内地层单元主要为中-晚泥盆世浅海相-滨浅海相碎屑岩建造,岩性主要为灰绿色石英细砂岩、褐黄色岩屑石英砂岩。
区内岩浆岩不发育,只有晚侏罗晚期陆内伸展上涌形成的辉绿岩脉分布。
区内构造形迹按先后顺序可分为三期,第一期以北西南东向褶皱为主,形成于华力西中期晚古生代裂陷槽俯冲、闭合时期,有后期南北向持续挤压形成的叠加特征;第二期以铁热克其克背斜以南逆冲断层为代表,其形成于晚古生代裂陷槽俯冲闭合后;第三期以右型剪切带为代表,其形成于俯冲挤压后期松弛阶段。此外,还可见较多北东向、北西向及北北西向多组断裂、裂隙。
以铁热克其克背斜核部轴迹为界,在其两翼形成不同的蚀变、矿化现象,其北翼地层产状稳定,层劈关系清晰,蚀变以褐铁矿化、硅化、孔雀石化为主,高岭土化、绢云母化相对较弱,蚀变多存在于强硅化主脉体周缘,呈明显“似层状”、脉状,石英脉体连续性强,脉宽1米-2米左右,脉体边部砂岩强硅化,向边部逐渐减弱。南翼蚀变区域较大,地层具明显强劈理化,原始层理S0已基本无法确认,蚀变类型主要为硅化、孔雀石化、绢云母化、绿帘石化、褐铁矿化,带内石英脉密集发育,多呈反“S”型,脉体宽2m-3m不等,脉体强劈理化,表明后期存在一期剪切作用,部分石英脉体间见黄色土状蚀变,该类蚀变中普遍存在金矿化,琼乌金(铜)矿点便位于其中。
琼乌金(铜)矿点位于铁热克其克背斜南翼,通过工作,圈出矿体6个,其中金矿体2个、铜金矿体1个、铜矿体3个,矿体形态呈脉状、透镜状产出(见图1),呈雁列式顺片理产出,金矿体产状与片理产状一致,表明与后期剪切作用关系密切。
Ⅱ-1铜矿体:呈脉状,长80米,矿体厚度1.98~2.90米,平均厚度2.44米,铜品位0.59%~2.20%,平均品位1.26%,矿体产状320°~10°∠50°~58°,含矿岩石为石英脉。
Ⅱ-2金矿体:最大控制斜深58.0米,长430米,厚度0.74~3.43米,平均厚度2.22米,金品位0.85×10-6~171×10-6,矿体平均品位12.67×10-6,矿体产状5°~31°∠46°~75°,含矿岩石为灰黑色石英脉。
图1 琼乌金(铜)矿点矿体分布简图
该金矿体西段,以金矿化为主,矿石矿物为黄钾铁钒、黄铁矿;在中东段,表现为铜金矿,矿石矿物为黄铁矿、黄钾铁钒、孔雀石。深部钻孔圈出的金矿体厚0.74米,金品位60.7×10-6,铜品位1.25%。
Ⅱ-3铜金矿体:呈透镜状,长40米,矿体厚度0.76米,铜品位4.61%,金品位1×10-6,矿体产状14°∠72°,含矿岩石为石英脉。
Ⅱ-4铜矿体:呈脉状,长84米,矿体厚度1.00米,铜品位1.84%,矿体产状27°∠65°,含矿岩石为石英脉。
Ⅱ-5金矿体:长110米,视厚度1~3米,金平均品位4.73×10-6~68.1×10-6,金单样最高品位110×10-6,矿体产状15°∠65°,含矿岩石为灰黑色石英脉。
Ⅱ-6铜矿体:呈脉状,长95米,矿体厚度0.97米,铜品位1.18%,矿体产状17°∠78°,含矿岩石为石英脉。
区内矿石类型按照主要含矿特征分为铜矿体、铜金矿体及金矿体。
铜、铜金矿石主要为黑色石英脉、含石英细脉浅灰绿色绢云母石英片岩(原岩主要为灰绿色石英细砂岩)。金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿,金属氧化物主要为褐铁矿、孔雀石。
金矿石主要为黑色石英脉,地表金矿体主要以黄色土状风化产物为主(内可见黄铁矿),深部金矿体主要为金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿。
上述矿石围岩蚀变矿物为绢云母、高岭土。
琼乌金(铜)矿化点出露地层为晚泥盆世奇自拉夫组二段滨浅海相碎屑岩,位于区域推覆构造与铁热克其克断裂间,矿体产状变化较大,围岩多碎裂,小裂隙及揉皱极为发育,多形成“M”或“W”状脆性变形,区内石英脉十分发育,至少存在两期,早期石英脉多为细脉,具褐铁矿化,分布于岩石层理间并与岩石一起发生变形,晚期石英脉较早期脉体宽,呈灰黑色,切穿早期石英脉体,该脉体多碎裂,走向较稳定,金、铜矿化主要与晚期石英脉有关。
通过对该区构造的研究,认为区内经历了多期次构造作用,在铁热克其克背斜两翼形成规模大小不等的张性节理、层间挤压破碎带,在区域逆冲推覆构造俯冲挤压后期(松弛阶段),区内地层发生了逆冲走滑,一系列的逆冲走滑断裂具右型剪切作用,该剪切作用使得原张性节理、层间破碎带中贯入的脉体再次发生破碎,形成反“S”型变形特征,同时随着剪切作用的增强,岩石整体发生破碎、变质,也使得金元素再一次富集,在灰黑色石英脉中形成了金矿体,在次级断裂及外力作用下,部分金矿体在地表形成黄钾铁矾等土状蚀变矿物。
通过区域构造演化、成矿地质背景等资料,结合区内小范围的地质特征、矿体特征,认为琼乌金(铜)矿的形成主要有以下阶段。
沉积成岩期:晚泥盆世昆仑造山带处于加里东造山后伸展的滨海环境,相比中泥盆世滨浅海环境(特格里曼苏砂岩型铜矿)同沉积的有机质较少,在成岩过程中较难形成还原性流体,铜质依旧以离子形式存在于岩石碎屑中,缺乏还原性流体,仅能以胶体、溶液及碎屑等不同形式搬运到沉积盆地中就地沉淀,形成含铜有机质沉积体。
构造变形期:在苏巴什小洋盆闭合后,区内主体上呈挤压趋势,形成铁热克其克背斜。背斜形成过程中,背斜两翼产生张性节理及层间挤压破碎带,同时大量的硅质热液侵入,热液不断交换萃取地层中的含铜有机质沉积体,使铜质在石英脉体中富集形成铜矿体(该期作用使得在区内晚泥盆世奇自拉夫组第二段地层中形成了诸多的铜矿体)。
韧性剪切期:新近纪以来,随着印度板块的俯冲,区内挤压更为强烈,在形成背斜的基础上形成一系列逆冲推覆构造(以铁热克其克逆冲推覆断裂为典型代表),由于北侧塔里木陆块的阻挡,使得断裂具明显的右型剪切特征,在区内应力释放形成韧-脆性剪切带(该期作用主要见于铁热克其克背斜南翼)。
热液改造期:随着剪切带的发育,次级硅质热液再次侵入,不仅使原地层中的物质发生交换,使得地层发生变质作用,而且使构造变形期形成的脉体再次发生交代作用,致使之前铜矿体变形、不连续。与此同时,在此过程中金元素随着热液作用而富集成矿。
成矿后期:成矿后期主要以风化作用为主,铁、铜质经过地表氧化形成孔雀石、蓝铜矿及褐铁矿,而金通过风化淋滤在地表局部富集形成黄钾铁矾等土状蚀变矿物。