新疆哈密东戈壁钼矿床物化探异常特征及找矿模型

2011-04-27王斌

中国钼业 2011年5期

王斌

(洛阳栾川钼业集团股份有限公司，河南栾川471500)

0 前言

东戈壁钼矿位于哈密市雅满苏镇，东经93°18' 30″～93°22'00″；北纬41°54'00″～41°56'00″，处于东天山觉罗塔格多金属成矿带上。该钼矿是新疆发现的第一个大型斑岩型矿床，研究该矿床，可以进一步丰富觉罗塔格多金属成矿带钼矿床的成矿类型研究，对该地区寻找同类型钼矿床以及与其相关系列的铜、铅、锌、金、银等多金属矿床具有重要指导意义。

1 区域成矿背景

1.1 区域地质

矿区位于天山造山带东段，北天山华力西褶皱带内。矿区南15 km即为北天山与中天山的分界断裂带——阿奇克库都克深大断裂带，该断裂带宽达几十至几百米，区域地球物理资料显示该断裂切割深度达50 km以上，且有多次开合的构造演化历史。区域构造单元上，矿区位于该深大断裂带以北的觉罗塔格晚古生代岛弧增生带内，中石炭世后觉罗塔格地区强烈褶皱隆起，形成以阿奇山－雅满苏为中心的复背斜和以中酸性为主的同期同源多次侵入的岩体，在强烈褶皱隆起的同时伴有近东西向、北东向断裂构造的发育，这种多期次构造运动的叠加不仅产生复杂的构造裂隙系统利于矿液运移和矿质沉淀充填，且多期次的岩浆侵入也为成矿热液的运动扩散提供了热动力。

区域出露地层由老至新为石炭系、二叠系、新近系和第四系，岩性主要为变质含砾砂岩、砂岩、泥质砂岩－砂质泥岩、泥岩、灰岩、凝灰岩、玄武岩及安山岩等；岩浆岩主要为华力西晚期中性、酸性侵入岩。

1.2 区域地球物理及地球化学特征

1.2.1 区域地球物理

矿区在布格重力异常图上位于东西向的梯级带上，在航磁异常图上位于东西向负异常南部。布格重力异常梯级带与康古尔塔格断裂和雅满苏断裂所处位置基本相对应；航磁异常对应于两断裂所控制的区域。区域重力及航磁异常特征显示出了东戈壁钼矿位于区域构造分区的边缘，受区域性断裂构造控制。

1.2.2 区域地球化学

区域内做过1∶20万化探工作，圈出了一个以Mo、Bi、W为主的元素组合异常，元素组合为Bi、W、Mo、B、F、Li、Sb、Zn等，异常总面积达321.40 km2，其中Mo异常面积22 km2，W异常面积39 km2，Bi异常面积39 km2。由内向外Mo－Bi－W－B－F有清楚的组份分带。Bi、W、Mo、B元素有浓集中心，浓集分带和组份分带比较清楚。

该异常位于华力西晚期第一次侵入的黑云母花岗岩外接触带，有北东向断裂通过。区内石英脉分布广泛，并与Mo异常区相对应。东戈壁钼矿床位于该异常区内。

1.3 区域矿产

本区位于觉罗塔格多金属成矿带上，觉罗塔格多金属成矿带与觉罗塔格晚古生代岛弧增生带相扣合，该岛弧增生带具有良好的成矿条件。在该成矿带上，有与基性－超基性杂岩带有关的土墩－黄山－镜儿泉铜、镍矿，与次火山岩有关的土屋－白山斑岩铜钼矿，与火山和火山－沉积岩有关的红云滩－库姆塔格－雅满苏铁、铜、金矿。

2 矿区地质

2.1 矿区地质

东戈壁钼矿位于雅满苏大断裂北盘东戈壁复向斜内(见图1)，出露的石炭系下统干墩组地层为一套厚度巨大的陆源碎屑－碳酸盐沉积建造，岩性主要为褐黄色－灰黑色变质含砾砂岩、砂岩、泥质砂岩－砂质泥岩、泥岩、凝灰岩及安山岩。区内断裂、褶皱发育，主要呈近东西向展布，与区域构造线方向一致。区内岩浆岩较发育，以花岗岩类为主，闪长岩类次之，矿区中部有华力西晚期侵入的隐伏斑状花岗岩体。

图1 东戈壁钼矿地质简图(综合整理)

2.2 地球物理及地球化学

2.2.1 地球物理特征

2.2.1.1 磁异常特征

通过在矿区南部开展地面高磁测量，圈出两个相对高值的磁异常区，即1号和2号地磁异常，极大值分别为△Tmax=677.69nT，△Tmax=840.42nT。1号地磁异常大致呈北东－南西向展布于测区的西南角，2号异常北东东－南西西向呈条带状展布于测区中南部，两异常中间有负异常场阻断。两异常与地质测量成果对比发现，异常所处部位均为呈带状分布的安山岩位置，两侧围岩为沉积岩，故推测磁异常与安山岩关系密切。

由于区内含矿岩石和围岩及酸性侵入岩之间没有明显的磁性差异，故高磁仅能确定区内磁异常存在原因及异常位置、形态，对区内指导找矿及勘查意义不大。

2.2.1.2 电法异常特征

该区激电特征表现为：视极化率普遍偏高，且相对高极化率的区段范围较大，与相邻剖面无条带关系，也无明显规律，与地层及含矿地质体无对应关系。

2.2.2 地球化学特征

在区域1∶20万化探所圈出的22 km2的Mo异常范围内，通过进一步做1∶2.5万岩屑测量工作，在矿区内圈出了1－甲1综合异常，该综合异常包含东、西两个异常区，其中东异常区的规模及异常强度均好过西异常区。异常区元素组合为Bi、Pb、W、Mo、Sn、Cu、Au、Zn、Ag，以Bi、Pb、W、Mo为主。综合异常面积4.64 km2，向南未封闭。

异常区地表有大量石英脉分布，深部有隐伏的斑状花岗岩体，通过工作在异常内发现了该斑岩型钼矿床。

异常与矿床特征相比表现为：(1)整个综合异常总体控制了钼矿化范围；(2)东西两异常区范围与地表石英脉分布基本一致，表明两个异常区为主成矿区；(3)东异常区元素组合及异常强度均比西异常区好，反映出东异常区矿化比西异常区好的特征；(4)两异常区中间存在的弱异常段说明该段为矿化较弱或无矿段。经钻孔控制，矿体特征与异常特征相吻合，很好地指导了区内找矿工作。

3 矿床特征

3.1 矿床规模

矿床分为东西两个矿段，分别赋存于区内隐伏斑状花岗岩体东西两侧的外接触带上，东矿段分布有一个矿体，编号为Ⅰ；西矿段分布有4个矿体，编号分别为XⅠ、XⅡ、XⅢ和XⅣ。

5个矿体中，Ⅰ号矿体为区内最大的矿体，共有42个钻孔对其进行控制，估算的资源量占矿区总资源量的80%以上，该矿体平面形态为形状不规则的近圆形，纵、横剖面图上矿体呈近似层状－透镜状，矿体分布面积1.22 km2，平均厚度125.67 m，平均品位0.114%。

另外4个矿体规模较小，分布在西矿段上，呈上、下分布，自上到下分别为XⅠ、XⅡ、XⅢ和XⅣ号矿体，共有6个钻孔对其进行了控制。

3.2 矿石矿物及结构构造

矿石矿物主要有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、白钨矿、黑钨矿等；脉石矿物主要有石英、白云母、黑云母、钾长石、斜长石、方解石等。地表常见褐铁矿、钼华、孔雀石等。

矿石结构主要有鳞片状、它形粒状、半自形粒状及自形粒状结构等；矿石构造主要有细脉浸染状、细脉状、脉状及薄膜状构造等。

3.3 围岩蚀变及其分带

围岩蚀变是斑岩型矿床的一个重要特征，蚀变分带的产生与含矿热液沿一定通道不断上升，并向四周扩散、渗透、对流循环有关。蚀变范围越大，反映热液来源越充足。

东戈壁钼矿岩体的蚀变与常见的斑岩型矿床基本相似，从隐伏岩体至外侧围岩依次可划分为白云母化带、钾化带、硅化带、黑云母化带(图2)，蚀变分带及特征分别如下：

图2 矿化期蚀变分带及金属矿物组合示意图

(1)白云母化带

该带发育于隐伏岩体中，蚀变范围自隐伏岩体顶面向内约30～45 m左右。该蚀变带主要特征表现为隐伏斑状花岗岩中的黑云母和长石的强烈白云母化或为白云母所代替。

(2)钾化带

钾化是区内普遍存在的一种蚀变类型，明显分成两期，即成矿早期钾化和主成矿期钾化。成矿早期钾化围绕隐伏斑状花岗岩体外围分布，主成矿期钾化与硅化伴生，划入硅化带中。

(3)硅化带

硅化带主要位于成矿早期钾化带的外围或上部，是区内主成矿期最重要、规模最大的蚀变带。

带内不仅有较高温的金属氧化物如黑钨矿、白钨矿等，更重要的是有中温－中高温的金属硫化物如辉钼矿、黄铜矿、方铅矿等。因此硅化带与区内钼及多金属矿化关系最为密切，钼矿体主要产于硅化带内。

(4)黑云母化带

该带位于硅化带以外，为颜色呈灰－深灰色的变质碎屑岩分布区，再向外为仅受区域变质作用影响的浅灰－灰红色略具绢云母化的浅变质碎屑岩。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

东戈壁钼矿床成因与隐伏斑状花岗岩体的上侵有直接关系，岩体上侵就位后期演化出以长英质为主、富含气态组分的高温气化热液，由于侵入体的热驱动，以长英质为主的高温气化热液向远离侵入体的方向扩散并沿裂隙充填，形成钾长石脉、石英－钾长石脉等，并有高温成矿元素富集显示(形成黑钨矿)，这是成矿作用的开始；随后富含多种成矿(金属)元素的透岩浆流体借助岩浆上侵产生的通道突然上涌，并与岩浆演化产生的热液相混合，两种性质的热液混合的结果使热液流体的性质(酸碱度、携带金属阳离子的介质)发生变化，并使热液流体的温度、压力下降，其结果促使多种金属矿物依次沉淀、结晶，形成伴有多种金属元素的辉钼矿矿床，矿床类型属斑岩型(图3)。