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新疆野马泉阿北锡矿的矿化规律及找矿标志

2014-01-28曹东梅王斯林

资源环境与工程 2014年5期
关键词:锡矿岩浆花岗岩

郭 燕,曹东梅,王斯林

(新疆地矿局物化探大队,新疆昌吉 831100)

1 区域地质特征

区域位于准噶尔微板块,谢米斯台—东泉晚古生代岛弧带东段,地层主要出露中泥盆统托让格库都克组和平顶山组,两者为断层接触,岩性为一套早期的浅海—半深海相含火山碎屑泥砂质岩、火山碎屑岩建造及粉砂质、炭泥质建造,主要有凝灰质角砾岩、岩屑—晶屑凝灰岩、凝灰砂岩、生物碎屑灰岩、硅质板岩、千枚岩、片理化砂岩、变粉砂岩和含砾砂岩等。

区域构造活动频繁,处于库普和卡拉麦里深大断裂上,构造格架较为复杂,构造线方向总体呈北西—北西西向。断裂构造多属继承性长期活动带,可大致分为北西向、近东西向、北东向三组,组成复杂的网状密集断裂系。区内褶皱构造主要为哈萨坟复背斜,分布于区域南西一带,核部由库普苏群组成,两翼为泥盆系,背斜被大面积的酸性侵入岩岩基所破坏。已发现的野马泉金矿、库普苏金矿、阿克萨依金矿、黄羊山锡矿、乌龙布拉克铜矿等均处于此背斜,显示背斜构造对成矿的控制作用。

区域岩浆活动频繁,侵入作用强烈,主要发育中深成侵入岩及脉岩,侵入时代主要为华力西中晚期,以酸性中深成侵入岩为主,呈岩基与大小不一的岩株产出。由早至晚侵入次序依次为灰白色黑云母花岗闪长岩、灰—灰白色斑状富斜花岗岩、红色钾质花岗岩、红色斑状黑云母花岗岩、肉红色花岗斑岩。脉岩主要出露基性、中性、酸性岩脉,呈岩脉、岩墙状产出,属华力西中期产物。脉岩主要侵位于古生界地层,大部分与喷发岩岩性一致,属同源岩浆形成。岩性主要有辉绿岩、闪长玢岩、安山玢岩、花岗细晶岩、石英正长斑岩和石英脉。

区域成矿区划隶属于准噶尔成矿区,赛米斯台—东泉金、锡、铜(汞)成矿带,区内已发现的矿产主要有锡、金、铁、铜等矿种,矿产与华力西中晚期岩浆活动有密切关系,如产于偏碱性花岗岩内部的黄羊山锡矿、阿北锡矿和位于富斜花岗岩内的孔雀石化带及巴勒尕依铜矿,都说明各侵入期末含矿物质伴随岩浆活动的现象。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层为中泥盆统平顶山组(D2p):主要分布在矿区的东北角和东南角,岩性为凝灰质粉砂岩(Tst)。由于区域变质作用岩石已发生轻度变质,岩石呈灰黑色,它形粒状变晶结构,块状构造。由粒度细小的石英、长石、黑云母、绿帘石等矿物组成,矿物之间相互镶嵌,粒径在0.01~0.15 mm之间,长石已明显泥化,黑云母呈鳞片状大部分被绿泥石代替。矿物含量:石英30% ~55%,长石40%,黑云母5%,绿帘石少量。凝灰质粉砂岩以大捕虏体或小捕虏体的形式出露,蚀变较弱,主要为褐铁矿化。

2.2 构造

褶皱构造 矿区位于哈萨坟复背斜的南翼,由多个斜列式的向斜和背斜组成,而矿区处于其中一个短轴背斜的北翼,背斜地层岩性单一,为中泥盆统平顶山组(D2p),北翼地层倾向 15°~24°,倾角 52°~70°,南翼地层仅在矿区西南角有少量出露,倾向在20°~30°,倾角 75°。从背斜地层的产状推测,背斜有向东倾伏的特征。其核部被酸性侵入岩岩基破坏,且呈大捕虏体或小捕虏体的形式出露,所以构造行迹不很清晰。

断裂构造 矿区内发育有北东向、北西向两组断层。断裂具多期活动和继承性的特点。与矿(矿化)有关的断层为北东向断层,走向10°~35°。该组断裂形成较早,持续时间长,深度大,对岩浆期后热液起控制作用,是矿区的控矿断层,含矿石英脉、云英岩脉沿此组断裂充填展布,如F1、F2、F6断裂,特别是矿区内的F2断层,在地表所表现的构造形迹虽不明显,但其控矿作用却显而易见。沿断层两侧有多条与之平行的含矿石英脉,在断层活动部位也见有连续的细小石英网脉充填现象。北西断层形成较晚,对矿体起一定程度的破坏作用,如F3断层,在其活动过程中切穿了L1、L4矿体,其中使L1矿体错位4~6 m,对前期形成的矿产和构造具有明显的破坏作用。

2.3 岩浆活动

矿区岩浆活动频繁,主要出露侵入岩和脉岩,侵入岩以华力西中晚期的中深成侵入岩为主,脉岩主要为石英脉、中—酸性岩脉。阿北锡矿主要与华力西中—晚期中—酸性侵入岩关系密切,岩性主要为正长花岗岩、石英正长岩、二长花岗岩、黑云母斜长花岗岩。正长花岗岩作为岩基在矿区内广泛分布,呈岩株状产出,具浅肉红色,中细粒半自形粒状结构,块状构造;石英正长岩分布在矿区的中和东南部,常产出于正长花岗岩内部,岩石呈浅肉红色,中粗粒自形—半自形粒状结构,块状构造,该岩体节理发育,沿节理部位及裂隙充填有大量石英脉,锡矿体主要产于该岩体内充填的石英脉当中;二长花岗岩产于正长花岗岩内部,为正长花岗岩相变的产物,与正长花岗岩呈脉动接触,具中粗粒半自形粒状结构,块状构造,在地表一般呈正地貌分布;黑云母斜长花岗岩,出露于矿区西北部,岩石呈中粗粒半自形粒状结构,块状构造,岩石易于风化,在地貌上形成低洼负地貌;石英脉具灰白色和灰黑色两种,白色石英脉呈团块状,无固定走向产于正长花岗岩裂隙中,未发生矿化和蚀变,灰黑色石英脉明显受断裂控制,走向一般在35°~45°之间,延伸在100~200 m左右。该类石英脉普遍有褐铁矿化现象,其中孔雀石化的石英脉中锡的含量较高,是区内的主要含矿地质体。

3 矿体特征

锡矿体主要产出于断裂带分布的蚀变岩及石英脉体中,受北东向次级断裂的控制,沿断裂呈串珠状尖灭再现分布,多呈脉状、透镜状产出,矿体长为44~270 m,厚1.24 ~4.8 m,走向一般 30°~55°,倾向略向东南,倾角近于直立,赋矿岩石主要为石英脉及云英岩化的蚀变二长花岗岩。矿体以 L1、L3、L3-1、L4、L5号矿体为主。L1号矿体赋存于石英脉中,分为 L1-1、L1-2两部分组成,其中 L1-1号矿体呈脉状,长 114 m,走向53°,倾向143°,倾角 86°,西南端为锡矿体,单工程 Sn平均品位0.27%,东北端为钼矿化,单工程Mo品位0.031%;L1-2号矿体呈脉状,为钼矿化,长 52 m,厚2.9 m,走向36°,倾向 126°,倾角 76°,单工程 Mo 平均品位0.05%。L3号矿体为锡矿化石英脉,长270 m,厚1.15 ~19.31 m,平均厚3.01 m,产状121°<88°,Sn平均品位0.40%,最高品位1.71%。L3-1号矿体为一隐伏矿体,呈透镜状,厚3.09 m,单工程 Sn平均品位0.46%。L4号矿体赋存于云英岩化的蚀变花岗岩内,呈透镜状,长140 m,平均厚2.6 m,产状115°~174°∠87°,Sn 平均品位0.38%,最高品位2.12%。L5号矿体以含锡石英脉为主,长260 m,平均厚2.8 m,Sn平均品位0.22%,最高品位0.44%。

4 矿石特征

矿石类型有锡石—石英脉型锡矿石、蚀变二长花岗岩型锡矿石、云英岩型锡矿石三矿种。矿石中金属矿物主要有锡石、辉钼矿、赤铁矿、磁铁矿、黄铜矿等,脉石矿物主要有石英、正长石、斜长石、萤石等。矿石结构为粒状变晶结构、微细粒半自形粒状结构及鳞片粒状变晶结构;矿石以块状构造为主,次有片状构造。

5 蚀变特征

矿区围岩蚀变主要有:云英岩化、黄铁矿化、硅化、黄铜矿化、绢云母化、萤石化等。

(1)云英岩化 为蚀变花岗岩中的主要蚀变类型。在石英脉与花岗岩的内外均有分布,且多沿与石英脉接触的花岗岩一侧分布。

(2)硅化、黄铁矿化 与侵入岩和区域断裂有关,为蚀变花岗岩中的主要蚀变类型。

(3)黄铜矿化 多呈浸染状、不规则粒状分布于石英脉中,由于表生氧化作用形成孔雀石,孔雀石主要呈膜状、浸染状,少见原生硫化物。孔雀石化的石英脉是该区内含锡石英脉的主要特征。

(4)绢云母化 在石英脉与花岗岩的内外均有分布,片状的绢云母晶体直径在1~2 mm之间。

(5)萤石化 多产出于含矿石英脉的周围,以紫色萤石为主,由岩浆期后富含挥发性成分的热液形成。

6 矿化规律及控矿因素

根据阿北锡矿体的矿化和分布特征,矿体主要产于华力西期浅肉红色正长花岗岩体内,岩体受区域构造活动影响,产生大量节理和裂隙,伴随区内多期次的岩浆活动,产生大量的含矿岩浆期后热液在岩体的节理及裂隙中充填,形成大量的乳白色和灰黑色石英脉,并使原岩产生云英岩化等蚀变,最终在岩体内富集成矿;因此,笔者认为该矿床成因类型为岩浆期后气成—高中温热液型锡矿,区域性构造活动和多期次的岩浆活动是区内重要的控矿因素,构造活动为岩浆热液的运移、储存提供了通道和空间,而持续的岩浆活动则为成矿提供重要的热源。

7 阿北锡矿找矿标志

阿北锡矿所处大地构造位置岩浆活动频繁,构造作用强烈,侵入岩分布广泛,锡矿化与区内华力西中—晚期中酸性侵入岩相关,矿体分布主要受北东向次级断裂的控制,是岩浆期后气成—高中温热液型锡矿床[1],通过总结认为该矿床存在以下找矿标志:

7.1 构造标志

阿北锡矿主要产出于哈萨坟复背斜的南翼,矿体受北东向断层控制,因此,在哈萨坟复背斜的南翼及北东向次断裂构造为找矿靶区。

7.2 岩性标志

阿北锡矿脉主要分布于华力西中—晚期正长花岗岩与石英正长岩相带内,岩体云英岩化强烈,石英脉发育,表明岩体受构造热液改造蚀变作用明显,是重要的赋矿岩石,可作为找矿标志。

7.3 蚀变标志

矿体围岩主要为正长花岗岩、石英正长岩,围岩蚀变主要有云英岩化、硅化、绢云母化、萤石化,均为找矿主要标志。

8 结论

哈萨坟复背斜作为区内一条重要褶皱构造,其两翼分布了野马泉金矿[2]、库普苏金矿、阿克萨依金矿、黄羊山锡矿、乌龙布拉克铜矿等众多矿点,显示其成矿条件的优越性和对该区成矿的控制作用,今后的工作中应充分研究以往地质成果资料,以本文叙述的找矿标志为指导,重点围绕哈萨坟复背斜及华力西中—晚期中酸性侵入岩展开,目标矿种以锡、金、铜为主,目标矿床为受构造控制的岩浆期后热液型矿床[3]。

[1] 袁见齐,等.矿床学[M].北京:地质出版社,1979:1-258.

[2] 刘家远,夏佐铎.新疆东准噶尔陆相火山作用与金铜成矿[R].乌鲁木齐:新疆维吾尔自治区国土资源厅资料馆,1998.

[3] 周军,沈灯亮.新疆青河县野马泉一带锡、铜矿普查报告[R].昌吉:新疆地矿局物化探大队,2008.

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