新疆托里县赞格利克金矿床矿化蚀变特征及成因探讨
2014-11-08吴宏恩
吴宏恩
(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局 乌鲁木齐 830000)
赞格利克金矿床是新疆维吾尔自治区有色地质矿产勘查院于2007年发现,是该区继包古图金矿之后又一新的成果。该区分布着20多个中酸性小岩株,大多与铜金矿化有关,进一步找矿潜力巨大。本文通过对该矿床地质特征、矿化蚀变特征、元素地球化学特征综合分析,对矿床成因进行了初步探讨。
1 区域地质背景
测区位于准噶尔地块西缘,达尔布特大断裂南东侧,其地质构造和岩石建造具弧后盆地特征,是西准噶尔晚古生代沟、弧、盆系的组成部分。在成矿区带上属西准噶尔铜金铬多金属成矿带。成矿地质条件良好。
测区总体上以轴向南北的希贝库拉斯复式背斜为主体,核部地层为下石炭统西贝库拉斯组,两翼为包古图组、太勒古拉组。背斜开阔,向南侧伏。
背斜南段、轴部及两翼均有一系列华力西中期中酸性岩株分布,主要分布石英闪长岩小岩株,一般面积为零点几-数平方千米,共约有近20个岩体。岩性为石英闪长岩、花岗闪长岩、石英闪长斑岩、花岗闪长斑岩、黑云母花岗斑岩、闪长玢岩等。该区的铜金矿化与小岩体关系密切,呼地和斑岩铜矿赋存于5号岩体中,包古图金矿产出于3、4号岩体外接触带附近,赞格利克金矿床产于1号岩体南西部外接触带附近,诺尔特金矿与2号岩体有关。
区内断裂构造发育,断裂走向主要为南北向,其次为北东东向、北西向、北东向、北北东向及近东西向。金矿大多与中酸性岩体外接触带发育的张扭性断裂有关。
2 矿床地质特征
赞格利克金矿床位于西贝库拉斯复背斜西翼1号岩体南西部外接触附近的北西向构造蚀变带中(图1)。
图1 托里县赞格利克-乃比克金矿床地质简图
矿区分布地层主要为下石炭统包古图组、太勒古拉组,为一套细-极细的碎屑岩、火山碎屑沉积建造,其岩性主要有灰-深灰色-灰黑色(含碳)凝灰质粉砂岩、(含碳)凝灰质砂岩、粉砂岩、凝灰岩,局部见含砾砂岩及灰白色硅质岩薄层,总体呈北西向单斜产出。金矿化主要赋存于包古图组含碳凝灰质砂岩、含碳凝灰质粉砂岩中。
侵入岩主要为1号花岗闪长岩体,位于矿床的北东侧,由中心到边部存在一定的岩相分带现象。此外在岩体内及外围中酸性岩脉较为发育,主要为闪长岩、闪长玢岩、花岗闪长岩脉,大多呈北东向密集分布,侵入于下石炭统地层中。金矿化常见于蚀变闪长岩脉的内外接触带。
构造主要表现北西向、北北西向、近南北向及北东向四组,除北东向断裂具有压扭性特征、规模较大外,其它三组表现出一定的张扭性断裂特征,具有尖灭再现、平行产出等特征。特别是控制主要矿脉(Ⅷ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅲ、Ⅴ)的构造蚀变带总体上由北西向南东表现为反“S”型,北西段走向北西,中间走向北北西,南东段走向北西。根据断裂构造和脉岩的相互关系,含金构造带形成最晚。
通过槽探及钻探工程控制,圈出16条金矿脉(盲矿脉6条),均赋存于1号岩体外接触带附近北西向构造蚀变带中,倾向南西,倾角较陡。从分布于该区535m标高以上矿体来看,不论在走向上、还是在倾向上都有平行排列、尖灭再现、膨缩等现象。赋矿岩石为较强黄铁矿化、毒砂化、硅化及少量辉锑矿化的含碳凝灰质砂岩,局部为蚀变闪长岩脉。
Ⅵ主矿脉赋存于SP6构造蚀变带中,呈似层状产出,产状 255°∠70°~80 °。整个矿体产状呈波状,具有上下陡,中间缓的特征(图2)。地表处于3线与10线之间,由 TC1-1、TC0-1、TC0-5、TC2-1、TC4-1、TC6-1、TC8-1、TC10-1、TC10-3等探槽控制,出露标高由1005~1050m,断续长350m。深部由11线到20/线,共施工了25个钻孔,控制Ⅵ号矿脉长500m,最大斜深500m,最深见矿标高535m。矿体厚0.36-7.82m,平均厚度1.29m,总体上表现为矿体西半部上下较为厚大中间较薄、东半部上下厚度较薄中部较稳定的特点。金品位(1.08~2.82)×10-6,平均品位1.75×10-6,其中地表单样最高含量12.38×10-6,深部单样最高含量6.10×10-6。
通过初步估算,该矿床中低品位333+334金资源量接近4t。该区尚有较大的找矿空间,经过进一步工作,有望成为一个中型金矿产地。
图24 号勘探线剖面图
3 矿化蚀变特征
矿体主要受1号岩体南西外接触带附近发育的北西向张扭性断层控制,与地层多呈交切关系,矿体围岩主要为蚀变破碎的凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩、凝灰岩、含砾砂岩、闪长岩等,近矿围岩有较强的破碎及蚀变。围岩与矿体无明显界线,只能依据其化学分析结果区分。
围岩蚀变主要为黄铁矿化、毒砂化、硅化、辉锑矿化以及绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等,地表表现为褐铁矿化,少量黄钾铁矾化及砷的氧化物。
钻孔中所见金矿(化)体大多赋存强蚀变毒砂化、硅化、黄铁矿化的含碳凝灰质砂岩中,少量与蚀变闪长岩关系密切,赋存于蚀变闪长岩内外接触带中,局部强蚀变闪长岩即为矿体。原生矿石构造主要有块状、条带状及网脉状、浸染状构造,局部呈角砾状构造。矿石结构多为半自形-自形粒状结构,次为交代结构等。
蚀变含炭凝灰质砂岩中主要蚀变矿物特征:毒砂呈板柱状、针状,大小0.1~1mm,少量可达2~3 mm,钢灰色、强金属光泽,呈稠密侵染状不均匀分布,含量3%~5%;黄铁矿可划分为两类,一类为自形-半自形粒状,多为立方体状,少量见五角十二面体状,大小为0.5~1mm,少量1~2mm,零散分布,另一类为它形粒状,大多呈细脉状、团块状集合体产出,脉宽1~5mm,团块大小2~5mm,黄铁矿含量与毒砂相当;辉锑矿呈铅灰色,金属光泽,光泽较毒砂暗淡,呈自形长条状,稀疏侵染状分布,含量1%左右。硅化表现有三种类型:第一类为微细脉型(图3),在凝灰质砂岩中大量分布,脉宽0.3~1mm,网状,相互交叉,杂乱无章,脉有直、有弯、有折,延伸1~5cm,很少见金属矿化,应为早期阶段蚀变产物,常被后期黄铁矿脉等切割(图4);第二类为热液交代形成,显示出岩石中硅质含量增大,岩石硬度增强,常伴随黄铁矿化、毒砂化的形成(图5);第三类为细脉状石英(方解石、石英脉),脉宽2~10cm,呈较有规律分布,一般横切或斜切岩心(图6),与围岩界线清楚,局部混染,很少见毒砂及黄铁矿、辉锑矿,常见切穿黄铁矿脉,其形成时间应晚于矿体。此外还有绿泥石化、碳酸盐化。
蚀变闪长岩中主要蚀变矿物特征:毒砂及黄铁矿颗粒均较细小,呈稠密浸染状分布,长0.3~0.5mm,针状,银白色,强金属光泽;黄铁矿多呈立方体状,少量五角十二面体状,0.5~1mm,少量它形集合体呈细脉状,脉宽1~2mm,不规则,长1~2cm。此外还伴有绿泥石化、绢云母化等。
矿化蚀变可以分为三个大的阶段:
(1)石英细脉、网脉阶段;
(2)金-石英-毒砂-黄铁矿-辉锑矿阶段;
(3)碳酸盐-石英脉阶段。
图3 早期石英细脉、网脉
图4 中期黄铁矿脉切穿早期石英脉
图5 强黄铁矿化、毒砂化、硅化矿体
图6 矿化闪长岩脉中的晚期石英脉
4 成因探讨
通过对已有成果的总结和研究,认为赞格里克-乃比克金矿床有如下特征:
⑴矿区以金、银、砷、锑、铋等元素为主的综合异常,低阻高激化物探异常和金矿化均围绕乃比克花岗闪长岩体分布。从矿区金、银、砷、锑综合异常及钻孔中化探曲线显示,金矿体分布与金砷异常密切相关,在平面图上显示出套合型好,在剖面图中则显示强的正相关。
⑵金矿化体均位于距岩体接触1000m以内不同方向的断裂破碎带中,含矿岩性主要为破碎蚀变的凝灰质砂岩、粉砂岩、含砾砂岩、闪长岩等,矿化与岩性无明显关系。
⑶毒砂化、黄铁矿化、辉锑矿化、硅化与金矿化密切相关。在钻探编录中基本可依椐是否含毒砂来划分矿化与非矿化。
⑷矿区北东向闪长岩脉发育,金矿体切穿闪长岩脉,闪长岩脉切穿花岗闪长岩体,说明金矿化与该区较晚期的构造有关。
⑸已报道的大量的研究表明(王鹤年,1983;姜信顺,1983;方耀奎,1985;韩公亮,1985;徐国凤,1983),渗滤热卤水作用成因的金矿床的黄铁矿中镍的含量大于钴,即w(Co)/w(Ni)>1;而与岩浆作用有关的金矿床黄铁矿中钴的含量较镍的含量高,即w(Co)/w(Ni)>1,其中,与火山岩或次火山岩和接触交代作用成因有关的金矿黄铁矿中w(Co)/w(Ni)比值均>5,与岩浆热液作用成因有关的黄铁矿中1<w(Co)/w(Ni)<5,本区中黄铁矿w(Co)/w(Ni)比值为1.43~3。
与砷相似,Se也是以类质同象替换硫而进入黄铁矿晶格的,其含量w(Se)及w(S)/w(Se)比值的标型性也较突出。本区矿石中黄铁矿的w(Se)为(10~40)×10-6(平均为29.38×10-6),w(S)/w(Se)比值10702~26570,平均为18972。据邵洁涟(1988)研究,沉积型黄铁矿大多数含Se,w(Se)为(0.5~2)×10-6,w(S)/w(Se)比值多在250000~500000范围之间;岩浆热液矿床中大多数黄铁矿含 Se,w(Se)为(20~50)×10-6,w(S)/w(Se)比值多在10000~26700范围之内。因此,据以上推断本区黄铁矿系岩浆热液成因的结果。
⑹本金矿的稳定矿物组合为毒砂+黄铁矿,应用毒砂温度计将毒砂的Fe、S、As的原子百分比投影于KretschmarandScott(1976)和 Sharpetal(1985)提出的毒砂稳定区域硫逸度-温度关系图解中,估算得该矿物共生组合的形成温度区间为260~340℃。
上述宏观和微观的地质、地球化学特征反映了矿体的空间分布规律和成因,即矿体分布于1号岩体外接触带1000m以内的近环形带内,矿体形成晚于岩体和岩脉,矿体受北西向张扭性构造带控制,与金矿化有关的蚀变主要为黄铁矿化、毒砂化、硅化、辉锑矿化以及绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等,反映了主要成矿物质应来源岩浆期后中温热液,矿体就位空间为岩体外接触带附近构造裂隙。矿床类型属应为受岩浆期后热液控制的构造蚀变岩型金矿。
[1]吴宏恩,等.新疆维吾尔自治区有色地质矿产勘查院,2013,新疆托里县赞格利克金矿普查报告、新疆托里县乃比克金矿普查报告.
[2]新疆有色地质勘查局七零一大队.新疆托里县包古图阔个沙也金矿床Ⅰ、Ⅱ号脉群详查地质报告.1992.11,
[3]新疆地质矿产勘查开发局第七地质大队,新疆托里县科尔巴依—野马井地区1∶5万区域地质矿产调查报告.2008.
[4]申萍,等.西准噶尔塔尔巴哈台-巴尔鲁克一带斑岩型铜(钼金)矿成矿条件和大型矿床靶区评价技术与应用研究.2011.