新疆包古图地区斑岩型铜矿化特征和成矿元素迁移规律探讨
2015-11-24谢德胜
摘要:新疆包古图地区斑岩型铜矿的矿化程度与岩体有很大关系,且在不同岩体中差异显著。本周重要根据微量元素地球化学、矿相学等对四号和九号岩体的矿化特征和成矿原始迁移规律进行研究和分析。
关键词:斑岩型铜矿;特征;元素迁移规律;新疆包古图地区
0.引言
新疆包古图地区有极为丰富的矿产资源,主要生产斑岩型铜矿床,矿区范围内分布了多个矿化侵入体。四号岩体的蚀变矿化不高,只有岩浆-热液过渡阶段的信息,而九号岩体的矿体则记录了该阶段的完整信息。文章主要以四号和九号岩体为对象,分析了该地区斑岩型铜矿化特征,并采用微量元素地球化学对比法,研究了不同阶段成矿元素的迁移规律。
1.不同岩体的矿化特征
1.1四号岩体的矿化特征
四号岩体的蚀变矿化类型较多,有黑云母、绢云母、白云母、方解石化等,且类型不一的蚀变矿化是能相互融合的。原声的自行角闪石蚀变能分解成石英和黑云母等,该岩体的蚀变矿物粒度较小,主要以集合体的形式存在[1]。该岩体的矿化特征是全岩矿化,有丰富多样的硫化物,如黄铁矿、黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿、闪锌矿等,主要是以黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿的形式存在,而黄铜矿是最主要的。黄铜矿的产出方式有三种,一是和金红石等氧化物共生,二是和黄铁矿等硫化物共生,三是呈乳滴状分布在闪锌矿中,第二种是最为常见的形式。黝铜矿的含量不多,能交代早期形成的黄铁矿和黄铜矿,斑铜矿也比较罕见,交代于早期的黄铜矿等,见图1。
图1 四号岩体中硫化物产出状态
1.2九号岩体的矿化特征
九号岩體的矿化特征同样具有全岩矿化的特点,深部主要是浸染状、细网脉状的矿化,而浅部是单纯的浸染状矿化,深浅部的高度分割点为250m,在岩体边部和外接触带有发育脉状矿化。岩体内部较为常见的是硫化物脉。该岩体的矿化和蚀变是有明显分带性的,蚀变带的多被晚期蚀变交代,边界并不清楚,蚀变的黑云母一般粒度不大,是呈浸染状或者次生云母脉状分布在蚀变岩石中的,蚀变后的黑云母中有高含量的Si、Cr等元素,但是Fe和Ti的含量不高。矿体的集中分布区域是钾硅酸盐化带,金属矿物大量结晶。
2.不同阶段的元素迁移
2.1岩浆-热液过渡阶段的元素迁移
上地壳侵位后,中酸性岩浆就会受到浮力作用不断向浅部位迁移,促使在岩浆中溶解的挥发达到饱和并分离,这就是岩浆-热液过度阶段。在新疆包古图地区,酸性侵入体在岩浆作用晚期阶段,挥发分会持续增加,并在局部聚集,生成大量的水矿物结晶,这是岩浆向早期热液过度的阶段。将该阶段的蚀变后的花岗闪长岩和未蚀变前对象,能探讨出元素的迁移规律。大离子亲石元素有很高的相容性,如Cs、Ba、Rb,这希尔元素在流体内有很强的活动性。四号岩体的稀土元素有良好的稳定性,在出溶过程中并没有发生迁移。Nb、Zr、T、Hf等元素被锆石控制,呈亏损的趋势。成矿元素,如Cu、Mo、Bi等整体呈富集趋势,其中Bi的富集最显著,Mo有微弱亏损,这表明了在该阶段下,成矿流体能促使Cu和Bi的矿化,而Mo等容易被迁移。
2.2钾化阶段的元素迁移
钾化阶段会生成大量的黑云母,该阶段蚀变后的花岗闪长岩与未蚀变后相比,Cs、Ba、Rb等元素在富集或亏损变化上有很大差异。其中Cs和Ba主要是赋存在黑云母和钾长石中的,因此在钾化阶段容易富集,且Ba在黑云母中有很高的含量。该阶段的HREE较为稳定,表明钾化对这些元素的影响不大,而LREE有小幅亏损,被迁移。高场强元素,如Nb、Zr、T、Hf在该阶段表现稳定,影响不大。成矿元素,如Cu、Mo、Bi等大量富集,很好的印证的钾化控制成矿的效果。
2.3硅化阶段的元素迁移
硅化发生在岩浆-热液的晚期阶段,斑岩铜矿床通过硅化蚀变而成,蚀变后的硅化花岗闪长岩与未被蚀变的岩体相比,在钾化阶段含量较高的两个元素(Cs和Rb)明显亏损,其活动性不断弱化,而Ba元素则富集。稀土元素里,HREE(Sm、Tm、Eu、Yb、Gd、Lu)稳定,LREE(La、Pr、Ce、Nd)微弱富集,暗示了元素La和Ce会随着流体的迁移在硅化阶段沉淀[2]。在整个岩浆-热液作用下,HREE较为稳定性,表明了可以用这些元素来反应流体的来源和性质。硅化后的Sc、Co、V、Ni含量要低于未蚀变前,因蚀变后,这些元素会被逐渐分接成小样的黑云母和石英,造成含量流失;元素Sb和Zn的含量升高,表明了这些元素有很强的活动性,会在硅化阶段富集;Cu、Bi和Mo的含量不高,主要是因这些元素在钾化阶段就积淀成矿了,无迁移活动。此外,高场强元素,如Nb、Zr、T、Hf被锆石等矿物的控制,并未形成明显的变化趋势。
3.结语
总之,新疆包古图地区斑岩铜矿不同岩体的矿化特征有显著的差异,四号岩体的矿化表现中等,主要是雌黄铁矿、黄铜矿和浸染状黄铁矿为主,九号岩体的矿化特点明显,能和围岩膨胀形成大型铜矿床,主要有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿。岩浆-热液过度期开始成矿,大量离子亲石元素如Cs、Ba、Rb等在挥发相中聚集,Cu、Bi聚集最为显著,稀土元素未被迁移,而Sb和Mo两种元素被流体冲走,该阶段的重稀土元素稳定,未被迁移。轻稀土元素在硅化阶段富集,在钾化阶段被迁移。钾化过程中,Ta、Hf、Zr等元素表现稳定,未被迁移,Cu、Bi和Mo富集沉淀成矿。
【参考文献】
[1]安芳.新疆包古图地区金矿床地质特征及成矿模型研究[J].矿床地质,2014,22(04):19-20.
[2]吴军鹏,周万新.斑岩型铜矿的成矿规律——以我国新疆地区为例[J].科技创业家,2014,24(09):35-36.
作者简介
谢德胜(1981-09-13),男,山东济南人,工程师,毕业于长安大学,本科,研究方向地质矿产勘查,作者单位:新疆地质矿产勘查开发局第九地质大队。