新疆阔尔真阔腊金矿床地质特征及找矿方向
2016-06-16孙国成
孙国成
(天津华北地质勘查总院)
新疆阔尔真阔腊金矿床地质特征及找矿方向
孙国成
(天津华北地质勘查总院)
摘要新疆阔尔真阔腊金矿床是20世纪90年代新疆萨吾尔山成矿带发现的金矿床,属与火山—次火山热液有关的浅成低温热液型矿床。该矿床形成于海西晚期岛弧构造环境,矿体赋存于中泥盆统萨吾尔山组,受构造控制明显,主矿体形态主要呈近EW向展布。结合区内已有的地质资料,对矿区地质特征、矿床地质特征进行了系统分析,在此基础上,分别从地层、构造、岩浆岩等方面讨论了控矿因素,并对找矿标志及找矿方向进行了探讨,对于区内找矿工作有一定的参考价值。
关键词金矿床地质特征控矿因素找矿标志找矿方向
新疆阔尔真阔腊金矿床地处新疆和布克赛尔蒙古自治县东北部,位于新疆准噶尔盆地西北缘萨吾尔晚古生代岛弧区,属准噶尔—北天山褶皱系[1-3],北东准噶尔优地槽褶皱带内的萨吾尔复向斜。结合区内大量地质资料,对矿床地质特征及找矿方向进行分析,供区内找矿参考。
1区域地质背景
新疆阔尔真阔腊金矿床所在区域地层划分上属天山内蒙区的西准噶尔分区萨吾尔三级地层区,区域主要出露有泥盆系和石炭系地层。区域构造格局由萨吾尔大断裂和喀拉陶勒盖大断裂构成总体走向60°~70°的弧形构造系统及派生近EW向的构造组成。区域褶皱构造以近EW向为主,由喀拉陶勒盖向斜和阔尔真阔腊背斜组成,两翼发育若干次级褶曲。近EW向展布的次级断裂构造与成矿密切,是区域主要的控矿、容矿构造。区域岩浆岩较发育,侵入岩的中、深成相最发育,常以岩基、岩枝产出,次为浅成相,常以岩枝、岩株、岩脉产出,其中石英斑岩、钠长斑岩、石英钠长斑岩、石英斑岩、二长斑岩等与成矿关系密切。喷出岩有3次规模较大的火山活动,分别为海西早期的海相中—基性火山碎屑建造,海西中期的海相火山碎屑建造以及海西晚期的陆相安山岩-流纹岩建造。阔尔真阔腊金矿床位于区域黑山头EW向梯度带上的重力低、强磁异常地段,是金成矿的有利地段。区域矿产以金矿为主,代表性的有布尔克斯岱、阔尔真阔腊、黑山头、松树沟等金矿(点)床。
2矿区地质特征
2.1地层
(1)中泥盆统萨吾尔山组(D2s)。为矿区出露的最老地层,分布于矿区中部的阔尔真阔腊一带,组成阔尔真腊背斜核部,与上覆的塔尔巴哈台组不整合接触,矿区内出露厚度200~800 m,岩性为灰黑色、灰绿色块状安山岩、安山玢岩、角砾安山岩,局部夹少量紫红色安山岩。
(2)上泥盆统塔尔巴哈台组(D3t)。出露于矿区东北角和南侧,即阔尔真阔腊背斜两翼,岩相变化较大,背斜南翼主要为灰黑色、灰绿色硅质、泥质粉砂岩夹少量紫红色粉砂岩,背斜北翼主要为凝灰质粉砂岩、含砾沉凝灰岩、泥质粉砂岩互层。
2.2构造
(1)褶皱构造。矿区褶皱构造为阔尔真阔腊背斜,核部地层为中泥盆统萨吾尔山组,两翼地层为上泥盆统塔尔巴哈台组。矿区范围包括了背斜北翼及南翼,背斜轴向近EW,两翼地层均S倾,倾角50°~80°,局部产状变化较大,两翼地层对称,北翼倒转,小褶曲发育,沿背斜轴部,断裂构造及中、基性侵入体较发育。
(2)断裂构造。矿区断裂主要有近EW向和似环状断裂,次为NE、近SN向断裂。近EW向断裂主要为阔尔真阔腊断裂,属阔尔真阔腊矿床的主矿带,是主要的赋矿构造,规模较大,走向近EW,倾角50°~70°不等,其余断裂与其近于平行产出,由多条规模不等的矿化蚀变裂隙构成,控制着矿区小规模的矿化蚀变带。近EW向断裂是矿区内的主干断裂,在矿区内延伸数千米,该组断裂具多期复合特征,为主要的控矿、容矿构造。似环状断裂位于矿区西部,为由深部浅成岩株上拱应力形成的断裂组合叠加、追踪、改造了区域应力场形成的近EW向断裂系统所形成的1套似环状组合控矿断裂构造系统。似环状控矿断裂系统由不同方向、不同性质、不同规模、不同形态产状、差异蚀变与矿化的一系列断裂组合而成,该系统控制着矿区西部矿化蚀变带。近EW向断裂被数条NE、近SN向断裂切割,使地层及矿体沿走向不连续,NE向断裂为晚期构造,性质为右旋剪切断裂,对矿区含矿地层具有不同程度的破坏作用。
2.3岩浆岩
矿区内侵入岩主要呈小岩株、岩枝成群成带产出,分布于阔尔真阔腊背斜轴部附近,岩性主要有钾长闪长岩、中粒闪长岩、粗粒闪长玢岩、闪长玢岩等,为中性、中浅成侵入体,另有少量的钠长斑岩、石英钠长斑岩。在矿区内可见岩体之间有穿插、捕虏关系,如:钾长闪长岩内有闪长岩、闪长玢岩的捕虏体;钾长闪长岩侵入闪长岩。矿区内侵入岩与成矿关系密切,部分矿化体直接产于钾长闪长岩中部或边部。
3矿床地质特征
3.1矿体特征
将阔尔真阔腊金矿床划分为6个成矿带,共13条矿体,其中隐伏矿体3条。成矿带东西长约1 000 m,南北宽400 m,其中,Ⅰ#矿体为主矿体,主要受近EW向断裂控制,形态呈脉状,主要呈EW向展布。
(1)Ⅰ-1#矿体。地表出露2段,矿体总长 112 m,宽1.33 m,呈脉状,走向100°,倾向190°,倾角50°,品位(1.91~4.89)×10-6,钻探工程控制最大斜深110 m,控制最低标高1 456 m。
(2)Ⅰ-2#矿体。地表出露5段,呈断续、尖灭再现特点,累计地表出露长500 m,深部由硐探工程控制,受近EW向控矿断裂系统控矿,东段矿体走向S转,分支复合明显,分出Ⅰ-1#矿体,总体产状S倾,倾角60°~70°,围岩为安山岩、安山质角砾岩等,平均品位2.97×10-6,平均真厚度1.23 m,控制最低标高1 404 m。
3.2矿石特征
3.2.1矿石矿物成分
氧化矿石中矿石矿物有黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黄钾铁矾、自然金;脉石矿物有长石、高岭土等。原生矿石中矿石矿物有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、少量褐铁矿、自然金等;脉石矿物有石英、长石等。
(1)黄铁矿。呈压碎角砾状、他形粒状、不规则状的集合体产出,裂隙处有石英脉和硫化物及褐铁矿充填,构成脉状、网状构造。压碎裂隙处有金矿物分布,呈裂隙金产出。黄铁矿被褐铁矿交代,呈残余结构,褐铁矿沿黄铁矿周边交代,形成反应边结构、环带状构造。黄铁矿单个颗粒以自形、半自形晶、他形粒状产出,以他形粒状和不规则粒状为主。黄铁矿与金矿物关系密切,为金的主要载体。
(2)石英。成矿期石英多以角砾状、浑圆不规则粒状产出。后期石英多以脉状沿黄铁矿压碎裂隙充填,呈脉状及网脉状构造。在石英的压碎裂隙处,有绢云母、方解石脉充填。石英与金矿物关系密切,见有包裹金和粒间金分布。石英粒度较粗大,大者达0.5 mm以上, 一般0.038~0.074 mm。
3.2.2矿石化学成分
矿石化学成分主要为SiO2、SO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、K2O、FeO等(表1),矿石主要有益组分为Au,其他共(半)生有益组分为Cu、Ag。矿石有用(共、伴生)组分(Ag、Cu )于不同矿体或矿体的不同部位含量有偏高现象,可进行综合回收。矿石中As、Pb、Zn、Mo含量较低,不影响矿石工业品级。另外,矿石中S含量较高,亦可进行综合回收。
表1 矿石样品含量分析
3.2.3矿石结构构造
矿石结构主要为晶粒结构、压碎结构、交代残余结构,局部可见反应边结构、包含结构。矿石构造主要为块状构造、脉状构造、网脉状构造,次为交错状构造、浸染状构造等。
3.2.4矿石自然类型
(1)氧化粉末状矿石。矿石由破碎化的蚀变岩、烟灰色石英碎屑、胶状硅铁质脉碎屑、黏土、石膏、黄钾铁矾组成,呈白色、黄褐色。石英脉体、石英碎屑、硅铁脉体为金的主要载体。
(2)氧化致密块状矿石。矿石为致密块状,呈浅褐黄色,硅化强,原岩为安山岩,内部少量黄铁矿、黏土矿物及少量硅铁细脉。
(3)氧化角砾状矿石。矿石角砾部分为蚀变岩,胶结物由褐色硅铁组成,常见脉状石膏、烟灰色石英脉,石英脉中见晶洞,见有明金。
(4)原生块状矿石。主要为黄铁矿、胶黄铁矿,次为磁黄铁矿、黄铜矿等组成的块状硫化物集合体,内部有少量石英细脉、方解石细脉和蚀变安山岩角砾等。
(5)原生脉状矿石。硫化物、石英等呈脉状充填于安山岩中,脉状矿石密度与品位成正相关,硫化物含量1%~5%,石英含量1%,其余为蚀变安山岩。
3.3围岩蚀变
(1)黄铁矿化。①显晶粗粒黄铁矿化,为成矿前期产物,断裂带内及其两侧大量产出,粒径0.1~1 mm,部分明显可见生长纹,无品位;②致密块状黄铁矿化,为成矿期蚀变,构成含金黄铁矿脉,黄铁矿结晶较好,大多构成致密黄铁矿集合体,金品位不高;③微晶细粒黄铁矿化,为主成矿期蚀变,结晶颗粒细小,粒径小于0.1 mm,呈烟灰—黑色形成浸染状和微—细脉状分布于蚀变带内,金品位较高。
(2)硅化。①交代型硅化,在氧化带、原生带均发育,为近矿蚀变,部分硅化体即为矿体,硅质均匀交代围岩,呈隐晶质致密块状,分布范围稍大于矿体;②胶状硅铁脉体,主要分布于氧化带内,隐晶质的硅铁物质呈网脉或角砾的胶结物产出,是金的主要载体之一;③烟灰色石英脉,产于氧化带及原生带内,呈脉状、碎屑状,可见少量明金,为金的主成矿期载体。硅化均与矿体关系密切,其中脉状硅化对形成富矿体有重要意义。
(3)钾化。钾化主要发育于岩体旁侧及其附近,在氧化带内、原生带内均有发现。钾化以钾长石化和绢云母化为主,与金矿(化)体有关。
4控矿因素及找矿标志
4.1控矿因素
(1)地层。矿区矿(化)带产于中泥盆统萨吾尔山组1套岛弧型海相火山—次火山岩中,该套火山岩为含金富钠质建造,为金成矿提供了主要成矿物质来源。
(2)构造。矿区矿(化)带均产于一定的断裂构造内,矿区西部主要矿(化)带受环状—似环状断裂系统控制,矿区东部主要矿(化)带受近EW向的阔尔真阔腊断裂带控制,构造两侧的蚀变岩为主要含矿层位,构造控矿作用极其明显。
(3)岩浆岩。矿区侵入岩主要呈小岩株、岩枝成群成带产出,大量的岩浆侵入为含矿热液的运移提供了动力,也为矿床的形成提供了物质来源。矿区侵入岩与成矿关系密切,部分矿化体直接产于钾长闪长岩中或边部。
4.2找矿标志
(1)有利的赋矿地层。萨吾尔山组中性火山—次火山安山岩为1套含金富钠质海相火山岩建造。
(2)多期次活动的复杂断裂控矿系统。该区域近EW向断裂当叠加有火山机构断裂(环状、锥状、放射状断裂)系统时,明确找矿靶区,对于寻找热液型金矿十分有利。
(3)发育的面型、线型热液蚀变。黄铁矿化、硅化、钾化、褐铁矿化等为1套浅成低温蚀变,是该区的直接找矿标志。
(4)地球化学特征。区内与Au成矿有关的Au、Ag、As、Bi、S综合地球化学异常明显,特别是ZK9101钻孔岩石地球化学异常显示其具有深部找矿的间接指示意义。
5找矿方向
根据新疆阿尔泰金矿床的类型划分,阔尔真阔腊金矿床为浅成低温热液型矿床。通过对该区矿床地质特征和钻孔岩石地球化学特征的综合分析,认为矿床位于区域上近EW向断裂与火山机构断裂(环状、锥状、放射状断裂)系统叠加处,对于寻找热液型金矿较有利。特别是该矿床控矿构造(似环状断裂系统)的形成、发展、演化有其特殊性,具备追踪-叠加-改造的主要特点。控矿断裂具备韧性剪切带特点,力学性质显张性,由深部地质体上拱引起,赋矿十分有利。矿区西部深部已发现厚达数米的高品位矿体,综合分析认为矿区西部找矿潜力较好。
参考文献
[1]尹意求,陈大经,安银昌.新疆萨吾尔山阔尔真阔腊浅成低温热液型金矿床[J].有色金属矿产与勘查,1996(5):278-283.
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[3]李水河.阔尔真阔腊金矿床地质特征及成矿机理[J].新疆有色金属,2002(1):1-4.
(收稿日期2015-10-19)
孙国成(1984—),男,助理工程师,300170 天津市河东区广瑞西路67号。