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新疆阿勒泰市方正铷矿地质特征及成矿远景初探

2018-02-09吴家林

新疆有色金属 2018年1期
关键词:伟晶岩花岗花岗岩

吴家林

(新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000)

1 区域地质、地球物理、地球化学成矿背景

1.1 区域地质

大地构造位置位于西伯利亚板块(Ⅰ),阿尔泰陆缘活动带(Ⅰ1),南阿尔泰晚古生代弧后裂陷盆地(Ⅰ13)。区内构造发育,岩浆活动强烈,区域成矿条件优越。

区域地层主要由下古生界志留系变质程度不一的碎屑岩夹变质泥岩及碳酸盐岩透镜体、绿片岩、片麻岩、混合岩,上古生界泥盆系酸性火山溶岩和火山碎屑岩、绿片岩、片麻岩、混合岩、大理岩等、石炭系灰色片理化二云母粉砂岩、二云母石英片岩及新生界第三系、第四系组成。

岩浆活动强烈,岩浆岩分布广,规模巨大,变质作用强烈,其中以酸性-中性侵入岩为主体,岩性较复杂,其中以花岗岩出露最广,其次为闪长岩。岩浆活动集中在华力西期,而以华力西中-晚期表现最为频繁剧烈,酸性伟晶岩脉发育。

1.2 区域地球物理特征

方正铷矿属阿勒泰梯度重力异常区,异常沿阿勒泰—富蕴呈北西—南东束状展布,异常值南高北低,预查区东南部为红墩砂金矿且同属一个重力梯度带中。

方正铷矿磁场特征位于正负伴生磁场变化区,火山岩具强磁性,形成中强磁异常,酸性岩体大多为弱-无磁性,表现为低-负磁异常。

1.3 区域地球化学特征

从全区来看,岩石中含量大于地壳丰度值的元素有Fe、Bi、Sn、Pb、Zn、Au、As、W、Li、Th、B、F、K、Na、Al、Si等16种元素。岩石中元素含量在时间及空间上分布极不均匀。

部分地段有Rb-Cs-Nb-Ta组合异常和Li-Be组合异常等,与酸性岩体相对应。

1.4 区域矿产特征

属于准格尔成矿省(Ⅱ),北准格尔(沟弧带)Cu-Ni-Mo-Au-Fe-REE-煤-膨润土成矿带(Ⅱ-1),萨吾儿-二台(岛弧带)Cu-Ni-Au-Mo-Fe-REE-煤矿带(Ⅱ-1-1)。主要矿产有铍矿、铌钽矿、稀土矿、铜矿和石材矿等。

区内断裂构造极为复杂,褶皱断裂发育总体走向为北西向。侵入岩在区内约占了70%,时代上华力西早期至燕山期,岩性从基性到酸性均有出露,尤以酸性岩占有绝对多数的比重,酸性岩与成矿作用关系重大,也是区内主要的成矿期。

与伟晶岩型有关的稀有(铌、钽、铍、)及白云母由于此类矿产均赋存在伟晶岩中,多分布在阿巴宫断裂北侧之广大地区内。如大喀拉苏铌钽矿、虎斯特铍矿、群库铍矿、克尔克白云母矿等。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内出露的地层十分单一,为中泥盆统阿勒泰组上亚组(D2ab)及第四系全新统残坡积、冲洪积(Qhpal+esl)。中泥盆统阿勒泰组上亚组(D2ab)为黑云母石英片岩,局部见透镜状结晶灰岩。地层总体走向为北西向,因受岩体上侵挤压影响,地层倾角变化较大,一般为30°~60°,岩体西侧地层倾向一般为南西向,倾角30°~50°,岩体东侧地层倾向一般为南东向,倾角略陡,一般为40°~60°。

2.2 构造

矿区内构造不发育。岩体内部发育一些小断层,规模很小。

花岗岩体中发育几组小断层(F1~F5),断层走向为北西向,断层倾向为北东向,倾角65°~85°,沿断层均有花岗伟晶岩脉发育。F2、F3、F4为Rb5、Rb6、Rb7矿体控矿断裂,三条断层平行分布,长度近300 m,断层走向110°,倾向20°~22°,倾角78°~82°。沿断层有三条天河石花岗伟晶岩脉发育,并形成了Rb5、Rb6、Rb7矿体的工业矿体。

2.3 岩浆岩

矿区发育多个华力西期早期第一侵入次角闪石岩体(ψo41a)和一个燕山期花岗岩体(γ5)。岩体与围岩呈侵入接触关系,接触界线清楚,接触带可见明显的烘烤褪色,岩石具角岩化、矿物重结晶等热接触变质现象。

2.4 含矿岩体特征

灰白色碱长花岗岩(含天河石花岗岩)是本区铷矿体的主要赋矿岩石。主要分布于二云母花岗岩体西部及西南部边缘,地表呈透镜状、不规则状小岩体分布。小岩体走向总体为北东向,长200~900m,宽20~160m,总体向南倾,倾角较陡。

矿区内脉岩较发育,以花岗伟晶岩脉、花岗岩脉为主,含电气石石英细脉规模很小(脉宽不足1cm)。

Rb5、Rb6、Rb7矿体赋存的三条花岗伟晶岩脉位于花岗岩体西南部,三条花岗伟晶岩脉平行分布,走向为110°,倾向为北东向,倾角80°。岩脉长度200~300m。

2.5 变质作用和围岩蚀变

区域动力变质作用和中、低温热液交代变质作用在区内相对表现比较明显。主要表现为岩石(除岩体中岩石)具片理化特征并且较破碎,矿物发生变形和重结晶现象。岩石多具变晶结构。

区内岩石蚀变普遍较弱,所见蚀变类型主要为褐铁矿化、硅化、绢云母化,局部岩石中可见绿泥石化、碳酸盐化、绿帘石化、角岩化、矽卡岩化、白云母化、钠长石化、钾化及电气石化等。

3 矿体特征

3.1 矿体总体特征及规模

⑴ 共圈定7个铷矿体,其中Rb1、Rb2、Rb3、Rb4矿体规模较大,Rb1和Rb4矿体为主矿体,其余均为小矿体。

⑵矿体主要产于天河石花岗岩,次为天河石花岗伟晶岩脉,矿体形态以不规则状、透镜状为主,次为脉状、分枝复合体,矿体规模不等,主矿体与小矿体规模悬殊。矿体长160~900m,倾向延伸40~200m,平均厚度0.79~164.38m,平均品位0.063%~0.098%,矿床平均品位0.065%,主要矿体走向与岩体侧伏方向一致为北东向,总体倾向南,倾角70°~80°。小矿体走向南西向,倾向为北东向,倾角为80°,矿体主要赋存于天河石花岗岩中,次为天河石花岗岩伟晶岩。矿体围岩为主要为花岗岩,局部为黑云母石英片岩。

3.2 矿体围岩和夹石

铷矿体产于燕山期花岗岩中。从地表及钻探资料看,矿体存在分枝复合的情形,矿层中的夹石厚度一般为几米至十几米不等。矿层中夹石与围岩的岩性成分,一般与矿层围岩一致,产于燕山期岩体中的矿体夹石一般为二云母花岗岩,局部为黑云母石英片岩。

4 矿石特征

4.1 矿石矿物组成

矿石矿物主要组分比较简单,主要为微斜长石(包括天河石)其含量5%~20%,局部可达30%以上。

脉石矿物有:斜长石(5%~20%)、石英(20%~30%)、白云母(2%~8%)及微量磷灰石等。

4.2 矿石结构构造

(1)矿石结构

它形粒状结构:微斜长石(天河石)呈他形粒状分布,大小0.5~5mm。

半自形粒状结构:钠长石呈半自形板状,大小0.2~4mm围绕微斜长石(天河石)分布。

(2)矿石构造

矿石构造主要为细粒浸染状构造,局部为脉状构造。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

(1)矿床成因探讨

方正铷矿有花岗岩型和伟晶岩型两种矿床类型。故矿区有两期成矿作用,第一期为花岗岩成矿期,形成花岗岩型铷矿床,赋矿岩石主要为天河石花岗岩,形成了主要矿体;第二期为花岗伟晶岩成矿期,形成伟晶岩型铷矿床,赋矿岩石为花岗伟晶岩(脉),形成了脉状小矿体。

方正铷矿主矿体产出部位是花岗岩体边部,即岩枝发育的部位。矿体主要为透镜状,不规则状。由于含矿花岗岩和伟晶岩是花岗岩浆房中的晚期产物,因此可以认为成矿物质来源与花岗岩岩浆有关,当岩体侵位过程中使成矿物质得以大量聚集而成矿,而来源于深部岩浆更晚的伟晶岩沿构造裂隙形成了伟晶岩脉型小矿脉。

(2)矿床类型

由于两期成矿作用,形成花岗岩型和伟晶岩型两种类型的铷矿床,矿体赋矿岩石主要为天河石花岗岩,个别小矿体为花岗伟晶岩(脉)。铷矿化受岩性的控制,与成矿有关的围岩蚀变主要为弱白云母化。

5.2 找矿标志

(1)地表颜色标志

方正铷矿主要产于燕山期天河石花岗岩岩体中,矿体呈透镜状,走向与岩体走向大致相同。地貌上铷矿体产出部位呈灰白色、白色,特征明显。不规则状、带状展布。

(2)遥感标志

矿区阿勒泰组地层以灰褐色影像为特征,花岗岩以浅灰色略带淡黄色影像为特征。铷矿体产出部位影像特征较花岗岩更浅,呈白色透镜状或不规则状。

(3)岩石标志

方正铷矿的赋矿岩石为:天河石花岗岩。赋矿岩体的特征是:天河石花岗伟晶岩脉十分发育。

(4)构造标志

多期次活动的断层导致以北东向为主的多组次级断裂发育,为方正铷矿的成矿作用提供了良好的构造条件,构造薄弱带在成矿过程中为含矿岩体就位提供了有利条件。

(5)蚀变标志

铷矿体中较为普遍的蚀变有弱白云母化蚀变。在花岗岩分布范围内,弱白云母化蚀变的部位容易形成铷矿体。

6 结论

区内目前已发现有大型小喀拉苏铌钽矿、大型大喀拉苏铌钽矿、多处铍矿床等众多稀有金属矿床,根据区域成矿条件及成矿规律,结合本矿区成果,认为铷矿找矿前景良好。

[1]冀东农田供水水文地质勘察.河北水文地质大队,1983.

[2]河北省唐山市地质环境监测报告.河北省地质环境监测总站,2006.

[3]环渤海地区(河北部分)地下水资源与环境地质调查评价.河北省地质调查院.2005.

[4]万博,张连昌.新疆阿尔泰南缘泥盆纪多金属成矿带Sr-Nd-Pb同位素地球化学与构造背景探讨[J].岩石学报,2006,22(1):145-152.

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