新疆富蕴县别也萨麻斯一带稀有金属矿地质特征

沈曹军

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局701队 昌吉 831100）

1 区域地质背景

1.1 地层

区域内出露的地层主要有：区域地层隶属天山-兴安地层区阿尔泰地层分区-库尔木图地层小区。

区域内出露的地层由老到新主要有：中-上泥盆统忙代恰组第三段（D2-3m3）、上泥盆统-下石炭统库马苏组（（D3-C1）k）、下石炭统红山嘴第二段（C1h2）、下石炭统红山嘴第一段（C1h1）、全新统冲洪积物（Qhal-pl)；具体地质特征叙述如下：

⑴中-上泥盆统忙代恰组第三段（D2-3m3）：仅分布于区域北中部，出露面积较少，地层走向呈北北西-南南东向，普遍遭受区域变质作用影响，层理不清或较弱，变质变形相对较强，部分地段含有星点状黄铁矿，其形成于还原环境，具有深海-半深海相类复理石沉积建造特点。出露主要岩性为变质凝灰质粉砂岩、变质凝灰质中细粒砂岩、变质凝灰质粉砂岩夹变质凝灰质中细粒砂岩、片岩、变质泥质岩薄层。与中-上泥盆统忙代恰组第三段（D2-3m3）地层呈断层接触。

⑵ 上泥盆统-下石炭统库马苏组（（D3-C1）k）：出露于库马苏南断裂北东侧，呈北西-南东向带状展布。西南段呈残片漂浮于晚石炭世晚期二长花岗岩上部，与晚石炭世晚中粒二云母二长花岗岩呈侵入接触关系。总体呈单斜层产出，总体南西倾，由于受南北向挤压应力作用影响，岩石片理化较为发育，与区域构造线方向一致。受区域变质作用影响，变质程度达低绿片岩相。出露主要岩性为长石石英砂岩、绢云绿泥千枚岩、石英砂岩。与中-上泥盆统忙代恰组第三段（D2-3m3）成压性逆断层接触关系。

⑶下石炭统红山嘴第一段（C1h1）：位于沙美达拉斯断裂北东侧，呈北西-南东向带状展布。该套地层形成于浅海相环境。出露主要岩性为变质粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、长石岩屑砂岩夹生物碎屑灰岩，中酸性火山岩。与上浮地层上泥盆统-下石炭统库马苏组（（D3-C1）k）成压扭性逆断层接触关系。

⑷下石炭统红山嘴第二段（C1h2）：位于沙美达拉斯断裂南西侧，呈北西-南东向带状展布。出露主要岩性为中酸性英安岩，霏细斑岩，角砾晶屑玻屑凝灰岩夹砂质泥岩、泥灰岩薄层。与上浮地层下石炭统红山嘴第一段（C1h1）成整合接触关系。

⑸全新统冲洪积物（Qhal-pl):出露主要岩性为松散砂砾石混杂堆积。局部有第四系冰川堆积以及残坡积和冲积物。

1.2 构造

区域内以线性构造为主，主要分布有沙美达拉斯、库马苏南等6条断层。各断裂特征具体如下：

⑴F1号断层：分布于区域北中部。长约1.2km,宽约2m，走向300°，倾向南西，倾角50°～60°，为压性逆断层。在上盘为中-上泥盆统忙代恰组第三段（D2-3m3），下盘为下上泥盆统-下石炭统库马苏组（（D3-C1）k），该断层在地貌上呈明显线性构造，断层两侧影象特征差异性较大。沿断层有数米-数十米宽的挤压破碎带，局部见有断层角砾岩，具糜棱岩化和赫石化，岩石片理化极为发育。

⑵F2号断层（库马苏南断层）：分布于区域北中部。长约4.7km,宽约1m，走向310°，倾向南西，倾角40°～50°，为压性逆断层。该断层向北西延伸出区域，上盘为下上泥盆统-下石炭统库马苏组（（D3-C1）k），下盘为下石炭统红山嘴第二段（C1h2）。该断层在地貌上呈明显线性构造，断层两侧影象特征差异性较大。沿断层有数米-数十米宽的挤压破碎带，具糜棱岩化和赫石化，岩石片理化极为发育，代表了后期断裂构造的叠加。

⑶F3号断层（沙美达拉斯断层）：分布于区域中部。长约5.4km,宽约2m，走向320°，倾向南西，倾角50°～60°，为压扭性逆断层。沿断层有数米-数十米宽的挤压破碎带，具糜棱岩化和赫石化，岩石片理化极为发育，代表了后期断裂构造的叠加。该断层为上盘为下石炭统红山嘴组第二段，下盘为下石炭统红山嘴组第一段。

⑷F4号断层：分布于区域西北部。长约4.4km,宽约6～8m，走向44°，为性质不明断层。沿断裂带褐铁矿化蚀变较强，局部见有蚀变岩。在地貌上呈明显线性构造，切割下石炭统红山嘴第二段（C1h2），晚石炭世晚中粒二云母二长花岗岩。

⑸F5号断层：分布于区域西北部。长约1.4km，宽约1m，走向300°，向南西延伸出该区域，沿断裂带褐铁矿化蚀变较强，局部见有蚀变岩。该断层在地貌上呈明显线性构造，切割晚石炭世晚中粒二云母二长花岗岩。该断层为性质不明断层。

⑹F6号断层：分布于区域西南部。长约4km,宽5～6m，走向240°，为性质不明断层。该断层向南延伸出该区域，沿断裂带褐铁矿化蚀变较强，局部见有蚀变岩。该断裂在地貌上呈明显线性构造，切割晚石炭世晚期粗粒二长花岗岩、细粒二云母二长花岗岩。

1.3 岩浆岩

区域位于西伯利亚板块北东的诺尔特晚古生代上叠盆地。构造作用强烈，岩浆活动频繁，在华力西运动中发育大面积酸性岩浆岩侵入，按1993年《新疆维吾尔自治区区域地质志》划分方案，属阿勒泰（Ⅰ）诺尔特带（Ⅰ1）和喀纳斯-可可托海带（Ⅰ2）的库尔木图-可可托海亚带（Ⅰ2-1）岩浆活动时间仅限于石炭世晚期晚期二长花岗岩，岩石类型主要为“S”型二长花岗岩，按结构特征划分，岩性主要为细粒二云母二长花岗岩，中粒二云母二长花岗岩，中粗粒二长花岗岩。岩体与围岩界线呈不规则的港湾状，锯齿状。空间上群层性较好，地表出露相对集中的特点。

区域中部有石英斑岩呈独立侵入体分布。呈不规则长条状或长透镜状产出，近东西向分布。在别也萨麻斯一带与中粒二云母二长花岗岩单元呈侵入接触关系。接触界线多较平直，局部呈港湾状、波状弯曲。

区域内火山活动强烈，从早泥盆世到早石炭世末，都有不同程度的火山喷溢活动，尤以中、晚泥盆世火山活动最盛，多数以裂隙式中心喷溢为主，在时间上常表现为脉动式的特征。其持续时间长的火山活动为稀有金属的富集提供了有利的成矿环境和热源。

1.4 脉岩

区域出露的脉岩主要为伟晶岩，伟晶岩脉主要呈北东向、北西向展布，部分呈近东西向、近南北向展布，脉宽几厘米至数十米，延长数米至上千米不等。

伟晶岩脉广泛分布在区域内，伟晶岩的分布主要受构造和花岗岩控制。区内大部分伟晶岩分布于花岗岩体中。其次在下石炭统红山嘴第二段（C1h2）地层中有少量出露，数量众多的伟晶岩脉是形成白云母、稀有金属矿产的主要矿源，其类型、矿化种类及矿化程度及形成时间主要与所处大地构造位置、有关变质岩的变质程度等因素有关。矿化程度及形成时间等与花岗岩的成分、规模、侵位深度及剥蚀深度等因素有关。伟晶岩脉中普遍含有稀有金属矿化取样岩脉都不同程度见有锂、铍、铌、钽等稀有金属矿化现象。根据所含稀有金属元素种类、数量的不同，可划分为以下二种矿化类型：

⑴锂、铌、钽综合稀有金属矿化伟晶岩规模一般较大，同时具有锂、铌、钽矿化，但以锂矿化为主，以锂辉石、锂霞石、绿柱石、铌钽铁矿等独立矿物产出。Li、Nb、Ta含量可达到工业开采品位。

⑵钽矿化伟晶岩,规模稍小的伟晶岩脉，以铌钽矿化为主。铌钽铁矿晶体细小，粒度多小于1mm。全脉铌钽品位很高，平均品位可达（Nb+Ta）2O5200×10-6以上，且钽远高于铌。

⑶矿区伟晶岩脉群中，大多数岩脉含稀有金属矿化，但只有锂、铌钽综合矿化的岩脉规模较大，品位较高，矿物晶体粗大，易于手选利用，从而构成工业矿体，具有开采利用价值。仅有铌钽矿化或铍矿化的岩脉，规模普遍较小。

⑷含矿伟晶岩脉几乎都是全脉矿化。多数矿脉只有1～3个结构带，即石英-白云母结构带；石英-锂辉石结构带；石英-叶钠长石-锂辉石结构带。锂辉石和铌钽铁矿主要在石英-叶钠长石-锂辉石结构带中分布比较均匀；石英-白云母边缘带中仍然含矿，只是含量略低和粒度略小而已。每个结构带中都有不同程度的矿化。

⑸所有矿脉在空间分布上，都赋存中粗粒二云母花岗岩中。伟晶岩矿脉是由中粗粒二云母花岗岩分离出的伟晶岩熔融体，沿中粗粒二云母花岗岩较早形成的构造张裂隙贯入而形成。