新疆鄯善县阿奇山地区主要岩石特征
2018-02-21彭玉旋王君良
彭玉旋,夏 冬,王君良,杨 屹
(1.新疆矿产实验研究所,新疆乌鲁木齐830000;2.中国地质大学地球科学与资源学院,北京100083;3.新疆地质调查院,新疆乌鲁木齐830000)
阿奇山地区位于新疆东天山觉罗塔格Ⅲ级成矿带内的阿奇山-雅满苏-沙泉子铁铜铅锌成矿带的中西部。区域内已发现铁、铅锌矿床多处,如西部的红云滩铁矿、阿奇山北金兰铁矿、屹立银铅矿、东新铜多金属矿和阿奇山铅锌(铜)矿等。通过对该地区主要岩石特征开展研究,为系统了解区域地质特征提供了基础地质资料。
1 沉积岩类
阿奇山地区主要沉积岩有早石炭世雅满苏组的生物碎屑灰岩、青色粉砂岩和紫红色泥岩。生物碎屑灰岩主要分布在早石炭世雅满苏组中,生物碎屑以海百合茎、双壳类、珊瑚、管虫化石为主,部分灰岩发生全岩硅化,海百合茎的基本结构构造清晰可见。且所有生物化石均无定向性排列,杂乱散落,可能说明这些生物当时是已经死亡,遗体被搬运沉积在该套灰岩之中。该区生物碎屑灰岩结构较为松散,变质程度极低,生物化石保存完好,但是在与岩体接触部位,灰岩矽卡岩化强烈,矽卡岩矿物石榴子石部分样品可达90%,且可见少量闪锌矿分布在这类矽卡岩中。
阿奇山地区广泛分布砂岩,风化面为褐黄色,新鲜面为鸭蛋青色,细粒-隐晶质结构,致密块状构造,具有贝壳状断口。在望远峰火山机构中,该粉砂岩中含有大量海百合茎,无灰岩成分,且砂岩中可见明显的软沉积变形,说明当时沉积该套砂岩的水体环境较为震荡,并非稳定的沉积台地,可能与典型的浊流沉积有关。
紫红色泥岩在阿奇山地区分布较为有限,部分区域片理化强烈,其中含有大量紫红色双壳类和珊瑚化石,位于早石炭世雅满苏组生物碎屑灰岩上部层位,泥质结构,土状构造。镜下可以见到部分石英颗粒,但大部分以泥质成分为主。
2 花岗质—流纹质岩石
阿奇山地区酸性火成岩主要包含花岗斑岩、花岗岩和碎斑流纹岩,花岗斑岩主要分布在阿奇山铅锌(铜)矿南缘约50m处,呈东西向展布。花岗斑岩风化面褐黄色,新鲜面灰白色,中粗粒斑状结构,块状构造。斑晶矿物(40%)为石英和长石,基质(58%)成分为长英质矿物组成。斑晶矿物石英和长石呈自形—半自形粒状分布,粒径0.5~3mm不等。在花岗斑岩中可见黄铁矿(2%)分布在长英质基质中。
阿奇山地区主要火山岩为安山质岩石,蝙蝠山火山机构和帘石山火山机构中心相安山玢岩中均可见到花岗岩包体。花岗岩包体主要呈球形,中粗粒花岗结构,块状构造,风化面褐黄色,新鲜面灰白色。主要矿物为石英和长石,其中石英呈他形粒状分布,在石英边缘可见再生加大边结构,表明该花岗岩包体被包裹进安山质熔岩中后,在高温条件下发生长英质矿物重结晶作用。同时,均可见到部分蚀变矿物(绢云母)存在,表明该花岗岩包体进入安山玢岩熔浆后发生了一定的流体交代作用。
在阿奇山铅锌(铜)矿南缘、西缘分布大量的花岗岩、闪长岩岩石,主要为二长花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩。且该套花岗岩主要沿阿其克库鲁克断裂分布,与区域上矽卡岩类铁矿具有密切的成因联系,主要呈中粗粒花岗结构,块状构造,以石英、钾长石、斜长石为主。在花岗闪长岩中可见石英和长石呈包含结构,长石呈粒状(蠕虫状)包含在石英颗粒中。
在阿奇山西缘的红云滩铁矿分布一定的闪长岩岩体,闪长岩风化面呈灰黑色,新鲜面呈灰白色,中细粒结构,块状构造,主要矿物为斜长石和角闪石。斜长石呈自形-半自形宽板状、柱状,角闪石呈半自形—他形粒状分布。北缘的石英滩金矿出露大量碎斑流纹岩,且含有一定的闪锌矿和自然金,其主要呈碎斑结构,流纹状构造,碎斑为长石颗粒,基质为长英质成分。
3 英安质岩石
阿奇山地区英安质岩石以英安岩和英安质凝灰岩为主。英安岩风化面为褐黄色,新鲜面为灰白色,中细粒斑状结构,块状构造。斑晶矿物主要为长石和石英,基质为长英质成分。其中,斑晶约20%(长石15%,石英5%),基质约80%。长石呈自形—半自形板柱状,石英呈他型粒状。英安质凝灰岩主要呈似斑状结构,块状构造,斑晶矿物以长石和石英为主,可见黄铁矿呈网脉状、浸染状分布于英安质凝灰岩中,说明黄铁矿形成晚于英安质凝灰岩。
4 安山质岩石
阿奇山地区主要火山岩、火山凝灰岩以安山质为主,且主要火山机构岩性均为安山质岩石,主要为火山机构中心相安山玢岩和安山岩、层状安山质凝灰岩和熔结凝灰岩,以及锥状岩墙安山玢岩。
安山玢岩主要分布于阿奇山铅锌(铜)矿西北缘,主要位于火山机构中心相,属于中性次火山岩,风化面呈灰黑色,新鲜面灰绿色,中细粒斑状结构,块状构造,主要斑晶矿物为斜长石和辉石,少见角闪石,基质成分以斜长石为主,含少量辉石和磁铁矿颗粒。斜长石自形程度高,辉石呈自形、半自形短柱状、粒状,可见辉石式解理,同时,辉石熔蚀结构明显,表明其形成早于安山玢岩熔浆,而帘石山火山机构中凝灰岩下部层位为玄武质岩石,上部为安山质岩石,表明该火山机构早期以基性火山岩为主,晚期以安山质火山岩为主,与镜下观察吻合。另外,在安山玢岩中磁铁矿含量较高,可能与区域磁铁矿形成有一定联系。
帘石山西侧锥状岩墙为脉状安山玢岩,南北走向,风化面灰黑色,新鲜面灰绿色,中细粒结构,块状构造,主要矿物为斜长石,辉石含量较低,磁铁矿含量较高。斜长石呈细粒自形针柱状,磁铁矿呈他形粒状填隙。说明该火山机构岩浆房在早期阶段将残留辉石捕获并喷发,晚期脉状安山玢岩捕获的辉石较少。
本区安山岩主要分为2种:紫红色安山岩和灰绿色安山岩。紫红色安山岩结晶程度差,灰绿色安山岩结晶程度高。主要呈中粒斑状结构,块状构造。斑晶矿物以斜长石、辉石为主,角闪石含量极低,基质成分以长英质为主,含大量磁铁矿颗粒。安山岩成分和安山玢岩成分几乎一致,但是粒度较安山玢岩细小。
与安山玢岩、安山岩相组合的安山质凝灰岩在区内分布较为广泛,以安山质角砾凝灰岩、脱玻化安山质凝灰岩熔结凝灰岩为主。安山质角砾凝灰岩中角砾为紫红色安山岩和灰绿色安山岩,粒径变化较大,从2mm到10cm不等,含量约15%,具有一定的磨圆,而安山质角砾凝灰岩新鲜面为灰绿色,斑状、似斑状结构,凝灰质结构,角砾状构造,斑晶矿物以长石为主,基质成分为长石和少量磁铁矿颗粒。脱玻化安山质凝灰岩中长石颗粒晶型完好,为斑晶矿物,而基质成分为长英质,均发生脱玻化,呈球粒状,部分球粒中长石矿物颗粒明显。安山质熔结凝灰岩主要呈红褐色,斑状结构,凝灰质结构,假流纹构造。斑晶矿物为斜长石,钾化明显,具有一定定向排列。基质成分粒度细小,为隐晶质,但具有较好的定向排列,说明该熔结凝灰岩成岩过程中受热烘烤发生了部分熔融和流动,与其产出位置(紧邻火山口相岩石-安山玢岩)相吻合。
5 玄武质岩石
本区玄武岩也主要分为2类:紫红色、灰黑色气孔状、杏仁状玄武岩和灰绿色杏仁状玄武岩。紫红色、灰黑色杏仁状玄武岩主要分布在帘石山火山机构南缘,是帘石山火山机构的一部分,其杏仁成分为方解石和石英,杏仁含量较高,具有一定的定向性,杏仁长轴方向为南北向,且上升方向朝南,所以帘石山火山机构喷发方向朝南。而灰绿色玄武岩主要分布在小东山火山机构,其杏仁成分为绿泥石,且杏仁形态各异,有一定的定向性。