民丰县库麻特金矿地质特征及成矿潜力
2018-12-25贾红旭
贾红旭
(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000)
巴颜喀拉地块可可西里上古生代-中生带前陆盆地库麻特一带三叠系下统西长沟组地层分布广泛,其下游谷地分布有众多砂金矿产地,上游具有寻找原生岩金矿的前景。近年来以南疆四地州为脱贫攻坚主战场的定位,对该地区经济发展提出更高的要求。本文通过对库麻特金矿床地质特征及成矿潜力等的分析,提高了对该区破碎蚀变岩型金矿成矿规律的认识,对进一步寻找此类矿床及今后经济开发意义重大。
1 区域地质
1.1 区域地层
区域地层位于为秦祁昆地层大区、昆仑地层区、西昆仑地层分区,出露的地层主要有古元古界喀拉喀什岩群和滹沱系埃连卡特岩群、奥陶系中下统冬瓜山群、泥盆系上统奇自拉夫组、石炭系上统哈拉米河岩群、二叠系中下统叶桑岗组、三叠系下统西长沟组与上统桃湖组、侏罗系中统杨叶组、白垩系下统克孜勒苏组及第四系冲洪积、湖积、风积。
1.2 区域构造
区域构造位于西藏-三江造山系(Ⅰ级)巴颜喀拉地块(Ⅱ级)可可西里上古生代-中生带前陆盆地(Ⅲ),秦祁昆造山系与西藏-三江造山系的结合部位康西瓦-鲸鱼湖缝合带西南侧。断裂、褶皱等构造发育,从北到南大断裂有下马里克、苦牙克、其曼于特、康西瓦、红山顶等。褶皱构造主要发育在二叠、三叠系地层中,为大型宽缓褶皱,轴向北东东向,与主构造线方向一致。
1.3 区域岩浆岩
区域岩浆岩不发育,仅分布于昆仑山前一带;时代以加里东、海西期为主,以闪长岩类为主,花岗岩类分布较少。区域上加里东、海西期火山岩发育,加里东期火山岩主要产出于冬瓜山群地层中,分布于苦牙克断裂西侧,岩性以基性、中酸性、酸性火山岩为主;海西期火山岩主要产出于西长沟组、哈拉米兰河岩群、苏巴什蛇绿混杂岩带岩片中,分布较为零散。
1.4 区域变质岩
区域变质岩分布广泛,从古元古界—三叠系地层均有出露。主要以区域变质、动力变质、接触变质为主。区域变质岩主要分布于塔中南地层区和昆仑地层区,动力变质岩主要分布于昆仑山前、苦牙克、其曼于特、康西瓦等断裂带内,接触变质岩分布于岩体与围岩的接触带。
1.5 区域地球化学
根据1∶20万水系沉积物测量成果,区域上对应上其汗Hs-26乙1号以铜为主的综合异常,主成矿元素为Au、Cu、Ni,元素组合为Cu-Au-Co-Zn-Cr-Ni-Mg-Ti-As,异常面积253km2,NAP值为1467;Cu异常面积88km2,平均值44.1ppm,最高值58ppm;Au异常面积152km2,平均值3.48ppb,最高值19ppb;Ni异常面积129km2,平均值111ppm,最高值308ppm。
1.6 区域矿产
区域成矿区带隶属于特提斯成矿域、巴颜喀拉-松潘成矿省、木孜塔格(陆缘活动带)RM-Fe-Pb-Zn-Sb-Hg-Au-Cu-Zn-Ni-白云母成矿带、黄羊岭(陆缘活动)Sb-Hg-Au-Cu-Ni-多金属-硫铁-煤矿带。矿产资源较丰富,发现锑、铜、锌、铁、金、钨、黄铁矿、油页岩、煤、萤石、石盐、石膏、硼、芒硝、白云岩、白云母等矿产地,集中分布于中部的昆仑山区多数规模较小。
2 矿区地质
2.1 地层
矿区出露的地层主要为三叠系西长沟组,根据岩性特征该组可划分为三个岩性段,分别为下段(T1x1)、中段(T1x2)、上段(T1x3),矿区内见该组中段与上段(图1)。
图1 麻特金矿矿区地质图
西长沟组中段呈北东东向出露于南北两侧,为向斜两翼,南部北倾、北部南倾,倾角60°左右,以灰绿色中薄-中厚层变岩屑石英长石砂岩、变长石石英砂岩为主体,主要岩性为变岩屑长石石英砂岩、变长石石英砂岩、变石英砂岩夹变粉砂岩、粉砂质板岩、绢云母板岩。
西长沟组上段呈北东向出露于中部,为向斜核部,南部北倾、北部南倾,倾角55°~60°。以深灰色、褐灰色、灰色的变粉砂岩为主,部分地段呈变粉砂岩和绢云母板岩互层,主要岩性为变砂岩、变粉砂岩、绢云母板岩、变白云质粉砂岩夹粉砂质板岩、变钙质粉砂岩等,北东向与中段断层接触,南部与中段整合接触,是主要的赋矿地层。
2.2 构造
矿区内见有断裂、褶皱构造,其中F2断裂呈北东东向斜切西长沟组,长大于19km,为逆冲推覆断裂,断层面倾向北西,倾角70°,断面见垂直擦痕。断裂形成2~10m破碎带,分布有砂质碎裂岩、碎粉岩等,多见网状石英脉,遥感影像线状影纹。矿区位于大型宽缓等厚向斜核部,轴向65°~70°,向西倾伏,向东翘起,核部由西长沟组上段,两翼有西长沟组中段、下段组成,两翼对称。延伸长度约23km,出露宽度约10km,后期断裂构造对该向斜破坏。
2.3 岩浆岩
矿区外东南部见侏罗纪闪长岩体,岩石见绿泥石化、绿帘石化、褐铁矿化等矿化蚀变,区域上该期侵入岩与黄羊岭汞锑金矿成矿密切。区内发育北东东向石英脉,与区域构造线方向一致,规模较大的可见8条,长100~500m,宽0.5~2m,倾向143°~160°,倾角60°~80°。灰白色-浅褐色,见褐铁矿化、黄铁矿化等矿化,呈成团块状、薄膜状分布,金成矿密切相关。
2.4 地球化学
矿区位于民丰县喀什塔什山一带1∶5万综合异常HS19乙2内,该异常是以Au、W、Sb、Pb、Mo、Ag元素为主,平均衬度2.37,平均规模值11.75,Au最高值6.4×10-9,W最高值140×10-6,Ag最高值(289~350)×10-9、Sb最高值26×10-6,Sb和As富集系数分别为4.8和3.6,高于地壳丰度值,异常规模较大、三级浓集分带明显、元素套合十分好、异常值高。地化剖面成果异常重现,可见明显Sb、Au、As、Hg元素富集,岩石光谱样极值Au2136×10-9,As216×10-6,Sb17.3×10-6,Hg758×10-6,目前发现的主要矿体也集中在该异常中。
3 矿床特征
3.1 蚀变带特征
矿区内圈定出3个矿化蚀变带,呈带状分布于西长沟组上段构造破碎带中,长3000m,宽5~20m,倾向155°,倾角60°~80°,带内岩石为糜棱岩化或碎裂岩化变质粉砂岩,两侧围岩为变质粉砂岩。主要蚀变有硅化、绢云母化、碳酸盐化等,矿化有褐铁矿化、黄铁矿化、孔雀石化等。
3.2 矿(化)体特征
3.2.1 矿化体特征
蚀变带内圈定了5个金矿化体,其中kAuⅠ、kAuⅡ、KAuⅣ、KAuⅤ规模较小,长160~320m,宽1~3 m,均向南倾,倾向170°左右、倾角60°左右,赋矿岩石为褐铁矿化硅化变粉砂岩或石英脉,Au品位0.10~0.65g/t。kAuⅢ矿化体规模最大,产在Sb3蚀变带内,长1500m,宽2~7m,倾向165°,倾角65°,赋矿岩石为褐铁矿化硅化变粉砂岩,Au品位0.13~6.09g/t,平均品位0.78g/t。
3.2.2 矿体特征
矿区Sb3蚀变带内圈定了3个金矿体,呈脉状,倾向150°~160°,倾角60°~65°,长120~160m,真厚度0.97~3.68m,Au品位1~6.09g/t,平均品位为2.43g/t,围岩为变石英砂岩,主要矿化有褐铁矿化、黄铁矿化、弱孔雀石化等,蚀变主要以褐铁矿化、黄钾铁矾化、硅化、黄铁矿化为主。
3.3 矿石特征
3.3.1 矿石结构构造
以自形-半自形晶粒状结构为主,次有他形晶粒状结构、填隙结构、交代残余结构等,矿石构造多为稀疏浸染状、细脉-网脉状构造、角砾状构造。
3.3.2 矿石矿物成分
矿石矿物有黄铁矿、褐铁矿;脉石矿物有石英、长石、绢云母、泥质等。
黄铁矿多呈他形-半自形粒状,少量为自形晶粒状,粒径0.01~3mm,浸染状分布,地表有部分被氧化成褐铁矿。蚀变岩中石英脉边部黄铁矿含量较高,石英脉中偏少。多数黄铁矿边部伴生有粒径0.01~0.9mm的毒砂,少数黄铁矿脉中还伴生有粒径0.02~0.1mm的闪锌矿。
褐铁矿呈两种状态:一种保留有黄铁矿晶形,呈假像褐铁矿浸染状存在,一种呈细脉状、网纹状,脉宽小于1mm,主要沿石英脉、蚀变岩裂隙及石英脉与蚀变岩接触部位分布。
4 成矿规律及找矿前景
4.1 找矿标志
4.1.1 地球化学标志
沿苦牙克深大断裂及其次级断裂分布有较多的金异常,伴有Ag、As、Sb等元素异常,是寻找金矿床的地球化学标志。
4.1.2 构造标志
矿区北侧为苦牙克深大断裂,走向近北东向,次级断裂发育,区内大部分含金石英脉的展布方向为近北东向,与主构造线方向一致,断层是寻找金矿的构造标志。
4.1.3 侵入岩标志
矿区周边闪长玢岩发育,该期侵入岩受NE向的断裂构造控制特征表现较为明显,岩体主要岩性为蚀变闪长玢岩、黑云母角闪闪长岩、碳酸盐化闪长玢岩等。与区域上黄羊岭金锑矿成矿密切相关的闪长岩体为同一期次,说明该岩体与金矿的形成密切相关。亦是间接的找矿标志。
4.1.4 石英脉标志
矿区内金矿体均在石英脉体中或脉体的两侧围岩中,金矿体与石英脉有着极为密切的依存关系和成生联系,褐铁矿化、黄铁矿化石英脉是金矿的直接找矿标志。
4.1.5 矿化蚀变标志
矿区内矿化蚀变带具褐铁矿化、黄铁矿化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化等矿化蚀变。随着各种矿化蚀变的强度增加,金矿化亦随之加强,尤其是黄铁矿化、硅化强烈时,含金性较好。
4.2 成矿模式
三叠系西长沟组为一套浅海陆棚环境的沉积岩,地层普遍含金较高,为成矿提供了一定的物质来源。苦牙克深大断裂的次级断裂构造为矿液的运移提供了良好的通道,相关的破碎带为矿质的储存和富集提供了良好的容矿空间条件;断裂及岩浆的多次活动提供了热液活动的动力,使成矿流体在容矿空间中运移、沉淀、富集、形成金矿体(图2)。根据矿体的产出部位及空间分布,矿体的矿石类型,矿物组份及矿石特征,结合本区地球化学元素组合特征,综合研究认为矿床成因类型为破碎蚀变岩型金矿。
图2 库麻特金矿成矿模式图
4.3 找矿前景
⑴矿区位于黄羊岭(陆缘活动带)Sb-Hg-Au-Cu-Ni-多金属-硫铁-煤矿带上,黄羊岭一带以岩浆热液型锑矿为主,先后发现了黄羊岭、卧龙岗、二虎守门、前进达坂北等中小型锑矿,多伴生有金矿,局部有汞矿产出,侏罗系侵入岩和二叠、三叠地层为汞锑矿的主要控矿因素,区域上找矿潜力较大。
⑵矿区处于黄羊岭锑(汞)地球化学省内,是区域上元素富集程度最高,规模最大、最引人注目的锑元素富集区域,也是新疆境内最大的汞元素富集区,已发现了长山沟汞(砷)矿、黄羊岭锑矿等一大批矿产地,矿区具有与黄羊岭锑(金)矿类似的大地构造背景和条件。
⑶1∶20万、1∶5万水系沉积物测量,均在矿区一带圈出了以Au、Sb元素为主的综合异常,异常元素组成以Au、Ag、As、Sb、Bi、Hg为主,异常强度高,规模较大,浓集中心明显,构造控制特征明显,地表侵入岩、脉岩较为发育,岩浆热液活动强烈,成矿有利。
⑷矿区处于深大断裂交汇部位,次级断裂发育,岩浆热液活动强烈,深大断裂构造控矿作用非常明显,其两侧金锑等元素含量高,异常带明显,沿断裂谷地下游分布有多处砂金矿,其上游的存在原生岩金矿,综合以上地质、化探、构造条件认为该区具有寻找大型破碎蚀变岩型金矿的前景。