甘肃省金泉山东钨矿地质特征与找矿标志研究
2019-01-04张云飞
张云飞
(甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院,甘肃 酒泉 735000)
1 矿床地质特征
1.1 地层
矿区出露地层由老到新为古元古代达肯大坂岩群第一岩组(Pt1D1)、第二岩组(Pt1D2)。
(1)第一岩组(Pt1D1):分布于矿区北部,呈东西带状延伸,地层产状:倾向60°~85°,倾角60°~86°。主要岩性为条痕条带状混合岩、大理岩、黑云斜长片麻岩、绢云石英片岩。条痕条带状混合岩:该套岩性在矿区内大面积出露,分布于矿区北部;岩石呈灰白色,鳞片花岗变晶结构,条带状构造、片麻状构造,岩石由基体和脉体组成,基体以麻粒岩相为主,脉体以花岗质为主。黑云斜长片麻岩:在矿区中部出露;岩石呈灰黑色,粒状变晶结构,片麻状构造。绢云石英片岩:主要在矿区西侧出露;岩石呈土黄色,鳞片粒状变晶结构,片状构造;绿泥石、绢云母具半定向—定向排列,岩石片理发育。大理岩:在矿区北部大面积出露,其余地段多以透镜状、条带状分布;岩石呈灰白色,粒状变晶结构,块状构造。
(2)第二岩组(Pt1D2):分布于矿区南部,总体呈北西—南东向展布,走向85°~135°,倾向175°~225°,倾角65°~85°。主要岩性为黑云石英片岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、绢云石英片岩、大理岩、石英岩等。黑云石英片岩:岩石呈灰黑色,鳞片粒状变晶结构,片状构造,岩石片理发育。黑云斜长片麻岩:岩石呈灰黑色,粒状变晶结构,片麻状构造,石英具微定向排列,矿物粒度0.5~1.5 mm。斜长角闪岩:分布于矿区南部呈带状、透镜状出露;岩石呈灰黑色,粒状变晶结构,块状构造,局部黑云母化,呈鳞片集合体微定向排列;岩石较破碎,局部片理化强。绢云石英片岩:分布在矿区南部,小面积出露;岩石呈浅灰黑色,鳞片粒状变晶结构,片状构造,石英呈他形粒状,斜长石具压扁拉长定向排列。大理岩:在矿区南部呈透镜状、条带状分布;岩石呈浅灰—褐灰—灰白色,粒状变晶结构,块状构造,方解石粒径小于1 mm,硅质呈团块状分布。
1.2 构造
矿区位于全吉地块北缘,阿尔金走滑断裂带南分支带,阿尔金山多罗什—一步沟弧形旋扭褶带的北部。由于受区域构造线(走向85°~135°)的影响,矿区为总体呈南倾的单斜构造,局部地段见层间褶皱。
矿区内断裂构造不发育,断裂呈北西—南东向展布,为区域性构造的派生断裂。断层破碎带内岩石变形强烈,劈理、裂隙发育,岩石碎裂化程度高,是矿区主要控矿构造,切割古元古代达肯大坂岩群第二岩组(Pt1D2)的绢云石英片岩、斜长角闪岩。
1.3 侵入岩
矿区侵入岩发育,分布面积较广,侵入时代为华力西晚期。岩性主要为花岗闪长岩、英云闪长岩及少量辉长辉绿岩。
1.3.1 华力西晚期侵入岩
(1)花岗闪长岩(γδ43)。主要分布于矿区中部及东北部,南部零星出露。矿区中部呈带状近东西向展布,横贯矿区,侵入于达肯大坂岩群第一岩组条带状混合岩及绢云石英片岩。东北部呈条带状、不规则椭圆状出露,侵入于达肯大坂岩群第一岩组大理岩中。岩石呈灰、灰白-浅肉红色,花岗结构,块状构造。主要由石英(20%~25%±)、斜长石(40%~45%±)、钾长石(20%~25%±)、角闪石(5%±)、黑云母(5%±)组成。石英呈他形粒状镶嵌分布,斜长石呈宽板状,聚片双晶发育,矿物粒径1~2 mm。
(2)英云闪长岩(γδo43)。呈岩株状侵入矿区东北部达肯大坂岩群第一岩组大理岩中,出露面积小。岩石呈灰白色,花岗结构,块状构造。主要由石英(20%±)、斜长石(50%±)、钾长石(10%±)、角闪石(15%±)、黑云母(5%±)组成,粒径0.5~1 mm。
(3)辉长辉绿岩(βμ43)。出露于矿区西南部,侵入达肯大坂岩群第二岩组绢云石英片岩中。岩石呈灰绿色—灰黑色,辉长辉绿结构,块状构造,岩石主要由辉石(70%±)、斜长石(30%±)组成。辉石呈短柱状,具黑云母化,斜长石具绿帘石化,矿物粒径0.5~2 mm。
1.3.2 脉岩
矿区岩脉较发育,其走向多为北西—南东向,主要有白钨矿化辉长伟晶岩脉(νρ)、花岗闪长岩脉(γδ)、石英脉(q)。
白钨矿化辉长伟晶岩脉(νρ):出露在矿区西南部TC1探槽中,围岩为古元古代达肯大坂岩群第二岩组(Pt1D2)斜长角闪岩中,宽1~1.5 m,走向315°;呈灰色,粗粒柱状伟晶结构,块状构造;主要矿物为辉石(含蚀变物)70%±,拉长石(30%±)。辉石为普通辉石,基本被蚀变物取代,一般以中粒方解石变晶为"基底",其中密集整齐排布针状集合体阳起石、少量填隙他形细小石英、纤维状绿泥石集合体。矿物粒径:(3~10) mm×(1~3) mm。脉岩中白钨矿化强烈,呈稠密浸染—块状分布,WO3含量1.800%。岩石碳酸盐化较强。
花岗闪长岩脉(γδ):主要出露于矿区西南部;灰—灰白色,细粒半自形结构,块状构造;一般宽2~45 m,长10~820 m;走向270°~300°。
石英脉(q):分布于矿区中部,宽0.5~1.5 m,长10~30 m,走向110°~120°;灰白色,隐晶质结构,块状构造,岩石裂隙发育。
2 围岩蚀变
矿区内构造岩浆的活动均伴随多期次热流体活动和交代作用,形成了多种蚀变矿物组合,主要蚀变类型有硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、褐铁矿化。硅化是矿区内较发育的一种蚀变,主要表象为石英细脉、石英网脉,也有不规则的穿插现象,次为石英重结晶呈粒状、齿状镶嵌分布;硅化与白钨矿化关系密切,蚀变强烈矿化也强。碳酸盐化多见叠加于硅化蚀变之上,多呈他形粒状、团块状或粗细不等的网脉状沿裂隙面分布。绢云母化属矿区普遍蚀变,分布较为广泛,常呈鳞片状、团块状、星点状分布于岩石表面。绿泥石化、绿帘石化主要分布在矿区各类片岩中,常呈粒状、隐晶状集合体分布。褐铁矿化主要分布在破碎带中,局部大理岩中也可见,常呈薄膜状、星散状沿岩石裂隙面分布,氧化后呈褐黄色斑点。
3 矿床成因
矿区地处秦祁昆造山系与塔里木陆块区接合部位的阿尔金断裂构造带南部,由于受一步沟—多罗尔什山弧形旋扭构造的控制,钨矿体多赋存于蚀变破碎带及次级断裂和节理、裂隙中,呈似层状、脉状产出。矿区内华力西晚期花岗闪长岩及其派生的花岗岩脉、石英脉等发育。
矿区在华力西晚期,由于构造—岩浆活动比较强烈,使得一步沟—多罗尔什山弧形断裂复活,中酸性岩浆侵入,在该断裂带内形成了花岗闪长岩体。华力西晚期的岩浆底侵作用和侵位过程,为矿床形成提供大规模成矿物质、流体及热能,引起热效应的作用,其派生的岩浆期后热水不断从富含矿化元素的斑岩体内萃取成矿组分,导致成矿元素逐渐增加,当沿构造裂隙上升时,由于压力降低,引起围岩的硅化、碳酸盐化,随后大量的有用元素富集,在与岩体有关的应力降低地段或构造薄弱部位卸载成矿。
矿区内构造裂隙决定了容矿的空间,并控制了矿体的形态、产状。在花岗闪长岩、石英脉内还见有不均匀的细脉—微细脉浸染状白钨矿,说明矿体内主要金属矿物形成于中—高温阶段。因此,该矿床为受后期构造叠加而富集的热液交代型钨矿。
4 找矿标志
(1)构造与岩性标志:达肯大坂岩群第二岩组(Pt1D2)黑云石英片岩、斜长角闪片岩中的近东西向的蚀变破碎带,为寻找白钨矿的构造与岩性标志。
(2)蚀变标志:围岩蚀变是含矿热液在成矿过程中改造围岩的特有现象和必然结果。硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、褐铁矿化等蚀变现象及褪色是非常有效的间接找矿标志。
5 结论
通过对矿区已有资料的分析,认为矿区内构造、岩性及蚀变等找矿标志明显,矿区矿体深部的找矿潜力较好。矿区北部花岗闪长岩与大理岩接触部位有白钨矿化显示,也应是一个找矿方向。