新疆阿克陶县塔木外围铅锌矿矿床地质特征及成矿规律浅析
2019-02-19王肖杰邓秋平何立东
王肖杰 邓秋平 何立东
(新疆维吾尔自治区地质矿产开发局第二地质大队 喀什 844000)
1 区域地质背景
矿区位于塔里木板块与西昆仑造山带的结合部位之塔里木南缘隆起(Ⅱ-1-5)铁克里克断隆区(西昆仑山前逆冲推覆带中)。西接昆盖山晚古生代岛弧(Ⅲ-2-1),东为塔里木西缘喀什坳陷(Ⅱ-1)。矿区位于塔里木成矿省铁克里克(陆缘地块)Fe-Au-Pb-Zn成矿带中的塔木(陆缘盆地)Pb-Zn-Cu-Fe矿带与昆仑成矿省西昆仑北部(地块及裂谷带)Fe-Cu-Pb-Zn-硫铁矿-水晶-白云母-玉石-石棉成矿亚带中的北昆仑(裂谷带)Fe-Cu-Au-硫铁矿矿带接触部位,主要盛产铅、锌、铜、铁、煤、硫铁矿、水晶、硫、磷、石灰岩、石膏等矿产,成矿前景良好,尤其是铅锌矿的找矿潜力巨大。
2 矿区地质
2.1 矿区地层
调查区处于西昆仑山前缘逆冲推覆断裂带的中带地段。矿区出露地层主要为调查区出露地层主要为下石炭统克里塔格组、下石炭统和什拉甫组、上石炭-下二叠统塔哈奇组、第四系。
下石炭统克里塔格组(C1k)
分布于调查区中北部,主要岩性为白云岩、白云质灰岩、粉-细晶灰岩、泥晶生物碎屑灰岩、粉砂质页岩、亮晶含生物碎屑鲕粒灰岩、含砂质生物碎屑细晶灰岩。该组由塔木断裂开始向北东的逆推作用,使克里塔格组第一、第二岩性段及下石炭统和什拉甫组地层产生倒转,大致划分为三个岩性段:
克里塔格组第一岩性段(C1k1):以一套黑灰色中-薄层状砂屑灰岩、生物碎屑灰岩为主,夹少量薄层状粉砂岩,层理较清晰,呈波状起伏状。
克里塔格组第二岩性段(C1k2):以一套浅灰色中厚层状碎裂状白云质灰岩为主,宏观呈褐灰色、黑灰色带状展布。
克里塔格组第三岩性段(C1k3):为一套灰黑色薄-中层状生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、粉-细晶灰岩为主,局部夹砂岩薄层。该岩性段层理清晰,产状较稳定。
下石炭统和什拉甫组(C1h)
少量分布于苏盖特达坂西及塔木村南部,为一套含丰富海相化石的碳酸盐岩夹碎屑岩建造,为陆棚浅海相沉积环境。
上石炭统塔哈奇组(C2P1th)
分布于调查区中部,主要为一套碳酸盐岩,主要岩石为巨厚层细晶白云岩、微晶灰岩、泥晶灰岩、灰色薄板状含生物屑砂屑灰岩,少量细晶灰岩。
第西系(Q):主要分布于现代河谷中及其两侧以及部分山坡处,主要为冲洪积、残坡积、风成堆积物等组成。
2.2 岩浆岩
矿区内可见5条辉绿岩脉,呈脉状零星分布于断裂带中,此外未见任何岩浆岩出露。
2.3 构造
矿区处于西昆仑山前缘逆冲推覆断裂带的中带地段,断裂构造极为发育,但总体以其及塔木断裂带控制着地层的大体延伸;其它次级断裂多呈北西、南北向或近东西向(倾向线)断裂分布,将区内地层分隔呈断块状,造成产状的不稳定。矿区内断裂、断层具明显推覆挤压性质,表现为逆冲断层及推覆构造,规模巨大,宽数十米至数百米宽,并且切割深,可以切穿地壳,甚至进入上地幔。产生的平行断裂和配套断裂发育,使本区盆地基底和盖层形成大小不等的断块,并为深源物质向上运移提供了通道,为本区深源物质交换、运移、聚集、储存成矿创造了条件,对成矿起到了一定控制作用。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
目前,在矿区共发现2条铅锌矿带,分别编号:Ⅰ、Ⅱ。其特征简述如下:
Ⅰ号铅锌矿带:分布于矿区中西部。产于下石炭统克里塔格组(C1k)中厚层状白云质灰岩中的构造角砾岩中,矿带长大于1.0km,宽10~100m,向南部延伸出矿区。围岩产状也明显不一致,东侧较缓西侧较陡。该矿带矿化不均匀,局部见有坡积物覆盖。
Ⅱ号铅锌矿带:分布于矿区北东部,产于下石炭统克里塔格组(C1k)中厚层状白云质灰岩与和什拉甫组(C1h)砂页岩、生物碎屑灰岩之间的断裂带中,矿带长大于300m,宽50~120m,向东部延伸出矿区。
3.2 矿石质量
(1)矿物成分:
矿石矿物:闪锌矿、方铅矿,少量为黄铁矿及其氧化物。
脉石矿物主要为白云石、方解石、石英。
(2)矿石结构:粒状结构。
(3)矿石构造:浸染状构造、细脉状构造、团块状构造。
(4)矿石类型:
稀疏浸染状、细脉状、斑状铅锌矿石,少量方铅矿呈细粒致密块状。
4 矿床成因类型
根据矿床特征和控矿因素等综合分析,该矿床成因是一个改造作用明显的沉积岩层控-后期改造型。
从区域上看成矿带处于塔里木板块西南缘奥依塔格-库尔良裂陷槽。该矿带是在晚古生代被动陆缘构造发展阶段形成的,属离散型陆缘构造—成矿系统,晚古生代的裂谷沉积作用、海西末期盆—山转换为本区大范围高强度的铅锌铜的成矿创造了条件。
(1)奥依塔格—库尔良裂陷槽在晚泥盆世是成熟、稳定的海盆,主要表现为一种长期持续、稳定的、一般为低能的沉积环境,岩石表现为单纯的砂岩,无反应盆地活动的角砾岩或颗粒。
粗大的岩石,地层区域变质程度低,几乎未变质,岩浆岩及火山岩不发育,无岩体及持续性岩浆活动。
(2)同生断裂即具推覆特征又是导矿构造:下石炭统克里塔格组与下伏地层泥盆系为断层接触关系,该断层控制着下石炭统克里塔格组的分布;下石炭统克里塔格组在阿齐克背斜两则呈不对称分布,表现为不是连续沉积的正常接触,而具有推覆残存特征。同生断层早期拉张,到晚期推覆、压扭,即是成矿热液预富集系统,又是导矿构造,表现出控矿控岩特性。
(3)同生断裂及其变形构造构成矿体定位系统:二级盆地封闭后,在同生断层推覆作用下,在断层上盘形成与同生断层连通性好的断裂、角砾岩带及较完整的褶皱构造,是矿体有利的赋存空间。
5 矿床成矿规律分析
铅锌矿的形成和分布是地质演化过程中与一定的成矿条件和地质作用有关。而各种控制因素(成矿条件、地质作用)是有规律地发展的,因而反映在矿产的形成时间、空间分布及共生组合方面也具有一定的规律性。
(1)矿床的空间展布特征
乌依塔克—库尔良晚古生代裂陷槽内矿产丰富,各种矿产并存,具有明显的成矿专属性,且成群成带集中产出,展布方向与区域构造线方向一致。塔木外围铅锌矿区位于铁克列克-托库孜阿特铅锌成矿带的北部。由北向南分别为:铁克列克铅矿床、塔卡铅锌矿区(含塔木南矿点,卡拉巴西-卡拉牙斯卡克矿点,塔木断裂东-扎克矿点,苏盖特矿床,阿拉尔恰矿床)、阿帕列克矿床、卡兰古矿床、乌苏里克矿床、卡拉塔什矿床等。
(2)矿体(层)空间赋存规律
在塔木矿区,赋矿地层限定于石炭统克里塔格组下部灰白色厚层角砾状白云岩。在卡兰古矿区,赋矿地层局限于克里塔格组灰色-灰白色厚层状中-粗粒白云岩化灰岩及白云岩,以及灰白色钙质砂岩与白云质角砾岩,上部覆盖碳质泥岩或碳质灰岩,矿体在碳质层位处尖灭消失,表明碳质层对成矿有密切的控制作用。在阿巴列克矿区,含矿地层局限于霍什拉甫组黄褐色-灰黄色角砾状灰质白云岩,白云岩均有不同程度的褐铁矿化(铁氧化物相),在其北部的喀普喀矿区可见到重晶石铅锌矿体,重晶石含量可达60%以上,应该是喷流相佐证。在铁克里克矿区,赋矿层限定于中泥盆克孜勒陶组中部灰白色石英砂岩夹钙质砂岩和灰岩,顶板为含褐铁矿化的石英砂岩(铁氧化物相)。这些典型矿床的含矿角砾岩带与断层具有空间上的一致性,并且没有大的横向位移,顺层矿化体在空间展布上受喷流系统控制。
(3)成矿时间演化规律
从成矿年代研究表明(张正伟等,2011),塔木-卡兰古铅锌成矿带主成矿年龄分两个时间段,即泥盆纪-早石炭世同生沉积成矿(333~338Ma)和晚古生代末-三叠纪改造成矿(206~220Ma),分别代表海西期的沉积成矿作用和受后期(印支期)地质作用的强烈改造叠加成矿。
虽然提出了上述两个主成矿期,但不排除在其他构造演化阶段形成相应的成矿作用,如在构造转换期有可能发生盆山转换,满足构造背景与地层岩性相组合的必要成矿地质条件,就有可能发生MVT成矿作用。