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塔吉克斯坦某矿区金矿床的地质特征及矿床成因

2019-05-23王勇义

世界有色金属 2019年3期
关键词:岩系炭质黄铁矿

王勇义

(广东省地质局第五地质大队,广东 肇庆 526020)

随着近年来国家地质工作的走出去战略,为谋求海外市场及矿产资源的合理开发利用,该区实施完成了一批重要的地质调查、找矿等项目,发现了一大型金矿床[1]。本文拟对该区金矿床的地质特征和初步的成因研究进行介绍。

1 区域地质背景

矿区属泽拉夫尚~阿莱伊斯结构层系带,层系带的北部边界始于泽拉夫尚山北侧,南侧结束于吉萨尔山深处的断裂处。区内构造层主要发育在上志留世、泥盆纪和下石炭世,地质构造与中古生代拗陷强弱有关,其中石炭系地层与金矿成矿密切相关,既是赋矿岩石也是矿体围岩[2,3]。

区内构造活动强烈,除起主导作用的推覆构造外,主要为断裂构造,以北西西断裂为主,后被北西向断裂穿切,形成菱形构造块体的构造格局[4]。

区内岩浆活动较为频繁,主要为华力西中期的岩浆活动,岩性主要为花岗岩、花岗闪长岩、闪长斑岩、辉绿岩等,以岩脉、岩珠、岩枝产出,岩浆活动与该区金矿的成因有着密切的关系,部分岩脉本身伴随着金矿化。除此,在中下石炭世、三叠世还有不同程度的火山活动,形成以中~基性为主火山岩,岩性为安山岩、玄武岩为主,次有英安岩、流纹岩、粗面岩等火山岩。

2 矿区地质特征

矿区属乔列矿田。区内地层由下古生代和中古生代沉积岩及浅变质沉积岩以及第四系组成,与东杜奥巴矿床及上库马尔克矿床属同一类构造单元环境,地质构造复杂,断裂构造发育。

2.1 地层

矿区出露地层主要有下志留统申格岩系(S1sn)、中志留统库普鲁克岩系(S2kp)、下泥盆统哈夫扎克岩系(D1hv)、下石炭统马尔古佐尔岩系(C1mr)及第四系(Q)。

2.2 构造

受东西向构造挤压应力的影响,工作区内形成了密集的褶皱和断裂构造带。区内断层构造发育,构造带走向多呈北西向,宽从1m至10m,延伸从100m至4000mF断裂(图1):走向北西,倾向西南,长约4km,宽约1m~10m,断层性质,断裂带两盘岩性均为下石炭统马尔古佐尔岩系。

图1 矿区地质图

构造带内岩性为褐铁矿化碎裂岩,原岩为炭质页岩、炭质粘土片岩,常见有后期石英脉充填。构造带内多见有硅化细脉,沿硅化脉见褐铁矿及少量黄铁矿,该现象反应了构造运动对该区内的成矿具有明显的控制作用。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩不太发育,主要表现为岩株及脉岩。岩性有:花岗闪长岩、花岗岩、辉绿玢岩、煌斑岩、石英钠长斑岩等。围岩主要为马尔古佐尔岩系(C1mr)地层,主要岩性为石英砂岩、石英粉砂岩、少量炭质粉砂岩、炭质页岩等。

2.4 变质作用

区内变质作用以动力变质作用为主,区域变质作用较弱。

区域变质作用的过程早于矿床成矿作用。区域变质岩具有多种矿物的成分,主要有绢云母、绿泥石、黑云母等,变质岩石主要有板岩、千枚岩等。区域变质岩具多阶段热液交代作用的特点。

区内动力变质岩主要有碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、糜棱岩化岩石等。由于动力变质岩的原岩主要是岩浆岩,因而在本区内构造带及两侧较常见。

2.5 围岩蚀变

本次所研究矿床地质构造变质受成矿热液作用、区域变质作用及推覆构造作用的影响,矿层发育较为完全,各种类型的矿物蚀变一直叠加形成较为复杂的矿物蚀变带,矿床的黄铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化等等蚀变情况成为主要蚀变发育情况,发育较弱的蚀变情况为金云母化、碳酸盐化,出现蚀变的矿层的下盘或上盘蚀变特征特别明显。

3 矿体地质特征

矿(化)体受石炭系马尔古佐尔岩系地层控制,在灰岩与砂岩、粉砂岩的接触界面上形成金矿化层,金矿体多产于层间破碎带中,并在褶皱转折端、断层交汇及后期岩脉接触带附近形成工业矿体。

通过地表调查及工程控制,区内共圈定了3条金矿(化)带(图2),推测14条金矿(化)体,矿体产状通常表现出透镜状与层状,呈现特征较一致的包括矿物地层和矿物产出状况,根据地质样品的实验研究结果得出,该区域矿体之间的界线较模糊。矿物主要为硅化蚀变与褐铁矿化。矿物蚀变为花岗闪长岩、砂岩、粉砂岩、砾岩等等。

金矿主要赋存于黄铁矿化、褐铁矿化碎裂岩、石英砂岩、粉砂岩等中。赋矿岩石中炭质含量较高,多呈深灰色~灰黑色。根据区内各矿体中矿石矿物成分、结构构造、蚀变碎裂程度等因素,矿石主要为与低温岩浆热液有关的含黄铁矿硅化蚀变碎裂岩型矿石。

图2 矿体分布图

4 矿床成因

4.1 矿床类型

(1)区内金矿(化)体受石炭系马尔古佐尔岩系地层控制,主要赋存于含炭质、泥质的石英粉砂岩、变质细粒石英砂岩中,具有较明显的层控性。

(2)区域地质构造变质作用会对含金矿物的矿床产生一定影响,在不同岩体的接触面上形成一种坚硬的矿化层,区内金矿体多产于层间破碎带中。

(3)往往在褶皱转折端、构造交汇部位和后期花岗闪长岩与地层的接触带附近容易形成工业矿体。

(4)本区域的矿山地质构造是以北西向断裂为主,矿化状况同时受该断裂控制。

(5)矿物蚀变过程较快,其中以矿床的黄铁矿化、蚀变硅化为主,其次以矿物褐铁矿化,掺杂少量碳酸盐化。

(6)晚期矿山地质活动为多种矿物元素的富集与迁移提供了一定的助推作用。

(7)本区矿石中主要金属矿物以黄铁矿、毒砂、褐铁矿为主;金矿物为自然金,以粒间金为主,次为包裹金,含少量裂隙金;金矿物粒度以微粒金(含次显微金)为主,占85.30%,细粒金占11.5%,大于0.037mm的仅占3.2%。

综合分析认为,本区矿床工业类型为微细粒浸染型金矿(卡林型),矿床成因类型属岩浆热液金矿床。

4.2 成矿基本规律

(1)乔列矿田内,矿床的分布受大型横向拗褶变形构造以及中酸性构造岩浆侵入体的控制,矿床分布呈“S”型北西向展布。

(2)泽拉夫尚推覆体对成矿以及矿化的富集起重要的作用。

(3)矿体赋存于下石炭纪碳质页质—炭质粘土片岩类复理式岩石中破碎~糜棱岩化的构造带内。地层以及构造是控矿的主体因素。

(4)由于北东方向的应力影响,矿体呈平行或近于平行的带状分布,各矿体主要呈层状、透镜状、脉状分布,与矿区构造密切相关。

(5)根据蚀变带中后期蚀变矿物种类、形态,蚀变矿物主要有石英、长石、云母等,硫化物有黄铁矿、砷黄铁矿等。金矿体主要分布在蚀变带内。

(6)成矿的标志矿物为黄铁矿和砷黄铁矿。矿物的粒度、形态及变形破碎状态对金矿化期次和富化起着重要作用。

5 结论

通过对区内金矿床成因及其地质特征的分析,推断该区含金矿层多位于泽拉夫尚推覆体的底部的下石炭统马尔古佐尔岩系(C1mr)中。在层间破碎带,地层接触带以及岩脉、岩株附近的碎裂岩带内亦见由金矿化。在浅变质中细粒砂岩、含炭质粉砂岩中发育的黄铁矿、砷黄铁矿、硫酸盐矿物、矾类矿物亦是该区找矿的重要标志。

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