新疆卡拉雀库山金锑矿成矿特征及找矿研究
2020-03-27薛炯
薛 炯
(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队,新疆 乌鲁木齐 830002)
1 区域地质背景
研究区主要处在哈萨克斯坦-准噶尔板块准噶尔地块与其大陆边缘,是经非岩浆型被动陆缘形成的弧盆系,称之为喀拉通克岛弧带。乌仑古河海沟分布于南侧,额尔齐斯缝合带分布于北侧。
石炭系主要沿岛弧带出露,同时出露泥盆系、二叠系与第三系。侵入岩发育于岛弧带,主要由规律配置的异地或高位侵入超基性、基性、中性、中酸性乃至碱性杂岩体组成。该区主要表现为NWW-SEE 向展布的总体构造线,为华力西构造旋回。该区主要发育褶皱构造,具有复杂的断裂特征,新构造运动具有差异抬升作用,促进列山相间阔滩的地貌特征,阔滩属于沉降带,第三系以及第四系(巨厚)红冲积沉积其中。汇聚期与新陆壳时期是该区的主要的成矿阶段,处于中亚古生代成矿域—哈萨克斯坦/准噶尔成矿亚域—准噶尔成矿区—北准噶尔铜金成矿带。
2 矿区地质特征
2.1 地层
那林卡拉组(下石炭统)是该区的主要地层出露(图1),陆源碎屑沉积岩共同组成那林卡拉组地层特征,主要表现为粉砂岩以及杂砂岩和砂砾岩与夹英安质熔岩的泥岩是其主要的岩性特征,有的呈现灰色,有的表现为暗色有的为紫红色以及灰绿色。具有较为单调的岩性特征,夹互非常复杂,具有清晰的粒序层理,发育沉积韵律,同时进行不同级别沉积旋回组合。岩石具有较低的成熟度,浊流沉积特点较为突出[1-3]。
2.2 构造
构造的弧曲位置是矿区的分布所在,该区发育褶皱构造,同时具有复杂的断裂,呈现NW—SE 向的构造线,该区产出单斜,呈现50°∠45°的产状特点,有NW 向的系列幽谷分布在砂岩走向方向上。紧闭挤压分布在区块中部,呈现NW 走向特点,表现为同斜倒转褶皱。该区的背斜倾富于SE 方向,南侧翼部向北侧区域倒转,砂砾岩分布在那林卡拉组的下部,是背斜的核部,杂岩主要分布在两翼部。
图1 卡拉雀库山金锑矿区地质简图
2.3 侵入岩
岩浆岩在该区较为发育,呈现广泛的分布特点,具有非常复杂的种类,侵入呈现多期侵入性,并表现为侵蚀穿插。还具有浅层深层喷发互相影响,不仅发育基性岩同时还法与超基性以及酸性岩石,这些鱼华里西期岩浆活动有着非常紧密的联系。岩体在该区出露面积较大,复式岩体具有多期次侵入的特点,通过发育多条闪长玢岩。主要在区块的中部边缘部位分布,表现为薯块状不规则分布,展布方向为EW 向,向那林卡拉组下部地层侵入。
EW 向约有1.1km 长,在南北方向上有约0.2km ~0.6km 宽,处于0.4km2面积大小,侵入体表现为复式特点,主要表现为侵入期次为三个分别为石英闪长岩以及花岗闪长岩与钾长花岗岩等。区内的复式岩体主要由石英闪长岩所构成,达到0.2km2的面积大小,石英闪长岩中有块状侵入的花岗闪长岩,同时存在残留体。EW 约有1000m 的长度,在南北方向上呈现100m ~300m 的宽度,达到0.2km2面积大小,在花岗闪长岩中有不规则的脉状钾长花岗岩侵入。岩脉有约400m ~600m 的长度,处于100m 的宽度范围,闪长岩明显侵入花岗闪长岩,地质图上表现为港湾式的接触特点。通过这些便可将该区的侵入岩进行三个期次划分,石英闪长岩为早期,花岗闪长岩为中期,钾长花岗岩为晚期。分析地质分布,这些不同期次的岩体主要侵入特点随着同斜褶皱背斜轴部分布。除了这些岩体之外,该区中还有数十米长或者数百米长的以及数米宽的闪长玢岩脉分布。
3 地球化学特征
岩石地球化学特征主要表现为,针对该区进行水系异常成矿远景区开展1:1 万岩石地球化学测量,岩石样品元素共有13种,分 别 为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Sr、Co、W、Mo、Sn。大于1 元素富集系数的为Au、As、Sb、W、Ag、Cu、Zn、Co、Mo,最大的为10.36 浓集系数As。元素主要在于0.26 ~4.18 之间的范围分布,变异系数大于1 的主要为Au、As、Sb、Mo,最大的Au 约为4.18,As、Sb 相对次之,全面分析认为浓集较强的为元素Au、As、Sb,分异程度较大,利于富集作用的发挥。
经过以上Au、Sb 元素进行地球化学分析认为,岩石分布区是元素Au 的主要分布区,Au 异常形态和空间上分布的岩石形态非常类似,有环带状围绕岩石进行分布,和钾长花岗岩具有一致形态的为中心部位,环带状分布在砂岩与颜体相互交接部位;那林卡拉组地层内部分布元素Sb 异常,主要分布在岩体的周围,明显受控于该区的额尔齐斯南源断裂。通过这些分析发现,该区的成矿物质Au、Sb 和身故,沿江有着非常紧密的联系,内带Au 以及外带Sb 在岩浆岩和围岩相互交接部位,存在明显的分带特点。
4 矿床地质特征
4.1 矿体特征
钾长花岗岩内有蚀变花岗岩金矿化分布,由于石英细脉、黄钾铁矾与褐铁矿化相伴,面状况化分布在矿区地表,十分好的矿化连续性,石英细脉网脉较为发育,通过研究发现,全部的钾长花岗岩主要在一个矿化带中分布,Au-Ⅰ和Au-Ⅱ金矿化体呈现连续性的分布。
Au-Ⅰ:约有200m 长,50m 宽,有面状矿化的岩体特征,通过地表探朝进行样品采集,矿化体与石英脉呈现向西倾斜的特点,保持在0.1×10-6~0.5×10-6金品位水平[4]。
Au-Ⅱ:约有150m长,100m宽,呈现面状矿化的岩体特征,没有清晰的产状特点,通过探槽样品分析,石英脉和地质体界线向西总体倾斜,认为矿化体向西进行倾斜,主要处在0.1×10-6~0.5×10-6品位水平。花岗闪长岩以及石英闪长岩是主要的赋矿围岩。
4.2 矿石特征
(1)矿物组分相对简单,辉锑矿是主要的矿石矿物,石英为主要的脉石矿物。自形纤状晶簇以及柱状是辉锑矿主要特点,具有嵌叠产出特征,约有1cm 长,结构特点表现为他形粒状不规则,还有半自行柱状、团块状以及浸染状,呈现不均匀的分布特点。
(2)交代残余结构以及网脉状结构和细粒他形晶结构与自形-半自形晶结构还有包含结构等使矿石的主要结构特征。脉状构造以及稀疏浸染状构造还有团块状构造是矿石的主要构造特点。
4.3 围岩蚀变
石英绢云母化以及硅化、绢云母化以及帘石化和绿泥石化是其主要的围岩蚀变对该区进行全面研究,金、锑矿化特征主要表现在,复式岩体东北缘是金、锑矿化主要分布所在,钾长花岗岩(晚期)中是经矿化的主要分布部位,矿化特点表现为面状,具有非常好的连续性,石英细脉网脉在其中分布明显,研究分析,钾长花岗岩属于一个金矿化带,花冈闪长岩以及石英闪长岩是锑矿化赋矿围岩,石英脉脉型是其主要的矿化特征,岩体节理对其起着明显的控制作用,宽的石英脉是其主要产出部位,具有较为简单的矿脉形态,表现为板状规则特点,何为颜有着明显的界限,呈现较弱的围岩矿矿,分步数厘米,具有较小的矿体规模。
5 成矿机理探讨
元素Au、Sb、As 在岩体当中,明显于砂岩中含量较高,和西南侧矿区相接近的吉木乃县布尔克斯岱金矿信息资料进行研究发现,中、酸、酸偏碱性(较高含金丰度)的华力西期侵入岩体是布尔克斯岱金矿赋存的主要部位,尤其在岩脉以及小岩株中发育,低温热液型是其主要的矿化类型,中酸性岩体和金矿成矿二者有着非常紧密的关联性,闪长岩是主要的赋矿围岩。钾长花岗岩以及石英斑岩发育在矿体周围,该矿金矿岩体和区内岩体性质非常类似,具有非常高的含金丰度,而且矿化体已经通过岩体揭露,显示该区存在低温热液型矿化体存在的特征。
泥盆纪到早石炭世阶段的金锑矿化(石英脉型),由于西伯利亚板块儿遭受俯冲的准噶尔洋洋壳板影响,有流体在俯冲洋壳析出,对于上覆地幔楔形成交代,并出现熔融情况成为岩浆,并向厚层细粒碎屑砂岩(加拉卡林组)侵入,有硅化绢云母化形成于边部,侵位多次性,促进花闪长岩与石英闪长岩复式岩体形成,同时不断的富集元素Au、Sb、As,与碎屑砂岩相比具有较高的含量。
闪长岩和石英闪长岩复式岩体是金锑化(石英脉型)主要的产出部位,通过岩石地球化学特征进行分析研究,相较于早期阶段的花闪长岩石英闪长岩体,Au 元素在其中有着更高的含量,综合分析热液形成矿体和多来源的成矿物质以及钾长花岗岩(含Au)有着非常紧密的联系,同时对早期阶段石英闪长岩-花岗闪长岩(富Au-Sb)造成同化分异。钾长石花岗岩浆后期阶段在进行上升侵位时,对于早期闪长岩体(块状)形成影响,使其不断扩张,分离出很多成矿元素,富含Sb、Au 等,并分离出很多挥发分的H2O、H2S 和HF 等,运移到早期复式岩体的裂隙中,同时伴随沉淀的Au、Sb 与SO2,促进金锑矿化(石英脉型)形成,在形成矿化的过程中由于围岩蚀变的出现,金锑矿化体(石英脉型)在地表部位出现呈现不连续性,但是深部可能有高品位连续性的隐伏金锑工业矿体存在。
6 找矿标志和找矿前景
地层及构造标志:那林卡拉组发育于相同的褶皱,砂砾岩主要是上部的岩性特征,具有非常好的热液通过性,该区的构造对其起着明显的控制作用,有破碎带(近EW 向)形成,促进后期阶段岩浆与矿化的富集。
岩浆岩标志:岩株当中含有元素Au,破碎蚀变带分布于岩脉周围,对于金矿(破碎蚀变岩型)找矿具有非常重要的意义,石英脉在复式岩体以及其周围裂隙中充填,对于金锑矿化体(石英脉型)寻找非常有利。低温热液的金矿体可能存在含有元素Au 的岩株、岩脉[5]。
地球化学标志:化探Au、Sb 异常,而且还有As、W、Mo 元素异常伴生,基于成矿机理进行研究,认为该区的金、锑矿化十分的明显,金矿化具有钾长花岗岩岩体为中心的的特点,金锑矿体(热液脉型)与岩体围绕部位存在的分带特征较为明显,金矿成矿存在于钾长花岗岩深部,含矿岩体外围与岩体接触部位,金锑矿脉以及金矿脉表现为密集的脉状分布,化探Au、Sb 异常具有较大的面积,找矿前景优越。