新疆萨尔朔克多金属矿床地质特征及矿床成因

2020-07-12

探索科学(学术版) 2020年5期

新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第四地质大队新疆阿勒泰 836500

新疆萨尔朔克矿区处在玛尔卡库里反“S”型构造带中的南北向构造向西北延伸的附近。成矿多与火山活动有关,构造作用较为强烈,矿区各矿体主要源自流纹斑岩体中和接触带位置,有金、铅锌、铜多金属矿体。

1 区域地质背景

萨尔朔克多金属矿床的地层构造主要处在阿尔泰南缘增生弧-阿舍勒晚古生代弧后裂陷槽西段。区域的地层主要有上泥盆统阿勒泰组、中泥盆统阿舍勒组、下泥盆统康布铁堡组以及下石炭统红山嘴组等。在阿舍勒组中,岩性主要有火山碎屑岩、沉积岩夹碳酸盐岩、火山熔岩等,矿层主要集中在这些岩性中。区域中的断裂构造主要是玛尔卡库里断裂,走向总体为西北-东南,平面上呈现反“S”型斜穿阿舍勒盆地。而萨尔朔克多金属矿床的位置就在断裂构造带的转折端附近。区域内具有发育较好的侵入岩,岩性有酸性、中酸性以及基性,最主要有花岗闪长岩、似斑状英云闪长岩。

2 矿区地质特征

矿区内的地层主要有上泥盆统齐也组和中泥盆统阿舍勒组。在阿舍勒组中,主要是滨海相火山岩-火山沉积碎屑岩夹碳酸盐岩建造,呈现基性和中酸性,在成分上具有差异,在矿区的分布较广,有火山角砾岩、角砾凝灰岩、英安岩等。上泥盆统齐也组中,主要是浅海-半深海相的火山岩-火山沉积碎屑岩建造,岩性主要有岩屑凝灰岩、变玄武岩、变流纹岩、角砾凝灰岩等。两组地层的岩石属于断层接触。在构造上矿区主要是断裂构造,走向总体呈现南北向、近南北向,断裂将两个地层组分隔开,属于控矿构造,在断裂构造的两侧,有金、铜矿体分布。

矿区内的岩浆岩也具有较广的分布,最主要是华力西早期的次火山岩,岩性有次玄武岩、流纹斑岩、侵入岩等。矿区最主要的岩浆岩是流纹斑岩,范围较广,是重要的赋矿围岩。一般岩石的颜色呈现青灰色,在发生氧化后显现淡红色,有斑状结构。英安斑岩以及次玄武岩的分布主要是在矿区的东北,范围较小;侵入岩主要在矿体及以东呈现岩脉状,走向为西北-东南,岩脉的长度最大能够达到200m,宽度最大为25m。

3 矿床地质特征

萨尔朔克多金属矿床的矿体主要源自流纹斑岩体中及其附近,在浅表层为金铜矿体,深度距地表大概100m内,深度往下是铜金属矿。浅地表矿体的矿脉走向呈现西北向,矿体的长度最大达到160m,宽度范围为2-6m,围岩和矿体之间主要是渐变过渡。主矿体有2条,长度为100m和160m,宽度范围在3-6m。深度再往下,矿体中金铜量逐渐降低,出现铅锌矿体,主要呈现脉状和层状,长度最大达到350m,矿体与围岩之间也是渐变过渡。根据成矿元素的不同,矿石种类主要有金矿石、金铜矿石、铜矿石、铅锌矿石等,矿石的结构形状有条带状、脉状、块状、侵染状等。脉状以及侵染状的矿化蚀变主要是硅化,形成热液活动,条带状的矿化能够同生沉积。矿石的结构主要有填隙结构、晶粒结构等,矿石矿物有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、自然金等,脉石矿物有方解石、绢云母、石英、白云母等。矿区围岩具有较强的蚀变,矿化蚀变的类型有碳酸盐化、硅化、绢云母化等。

4 矿床成因

4.1 矿体空间赋存分布矿区中的矿体主要源自流纹斑岩体中及附近位置,矿体主要赋存金、铅锌、铜多金属元素,矿体和围岩之间并没有清晰的边界,主要是呈现逐渐过渡的状态。矿体从地表的浅层至深处,主要有金矿体、铜矿体、铅锌矿体等。

4.2 成矿物质来源矿体的形成通常都是经过成百上千年的沉淀积累,在地表活动以及其他外力作用下,同时还有物质来源,共同为矿体的形成提供基础。从矿体的不同矿石类型研究中发现,矿床中的硫化物含量呈现正态化的分布,而硫元素主要是源自岩浆活动,在次火山热液作用下形成。另外,各矿体中不同种类的矿石中,稀土元素在分布上有一致性,相比没有蚀变的流纹斑岩,稀土元素的含量存在差异,成矿物质和流纹斑岩中稀土元素分布方式具有类似,推断流纹斑岩中具有成矿物质。

4.3 矿床形成分析阿尔泰地区早期为稳定大陆边缘,而后发生碰撞、俯冲,为构造带的形成打好了基础。从板块构造方面来讲,板块构造带的碰撞引起一系列的活动,形成了张性火山盆地,并出现一系列的火山-次火山热液活动下的金铜锌多金属矿床。稀土元素和微量元素在电价和离子半径方面具有相似性,在岩浆作用下,矿物之间的分配是在晶体场控制下实现,通过跟踪岩浆活动下元素的化学过程,可以了解矿体成矿的原因。通过将矿石和围岩中稀土元素含量和分布进行不同比较,可以看出,流纹斑岩矿化和岩体中稀土元素、微量元素分布方式与铜矿石和铅锌矿石类似,而含量矿石要比岩体中稀土元素含量少很多,比微量元素多很多。从这一点看出,矿区的金、铜和铅锌矿化与流纹斑岩有较大的关联,矿床矿化的主要物质来源就是流纹斑岩。对辉绿岩中稀土元素及微量元素分布形式的分析,与矿石和围岩类型有明显的不同,说明了辉绿岩主要是成矿后地幔岩浆活动下产生的,属于侵入岩。从同位素的研究中看出,成矿流体主要是岩浆水混合深循环的海水,成矿流体温度较低,在中低温环境下有助于成矿。从矿石结构类型中可以看出,次火山的热液活动影响成矿,该矿为阿舍勒晚古生代拉张火山盆地中次火山热液型的多金属矿床。