新疆若羌县吐格曼稀有金属矿地质特征及找矿标志初探
2020-12-20杨智全
杨智全,李 磊,王 超
(新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队,新疆 库尔勒 841000)
吐格曼稀有金属矿位于阿尔金山中段,大地构造位置属于江嘎萨依~巴什瓦克高压变质增生杂岩带。地层属塔里木~南疆地层大区阿尔金小区。主要出露地层为英格里克构造蛇绿混杂岩中部复理石,主要侵入体为晚元古代硝鲁克布拉克片麻状花岗杂岩体,矿体主要分布在杂岩体及其内外接触带附近含绿柱石、锂辉石伟晶岩脉中[1]。
1 矿区地质特征
矿区出露地层岩性简单,主要为英格里克构造蛇绿混杂岩中部复理石(fw(Pt2)b)及第四系风积物(Qeol)、冲洪积物(Qpal)。英格里克构造蛇绿混杂岩复理石岩片中部岩性段(fw(Pt2)b)仅出露于矿区最南部,呈透镜状产出于片麻状花岗岩内,出露面积约1.7km2,主要岩性为黑云斜长片岩及大理岩;第四系风积物(Qeol)仅出露于填图区中部及东部山顶附近,出露面积较小,成分主要为风积沙,覆盖较厚,松散堆积。第四系冲洪积物(Qpal)零星出露于冲沟附近,主要成分为沙、砾石等松散堆积[2]。
矿区内侵入岩极其发育,以晚元古代硝鲁克布拉克片麻状花岗杂岩体为主。分布于矿区中部,侵入地层为英格里克构造蛇绿混杂岩,呈侵入接触,界线清楚截然,外接触带围岩常见有枝状花岗岩脉沿面理穿插,而内接触带常含围岩捕虏体,岩石类型分别为片麻状花岗岩、钾长花岗岩、二长花岗岩、闪长岩、辉绿岩等。形成年龄为900Ma ~ 986.8Ma(中科院地球物理研究所徐兴旺等,2019),为晚元古代。岩石受到强烈变形变质作用改造,并具强弱分带性,片麻状、条带状构造发育,局部条带状构造已发生强烈褶铍现象[3]。
矿区内主要脉岩为伟晶岩脉,共圈定了28条伟晶岩脉( 其中 南 区 24 条,北 区 4 条 ),形 成 年 龄 为 450Ma ~ 460Ma(中科院地球物理研究所徐兴旺等,2019),南区脉体控制长100m ~1300m,宽一般1m ~ 10m,产出于片麻状花岗岩内,主要矿物为钾长石、石英、电气石,次要矿物为斜长石、绿柱石、白云母,矿物分带明显,石英、斜长石多分布于岩脉中部,白云母、电气石多分布于岩脉边部,脉体多呈北东~南西向延伸,产状总体较稳定,受后期构造影响强烈,局部具分枝复合、膨胀收缩现象。北区脉体长一般100m ~ 300m,宽一般1m ~ 2m,脉体多呈东西向延伸,产出于片麻状花岗岩、黑云斜长片岩内,成分主要由石英、钠长石、白云母、锂辉石等组成,矿物分带明显,石英、锂辉石多分布于岩脉中部,白云母、钠长石多分布于岩脉边部。
矿区受区域性大断裂影响,发育一系列北东向近平行的次级断裂及张性节理,为伟晶岩脉的侵入提供了通道,伟晶岩脉沿次级断裂及节理进行充填,形成北东向伟晶岩脉群,该期形成的伟晶岩脉总体呈北东-南西向脉状延伸,延伸较稳定。受后期北西-南东向构造及节理影响,前期形成的伟晶岩脉常被错断、限制,对岩脉有一定的破坏作用。局部断层错断伟晶岩脉时仍然是半塑性状态,被断层错断的伟晶岩上下两段岩性一致。
2 矿床地质特征
矿区内初步圈定了11条铍矿体、1条锂铍矿体,铍矿体长55m~630m,宽0.5m~5.9m,BeO品位0.04%~1.78%、伴生Li、Nb、Ta、Rb;锂铍矿体长约130m,Li2O品位1.88%~ 6.51%、BeO品位0.004%~0.1%、Rb2O品位0.04%~0.21%、Cs2O品位0.09%~0.38%、Nb2O5品位0.006%~0.053%、Ta2O5品位0.007%~0.157%。矿区铍资源量达中型矿床规模[4]。
矿石类型主要为含绿柱石、锂辉石伟晶岩,矿石为花岗伟晶结构,脉状或块状构造。
南矿区矿石矿物主要为钠绿柱石,脉石矿物主要为石英、钾长石、斜长石、钠长石、白云母、黑色电气石等。钠绿柱石晶体为浅绿色,多呈长柱状、六方柱状,含量一般5% ~ 15%,晶体粗大,柱长一般10mm ~ 50mm,最大可至200mm,对径5mm ~60mm,其受后期交代作用强烈,常见后期交代的石英、钠长石呈细脉状穿入于绿柱石内。北矿区矿石矿物主要为钠-锂-铯绿柱石、锂辉石,脉石矿物主要为石英、钾长石、斜长石、钠长石、白云母等。钠-锂-铯绿柱石颗粒细小,肉眼未见,镜下可见粒径300um ~ 400um的绿柱石与锂辉石伴生。锂辉石主要为灰白色,分布不均匀,含量15% ~ 40%,自形~半自形,多呈板柱状,与石英和白云母等矿物共生,锂辉石粒径最大达8cm ~ 20cm,发育两组近垂直解理[5]。
稀有金属矿体主要赋存于含绿柱石、锂辉石伟晶岩脉中。含矿围岩为片麻状花岗岩、黑云斜长片岩。矿体规模较小,夹石较少。
3 矿床成因类型
矿区内稀有金属矿体均赋存于含绿柱石、锂辉石伟晶岩脉中,岩脉与围岩接触界线明显,主要矿石矿物为绿柱石、锂辉石,由此可见该矿床成矿类型为花岗伟晶岩型钽、铌、锂、铷、铯、铍稀有金属矿床。
4 找矿标志
区内已发现稀有金属矿点产出于晚元古代硝鲁克布拉克片麻状花岗杂岩体及英格里克构造蛇绿混杂岩中部复理石片岩内,主要赋矿岩性为含绿柱石、锂辉石伟晶岩脉。据此,将主要找矿标志确定为。
4.1 围岩标志
区域内含绿柱石、锂辉石伟晶岩脉多产出于晚元古代硝鲁克布拉克片麻状花岗杂岩体内,少数产出于岩体外接触带英格里克构造蛇绿混杂岩中部复理石片岩内,因此可将晚元古代硝鲁克布拉克片麻状花岗杂岩体及其内外接触带地层作为重要找矿标志。
4.2 构造标志
区域内含绿柱石、锂辉石伟晶岩脉多产出于北东~南西向张性节理内,少数产出于次级断层通过处,地形明显为负地形,因此北东向张性节理及次级断层可作为重要找矿标志。
4.3 空间标志
区内含绿柱石伟晶岩脉多分布于南部片麻状花岗岩内,未见锂辉石,含锂辉石伟晶岩脉分布于北部片麻状二长花岗岩外接触带附近片岩内,因此伟晶岩空间上分带性可作为重要找矿标志。
4.4 矿物组合标志
区域内稀有金属矿物组合主要为绿柱石、锂辉石、黑电气石、白云母、钾长石、钠长石、微斜条纹长石、石英等。
4.5 矿物特征标志
区内稀有金属矿石矿物主要为绿柱石、锂辉石,其中锂辉石具典型的青灰色,发育两组近垂直节理,肉眼极难辨别,与长石很难区分,需通过矿物节理特征仔细辨别,因此青灰色锂辉石可作为重要找矿标志。
4.6 地球化学找矿标志
区域内锂、铍、铌、钽等化探异常往往与含绿柱石、锂辉石伟晶岩脉对应较好,因此锂、铍、铌、钽等化探异常可作为稀有金属重要找矿标志。
4.7 遥感解译标志
区内伟晶岩脉大多出露较好,通过遥感影像可直接识别并区分伟晶岩脉,进而缩小找矿难度,因此遥感解译可作为重要找矿标志。