塔吉克斯坦乔列金矿田地质特征与成矿规律浅析
2021-03-04张文专
张文专
(广东省地质局第五地质大队,广东 肇庆 526020)
塔吉克斯坦乔列金矿田位于一级构造单元中亚大地构造分区中的塔里木板块的西段,中亚山字形构造顶端;二级构造单元属南天山褶皱系,位于三级构造单元泽拉夫尚—突厥斯坦活动带中。成矿单元属中亚成矿域的南天山成矿带,与乌兹别克斯坦境内的穆龙套金矿,新疆境内的超大型萨瓦亚尔顿金矿属同一成矿带。乔列矿田呈近东西向分布,区域范围长约40 km,宽约8 km,以金矿为主,已发现有库姆马诺尔、乔列、东杜奥巴、上库马尔克、金斗山、库河西等金矿床,除库河西金矿为小型规模外,其他均为大型规模。可见,乔列矿田内金矿化集中,成矿地质条件十分有利。因此研究该矿田的金成矿地质特征及其成矿规律对指导在该区内寻找金矿有着非常重要的意义。
1 矿田主要地质特征
乔列矿田位于泽拉夫尚—吉斯萨尔复背斜的南翼:区内出露地层主要有申格岩系(S1sn)、库普卢克岩系和哈夫扎克岩系(S2rp+D1hv)、舒特岩系(D1st)、阿克巴萨依岩系、下石炭统瓦尚岩系(C1vs)、马尔古岩佐尔系(C1mr)及第四系等,主要赋矿层位为马尔古岩佐尔系(C1mr)的类复理石建造;区内褶皱、断层相当发育,波伊马扎尔地质构造-岩浆岩体中的强碎裂、栅状结构和动力变质作用带是这一区域最古老的断裂构造,和成矿关系最为密切的是与泽拉夫尚—吉斯萨尔复背斜相继形成的泽拉夫尚推覆体构造;区内岩浆活动强烈,主要分布有下石炭世火山岩侵入体、中上石炭世泽拉夫尚—吉斯萨尔花岗岩杂岩体、晚石炭世马吉安—申格煌斑岩体、早-中三叠世吉斯萨尔—卡拉杰金的玄武岩体,以及其他规模大小不等的中酸性火山岩(英安岩和流纹岩)和碱性火山岩(粗面岩和玄武岩),其中泽拉夫尚—吉斯萨尔花岗岩杂岩体对矿田内的金成矿有直接影响。
2 矿田成矿规律分析
2.1 矿田的地层与控矿特征
乔列矿田已发现的金矿床均赋存于下石炭统马尔古佐尔岩系(C1mr)类复理石建造中,南部、东南部被泽拉夫尚推覆体覆盖。推覆体几乎完全覆盖了组成矿床的陆源岩层,起到屏障作用。该岩系的特点是,无论在倾斜方向上,还是延伸方向上都是非常不稳定的;可分为两个含矿岩层:云母-石英粉砂岩层、炭质-黏土片岩层,二者彼此无规律地相互交替出现。
云母-石英粉砂岩:约占岩系的一半,岩性以块状粉砂岩、砂岩为主,夹黏土质片岩、泥质板岩和少量的凝灰质粉砂岩夹层和扁平矿体。岩石一般呈细至微粒状,浅绿-灰色、灰色-黑色的岩层,砂状结构,并向粉砂岩过渡,块状构造,少数呈层状。
炭质-黏土片岩:成分较复杂,岩性变化较大,在马尔古佐尔岩系中较常见。主要由黑色炭质-黏土、硅质、硅质-黏土片岩和粉砂岩,含碳酸盐胶结物的复矿砂岩,粗砂岩、角砾岩和交代变质岩,以及少量的扁平矿体夹层、石灰岩组成,为胶状、鲕粒状结构,片岩、层状构造。岩层在马尔古佐尔岩系中多呈夹层分布于“云母-石英粉砂岩”中,厚度和延伸方向不稳定,夹层厚度一般不大于10 m。
在矿田发现的金矿床中,均发现金矿化与岩性有较大关系:云母-石英粉砂岩中,金矿化普遍较好,并伴有黄铁矿化、褐铁矿化、硅化,且砂岩发育程度愈高,金矿化也愈好,黄铁矿化、褐铁矿化也较强;当粉砂岩、砂岩富含碳质时,金矿化最好,这种情况在东杜奥巴矿床中比较普遍存在。而在炭质-黏土片岩中金矿化程度通常降低,即随着炭质片岩的增加而金品位变低,岩石也往往具有石墨化现象。金矿化富集往往具有层状特征,当遇到泽拉夫尚推覆体中的灰岩盖层界面,金矿化也会突然消失。可见,马尔古佐尔岩系(C1mr)中的云母-石英粉砂岩层是乔列矿田内主要赋矿层位。
根据收集到的之前的勘查报告,矿田区早期沉积物中的富含碳对金起到了富集作用;砂岩、粉砂岩的孔隙发育优于黏土岩,利于含矿热液的运移和就位成矿;而黏土岩的石墨化体现了高温热液作用,金成矿往往需要在中低温环境下完成,这也就解释了本区云母-石英粉砂岩利于成矿,且砂岩、粉砂岩含碳质时金矿化较好的现象。
2.2 矿田的构造控矿特征
乔列矿田的构造演化基本上可以看作是华力西期构造运动的泽拉夫尚—吉斯萨尔复背斜与泽拉夫尚推覆体构造的形成过程,可分为了3个阶段:
第一阶段——复背斜形成阶段,大致开始于中石炭世末期,海槽期形成的类复理石建造(C1mr马尔古佐尔岩系)在区域构造作用下开始缓慢隆起抬升,同时受到泽拉夫尚—吉斯萨尔花岗岩杂岩体隆升影响,上覆岩层受到挤压作用形成褶皱和断裂;随着构造挤压加剧,褶皱基底进一步抬升形成泽拉夫尚—吉斯萨尔复背斜,同时产生大型推覆逆掩断层。在本阶段,金元素在岩浆热液的作用下开始活化、运移,并在构造有利部位初步富集。
第二阶段——推覆构造形成阶段,构造挤压持续,早期形成的库普卢克岩系和哈夫扎克岩系(S2rp+D1hv)沿着大型推覆逆掩断层被推覆至矿田的马尔古佐尔岩系(C1mr)之上,形成泽拉夫尚推覆体构造,如矿田区内普遍存在的“飞来峰”就是最直观的表现。推覆体移动距离往往可达数公里,同时伴有深部基性、超基性岩浆岩的侵入。在岩浆活动作用下,本阶段金元素得到进一步富集,并最终成矿。
第三阶段——华力西期造山运动的最终阶段,早期形成的断裂派生出次级断裂,同时形成区内近南北向的断裂(如方达利亚河断裂)。该阶段形成的断裂构造基本上为成矿后构造,对矿田内矿床的分布有一定的错动作用。
在矿田范围内,推覆构造是最重要的一种构造形式,也是乔列矿田最重要的控矿构造,目前发现金矿床基本上沿着推覆构造分布于方达利亚河两侧的高山地带(见图1),其中乔列、库姆马诺尔矿床位于河流的西岸,东杜奥巴、库河西、上库马尔克、金斗山等矿床位于河流东岸。
图1 乔列矿田金矿床分布示意图
泽拉夫尚推覆构造上盘推覆体为库普卢克岩系和哈夫扎克岩系(S2rp+D1hv),岩性主要为碳酸盐岩;下盘为马尔古佐尔岩系(C1mr),主要由陆源碎屑物组成,呈楔形分布,在横向剖面上构成了接触面的阶梯状特点。陆源楔形物为平缓埋藏的边缘(陡坎)与近于垂直边缘的交替提供了条件,在这种情况下,近水平边缘(陡坎底部)为独特的动力障碍(矿体屏障)作用,覆盖了矿床中所有的矿体和岩浆构造;在陡坎水平延伸的方向上有突起、沉陷现象,对成矿现象的聚集起到了不同的影响,在泽拉夫尚推覆体陡坎底部的穹状突起或者相反部位为成矿富集地段。同时,推覆构造的上盘推覆体的碳酸盐岩由于质地坚密,孔隙不发育,成为了很好的盖层,阻隔了含矿热液的运移,因此,区内灰岩与砂岩接触界面以下的砂岩往往成为金矿的主要赋存层位。
2.3 矿田的岩浆岩与成矿关系
乔列矿田内岩浆岩分布种类较多,规模大小不一,岩脉、岩床、岩株等形态均见有产出。但在区内广泛分布并与金成矿有直接关系的主要为中上石炭世泽拉夫尚—吉斯萨尔花岗岩杂岩体。该岩体根据岩石成分,在杂岩群的岩脉中划分出了以下变种:微闪长玢岩、花岗岩-斑岩、微斑岩、花岗闪长岩,而最有利于金矿形成的是花岗闪长岩,如在乔列矿床中就存在大量的花岗闪长岩脉、岩株直接就是金矿体,在其他矿床也都发现花岗闪长岩的金矿化存在。
3 结论
乔列金矿田内金矿化集中,成矿地质条件十分有利,区内马尔古佐尔岩系(C1mr)的碎屑岩富含碳质利于地层早期金元素的富集而成为区内的矿源层;在海西期造山运动中,伴随中酸性岩浆侵入,至岩浆演化后期,大量汽水溶液沿断裂上升,并在围岩中扩散,与围岩发生接触交代变质作用的同时活化、萃取了地层中的金,运移至推覆构造的有利地段就位成矿,推覆体中的碳酸盐岩与下盘的碎屑岩的接触界面往往也是金矿化的顶部边界。所以,从矿床成因的角度看,区内金矿床类型属岩浆热液金矿床。