阿尔金山东段主要矿床类型及其特征
2021-11-28祁万修
祁万修
(新疆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 830013)
目前,在阿尔金山东段大平沟-拉配泉地区,已发现大型铜多金属矿床1处、大型铁矿床1处、中型铅锌矿床2处、中型铁矿床1处,小型铅锌矿床、小型铁矿及有前景的矿点若干[2]。随着勘探程度的深入,地质工作程度低的局面将得到改变,金属矿产也将不断得到发现。及时总结其成矿作用特点,对认识该区的成矿潜力、成矿规律和指导找矿方向具有重要意义。
1 矿床成因类型划分
区内最重要的金属矿化为铁、金、铜、铅、锌矿化,相互之间既有密切联系,又有许多差异,通过对喀腊达坂西铅锌矿床、喀腊达坂铅锌矿床、翠岭铜锌矿床、喀腊大湾西铅锌矿床、喀腊大湾铁矿床、英格布拉克铁矿床、大平沟金矿床、祥云金矿床、阿北银铅矿床和芦草沟铅矿床等成矿物质来源、成矿机理、矿床成因、矿床地质特征、赋矿岩石、围岩蚀变的分析,认为沉积盆地非岩浆热液活动、早古生代火山活动和不同时代岩体侵位是该区主要成矿地质作用,形成了本区特色的金属矿床类型及特色的主要矿种类型-Pb、Zn、Fe、Au、Cu、Ag。根据对该区典型矿床研究成果,结合前人研究并考虑各矿床点地质事实,按成矿过程的地质作用可以将区内的主要矿床划分为以下几类。
1.1 与海相火山沉积作用有关的矿床类型
主要位于红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带内,盆地(裂谷)的发生发展伴随区内海相火山沉积作用的发生,其中火山作用由于存在大量地球内部物质的喷出,往往发生大规模的成矿作用,所以与海相火山沉积作用有关的矿床是本区最重要矿床类型,也是分布最广的矿床类型。依据赋矿岩石、矿种可进一步划分为。
(1)与海相火山岩有关的富磁铁矿床,以喀腊大湾铁矿带为代表。
(2)与沉积岩有关伴有少量火山岩的磁铁-赤铁矿床,以英格布拉克铁矿、万荣铁矿等为代表。
(3)与中酸性火山岩-火山碎屑岩有关的铅锌多金属矿床(VMS型),以喀腊达坂铅锌矿、喀腊达坂西铅锌矿、喀腊大湾西铅锌矿为代表。
1.2 与大规模韧性-韧脆性变形作用有关的矿床类型
伴随红柳沟-拉配泉火山-沉积盆地(裂谷)的俯冲和地块碰撞作用,往往发生大规模韧性-韧脆性变形,韧性-韧脆性变形作用导致成矿元素的活化分异、形成动力变质热液,进入成矿作用过程,运移到适宜的构造部位形成矿床。韧性剪切带型金矿床主要受韧性变形带控制,以大平沟金矿、祥云金矿为代表。
1.3 与岩浆侵入活动有关的矿床类型
阿尔金洋和红柳沟-拉配泉弧后盆地(裂谷)的封闭和地块俯冲碰撞作用过程中往往发生大规模岩浆侵入活动,区内同碰撞中酸性岩浆岩广泛发育,这些岩浆活动为成矿作用提供了极其重要的的热动力条件和流体介质条件,导致发生成矿作用。岩浆期后热液型矿床以阿北银铅矿床为代表,岩浆期熔离型矿床以卓阿布拉克铜矿为代表,与超基性岩有关的铜(镍)、铬矿床为代表。
1.4 与正常沉积碎屑岩-碳酸盐岩建造有关的矿床类型
该区中西部大地构造属中元古代盆地,海相沉积物发育,在成岩-压实过程中,可释放出以卤化物为主的热卤水。在这些热液的作用下,可形成后生的铅多金属矿床(中低温非岩浆热液矿床)。矿床产在沉积岩区,矿区及其附近未见岩浆岩,矿床与岩浆活动无直接关系[2]。以芦草沟铅矿床、片石山铅矿等为代表。
2 各类矿床特征
2.1 黑色金属
铁矿:是区内优势矿产资源之一,具有分布广、类型多、成矿时间长、富矿比例大等特点。其中以海相火山岩-后期改造型、沉积-变质型等最重要,形成大-中型矿床。
2.1.1 海相火山岩-后期改造型铁矿类型
产于喀拉大湾组第六岩性段第三亚段内,总体受地层层位、向斜构造及中酸性岩体联合控制。围岩以大理岩为主,次为矽卡岩、火山岩及火山碎屑岩。围岩蚀变以绿帘石化、绿泥石化、阳起石化、矽卡岩化为主。分布有多层磁铁矿层,厚度较大、延伸相对稳定的有3~5层,火山活动的间歇期是区内最重要的铁矿成矿期,且具有多期喷溢的特征。矿石中主要金属矿物为磁铁矿,少量磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、白钨矿。非金属矿物主要为透闪石、透辉石、石榴石,其次为阳起石、绿帘石、纤闪石,少量方解石、黝帘石等。矿体的平均品位TFe20.50%~47.15%,矿床品位TFe31.86%。最富的矿石为TFe62%,mFe61%,以中、富品级矿石为主,夹有部分贫铁矿石的矿石类型。
2.1.2 沉积-变质型铁矿类型
塔什布拉克组海相火山岩的喷发和沉积岩形成,对铁矿床成矿起到了极其重要的作用。近矿围岩主要为千枚岩、板岩、少量硅质岩及结晶灰岩。共有10层以上含铁层位,铁矿化均产于厚层结晶灰岩之间的海相火山岩夹层中。铁矿层随沉积岩夹层的厚度而变化,沉积岩夹层较薄时,铁矿层也较薄;沉积岩夹层较厚时,铁矿层也较厚。铁矿石类型也受区域变质程度所控制,变质程度较深,易于形成块状磁铁矿;变质程度较浅,易形成含磁铁矿矿石类型。围岩蚀变主要有磁铁矿化和赤铁矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、水云母化、绿泥石化、绿帘石化、硅化(玉髓化)、碳酸岩化及方解石化等蚀变。铁矿石以浸染状(稠密或稀疏)和条带状构造为主、部分呈块状构造;显微粒状变晶结构。矿石类型以中、富品级矿石为主夹有部分贫矿石,矿石矿物以磁铁矿为
主,一般矿体的平均品位TFe25~42%,最富的矿石为45%,局部地段见有5m~36m厚的富磁铁矿石。
2.2 有色金属
是区内主要优势矿产资源之一,以铅、锌、铜等最重要,具有分布广、类型多、成矿时间长、成带成群分布等特点。形成大-中型矿床。
2.2.1 铅、锌多金属矿
以海相火山-沉积型、非岩浆热液型最重要,次为岩浆期后热液型银铅多金属矿。
(1)海相火山-沉积型:区内多为矿床、矿点,具有点多面广、规模较大的特征,在本区具有工业意义。分布于喀拉大湾组第四岩性段内,火山岩普遍发育,分布较为广泛,火山活动的特点是由中基性向中酸性方向逐步演化,表现喷溢爆发期-间歇式喷发期-喷溢喷发期的火山作用过程,在整个喷发旋回的中后期是区内成矿的重要时期。岩石类型复杂,以片岩类为主,围岩蚀变以硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、滑石化、绿泥石化等为主。金属矿物以黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿为主,非金属矿物主要有重晶石、绢云母、方解石、绿泥石等。矿石多呈它形粒状结构,条带浸染状、条纹浸染状、星散浸染状构造为主。主要有用组份为铅、锌、铜,伴生有用组份为铜、银、金、硫、镓等,矿区主矿体内存在高品位矿段,具连续性好、分布规律性强、富矿资源量占比大等特点。
(2)非岩浆热液型铅锌多金属矿:该类矿产主要产于中元古代沉积盆地内,围岩为蓟县系金雁山组碳酸盐岩、木孜萨依组细碎屑岩,围岩蚀变不明显,主要有碳酸盐化、白云岩化、绢云母化、粘土化,控矿构造为断层破碎带,矿物组合简单,主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、孔雀石,矿石品位不高。
(3)岩浆期后热液型银铅矿:区内与成矿关系密切的侵入岩为加里东期似斑状二长花岗岩,侵位于下-中寒武统喀拉大湾组、上寒武统塔什布拉克组地层,接触带产生强烈的角岩化、硅化现象,并伴随有不同程度的铜多金属矿化。矿石金属矿物以方铅矿、闪锌矿为主,次为黄铁矿、黝铜矿、黄铜矿,少量磁铁矿、赤铁矿;氧化物主要为褐铁矿、黄钾铁矾,次为孔雀石、铜蓝,赤褐铁矿少量;非金属矿物主要有石英、方解石等。矿石主要为粒状结构,具典型细脉状、致密块状或斑块状、条带状、稀疏浸染状和星点状构造。近矿围岩蚀变类型主要有硅化、黄钾铁矾化、绢云母化、高岭土化、碳酸岩化,地表发育有褐黄、土黄色黄钾铁矾-褐铁矿蚀变带,且连续性较好,为矿区矿体重要的找矿标志。
2.2.2 铜矿
区内铜矿(化)点较多,目前尚未取得找矿突破和重要进展,不具工业意义。有工业意义为岩浆型铜(镍)矿,分布在深大断裂傍侧,与基性杂岩和基性-超基性杂岩的侵入有关。成矿时代为加里东中期,矿体多产于侵入体与围岩接触带。已发现卓阿布拉克小型铜矿床,此外,研究区西侧也有铜镍矿点分布。
2.2.3 钨、钼矿
钨、钼矿分布较少,有望取得找矿突破的钨、钼矿类型主要有以下两种:石英脉型钨(钼)矿床、矽卡岩型(钨)钼矿床。
(1)石英脉型钨(钼)矿:近年来区内找矿工作的突破,圈定了多出有意义的钨(钼)矿带。该类型不是区内主要类型,多呈矿化点或矿点。与热液活动有关的石英脉型、云英岩型钨矿主要分布在区内库木苏一带(库木苏钨矿点)。这类矿产常与同碰撞-后碰撞花岗岩有关,特别是后碰撞的富碱花岗岩类及S型花岗岩关系密切。
(2)矽卡岩型(钨)钼矿:该类型矿床在研究区仅发现1处,属于喀腊大湾铁矿床共、伴生矿产。与成矿关系密切的侵入岩为加里东中期石英闪长岩,侵位于下-中寒武统喀拉大湾组地层。岩体与碳酸盐岩地层接触带部位常见矽卡岩及铁矿层,与片岩接触带附近常见角岩,对早期形成的磁铁矿层具有破坏和致富作用。地表分布有面积不大的白钨矿自然重砂异常,在深部钻探工程中发现了钼矿体。矿体位于石英闪长岩体与大理岩外接触带的矽卡岩内,矿体形态呈脉状,主要金属矿物为辉钼矿,少量磁铁矿、黄铁矿、白钨矿,非金属矿物主要为透闪石、透辉石、石榴石。
2.3 贵金属
金矿分布较少,结合区内成矿地质条件,有望取得找矿突破的金矿类型主要有以下两种:与太古界破碎蚀变岩(韧性剪切带)-石英脉型金矿床;与蓟县系浅变质碎屑岩有关,受断裂控矿的中-低温热液蚀变岩型金矿床。
2.3.1 破碎蚀变岩(韧性剪切带)-石英脉型金矿床
太古界米兰岩群变粒岩是该类金矿床主要赋存层位,阿尔金北缘断裂带及其次级断裂是主要控矿构造,断裂交汇处和裂隙发育地段是主要成矿部位。东西、北西向次级断裂附近分布的剪切蚀变带和构造裂隙带是主要的赋矿构造。分布于本区的中-酸性岩体与金的成矿关系有密切联系。化探成果反映,该地层金元素总体背景值高,与金矿化有亲缘关系。岩石破碎,矿化(黄铁矿化、褐铁矿化、黄钾铁钒等)、蚀变(硅化、绿泥石化、绢云母化、钾化等)越强烈,金品位越高。石英脉发育地段,金矿化就明显增强,金与铜元素关系密切。
2.3.2 断裂控矿的中-低温热液蚀变岩型金矿床
该类型金矿产于蓟县系浅糜棱岩化黄铁绢英岩中,以硅化、黄铁矿化为主的蚀变岩带对金矿体产出具明显的控制作用[2,4]。区内出露的基性-超基性岩体对有益组分的活化、迁移提供了热源。金矿化体位于压扭性断裂所挟持的断裂破碎蚀变带内,由压扭性断裂生成的裂隙为赋矿空间,主要矿化细脉穿插于黄铁绢英岩裂隙之中,岩石裂隙发育地段矿化强度大,岩石较完整地段矿化很弱,反映了断裂构造对矿液的迁移、存储起决定性作用,矿化蚀变强弱程度决定了矿(化)体的空间展布。
2.4 其它矿产
能源矿产的煤及非金属矿产的石英岩等,中侏罗世含煤建造主要分布于研究区西侧,在拉配泉一带的大煤沟组虽有零星露头,但规模小、煤质查,意义不大。
3 结语
(1)根据对该区典型矿床研究成果,结合前人研究并考虑各矿床点地质事实,按成矿过程的地质作用可以将区内的主要矿床划分为4大类。即与海相火山沉积作用有关的矿床类型、与大规模韧性-韧脆性变形作用有关的矿床类型、与岩浆侵入活动有关的矿床类型、与正常沉积碎屑岩-碳酸盐岩建造有关的矿床类型。
(2)与海相火山沉积作用有关的矿床类型,依据赋矿岩石、矿种进一步划分为:与海相火山岩有关的富磁铁矿床、与沉积岩有关伴有少量火山岩的磁铁-赤铁矿床、与中酸性火山岩-火山碎屑岩有关的铅锌多金属矿床(VMS 型)。
(3)按照矿产资源种类分类原则,对各类典型矿床成矿地质体、成矿构造、成矿结构面和成矿作用特征标志进行了简要总结。