新疆阿克陶克孜捷克金矿控矿条件及找矿方向
2022-03-22董雷杰冯建阳刘海龙
董雷杰 冯建阳 刘海龙
(新疆地矿局第二区域地质调查大队,新疆昌吉 831100)
1 区域成矿地质背景
1.1 区域地质概况
克孜捷克金矿在区域上位于西昆仑隆起带之南[4],呈NW 走向,东端为大红柳滩断裂所截,西端延出境外,已发现的阔克吉勒嘎金矿床带上。
该区出露地层为下志留统温泉沟群第三岩性段,薄层状灰岩、绢云石英千枚岩、绿泥石英千枚岩、含炭质粉砂质板岩、变质中细粒岩屑砂岩的岩性组合,为含金的主要层位。中-上志留统达坂沟群以中粒长石石英砂岩、中粒石英细砂岩、粉砂岩、灰岩和泥钙硅质岩为主,与下伏下志留统温泉沟群呈断层接触;上白垩统铁龙滩群灰岩、砂岩和砾岩与下伏温泉沟群呈角度不整合接触。
区内分布可热格塔什断裂,岩石变形强烈,呈平卧的“S”型展布,地层整体北倾,局部地段受韧性剪切带的影响而形成高角度南倾,层间紧闭褶皱、小型褶曲和揉皱发育。在断裂内及两侧发育辉绿岩脉和大量含金石英脉。早期为张性正断层,脉岩顺断裂发育,后期为由南向北的逆冲断层,在破坏早期形成的脉岩,构造较为复杂,为成矿造就了良好条件。
岩浆活动主要沿断裂发育,侵入下志留统温泉沟群第三岩性段地层,呈扁豆状,NWW 向展布。岩体主体为印支期辉绿岩和多期次石英脉,印支期岩浆活动较前期相对变强,三叠纪出现俯冲末期高钾钙碱性黑云二长花岗岩(213±18Ma)[1]。
1.2 区域物探异常特征
(1)1∶5 万磁异常特征显示[5],Ⅱ号磁场分区:磁场属低(负)磁平稳异常区特征,位于萨雷阔勒岭断裂和乌孜别里山口断裂之间,以负磁异常为主,仅在异常区的西南部边境附近有一个未封闭正磁异常,在剖面曲线图上显示该高值磁异常曲线平滑,为隐伏磁性体产生的异常曲线特征,推测地下有隐伏的中基性侵入岩体。
异常为高频异常与低频异常的叠加,高频异常为浅部零散分布的高磁性体产生,低频磁异常与该区深部的岩体有关,深部延伸情况对地表磁异常影响甚微,与13HS-33、13HS-36、13HS-37 化探异常套合较好,富集Au、Mn、Ag、As 等元素,出露地层为温泉沟群。
(2)1∶5万磁异常与成矿关系
根据对区内磁异常的综合研究发现,磁异常主要反映出区内存在两个岩浆活动中心。两股岩浆活动的特点分别为:
第一个在地表形成了南部的喷出岩体,为基性、超基性岩浆。推测其(Au、Ag、Cu 等)亲玄武质元素的丰度高于地壳丰度,这股岩浆在5千米左右的深度向北伸展有10 千米左右的岩床,岩床上方的志留系地层受到压性应力的作用,产生了诸多压性热液通道,对玄武质岩浆的充分分异起到了很好的帮助,以至在测区内金成矿带地表仅出露了酸性或碱性脉体。这股岩浆形成的负磁异常区与Au、Cu 矿床存在着间接关系。
第二个在北部地表形成了闪长岩体,闪长岩体在北部出露面积较大,推测与深部的母岩为同质,整体为中酸性岩浆活动。结合工作区内1∶5 万化探结果,推测这股岩浆呈多个岩枝侵入,与围岩接触形态复杂,接触面积较大,有利于矿产的富集,岩脉的出露不多。根据中酸性岩浆矿床的特点,岩浆多次侵入,岩脉错综复杂是矿产富集的有利条件。
1.3 区域化探异常特征
测区1:25 万化探水系沉积物测量成果表明:异常呈椭圆形,面积210.6~264.9平方千米,为Au、Cu、Mn、As、Bi、Ba、Cd 多元素组合异常,Au、Cu、As 异常浓集中心清晰、套合紧密,显示为中低温元素组合。其中Au 由13 个点组成,峰值达67.1×10-9,具三级浓度分带,衬度4.749,规模达454.4;Cu由21个点组成,峰值达131×10-6,具二级浓度分带,衬度1.662,规模达2808,已发现的岩金矿(点)与圈定的异常吻合,岩金明显受控于含炭千枚岩类,形成蚀变碎裂岩型和蚀变碎裂石英脉型金矿化,具有明显找矿标志。
测区1:5 万化探水系沉积物测量成果表明以:化探异常整体呈北西-南东向带状展布于下志留统温泉沟群地层中,异常面积达21.7km²,Au、Sb、As、Cd、W的变异系数大,尤其Au的变异系数高达6.02,反映Au、Sb、Cd、W的局部富集程度较高,在后期岩浆热液和构造的叠加改造下,极有可能富集成矿,已发现的金矿(化)点与圈定的异常吻合。
1.4 区域遥感异常特征
遥感地质解译显示,克孜捷克金矿位于韧性剪切带中,呈南北宽约5km、东西长近32km 的带状,东西两端延至测区外,面积约165 平方公里,该区是韧性剪切带中应力最集中地段,工区南部见一环形构造,推测为一大型褶皱构造转折端,该处糜棱岩、石英脉发育,为区内提供了有利的成矿环境,同时可见若干环形、线性影像构造。NWW 与近SW 向构造相交的部位,往往为成矿有利部位。
2 矿区地质概况
2.1 地层
矿区出露地层主要为早志留世温泉沟群第一组(S1W1),岩石类型为片理化长石石英砂岩、绢云石英片岩、炭质板岩、含黄铁矿绢云石英片岩,碳质千枚岩、糜棱岩、细晶灰岩,石英脉在各岩性段中普遍发育,含金矿化层主要为南部的碳质千枚岩、中部的韧性剪切带和北部的碎裂化细晶灰岩;南部较少量晚白垩世铁龙滩群,岩性主要为紫红色砂岩、粉砂岩、砾岩夹生物碎屑灰岩及泥质砂岩。
2.2 构造
由于受区域华力西期NE 和NS 强烈挤压应力作用,区内韧性剪切带和逆冲推覆断裂发育,主要沿克热格塔什断裂两侧分布,呈NNW~SSE 向带状展布,宽80~300m,向东西两侧延出国境。
2.3 岩浆岩
岩浆岩主要为印支期辉绿岩和多期次石英脉,沿克热格塔什断裂两侧侵人。脉岩极为发育,主要为石英脉,断裂带附近见有一些脉岩,以辉绿岩、闪长岩脉为主,伴有不同程度的铜矿化,主体地段温泉沟群中普遍发育的遍地石英脉(带)多与金矿化关系密切。
2.4 围岩蚀变
蚀变主要发生在破碎蚀变带和韧性剪切带内,其类型主要有硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化、绢云母化、碳酸岩化、碎裂岩化,局部为蓝铜矿化、绿泥石化、阳起石化、毒砂化等,其中褐铁矿化、硅化、黄铁矿化普遍。金矿化与褐铁矿化、碎裂岩化、硅化、碳酸盐化、黄铜矿化、阳起石化关系密切。
3 金矿床地质特征
3.1 矿化带地质特征
矿化带赋存于温泉沟组韧性剪切带、碳质粉砂岩和碎裂岩化灰岩中(图1),受后期华力西灰绿岩岩体和石英脉改造及NWW 向压扭性剪切构造控制。带内黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、孔雀石化、绢云母化、碳酸盐化普遍,局部地段有分支复合、膨大狭缩现象,矿化带总体有向东收敛,厚度变大。向西撇开的趋势,根据地质填图划分出7 条矿化带,矿化带编号为L1-L7。L1、L2 矿化带走向呈近东西向,L3-L7矿化带呈北西-南东向展布,带宽100-460 米,延伸2.7~6.7千米。蚀变带受韧脆性构造控制,岩石破碎。发育小型不连续石英脉,呈透镜状、条带状,以糜棱岩、碳质粉砂岩、碎裂灰岩、蚀变岩为主。单工程控制金矿体厚度0.3-2米,金品位1.00~77.15×10-6,总体倾向NEE,倾角35~69°。
图1 克孜捷克平面地质草图
3.2 主矿体地质特征
通过对L2~L6 矿化带进行少量地表工程验证[6],共圈3 条金铜矿体、8 条金矿体,呈脉状或带状产出,L2圈定出3条金矿体(L2-1、L2-2、L2-3),矿体长739.9-1100m,水平厚度1.74-2.00m,Au品位1.10-77.15g/t,倾向14°-58°,倾角25°-58°,含矿岩性有糜棱岩、碎裂岩和石英脉,主要受韧性剪切带控制。L4圈定出3 条金矿体(L4-1、L4-2、L4-3),矿体长400-1031m,水平厚度1.90-2.00m,Au 品位0.96-26.83g/t,倾向NEE,局部倾向NWW,倾角55°-68°含矿岩性主要为碎裂岩化灰岩,受断裂控制。L5 圈定出4 条金矿体(L5-1、L5-2、L5-3、L5-4),矿体长365-743m,水平厚度0.33-2.21m,Au 品 位0.93-13.26g/t,倾 向192°-235°,局部倾向348°,倾角38°-70°,受韧性剪切带控制。L6 圈定出1 条金矿体(L6-2),矿体长557m,水平厚度1.69m,Au 品位1.02g/t,倾向27°-57°,局部倾向228°-231°,倾角30°-61°,含矿岩性主要为炭质板岩,受破碎控制。
3.3 矿石质量与矿石类型
(1)矿石矿物成分:金属矿物主要有自然金、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、白铅矿、磁铁矿、钛铁矿、菱铅矿、闪锌矿、砷黄铁矿(毒砂)、褐铁矿等。非金属矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、方解石、磷灰石、重晶石等。
(2)矿石结构构造:矿石结构主要为自形—半自形粒状结构,次为压碎结构,少见充填结构、包含结构;构造有浸染状构造、脉状构造、网脉状构造、晶洞状构造。
(3)矿石类型:矿石自然类型有石英脉型、蚀变岩型,以前者为主,且多为氧化矿石。蚀变岩型金矿石包括糜棱岩、碎裂岩化灰岩和碳质粉砂岩等,其共同特点是均与构造蚀变及含金石英脉活动有关。
(4)矿石质量[3]:自然金粒径为0.09~0.15mm,呈片状、板状、树枝状、粒状产出,属中粒自然金,赋存状态主要为裂隙金,占总量63.72%;其次为分布于硫化物中的金(占18.07%)、部分硅酸盐矿物中的包裹金(占6.99%)和碳酸盐包裹金(6.86%),以细颗粒者居多,其形态复杂,多与硫化物混杂在一起、或存在于岩石裂隙中、也有部分以单体形式存在的。
3.4 矿床成因
从平面地质草图总体来看,区内断裂构造发育,主要有北西向、近东西向脆性断层,受其影响部分地段岩石破碎程度高,形成碎裂化灰岩等,为含矿热液的运移、富集、成矿提供了充分的空间。
克孜捷克金矿与石英脉有内在联系,成矿物质来源于下奥陶统的黑色岩系,并受后期华力西期灰绿岩体,区域华力西期NNE 及NS向强烈挤压应力作用下形成的NWW 和近EW 向断裂、热液、构造共同叠加改造的金矿床。金矿成因为与黑色岩系有关,经后期岩浆热液和构造共同叠加改造的多期成矿的构造改造型金矿。
4 控矿地质条件
4.1 地层对成矿的控制
从克孜捷克金矿(化)带产出层位来看,金矿(化)产于下志留统温泉沟组(S1W),岩性主要为糜棱岩、碎裂岩化灰岩、弱褐铁矿化炭质板岩、石英脉、变质砂岩夹碳酸盐。该套地层中含炭板岩和石英脉金丰度值(表1)[2],远大于新疆均值(0.58×10-9)。说明成矿物质可能来源于该套黑色岩系和石英脉,该岩性组合为金的初始矿源层,受区域变质作用和华力西期构造动力变质热液作用,使金得到进一步活化、迁移和富集,如克孜捷克金矿L5-2矿体。
表1 克孜捷克异常区主要岩性含矿性统计表
4.2 断裂对成矿的控制
(1)NWW 向断裂控制着克孜捷克金矿带的展布。NWW 向断裂控制着华力西期辉绿岩脉和石英脉岩体的分布,形成宽数米至一百多米的韧性剪切带和破碎带,发育片理化、糜棱岩化和碎裂岩化岩石,其中NWW 向断裂下盘常伴生有与之平行的构造带,也是金矿化体产出的主要部位。克孜捷克矿化带严格受NWW 向断裂带控制,其矿化体的形态、产状与断裂带一致。如克孜捷克L2~L5 金矿化长2.7~3.1km,南北宽100~460m。带内已圈定的11 条矿体:产状总体倾向18°~38°,倾角35°~71°,多NWW 向断裂一致。
(2)近EW 向断裂带对成矿起叠加富集作用。EW 向断裂带主要表现为NWW 及NW 向断裂,多充填含黄铁矿、黄铜矿和毒砂的石英细(网)脉。韧性剪切带下盘与强褐铁矿化炭质板岩带北侧之间往往形成富厚的工业矿体,如克孜捷克金矿L2-1 矿体,强褐铁矿化炭质板岩厚度大、韧性剪切带规模强度大部位,金矿体增厚,品位变富(12×10-9~77×10-9),这表明NWW 和NW 向断裂对金矿化的韧性剪切带和褐铁矿化带均起叠加富集作用,控制着克孜捷克金矿的富矿地段。
5 找矿方向
5.1 地球物理特征
通过1:1 万激电极化率剖面异常显示[4],测区内多处表现为低阻高极化现象。9 线2600~3000 米段有明显的低阻高极化异常JD-1,该异常东西两侧延伸较好。地表岩性主要为灰岩、片岩,石英脉发育,黄铁矿化发育好,推测该处异常为深部金属硫化物引起。22线360~5200米段有低阻高极化异常JD-2,异常形态较好,往东西两侧有一定延伸,对应岩性为片岩,地表见褐铁矿化,推测该异常为深部金属硫化物引起。其他许多测线上高极化率异常对应岩性主要为变砂岩、千枚岩、糜棱岩化,这几种岩性中含碳质情况多,异常主要受碳质影响。
测区磁异常平稳,在2~5 线靠北段位置明显可见一南正北负的磁异常C-1,异常最高值达1202nT,异常形态好,向两侧延伸连续,地表见辉绿岩,推断该异常为辉绿岩体引起,与深大断裂有关,应注意寻找与构造有关的韧性剪切带型金矿。
5.2 找矿方向
为了寻求找矿更大突破,保证提供战略性矿产资源开发基地,根据上述地层、构造、岩浆控矿条件和近期的工作成果,认为以下地段为克孜捷克金矿的成矿有利地段。
(1)克孜捷克矿化蚀变带工作程度较低,仅有少量工程控制,已发现的金矿体,通过两侧和深部工程控制,也是扩大资源潜力的一个重要保证。
(2)克孜捷克金矿有很大的找矿潜力。该区的地质勘查工作和探槽验证工程,仅局限在L2、L3、L5蚀变的边缘位置,后期新圈定的金矿体,表明其应该寻找与主矿带相平行的金矿带,可以进一步扩大找矿规模。
(3)区内中部和北部出露上志留统浅变质片岩、碳酸盐岩,构造控矿明显。发育近NW 向韧性剪切带,沿韧性剪切带发育碳酸盐脉和石英小细脉蚀变带,含金77.15×10-6,是寻找韧性剪切带型金矿的有利靶区。
(4)克孜捷克南部L6蚀变带与萨瓦亚尔顿相似,出露地层为上志留统碳质千枚岩、变砂岩、硅化千枚岩,具类复理石建造特征。化探异常以Au、Cu、As为主,并套合Hg、Bi、W、Cr、Sn、Sb 等异常,Au 异常面积2.9km2,Cu 异常面积3.7km2,As 异常面积2.3km2,该地区是寻找穆龙套型金矿的最有利的地区之一。
(5)克孜捷克外围东南和北西两侧,其地质成矿条件在含矿层位、岩体控矿、控矿断裂因素方面,与已发现的克孜捷克金矿成矿地质条件一致,是进一步扩大找矿规模的理想地段。在该区外围南东恰普吐孜北一带,经初步地质工作,已发现细长2km、宽10~50m 的含金矿化带,带内硅化、绢云母化、高岭土化强烈,褐铁矿化,黄铁矿化,黄铁矿呈细脉状,浸染状产出,金品位1.2×10-6~6.5×10-6,其成矿条件与克孜捷克金矿极为相似。
(6)区内物化遥叠合地段,是扩大找矿方向的重要地段。今后应重视已有的矿化信息,总结成矿区带中的找矿经验,开展地化剖面和地表工程,结合已有的地质资料,通过综合研究,进行查证和评价,进一步扩大找矿远景。