新疆温泉县托克赛一带区域成矿规律及找矿方向
2022-03-24魏忠
魏忠
(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地质矿产勘查研究院,新疆乌鲁木齐 830000)
1 地质背景
在大地构造位置上,托克赛地区位于哈萨克斯坦-准噶尔板块(Ⅰ级)伊犁-伊赛克湖微板块(Ⅱ级)之赛里木地块(Ⅲ级),北邻阿拉套晚古生代陆缘盆地,南邻博罗霍洛古生代岛弧带。结合前人资料,区域上由北向南进一步可划分为四个四级构造单元,分别为温泉隆起带、汗吉尕坳褶带、沃托格塞尔坳褶带和艾舒塔斯隆起带,研究区即处于温泉隆起带内。
区内主要由下元古界温泉群和中元古界长城系哈尔达坂群组成,仅在中部被中泥盆统汗吉尕组和下石炭统阿恰勒河组的浅海相碎屑岩夹碳酸盐建造不整合覆盖。岩浆侵入活动强烈,早元古代晚期、华力西中-晚期均有发育。褶皱和断裂构造极为发育,构造线方向多呈南东东向,构造形态复杂。在隆起带中的碳酸盐岩建造中已发现哈尔达坂铅锌矿床、托克赛铅锌矿床、石墨矿等找矿前景较大的矿床,对区域内寻找相关矿产有重要的指导意义。
2 主要矿床成因类型
区内分布有若干已知矿床、矿点和矿(化)点,依据其矿床地质特征和控矿要素等方面,划分为以下几种主要成因类型。
2.1 与前寒武纪碳酸盐岩有关的层控型铅锌矿
目前已发现哈尔达坂铅锌矿(大型)、托克赛铅锌矿(中型)、鄂尔托赛尔铅锌矿(小型)等多个铅锌矿床和矿(化)点,均产出于下-中元古界的一套碳酸盐岩地层中。赋矿岩石主要为大理岩、白云岩或白云质灰岩,矿体主要顺地层呈层状或似层状产出,层控特征明显。矿石具典型的层纹状、条带状构造,矿石矿物组合简单。矿区内未见大规模的侵入岩分布,含矿层或顶底板内中基性-酸性岩脉虽普遍发育,但对含矿层或铅锌矿(化)体改造较弱。
与哈萨克斯坦境内的捷克利铅锌矿床对比,在形成时代、赋矿层位、矿体特征和矿石质量特征等方面均极为相似,矿床成因类型均属产于碳酸盐建造中的层控型矿床。
2.2 与变质作用有关的区域变质型石墨矿
区内已发现有苏鲁别珍石墨矿床及众多的石墨矿(化)点,均产于下元古界温泉群碳酸盐沉积中-深变质岩中,岩石变质变形强烈,变质类型为区域动力热流变质作用。主要赋矿岩性为含石墨大理岩、条带状大理岩及少量石墨片岩,矿(化)体呈似层状或透镜体状产出。矿石具鳞片状、叶片状或粒状变晶结构,条带状构造。石墨分布不均匀,呈集合体或微细条带,局部地段可见因重熔和注入作用使石墨发生转移而成的小脉状体,片理和微细条带的延伸方向与大理岩层理基本一致。初步分析认为区内石墨矿的成因类型为区域变质重结晶型。
2.3 与华力西中-晚期岩浆活动有关的石英脉型、伟晶岩型稀有、稀土矿
该类型矿床主要分布于沃托格赛尔河北岸,产于华力西晚期侵入的二长花岗岩边部,矿化类型主要为石英脉型及花岗伟晶岩型,伴生有钨、锡、钼、锂等矿化。
2.4 构造热液型铜、铅锌多金属矿
区域内发育喀拉沟、夏勒巴克特等多处铜、铅锌多金属矿(化)点,矿(化)体主要赋存于北东或北西向构造裂隙中,其内岩石硅化、黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化和黄铜矿化等蚀变发育,矿(化)体规模一般较小,多不具工业价值。
3 控矿条件
3.1 地层控矿特征
研究区主要地层为下元古界温泉群、中元古界长城系哈尔达坂群碎屑岩夹碳酸盐岩,中酸性-酸性岩较发育。总体而言,研究区铅锌矿产的主要赋矿层位是下元古界温泉群上亚群和中元古界长城系哈尔达坂群,这些地层中铅锌含量大大高于地壳丰度值,为铅锌成矿提供了丰富的物质来源。
3.2 构造控矿特征
研究区断裂构造对各类内生矿产均有一定的控制作用,尤其深大断裂及其次级断裂对区内铅、锌、铜、石墨等矿化有着明显的控制作用。
3.3 岩浆岩控矿特征
研究区岩浆岩较发育,其对铅锌矿及钽铌矿的成矿作用较为明显。
(1)在哈尔达坂群地层中,岩体对铅锌矿体影响较明显,伴随华力西中-晚期构造运动及岩浆侵入,成矿物质经历了再次迁移和富集,并在构造发育地段形成了角砾状、细脉浸染状构造矿石;另一方面岩浆贯入对矿体也有一定的破坏作用,在一定程度上影响了矿体的完整性和连续性。
(2)岩浆侵入对钽铌矿的成矿作用表现在,其为钽铌等稀有、稀土元素成矿提供了物质来源,而岩浆作用形成的石英脉和伟晶岩脉则是直接赋矿岩石。
4 时空演化规律
4.1 空间分布规律
研究区内已发现的主要矿产有:有色金属(铅、锌、铜)、稀有金属(铌、钽)、非金属矿产(石墨)等。各类矿产在空间上均有成带分布的特点:
(1)研究区北部为托克赛铅锌、石墨成矿带,主要产出铅锌、石墨、铜等矿产,其中托克赛矿床规模已达中型,另外发育有托克赛西铅锌矿床、巴音达拉铅锌矿点;苏鲁别珍石墨矿床、苏鲁别珍东石墨矿点、库拉尔别珍Ⅰ号及Ⅱ号石墨矿点、沙曼达拉石墨矿点;是研究区内重要的铅锌和石墨矿产富集区。
(2)研究区南部为哈尔达坂铅锌矿带,主要产出铅锌矿、铜及稀有金属等矿产,其中哈尔达坂铅锌矿床规模已达大型,另外还分布有鄂尔托赛尔、鄂尔托赛尔西、奥尔塔克、加拉汗、小温泉等多个铅锌矿(化)点及沃托格赛尔河北岸钽铌等矿点,是研究区重要的铅锌、铜及稀有金属矿产富集区。
4.2 时间分布规律
区内具有工业价值的矿产主要为铅锌,其主要产于中-下元古界,属稳定环境下基底沉积的产物。
5 找矿标志
5.1 层控型铅锌矿床找矿标志
(1)地层标志:中元古界长城系哈尔达坂群微晶白云岩、白云质微晶灰岩、白云质大理岩化灰岩,下元古界温泉群灰白色薄层状大理岩,是研究区寻找铅锌矿的最直接标志。
(2)物、化探标志:物探测量往往可以指示铅锌矿(化)体的存在,能有效地缩小找矿靶区,对找矿具有较好的指导作用;化探异常可以作为间接的找矿标志;另外激电中梯测量、瞬变电磁测量圈出的低阻异常对深部矿体有一定的指示意义。
(3)露头标志:地表出露浅褐黄色褐铁矿化带,局部可见的铅、锌矿体露头是寻找含矿层的最直接标志,另外地表局部分布的铅锌矿石转石,也是良好的找矿标志,指示其下部可能有原生矿体的存在。
5.2 区域变质型石墨矿找矿标志
(1)地层标志:下元古界温泉群灰上亚群是研究区寻找石墨矿最直接的地层标志。
(2)地表标志:地表经分化,淋滤形成黑色条带,是寻找石墨矿体的最直接标志。
(3)物探标志:物探往往可以指示石墨矿(化)体的存在,通过激电剖面测量,电阻率小于5Ω·m,激化率大于30%的部位,深部可能有石墨矿(化)体存在,对找矿具有较好的指导作用。
5.3 伟晶岩型、石英脉型稀有矿找矿标志
(1)赋矿岩石:花岗岩、碱性花岗岩、花岗细晶岩和花岗伟晶岩等是此类型矿床的重要找矿标志。
(2)标型矿物标志:岩体中发育电气石、石榴子石、钠长石化、云英岩化等矿物或蚀变的部位,是最直接的找矿标志。