塔吉克斯坦金斗山金矿床成矿构造及成矿结构面特征研究

2022-10-24兰荣贵

矿业工程 2022年5期

兰荣贵

(广东省地质局第五地质大队，广东肇庆 526000)

0 引言

该区区域地质工作研究主要在1960～1991年进行，后因前苏联解体，区域地质工作基本中断，但是以往地质工作积累了大量基础地质资料。特变电工集团通过“项目换资源”获得塔国该地区的探矿权后，委托广东省地质局第五地质大队对该区域开展了物、化探和矿产勘查工作，发现了金斗山大型金矿床。矿区位于区域大背斜核部，区域断裂从矿区南侧经过。通过对研究区所处地质背景及矿体赋存空间综合研究，总结成矿构造和成矿结构面特征，对该区域寻找类似金矿床具有重要指导和示范意义。

1 区域地质背景

区域上属泽拉夫尚-突厥斯坦振荡第一振荡带至泽拉夫尚-阿莱伊区亚带斯中部，大地构造位置上位于区域深大断裂泽拉夫尚断裂-区域内断裂阿科苏伊断裂-高山断裂塔吉克断裂之间[1]。

区域出露主要地层有：奥陶纪浅变质碎屑岩岩系，岩性主要为二云母-钠长石-石英岩、含钠长石-绿泥石-云母-石英岩的页岩、含碧石石英岩、变玄武岩、变安山岩及少量凝灰岩，夹有石英岩化的砂岩、石英岩千枚状页岩等；志留纪白云石化石灰岩、石英-绿泥石-绢云母片岩、大理岩化石灰岩和白云岩等；泥盆纪白色-浅灰色大理岩化隐晶石灰岩；石炭纪粉砂岩-砂岩-片岩；二叠纪红色砂岩、细角砾岩和含层状泥灰岩的薄层状粘土；三叠纪粘土片岩；侏罗纪砾岩、砂砾岩、砂岩及含有煤夹层；白垩纪砾岩、砂岩；第四纪冰积层、洪冲积层、坡积层。

金斗山金矿床位于中亚金腰带，它是世界重要的金成矿带，其中发育有一系列的世界级矿床(见图1)，如乌兹别克斯坦的穆龙套金矿(探明资源量5 400 t)，位于工作区往北西约500 km，卡尔马克尔金矿(探明资源量2 900 t)，位于工作区北部约200 km，和塔吉克斯坦的乔列等矿床。这些金矿形成于板块俯冲之后的陆陆碰撞的晚期阶段，与岩浆作用、变质作用和大陆边缘变形关系密切。时空和成因上主要与海西期同构造侵入于新元古代-古生代中期的变质陆相炭质岩石地体中的花岗闪长岩体和二长花岗岩体有关[2]。

图1 区域矿产示意图

2 矿区地质

2.1 地层

矿区主要出露下石炭统马尔古佐尔岩系(C1mr)地层，分布广泛，为一套细粒陆源碎屑沉积物，根据不同岩性组合在该区分为两段：第一段[C1mr(yr)]，岩性以粉砂岩为主，局部夹片岩；第二段含[C1mr(ck)]和[C1mr(ls)]，为互层关系，交替沉积，[C1mr(ck)] 为矿区主要的含矿岩层，主要岩性以细粒石英砂岩为主，局部夹薄层石英粉砂岩、绢云母化硅化石英片岩、硅质岩和极少量的灰岩；[C1mr(ls)]广泛分布，岩性主要为灰岩，厚几米到一百多米，多呈厚层状分布，局部不规则状、透镜状、囊状。

2.2 构造

2.2.1 褶皱

矿区位于波依马扎尔背斜核部(见图2)，背斜特点为转折端近于水平、开阔，褶皱枢纽总体近东西向，背斜顶部大部分被剥蚀，只留下一些灰岩“盖子”，在南北两翼仍可见残留灰岩相互对应。在褶皱转折端易形成层间破碎和岩层虚脱空间，有利于含矿热液的充填、沉淀、交代而成为矿体。受区域构造地质作用的影响，矿区内发育大小不一的褶皱，多处地层具揉皱现象。

图2 东杜奥巴-上库马尔克-金斗山构造地质简图

2.2.2 断裂

区域断裂乔列-东杜奥巴-金斗山断裂带从矿区南侧经过，该断裂是含金岩浆热液的通道，沿断裂产出有库姆·马诺、乔列和东杜奥巴等主要金矿床。断裂带整体走向近东西，近直立，以压性特征为主，兼有扭性特点，断裂带见断层泥及灰岩碎块充填，局部见石英闪长玢岩充填，带内发育有钾、钠长石化，黄铁绢英岩化(深部)。

受该区域断裂影响，矿化带在次一级的断裂中被牵引抬升，靠近山脊被剥蚀。通过对该断裂带地表和深部的采样分析发现断裂带具有明显矿化现象，且靠近断裂的含矿砂岩地层[C1mr(ck)]中矿化变强。综上，说明该断裂为该区导矿构造，对原有矿体有一定破坏的同时也提供深部的含金岩浆热液使有用物质组分进一步富集成矿。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩不发育，在地表断裂带内有石英闪长玢岩脉，具有明显的硅化、片理岩化，褐铁矿化，深部根据钻孔揭露，也常见有花岗闪长玢岩脉沿层间破碎带侵入，脉岩与围岩接触带附近岩石较破碎，常伴有硅化、绿泥石化、褐铁矿化、黄铁矿化、砷黄铁矿化等，脉岩具有一定的含矿性。该区岩浆岩主要在矿区东南方向6～7 km大面积出露及正南方向2～3 km出露。另外根据2013年1:10 000磁法测量成果，推测该区深部有弱磁性的隐伏中酸性岩体。

2.4 变质作用及围岩蚀变

区内变质作用以动力变质作用为主，区域变质作用总体较低，变质的过程早于矿床成矿作用。动力变质岩主要有碎裂岩、角砾岩、糜棱岩化岩石等。区域变质岩具有多种矿物的成分，主要有绢云母、绿泥石、黑云母等，变质岩石主要有板岩、千枚岩，区域变质岩具多阶段热液交代作用的特点。

受区域变质、推覆构造和后期岩浆热液作用，矿区围岩蚀变较为发育，不同类型的蚀变常相互叠加组成较复杂的蚀变岩带，主要的蚀变类型有绢云母化、钾长石化、钠长石化、硅化、绿泥石化、黄铁矿化等，其次为碳酸盐化、金云母化。在矿化层及上、下盘围岩或构造破碎带处往往蚀变明显变强。此外，次生氧化作用表现为褐铁矿化、黄钾铁钒化等。

3 矿体地质特征

3.1 矿体总体特征

金斗山金矿属于大型金矿床，矿区共圈定了Ⅰ、Ⅱ号两条矿化带，10条金矿体。其中Ⅰ号矿化带主矿体为Ⅰ-1，资源量占全区比例为47.51%；Ⅱ号矿化带主矿体为Ⅱ-1，资源量占全区比例为35.64%[1]。

矿体空间分布受背斜顶部层间破碎带和岩性界面(硅钙面)控制，矿体产状平缓，主矿体与岩性界面(灰岩与砂岩界面)平行产出，多数矿体受层间裂隙控制，形成平行状矿体空间格局。矿体分布范围从115线至126线，垂向分布标高+3 620～+4 100 m。如图3，空间上，矿体围绕矿区厚层灰岩[C1mr(ls)]上下盘分布，Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅰ-5、Ⅰ-6、Ⅰ-7和Ⅰ-8矿体(从上往下顺序)位于主灰岩下盘，Ⅱ-1和Ⅱ-1-2矿体(从下往上顺序)位于主灰岩上盘。Ⅰ号矿化带矿体与Ⅱ号矿化带矿体总体呈平行关系。

图3 金斗山金矿112～118号勘探线剖面简图

3.2 Ⅰ-1主矿体特征

矿体赋存于主灰岩层下盘中细粒石英砂岩中，矿体呈层状、似层状产出，局部呈囊状，分支复合现象明显，偶有夹石。矿体地表出露在金斗山的南西和北东两侧，两侧矿体深部相连。矿体长度1 250 m，矿体平均厚度13.51 m，整体走向北西-南东，呈向形形态产出，矿体较平缓，倾角0°～22°，平均品位2.33 g/t。Ⅰ-1号矿体浅部为氧化矿，主要岩性为褐铁矿化硅化石英砂岩，地表氧化后呈褐红色泥状或碎块状；深部为原生矿，赋矿岩性主要为黄铁矿化硅化石英砂岩、黄铁矿化含炭质石英砂岩。

3.3 Ⅱ-1主矿体特征

矿体赋存在灰岩上盘褐铁矿化硅化碎裂砂岩中，矿体呈厚层状，多分支复合，局部呈透镜状，偶有夹石。矿体地表出露在金斗山的南西和北东两侧，两侧矿体深部相连。矿体长度700 m，矿体平均厚度30.87 m，整体走向北西-南东，呈向斜形态产出，矿体较平缓，倾角0°～20°，平均品位1.57 g/t。Ⅱ-1号矿体大部分为氧化矿，仅局部为夹有少量原生矿，主要岩性为褐铁矿化硅化石英砂岩。

4 成矿构造特征

成矿构造是指与矿床形成及改造有关的构造。一般认为，成矿构造形成于成矿之前，成矿作用发生时对矿体空间定位具有直接关系的构造，或者是与成矿作用同时发生的构造[3]。

4.1 成矿褶皱构造

前苏联地质队在乔列矿田范围填图确定了泽拉夫尚-吉斯萨尔复式背斜构造(波依马扎尔背斜)，其特点：轴面直立，两翼倾向相反，两翼倾角60°～70°，为开阔背斜。背斜枢纽近于水平，但向东部倾覆，顶部为厚层灰岩层。背斜顶部的宽缓部位，在灰岩与砂岩或片岩接触带，易形成层间破碎，岩层的虚脱空间，有利于含矿热液的充填、沉淀、交代而成为矿体。

4.2 成矿断裂构造

矿区前苏联地质队确定的乔列-东杜奥巴断裂带，宽50～300 m，断裂带整体走向近东西，近直立，倾角70°～85°，断裂以压性特征为主，兼有扭性特点，上盘逆冲距离较小，带内发育有密集中酸性脉岩，具钾、钠长石化，黄铁绢英岩化蚀变，重要部位发现有矿体。断裂带中已有乔列、东杜奥巴、库姆·马诺尔等金矿产出。该断裂带已延伸到金斗山金矿床，并在雅夫奇岭矿区出现分支，形成“入”字形断裂构造。该断裂为该区导矿构造，对原有矿体有一定破坏的同时也提供深部的含金岩浆热液使有用物质组分进一步富集成矿。

5 成矿结构面

成矿结构面是指赋存矿体的显性或隐性存在的岩石物理化学性质不连续面，即赋存矿体的各种界面[4]。受区域构造运动等地质作用，区内层间破碎，层间裂隙发育，金斗山矿床成矿显性界面表现为，背斜顶部或边部层间破碎带，层间裂隙带，岩性界面软弱带等。隐性物理化学界面包括：①硅钙面，即灰岩与砂岩，粉砂岩等岩性界面；②成矿地球化学障，蚀变带蚀变矿物，钾长石/钠长石+铁白云石转变为石英(硅化)、绢云母和矿体，硫化物有黄铁矿、砷黄铁矿等。该区致密的细晶灰岩为金矿富集起到天然屏障作用，矿区含金矿体赋存于砂岩与灰岩交界处，主要分布在蚀变带内。