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塔吉克斯坦雅夫奇岭金矿床地质特征及找矿方向浅析

2022-12-16兰荣贵

世界有色金属 2022年17期
关键词:灰岩金矿砂岩

兰荣贵

(广东省地质局第五地质大队,广东 肇庆 526040)

因苏联解体,本区区域地质工作停滞在20世纪60至90年代,但是以往地质工作积累了大量基础地质资料。2010年后,多个国内地质队伍对该区进行了找矿工作,广东省地质局第五地质大队以化探先行,面上求点,发现了多个金矿床。雅夫齐岭矿区位于区域大背斜南翼部,区域断裂以“入”字形侧枝从矿区穿过,通过矿区和周边矿区地质背景及找矿认识综合研究,浅析该区下一步找矿方向,对该区地质找矿具有重要指导意义。

1 区域地质背景

区域大地构造位置位于泽拉夫尚-阿科苏伊断裂-塔吉克断裂之间。区域主要为寒武系-奥陶系-砂岩-页岩沉积组合,志留系-泥盆系灰岩-白云岩-砂岩-页岩沉积组合,石炭统砂岩-页岩-灰岩沉积组合[1]。区域经历了逆冲推覆、岩浆岩侵入、隆升成陆等地质作用,形成了乔列-金斗山矿田,发现的金资源量超百吨。该矿田已发现有库河西、上库-马尔克、东-杜奥巴、乔列、库娒马诺尔等矿床,矿床成因多与岩浆热液作用密切。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露地层主要为一套细粒陆源碎屑沉积组合的石炭系马尔古佐尔岩系(C1mr)。以砂岩和灰岩为主,砂岩总体近北西展布,倾向方向总体平缓,灰岩总体近北西展布,倾向方向总体平缓。砂岩组合大面积分布矿区范围,具有较高的金背景值,为矿区重要的含矿岩层,主要岩性以细-中粒石英砂岩为主。赋矿砂岩层间破碎虚脱带发育是矿体就位的有利场所[2]。灰岩组合主要分布在矿区中部,岩性主要为灰岩。岩层呈层状分布,局部不规则透镜状。灰岩与砂岩主要呈整合接触关系,局部呈断层接触关系。灰岩在区内表现为地球化学障,砂岩灰岩接触带附近,金元素运移过程中受物理化学环境骤变的影响,易析出并沉淀富集,在砂岩层间破碎虚脱带形成矿体。

图1 雅夫奇岭矿区地质图

2.2 构造

矿区位于波依马扎尔背斜的南翼。背斜的南翼特点,南翼倾向向南,倾角30°~70°,靠近背斜轴部倾角较陡,远离背斜轴部产状平缓。在矿区范围受构造应力挤压,形成复式褶皱,褶皱总体近东西向,产状平缓,褶皱顶部分被剥蚀,有大块灰岩残留。褶皱的宽缓部位,在灰岩与砂岩或片岩接触带,常常形成层间破碎,岩层的虚脱空间,有利于含矿热液的充填、沉淀、交代而成为矿体有利赋存部位。

区域乔列—东-杜奥巴-金斗山断裂带横切矿区北部,该断裂以“入”字形分支穿过矿区,断裂带内发育有密集钾、钠长石化中酸性脉岩,石英脉,碎裂岩等。断裂以压性特征为主,断裂带南侧陆续见有岩体呈岩株、岩脉状出露,断裂带切过工作区中部山脊处,有Ⅰ-1号矿体出露,推测该断裂带为矿区的导矿断裂。

2.3 岩浆岩

岩浆岩主要在矿区东南侧有少量出露,岩性主要为晚石炭世—早二叠世中酸性岩浆侵入岩黑云母花岗闪长岩-玢岩,主要呈脉状及不规则透镜状。黑云母花岗闪长岩-玢岩(γδπ)近地表具褐铁矿化,局部金矿化或可构成金矿体,岩体相对地层中Au含量要高的多,岩体与金成矿关系密切。

2.4 地球化学特征

前期化探扫面工作共圈定4个金异常,3个综合异常。各异常均发现了金矿体,均为矿致异常。矿区主要Au1异常特征如下:异常区分布面积1.9222km2,最高值为600.1ppb,表现为六个四级以上异常浓度值带(≥200ppb),面积较大,总体为面状分布,呈不规则透镜体状,异常长轴方向为北西向。该异常区位于砂岩与灰岩接触界面附近,两者界线吻合较好。通过工程揭露,发现了Ⅰ-1号、Ⅰ-2号、Ⅰ-3号、Ⅲ-1号矿体,其中Ⅰ-1号矿体规模最大,矿体长约1200m,平均厚度14.22m,品位2.02g/t,倾向300°~125°,出露地表呈马尾状出露,验证该化探异常为矿致异常。

3 矿体地质特征

共圈定3条含金矿化带,7条金矿体(矿体特征见表1)。3条矿化带沿灰岩底板大致平行分布于马尔古佐尔岩系变质石英砂岩中并严格受该地层控制。

表1 矿体特征一览表

Ⅰ-1主矿体赋矿岩性为变质石英砂岩,矿体主要分布在Ⅰ号矿化带的上部,灰岩下盘,沿矿区中部灰岩透镜体呈马尾状出露,走向上从西向东略向北翘,倾向25°~40°,出露长约1200m,宽1m~40m。矿化以浸染状褐铁矿和星点状、条带状黄铁矿为主,围岩主要为石英砂岩、灰岩、石英粉砂岩,少量泥质岩等,底板围岩多含炭质,呈灰色-灰黑色。金主要赋存于褐(黄)铁矿化碎裂砂岩、石英砂岩-粉砂岩中。金以汽水热液交代岩脉金和硫化矿石中的自然金两种形式存在。

4 矿床成因认识

早石炭世在滨浅海还原环境下沉积形成金元素较高背景的马尔古佐尔组,岩性以含碳砂岩-粉砂岩、灰岩、泥岩等为主组合。伴随着近南北向碰撞造山运动,造成区域发生大规模逆冲推覆作用,形成波依马扎尔复式背斜和区域乔列-金斗山成矿构造,为后期成矿热液提供通道;背斜顶部或边部受构造应力作用形成的层间破碎带、裂隙带和虚脱空间等和马尔古佐尔组砂岩-灰岩组合形成的硅/钙控矿岩性界面、酸碱/氧化还原双重地球化学界面构成了金矿成矿就位空间。晚石炭世—早二叠世岩体的侵入使前期断裂构造进一步活化,更为金矿成矿作用提供了热动力和成矿条件,含金岩浆热液对含碳细碎屑岩中金进行再次萃取、富集在有利的就位空间形成工业矿体。

5 找矿方向浅析

5.1 成矿基本规律

矿区周边已发现的金斗山金矿床、上库-马尔克金矿床、库河西金矿床和东-杜奥巴金矿床,综合研究其成矿地质条件,该区成矿基本规律有以下几点:

(1)该区处于中亚的西天山“亚洲金腰带”中部,金矿床产出众多,矿体群状分布,是西天山超大型金矿带(乌兹别克斯坦穆龙套金矿田,塔吉克斯坦吉拉乌-塔罗尔金铜矿田,塔吉克斯坦乔列-金斗山矿田,吉尔吉斯斯坦库木托尔金矿田)重要组成部分和矿带连接的关键环节。

(2)矿床集中分布、资源储量规模大,获得金矿资源储量超过100吨。矿体空间展布深度大,超过1500m。各矿床主要矿体分布标高,东-杜奥巴金矿(2400m~2800m),上库-马尔克金矿(3500m~3550m),库河西金矿(3400m~3450m),金斗山金矿(3750m~4000m)。

(3)金矿床主要受区域复式背斜构造和平行背斜轴线的区域断裂带构造控制。热液通道为压扭性断裂带,乔列、东-杜奥巴金矿床产出陡倾斜脉状矿体。背斜顶部的金斗山、雅夫齐岭、库河西和上库-马尔克金矿床产出似层状、透镜状等缓倾斜形态矿体。

(4)主要矿体主要受石炭系马尔古佐尔岩系砂岩-页岩和灰岩的硅/钙岩性界面、层间破碎虚脱构造界面以及酸碱/氧化还原双重地球化学界面叠加控矿。矿区金矿主要矿体无论断裂带陡倾斜矿体,还是缓倾斜带状、厚似层状矿体,都三者界面关系密切。

(5)大型矿床,以成矿地质体影响范围,在其上下周边等部位,由于成矿地球化学条件和成矿能量的本质区别,形成矿化蚀变组合,矿体形态,矿物组合,元素组合及丰度等成矿作用标志,显示出成矿结构面成因和性质存在显著差别,本区表现为“上层下脉”的二元结构模型(图2)。

(6)深部隐伏的中酸性岩体是本区成矿地质体。矿区矿化带中一些花岗闪长岩脉具有金矿化现象,局部可构成矿体,根据区内岩石中锆石年龄测定结果,将区域成岩成矿的时代限定在了晚石炭世—早二叠世。

(7)矿化蚀变带组合有绢云母-绿泥石化、钾-钠长石化、硅化-褐铁矿-黄钾铁钒-黄铁矿化等,其次为碳酸盐化。成矿的标志矿物为黄铁矿和砷黄铁矿。

(8)矿床成因类型与西天山“亚洲金腰带”的一些超大型矿床成因类型类似,同属岩浆热液金矿床,这种矿床类型的特点是“成群成带”即矿床在空间呈带状产出,矿体遵从规律成群分布。

5.2 找矿标志

(1)金斗山金矿床、库河西金矿床和雅夫齐岭矿床是在岩屑地球化学测量扫面工作中发现的。同时证明岩屑地球化学测量在该区找矿是有效的可行的。金异常和金高值点是找矿的重要标志。

(2)矿体具有一定的“层控性”,主要赋存于马尔古佐尔岩系石英砂、粉砂岩-片岩之中。此外,在砂岩发育程度高的矿段处矿化强度高,随着碳质片岩的增加而变低。

(3)与金矿有关的主要是硅化-褐铁矿-黄钾铁钒-黄铁矿化蚀变组合,是找金矿的直接标志。

(4)发育较强的矿化蚀变断裂破碎带地段,或伴有岩脉和金元素异常,并处于马尔古佐尔岩系砂岩-灰岩界面附近是寻找陡倾斜脉状金矿的优选靶区。背斜构造顶部,发育层间破碎虚脱带及较强矿化蚀变组合,伴有金元素异常,并处于缓倾斜马尔古佐尔岩系砂岩-灰岩界面附近是寻找缓倾斜似层状状金矿的优选靶区。以上两者叠加时,是寻找“上层下脉”大型金矿的优选靶区。

5.3 找矿预测模型

运用“三位一体”找矿预测理论与方法,初步建立矿区找矿模型。如表2及图3所示,认为本区成矿地质体为隐伏中酸性岩体;区域的复式背斜和断裂构造控制了本区金矿床的分布;成矿结构面为马尔古佐尔岩系砂岩-页岩和灰岩的硅/钙岩性界面、层间破碎虚脱构造界面以及酸碱/氧化还原双重地球化学界面;矿体就位形式为带状、厚似层状、大而厚透镜状分布。

表2 找矿预测地质模型

图3 乔列-金斗山矿田成矿模型示意图

6 结论

本区矿床成因与岩浆热液关系密切,成矿主要经历了早石炭世滨浅海还原环境下含碳地层附金沉积,逆冲推覆形成矿体就位空间,岩浆热液侵入成矿等地质作用。金矿床主要受区域复式背斜构造和平行背斜轴线的区域断裂带构造控制,矿体具“上层下脉”特点。金元素异常、马尔古佐尔岩系砂岩-灰岩界面、背斜与断裂交汇处、硅化-褐铁矿-黄钾铁钒-黄铁矿化蚀变组合等是本区重要的找矿标志。

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