新疆阿克塔斯稀有金属矿地质特征及成因浅析

2023-08-29陈孝聪李文杰窦小亮贾国章吴宝鹏

新疆有色金属 2023年5期

陈孝聪李文杰窦小亮贾国章吴宝鹏

（1.中国冶金地质总局新疆地质勘查院，新疆乌鲁木齐 830000；2.中陕核工业集团二一四大队有限公司，陕西西安 710000）

0 绪论

新疆和田县阿克塔斯稀有金属矿床大地构造位置位于中昆仑微陆块南带大红柳滩-郭扎错断裂带内，主要分布中生界、古生界、中上元古界、下元古界地层，加里东期及燕山期岩浆岩较发育。地形整体为北西低而南东高，地形切割较强，沟谷为“V”字型，山高坡陡，矿区气温常年偏低，昼夜温差达25℃，年降雨量100－273 毫米，地表径流不发育，植被稀疏，具有典型高寒山区的地貌景观。中国冶金地质总局新疆地质勘查院2011年在新疆阿克塔斯稀有金属矿区开展了系统的地质找矿工作。本文是在矿区地质勘查工作基础上，对新疆阿克塔斯稀有金属矿床地质特征进行阐述，并指出进一步的找矿方向，为今后的找矿工作提供借鉴。

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区地层主要为上三叠统巴颜喀拉山群中-深变质的碎屑片岩，其次为第四系松散层。根据岩石中副矿物成份、相对含量及矿物特征可分为五个岩性段。

第一岩性段（TB1）：分布于矿区中南部，呈北西向展布。地层产状变化较大，其走向为北西293-324°，倾向北东，局部地层发生反转，倾角44-75°。主要岩性为透闪透辉石长石石英岩，灰黑—暗灰绿色，花岗变晶结构，块状构造，致密坚硬，成分复杂，分布不均匀。

第二岩性段（TB2）：分布于矿区中南部，呈北西向展布。地层走向315-344°，倾向北东，倾角50-85°。为一套灰色二云石英片岩夹斜长黑云石英片岩，鳞片变晶结构及粒状变晶结构、片状构造、片理极为发育。岩石中局部含有少量颗粒较小的石榴石暗褐色斑晶。

第三岩性段（TB3）：分布于矿区中部，呈北西向展布。地层走向296-316°，倾向北东，倾角65-82°。岩性为灰色斜长黑云石英片岩夹灰黑色石榴斜长黑云母石英片岩，具鳞片变晶结构，片状构造。

第四岩性段（TB4）：分布于矿区中北部，呈北西向展布。地层走向296-305°，倾向北东，局部地层产状出现倒转现象，倾角57-83°。主要岩性为灰色斜长石英片岩与灰黑色含石榴石斜长黑云石英片岩互层。

第五岩性段（TB5）：分布于矿区北部，呈北西向展布。地层走向294-305°，倾向北东，局部地层产状出现倒转现象，倾角50-70°。为灰色二云母片岩与含石榴石黑云石英片岩互层，局部地段夹有薄层灰色角闪石英岩，具鳞片变晶结构，片状构造。该段地层以二云母片岩为主体，其余均呈薄层状产出，并且含有少量颗粒细小的暗褐色石榴石斑晶，分布极不均匀，片理极为发育，岩石较破碎。

第四系主要由上更新统—全新统由近代冲积、洪积、坡积物等组成，区内出露面积较广，分布于矿区西北部、东北部，其厚度1-5米。

a、上更新统（QP3O1-P1）：主要为上更新统冲洪积物、坡积物，为松散砂、砾石混杂堆积。

b、全新统（QhPL）：为第四系全新统冲积物，为现代河流所带来的大量的松散砂、砾石堆积。

1.2 构造

矿区内构造与区域相吻合，位于背斜北翼，本身为一单斜构造。地层走向为NW291-315°，倾向北东，倾角50°-80°。由于处在大红柳滩断裂带南侧，因此表现出断裂破碎带特征，片理、节理极为发育，岩石较破碎。

1.2.1 褶皱

矿区地层单一，且整体构成一单斜构造，地层倾向北东，倾角50°-80°。但层间小褶曲繁多，为对称型、尖棱型等褶皱构造。由于岩石片理极为发育，并且破碎强烈，而常表现为“小背斜”、“小向斜”构造，并使局部地层倒转。其轴向与地层走向一致。该区局部地段可见含矿伟晶岩脉发生位移，褶皱对锂铌钽矿的形成未起控制作用，属后期次级构造，只对矿体起小的破坏作用。

1.2.2 断层

该区处在大红柳滩断裂带中，而且总体表现出断裂破碎带的特征，片理极发育，岩石较破碎，破碎带走向与区域构造线方向一致，断裂构造不发育；地表无明显断层痕迹。

1.2.3 节理

矿区内节理异常发育，共有三组节理。

（1）斜交节理：因受剪切应力影响而成，与地层交角大于70°，区内较发育，偶见有花岗伟晶岩脉侵入，成矿较少。

（2）垂直节理：为矿床内最发育的一组节理，系由张应力影响所致，一般节理面不平整，其走向为NE30-40°,大致与地层走向垂直，倾角一般为78-85°，节理中有少量的伟晶岩脉侵入。

（3）走向节理：系剪切应力作用而成，规模大小不一，其产状与地层产状基本一致，局部地段略有交角，该组节理较发育，是主要的控矿构造，它控制着工作区几乎95%以上的花岗伟晶岩脉。本区域所控制的含矿伟晶岩脉均产于该组节理中。

2 矿床成因

伟晶岩演化后期，富水、富挥发份的流体运移成矿元素，与伟晶岩的主要造岩矿物交代，形成富含稀有金属的硅酸盐矿物。伟晶岩矿化的机制可能是富氟、硼、磷的过铝质熔体与含水流体间相互作用。由于Li，Nb，Ta 等稀有元素均属大半径的高电荷阳离子，它们与挥发份都主要富集于花岗质残余岩浆即伟晶岩浆中。伟晶岩演化的后期阶段，交代作用十分发育，引起交代作用的溶液主要来自伟晶岩本身，表现为早期晶出的矿物为后期矿物所交代溶蚀。钠长石化与锂、铌和部分钽的成矿关系密切。由于在溶液中，稀有金属元素常与Na、K 等物质组成易溶络合物，当在交代强烈及成矿有利的条件下，络合物被破坏，产生碱质交代作用，Li、Nb、Ta 便富集成浸染状、致密状、链状锂辉石、钽铌铁矿，即形成伟晶岩型稀有金属矿床。综上所述该矿床成因为花岗伟晶岩类型。

3 成矿控制因素

3.1 构造因素

矿区位置位于塔里木板块与华南板块接合部位的康西瓦深大断裂南侧的大红柳滩断裂带内，断裂、裂隙较发育。矿区的成矿前断裂裂隙为成矿提供了场所（空间），矿区北侧的大红柳滩断裂为矿区残余热液的运移提供了通道。矿化花岗伟晶岩脉严格受与地层平行的一组北西向节理控制。岩层节理发育，是矿区主要的构造，与地层走向基本平行的节理则是容矿构造。矿化花岗伟晶岩又严格受花岗伟晶岩控制。这与在多数情况下伟晶岩是受次一级构造（如剪切裂隙、断层、裂隙等）的控制是一致的。