新疆東戈壁鉬礦床斑巖體特征及成因分析

馬雁飛，涂良權(quán)，師書冉，殷建鋒

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，河南許昌 461000)

新疆東戈壁鉬礦床斑巖體特征及成因分析

馬雁飛，涂良權(quán)，師書冉，殷建鋒

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，河南許昌 461000)

新疆東戈壁鉬礦位于北覺羅塔格晚古生代島弧增生帶內(nèi)，是新疆探明的第一個特大斑巖型鉬礦床。東戈壁斑巖型鉬礦床斑巖體為隱伏斑狀花崗巖體，屬S型花崗巖，在斑狀花崗巖體中可見輝鉬礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化等金屬礦物礦化，巖體侵位深度相對較深。覺羅塔格晚古生代島弧增生帶具良好成礦條件，區(qū)域上找礦潛力巨大。因此，研究東戈壁鉬礦床斑巖體特征和成因，對該成礦帶內(nèi)尋找同類型鉬礦床具一定指導(dǎo)意義。

東戈壁鉬礦；斑巖體特征；成因分析；新疆

新疆東戈壁鉬礦床位于阿奇克庫都克深大斷裂帶以北的覺羅塔格晚古生代島弧增生帶內(nèi)[1]，是新近探明的特大斑巖型鉬礦床。通過勘探全礦區(qū)共估算鉬礦(331)+(332)+(333)礦石量44 245.45萬t，金屬量503 474.66 t，平均品位0.114%。覺羅塔格晚古生代島弧增生帶具良好成礦條件，區(qū)域上找礦潛力巨大[2]。研究東戈壁鉬礦床斑巖體特征和成因，對該成礦帶內(nèi)尋找同類型鉬礦床具一定指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)背景

東戈壁鉬礦床位于阿奇克庫都克深大斷裂帶以北的覺羅塔格晚古生代島弧增生帶內(nèi)，早石炭世后覺羅塔格地區(qū)強烈褶皺隆起，形成以阿奇山－雅滿蘇為中心的復(fù)背斜，和以中酸性為主的同期同源多次侵入巖體。華力西晚期構(gòu)造運動使二疊紀(jì)地層褶皺隆起，伴有中酸性巖體侵入和斷裂構(gòu)造產(chǎn)生[3，4]。多期次構(gòu)造運動疊加，使覺羅塔格晚古生代島弧增生帶具良好的成礦條件。

礦區(qū)地層為下石炭統(tǒng)干墩組，中部隱伏華力西晚期斑狀花崗巖(圖1)。下石炭統(tǒng)干墩組為一套厚度巨大的陸源碎屑－碳酸鹽沉積建造。侵入活動以華力西晚期中酸性侵入巖為主，呈長條帶狀或等軸狀巖株產(chǎn)出。華力西晚期侵入的黑云母花崗巖，呈橢圓狀小巖基侵入于石炭系干墩組中。

2 斑巖體特征

東戈壁鉬礦區(qū)內(nèi)的侵入巖主要為華力西晚期第二次侵入的淺肉紅色斑狀花崗巖(γ43b)、花崗斑巖脈、細(xì)粒花崗巖脈，其中斑狀花崗巖與鉬礦關(guān)系最為密切，對東戈壁鉬礦起控制作用。

2.1 巖石學(xué)特征

(1)華力西晚期第二次侵入的淺肉紅色斑狀花

崗巖(γ43b)

該巖體地表未見出露，為隱伏巖體，埋深最淺135.15 m，長軸延伸方向為近南北向。巖石呈淺肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)或似斑狀結(jié)構(gòu)、巨斑狀結(jié)構(gòu)，邊部具冷凝邊結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑狀花崗體與圍巖接觸處多具中細(xì)粒結(jié)構(gòu)或細(xì)粒冷凝邊結(jié)構(gòu)(圖2)，冷凝邊寬度一般0.1～0.8 m。部分鉆孔中見有斑狀花崗巖巖枝，呈巖枝貫入的斑狀花崗巖同樣具冷凝邊結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)狀無明顯規(guī)律。

(2)花崗斑巖

鉆孔中較常見，淺灰色－淺灰白色，冷凝邊結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造?；◢彴邘r的冷凝邊較窄，一般2～5 cm。斑晶成分主要為斜長石、鉀長石、石英?；|(zhì)主要由微粒狀斜長石、鉀長石、石英構(gòu)成?；◢彴邘r普遍具較強的以硅化為主的蝕變，強烈的蝕變使巖石的顏色由淺灰色變?yōu)闇\灰白色。

(3)細(xì)?；◢弾r

圖1 東戈壁鉬礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造圖Fig.1 Geological tectonics of the Donggebi deposit

圖2 斑狀花崗巖的冷凝邊結(jié)構(gòu)Fig.2 Condensed structure in the phenocryst granite

淺肉紅色，地表呈透鏡狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出，寬3～20 cm，長50～200 m，走向北東，個別脈體走向北西向，舒緩“S”形延伸。巖石結(jié)構(gòu)與脈體寬度有關(guān)，窄的細(xì)?；◢弾r脈具細(xì)粒結(jié)構(gòu)，少斑結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，寬的巖脈(10～20 cm)則具斑狀結(jié)構(gòu)。

2.2 化學(xué)特征

東戈壁鉬礦區(qū)斑狀花崗巖、花崗斑巖、細(xì)?；◢弾r的巖石化學(xué)成分見表1。

從表1可以看出，細(xì)粒花崗巖SiO2平均含量77.87%，比斑狀花崗巖(74.42%)高，更偏酸性；ALK為9.08%，比斑狀花崗巖(7.54%)高；K2O/Na2O=7.99，比斑狀花崗巖(1.71)高很多，K2O含量8.07%，也比斑狀花崗巖(4.76%)高很多。細(xì)?；◢弾r的里特曼指數(shù)δ=2.4(δ=(K2O+Na2O)2/SiO2-43)，屬鈣堿性巖。

細(xì)粒花崗巖CaO為0.32%，比斑狀花崗巖(1.01%)有較大幅度降低；而Fe2O3+FeO為2.78%，與斑狀花崗巖(3.11%)相比略低。

花崗斑巖SiO2含量69.17%，比斑狀花崗巖(74.42%)低，略偏基性；ALK為6.42%，比斑狀花崗巖(7.54%)低；K2O/Na2O=0.38，比斑狀花崗巖(1.71)低很多，K2O含量1.78%，也比斑狀花崗巖(4.76%)低很多?；◢彴邘r的里特曼指數(shù)δ=1.6(δ=(K2O+Na2O)2/SiO2-43)，屬鈣堿性巖。

花崗斑巖CaO為3.14%，比斑狀花崗巖(1.01%)有較大幅度增加；而Fe2O3+FeO為5.35%，與斑狀花崗巖(3.11%)相比較高。

分析東戈壁礦區(qū)斑狀花崗巖巖石化學(xué)成分特征，并與我國含鉬花崗巖巖石化學(xué)進(jìn)行對比，可以得出一些認(rèn)識：

(1)東戈壁鉬礦區(qū)的斑狀花崗巖SiO2含量＞70%，平均74.42%，為酸度相對較高的花崗質(zhì)巖體，其酸度高于中國平均花崗巖的含量(SiO270.4%)。與國內(nèi)大多數(shù)鉬礦成礦巖體的SiO2(62.9%～70.2%)作比較，東戈壁礦區(qū)斑狀花崗巖SiO2含量偏高。

表1 東戈壁礦區(qū)花崗巖化學(xué)成分表Table 1 Chemical composition of the phenocryst granite in Donggebi deposit

(2)關(guān)于堿含量，我國含鉬為主的巖體以具有富堿(大多ALK＞8%)、K2O/Na2O＞1為特點，其中K2O多為4%～6%，Na2O多為2%～3%。與此相比，東戈壁鉬礦區(qū)ALK為7.54%，比之較低；K2O/Na2O=1.71＞1，K2O含量4.76%，與我國含鉬為主的花崗巖基本相當(dāng)，顯示了富堿、高鉀特點。東戈壁鉬礦區(qū)斑狀花崗巖的里特曼指數(shù)δ=1.8(δ=(K2O+Na2O)2/SiO2-43)，屬鈣堿性巖。

(3)我國以鉬為主的花崗巖，其CaO多為1.33%左右，F(xiàn)e2O3+FeO為2.51%左右。對比之下，東戈壁礦區(qū)的斑狀花崗巖CaO為1.01%，比之略低；而Fe2O3+FeO 3.11%，比之略高。

3 成因分析

3.1 侵入巖巖石化學(xué)特征對比

斑狀花崗巖、花崗斑巖、細(xì)?；◢弾r的巖石化學(xué)成分是不同的，依據(jù)三種巖石的巖石化學(xué)全分析結(jié)果，將其投影到ACF(A=Al2O3-Na2O-K2O，C=CaO，F(xiàn)=FeO+MgO)圖解上(圖3)，結(jié)果表明，斑狀花崗巖、細(xì)粒花崗巖這兩種巖石均為S型(陸殼改造型)花崗巖；斑狀花崗巖投影點位于I型與S型花崗巖的交界部位，花崗斑巖則距分界線較遠(yuǎn)。經(jīng)地表及鉆孔巖心觀察細(xì)?；◢弾r、花崗斑巖、斑狀花崗巖中均未發(fā)現(xiàn)有圍巖巖塊的包裹體或捕擄體，說明巖漿侵入過程中與圍巖混染(混合巖化)很弱，在侵入后期又有分異演化。

圖3 花崗巖成因ACF圖解Fig.3 ACF chart of the granite origin

從巖石化學(xué)全分析結(jié)果看，區(qū)內(nèi)三種花崗巖相比較以花崗斑巖SiO2含量最低(69.17%)、最偏基性，其次為斑狀花崗巖(74.42%)，細(xì)?；◢弾r最高(77.87%)，即從花崗斑巖－斑狀花崗巖－細(xì)?；◢弾r，巖石向更為酸性的趨勢演化。對于MgO而言，隨著巖漿向酸性演化，任何母巖漿都向MgO貧化的方向演化，其變化趨勢和幅度比SiO2更特征，Na2O＋K2O則隨巖漿向酸性演化而增加。從花崗斑巖－斑狀花崗巖－細(xì)?；◢弾r，MgO含量從1.47%至0.35%再至0.12%，呈快速下降趨勢；而Na2O＋K2O含量則從6.42%～7.54%升至9.08%，固結(jié)指數(shù)(SI=MgO/(MgO+FeO+Fe2O3+Na2O+K2O)×100%)從9.67%快速下降至3.08%再至0.93%，反映出巖漿分離結(jié)晶程度高。但地表及深部鉆探工程揭露情況顯示：花崗斑巖不是作為斑狀花崗巖體的鑲邊存在，也不是呈環(huán)狀(或不連續(xù)環(huán)狀)分布于斑狀花崗巖體的外側(cè)，而是呈脈狀侵入于圍巖中，現(xiàn)有觀察結(jié)果未見花崗斑巖與斑狀花崗巖接觸關(guān)系?；◢彴邘r體內(nèi)石英脈較發(fā)育，輝鉬礦化強，與圍巖一樣構(gòu)成輝鉬礦體，因此花崗斑巖應(yīng)是成礦期前侵入的，與斑狀花崗巖不是同期形成的。以上巖石化學(xué)特征說明區(qū)內(nèi)花崗斑巖與斑狀花崗巖、細(xì)粒花崗巖不是同期侵入的母巖漿分異演化的結(jié)果，斑狀花崗巖與細(xì)粒花崗巖則是同期侵入的巖漿演化分異的產(chǎn)物。

3.2 侵入巖稀土元素特征

東戈壁礦區(qū)斑狀花崗巖、花崗斑巖、細(xì)?；◢弾r中的稀土元素分配具有不同的特征，各巖石稀土元素含量、球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值見表2，花崗巖稀土配分型式見圖4。

表2和圖4表明，斑狀花崗巖稀土元素總量∑REE為(117～151)×10-6，平均 132×10-6；LR 為(77～112)×10-6，平均91×10-6；HR為(44～39)×10-6，平均41×10-6；LR/HR比值為1.9～2.9，平均2.2，輕稀土略顯富集；δEu為0.289，為強負(fù)銪異常(銪強虧損)；稀土配分曲線為右傾、具“V”形谷型，顯示殼源型(經(jīng)風(fēng)化的沉積巖熔融形成的)花崗巖的特點，屬S型花崗巖。

花崗斑巖稀土元素總量∑REE為（72～81）×10-6，平均 76×10-6；LREE 為（56～67）×10-6，平均61×10-6；HREE 為（14～17）×10-6，平均 16×10-6；LREE/HREE比值為3.5～4.8，平均3.9，輕稀土富集；δEu為0.882，銪弱負(fù)異常(弱虧損)；稀土配分曲線為右傾平滑型，顯示殼源改造型(未經(jīng)風(fēng)化的火成巖熔融形成的)花崗巖的特點，屬I型花崗巖。

細(xì)粒花崗巖稀土元素總量∑REE為(49～83)×10-6，平均71×10-6；LR為(26～52)×10-6，平均43×10-6；HR為(23～31)×10-6，平均28×10-6；LR/HR比值為1.1～1.7，平均1.5，輕稀土略顯富集；δEu為0.579，為負(fù)銪異常(銪中等虧損)；稀土配分曲線為右傾、具“V”形谷型，屬S型花崗巖。

斑狀花崗巖、細(xì)?；◢弾r輕重稀土分餾程度不高，但銪明顯虧損，稀土分配曲線呈緩右傾“V”谷型，與S型花崗巖稀土分配型式相同；與之相比較花崗斑巖輕稀土富集程度略高，但銪虧損不明顯，稀土分配曲線呈右傾平緩型，與I型花崗巖稀土分配型式相同。兩者稀土配分型式有明顯不同，不屬于同期侵入的巖漿演化系列，與巖石化學(xué)成分特征對比得出的結(jié)論相同。

4 結(jié)論

(1)新疆東戈壁鉬礦位于阿奇克庫都克深大斷裂帶以北覺羅塔格晚古生代島弧增生帶內(nèi)，是新疆探明的第一個特大型斑巖型鉬礦床。

表2 花崗巖稀土元素含量表Table 2 REE composition of the phenocryst granite

圖4 東戈壁礦區(qū)花崗巖稀土配分形式Fig.4 Distribution type of the granite in the Donggebi deposit

(2)東戈壁斑巖型鉬礦床斑巖體為隱伏斑狀花崗巖體，屬S型花崗巖，在斑狀花崗巖體中可見有輝鉬礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化等金屬礦物礦化。斑狀花崗巖具似斑狀結(jié)構(gòu)、中粗粒結(jié)構(gòu)，反映巖體侵位深度相對較深。

(3)研究東戈壁鉬礦床斑巖體特征和成因，對該成礦帶內(nèi)尋找同類型鉬礦床具一定指導(dǎo)意義。

[1]高陽，何建國，李建中，等.東天山阿其克庫都克斷裂新構(gòu)造運動特征[J].新疆地質(zhì)，2010，28(3):247-249.

[2]祁世軍，王德林，劉 通，等.新疆主要優(yōu)勢礦產(chǎn)成礦區(qū)帶劃分及成礦特征[J].新疆地質(zhì)，2008，26(4):348-355.

[3]田忠鋒，黃啟峰，王廣耀.新疆天山華力西運動特征[J].新疆地質(zhì)，2010，28(1):28-31.

[4]王新昆，彭慰蘭，胡克亮.新疆東天山中部隆起區(qū)早石炭世鈣堿性花崗巖的確定[J].新疆地質(zhì)，2009，27(3):212-216.

Characteristics and Origin of the Donggebi Molybdenum Deposit Porphyry in Xinjiang

MAYan-fei,TU Liang-quan,SHI Shu-ran,YIN Jian-feng
(The Second Geo-exploration Institute of Henan Provincial Bureau of Geo-exploration&Mineral Development,Xuchang Henan,461000,China)

The Xinjiang Donggebi molybdenum deposit is located in the late paleozoic island-arc accretion zone in the northern part of the Jueluotag area.It’s demonstrated as a super-class-porphyry-type molybdenum deposit.The Donggebi porphyry related with the molybdenum deposit is a concealed porphyritic granite rock mass,which belongs to S-type.There is mineralization in the porphyritic granite rock mass,such as molybdenite,pyrite,chalcopyrite and so on.The invation of the rock mass is relatively deep.There is good minerogenetic condition in the late paleozoic island-arc accretion zone of the north Jueluotag for regional ore-searching.Therefore,research on the characteristic and origin of the Donggebi molybdenum deposit porphyry is very important for further prospecting in this metallogenic belt.

Donggebi Molybdenum deposit;porphyry character;origin;Xinjiang

P558.12+1

A

1672－4135（2012）01－0029-05

2011-11-21

河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局2010年度重點勘查項目

馬雁飛(1977-)，男，工程師，河南淮陽人，2011年7月畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(北京)資源勘查工程專業(yè)(函授),從事地質(zhì)調(diào)查找礦工作，Email:475995760@qq.com。