新疆民豐縣枯水湖銻礦點礦石特征及成因淺析

賴楊，龔大興，周玉，周家云

(中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)綜合利用研究所，四川 成都 610041)

新疆民豐縣枯水湖銻礦點礦石特征及成因淺析

賴楊，龔大興，周玉，周家云

(中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)綜合利用研究所，四川 成都 610041)

枯水湖銻礦點位于新疆和田地區(qū)民豐縣城南東側(cè)約130km、黃羊嶺銻礦點南西側(cè)約50km；構(gòu)造上位于阿爾金斷裂(南東側(cè))、中昆侖斷裂帶(南西側(cè))以及郭扎錯-西金烏蘭湖結(jié)合帶(北側(cè))三者交匯復(fù)合的三角形區(qū)域內(nèi)。該區(qū)成礦地質(zhì)條件良好、找礦潛力巨大。筆者通過對枯水湖銻礦點野外地質(zhì)調(diào)查及礦石手標(biāo)本、光片、薄片進行詳細觀察與鑒定，查明了野外礦化帶分布特征、礦石成分以及礦石主要具有低溫?zé)嵋撼涮?-交代)作用所形成的組構(gòu)特征等；并粗略劃分出4個成巖(礦)時期和至少1個構(gòu)造活動期。此外，對比研究了該銻礦點與相鄰的3個銻礦床的成礦地質(zhì)特征，初步認為4者應(yīng)同屬一個成礦系統(tǒng)。該銻礦點(床)為受構(gòu)造(巖漿)活動控制的低溫?zé)嵋撼涮?交代)型礦點(床)。

銻礦；礦石組構(gòu)；成因；枯水湖；新疆

銻是我國的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源，目前在華南、秦嶺、三江、藏南等地區(qū)均有銻礦床分布。經(jīng)多年國土資源大調(diào)查，在新疆西昆侖山復(fù)地也先后發(fā)現(xiàn)了多達20多處銻(金、汞)礦床，眾多礦床共同構(gòu)成了新疆境內(nèi)著名的“黃羊嶺銻-汞-金-銅-鎳-多金屬成礦帶(Ⅶ-2-②)”(董連慧等，2010)。構(gòu)造上屬陸緣活動帶，地層主要為二疊系和三疊系碎屑巖建造。礦產(chǎn)以銻、汞為主，并有銅、金、鎳、多金屬礦出露。銻、汞礦產(chǎn)于二疊系碎屑巖建造中，具層控特點，主要分布于臥龍崗—黃羊嶺—長山溝一帶，有黃羊嶺、臥龍崗、盼水河等礦床。該成礦帶與西鄰吉爾吉斯斯坦境內(nèi)的多個大型、超大型及成批的中小型銻、汞礦床共同構(gòu)成了世界著名的中亞-西亞銻、汞成礦帶(張良臣等，2006)。曾有少量學(xué)者(胡建衛(wèi)等，2004；胡建衛(wèi)等2006；楊屹等，2006；劉偉江等，2009；舍建忠等，2009；楊萬志等，2013)從區(qū)域構(gòu)造、成礦地質(zhì)條件、地球化學(xué)特征及找礦標(biāo)志等方面研究了“黃羊嶺銻-汞-金-銅-鎳-多金屬成礦帶”及其成礦帶內(nèi)多個典型礦床，為該區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)資源的研究奠定了一定的基礎(chǔ)。最近，筆者參與該地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查過程中，在民豐縣城南東側(cè)約130 km、黃羊嶺銻礦床南西側(cè)約50 km處發(fā)現(xiàn)了規(guī)模較大，礦化較好的枯水湖銻礦點。由于該區(qū)位于新疆西昆侖地區(qū)，自然條件惡劣，基礎(chǔ)地質(zhì)研究相對薄弱，筆者通過對枯水湖銻礦點野外地質(zhì)調(diào)查及礦石標(biāo)本觀察與鑒定，查明礦石成分、組構(gòu)特征，并淺析其成因，豐富該區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)資料，為今后的找礦工作提供相應(yīng)參考。

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)

西昆侖處于古亞洲和特提斯兩大構(gòu)造域的結(jié)合部，位于興都庫什-帕米爾-昆侖晚古生代弧形構(gòu)造成礦帶東翼，北臨塔里木板塊，南臨華南板塊，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿巖活動較頻繁，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越(李文淵等，2006)。

枯水湖銻礦點位于阿爾金斷裂(南東側(cè))、木孜塔格-中昆侖斷裂帶(南西側(cè))以及郭扎錯-西金烏蘭湖結(jié)合帶(北側(cè))三者交匯復(fù)合的三角形區(qū)域內(nèi)。區(qū)域構(gòu)造線方向總體呈北東東向(圖1)，區(qū)域上各級基底斷裂分布廣，期次多，繼承性強，成為深源物質(zhì)對流、巖漿-火山活動和礦質(zhì)熔漿上涌的集中通道，控制了巖漿-熱液成礦作用，造就了有利的成礦條件，區(qū)域上銻、汞、砷、金、鉛、鋅、銅、鐵等都有很好的找礦前景。區(qū)域地層主要為二疊系黃羊嶺組、三疊系巴顏喀拉組和臥龍崗組以及侏羅系葉爾羌群，均為較單一的碎屑巖建造。區(qū)域巖漿不甚發(fā)育，但出露有小規(guī)?；?、中性、酸性巖體，不排除其深部存在大巖基的可能性。

1.2 礦點地質(zhì)

枯水湖銻礦點出露地層主要為中二疊統(tǒng)黃羊嶺組上段(P2h1)、下段(P2h2)，地層走向總體呈北東—南西向，傾向為北西向和南東向，傾角32°～76°(圖2)。上段主要巖性組合為灰褐色長石巖屑砂巖、鈣質(zhì)巖屑砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，夾礫巖、砂礫巖、巖屑石英砂巖、透鏡狀生物屑灰?guī)r；下段主要巖性組合為灰綠色長石巖屑砂巖、粉砂巖、頁巖，夾礫巖、砂礫巖、硅質(zhì)巖等。此外，還發(fā)現(xiàn)有少量第四系，主要為殘坡積物和湖相沉積物。

該礦區(qū)北西側(cè)有零星火山巖出露，面積約1.0 km2，侵入于二疊系黃羊嶺組之中，中心相為霏細巖，邊緣相為英安巖、流紋巖。侵入巖亦有出露，主要分布于臥龍崗山脊一帶，侵入于中二疊統(tǒng)黃羊嶺組內(nèi)，其巖性為花崗斑巖和石英斑巖。另外，二疊系黃羊嶺地層中發(fā)育較多的花崗閃長巖脈、石英閃長玢巖脈、次生石英巖脈等。

該礦區(qū)小型褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造極發(fā)育，褶皺多被斷層疊加改造而不完整，構(gòu)造線總體呈北東—南西走向。礦區(qū)發(fā)育大量與北東—南西向主斷裂大致平行配套的淺表層次級斷裂，其均具有北北東—近東西向的左行走滑-逆斷層性質(zhì)。

主要斷裂有2條(F1、F2)及次級羽狀斷層4條。F1、F2為主要控礦斷裂，由此形成的北北東向剪張裂隙為含礦熱液提供了上升通道。目前，枯水湖銻礦點已發(fā)現(xiàn)4條規(guī)模較大的銻礦化帶(圖2)，長20～800 m，寬5～60 cm。礦化帶主要沿北東—南西走向的構(gòu)造破碎帶及其旁側(cè)次級羽狀斷裂中分布，礦化嚴格受斷裂構(gòu)造控制。

1.前寒武紀變質(zhì)巖系；2. 顯生宙沉積巖系；3. 超基性巖；4. 閃長巖類；5. 花崗巖類；6. 地質(zhì)界線；7. 主要斷裂；8.銻礦床(點)； ①.阿爾金斷裂；②.郭扎錯斷裂；③.阿什庫勒斷裂；④.其曼于特斷裂；⑤.蘇巴什斷裂；⑥.蘇巴什南斷裂；⑦.泉水溝斷裂圖1 新疆西昆侖枯水湖地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)楊萬志等，2013修改)Fig.1 Geological sketch map of Kushui Lake area of west Kunlun mountain in Xinjiang

2 礦石特征

2.1 礦石類型

以礦石自然類型為基礎(chǔ)，枯水湖銻礦點的礦石按其氧化程度分類可分為氧化礦石和硫化礦石；按礦石中主要有用組分進行分類分為銻礦石；按礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造可分為浸染狀礦石、塊狀礦石、角礫狀礦石、斑點(團塊)狀礦石、脈狀礦石等。

2.2 礦石成分

根據(jù)顯微鏡及電子探針的鑒定和分析結(jié)果，礦石中硫化礦物主要為輝銻礦，次要硫化礦物有毒砂、黃鐵礦等；(次生)氧化礦物主要有針鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、銻華、黃銻華等；脈石礦物以石英為主，以及少量方解石、絹云母、高嶺土等；另見少量副礦物——鋯石(圖3f)、金紅石等。從輝銻礦的電子探針分析數(shù)據(jù)(表1)可知，輝銻礦中均不同程度含有Hg、As等微量元素。

2.3 礦石構(gòu)造

通過對采集的各類典型礦石標(biāo)本進行詳細觀察與研究，按礦石構(gòu)造成因分類方法(盧靜文等，2010)，該礦點主要有充填(-交代)礦石構(gòu)造和少量風(fēng)化礦石構(gòu)造，主要的礦石構(gòu)造特征如下。

2.3.1 充填(-交代)礦石構(gòu)造

角礫狀構(gòu)造：圍巖或早期形成的礦石碎塊被后期的礦物集合體所膠結(jié)，形成角礫狀構(gòu)造，角礫間常伴隨出現(xiàn)晶洞或晶簇狀構(gòu)造(圖3a、圖3b)。此類構(gòu)造較為多見，沿構(gòu)造破碎帶分布，角礫大小不一，一般在0.5～3cm，棱角分明，少量有輕度磨圓現(xiàn)象；角礫成分主要為粉砂巖和少量泥灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖等，少量礦石標(biāo)本中可見硫化物角礫(輝銻礦+黃鐵礦+毒砂)；膠結(jié)物多為石英及少量方解石；后期石英集合體圍繞早期破碎的圍巖角礫膠結(jié)，形成環(huán)帶狀構(gòu)造；在角礫孔隙中亦可見輝銻礦、黃鐵礦、毒砂等硫化礦物，多呈半自形-他形晶產(chǎn)出。

1. 第四系；2. 中二疊統(tǒng)黃羊嶺組上段；3. 中二疊統(tǒng)黃羊嶺組下段；4. 實測斷層；5. 推測斷層；6. 銻礦脈(體)；7. 地層產(chǎn)狀圖2 枯水湖銻礦點地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological sketch map of the Kushui Lake Sb Occurrences

點號AsOSFeSeSbCuTeZnAgBaAuHgTotalD1150g10.710.0027.280.000.0069.950.020.000.030.000.000.100.0098.090D1153g1-10.850.0129.550.030.0068.770.000.000.000.020.000.000.7799.981D1153g1-20.840.0029.710.020.0069.000.050.000.000.000.000.000.75100.381PM05-g20-10.840.0027.860.010.0070.770.000.000.020.010.000.060.0799.589PM05-g20-20.950.0028.060.000.0071.190.010.000.000.000.000.000.01100.208

注：樣品由國土資源部釩鈦磁鐵礦綜合利用重點實驗室測試；“0.000值”表示含量低于EDS探頭檢測限。

晶洞及晶簇狀構(gòu)造：含輝銻礦熱液沿圍巖或礦石的較大裂隙、孔洞或角礫的孔隙充填，但空間未充滿，多見石英由洞壁想中間生長出較完好的晶形者，形成石英晶洞構(gòu)造(圖3a、圖3b)；輝銻礦晶體由洞壁向中間叢生，形成晶簇狀構(gòu)造。輝銻礦呈長柱狀產(chǎn)出，柱面具有明顯的縱紋，柱長可達2 cm，自形程度較高，定向性較好(圖3c)；另外，個別礦石標(biāo)本可見輝銻礦集合體呈放射狀產(chǎn)出(圖3d)。

脈狀構(gòu)造：(含礦)氣水熱液沿圍巖或早期形成的構(gòu)造裂隙充填，形成脈狀構(gòu)造(圖3e)。

浸染狀、斑點(團塊)狀構(gòu)造：礦石中少量(含量<30%)金屬礦物呈無定向性、星散狀分布，形成浸染狀、斑點狀構(gòu)造(圖3f)，金屬礦物與脈石礦物(石英、方解石)為同生關(guān)系；偶見金屬礦物聚集成團，形成團塊狀構(gòu)造，團塊大小1 cm×1 cm～2 cm×3 cm不等(圖3g)。

圖3 枯水湖銻礦點礦石手標(biāo)本照片F(xiàn)ig.3 The pictures of rock sample for the Kushui Lake Sb occurrences

塊狀構(gòu)造：礦石幾乎全部為金屬硫化礦物(輝銻礦、毒砂等)富集充填于構(gòu)造破碎帶中，組成無空洞的致密狀集合體，硫化礦物結(jié)晶顆粒粗大，一般在2～5mm(圖3h)。

2.3.2 風(fēng)化礦石構(gòu)造

原生礦石中星散分布的顆粒狀金屬硫化物(黃鐵礦、輝銻礦等)，受風(fēng)化淋濾作用，形成次生礦物(褐鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦、黃銻華、銻華等)呈松散的粉末(土)狀，形成粉末(土)狀構(gòu)造。具該類型構(gòu)造的礦石多形成于地表及淺地表。

2.4 礦石結(jié)構(gòu)

通過對該礦點礦石光薄片鏡下鑒定，礦石結(jié)構(gòu)按成因可分為：結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu)，壓力作用形成的結(jié)構(gòu)，以及交代作用形成的結(jié)構(gòu)，其中以結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu)為主。

2.4.1 結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu)

主要有自形晶結(jié)構(gòu)、半自形晶結(jié)構(gòu)、他形晶結(jié)構(gòu)。

自形晶結(jié)構(gòu)：該礦石結(jié)構(gòu)較多見，毒砂呈長柱狀自形晶產(chǎn)出，顯微鏡下可見典型的菱形截面(圖4a)，粒徑0.1～0.3mm，毒砂在硫化物礦床中常常生成較早，往往容易被后期(成礦)熱液溶蝕交代；輝銻礦按一定的結(jié)晶習(xí)性，沿兩相延長生長，呈長柱狀(0.5～1.2mm)自形晶分布于脈石礦物顆粒間隙中(圖4b)。另外，個別樣品在顯微鏡下可見自形程度較好的鋯石(圖4c)，晶體呈雙錐狀，粒徑0.05mm左右，疑似少量鋯石被石英包裹。

半自形晶結(jié)構(gòu)：該礦石結(jié)構(gòu)也較多見，常見輝銻礦呈半自形晶產(chǎn)出。如圖4d、圖4e所示，輝銻礦沿構(gòu)造裂隙(或脈石礦物顆粒間隙)充填，其晶粒只有部分平直晶面，其余晶面均為平緩無定向曲面。另外，在正交偏光鏡下，輝銻礦的聚片雙晶現(xiàn)象多見(圖4d)。

他形晶結(jié)構(gòu)：多見輝銻礦呈不規(guī)則他形粒狀產(chǎn)于脈石礦物顆粒間隙中，晶粒幾乎沒有完整的晶面，晶面多為平緩無定向曲面(圖4a、圖4c)。

2.4.2 壓力作用形成的結(jié)構(gòu)

主要有揉皺結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。

輝銻礦晶體受構(gòu)造應(yīng)力作用發(fā)生彎曲、變形，形成揉皺結(jié)構(gòu)(圖4f)，個別輝銻礦晶粒具有波狀消光現(xiàn)象，可能受后期構(gòu)造應(yīng)力作用，使輝銻礦晶格發(fā)生錯動所致；當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力作用強烈，輝銻礦、毒砂、石英等礦物顆粒均發(fā)生破裂(粒度縮減)，碎裂后的礦物顆粒具棱角狀，形成碎裂結(jié)構(gòu)。

2.4.3 交代作用形成的結(jié)構(gòu)

主要有侵蝕結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)。

侵蝕結(jié)構(gòu)：后期生成的礦物沿早期生成的自形晶毒砂顆粒的外緣、裂隙輕度侵蝕(交代)，形成鋸齒狀、港灣狀、半島狀(圖4a)。

假象結(jié)構(gòu)：早期生成的黃鐵礦被后期生成的赤鐵礦所徹底交代，并保留了早期黃鐵礦的立方體晶型。

3 礦點(礦)成因淺析

3.1 成礦期次

根據(jù)對枯水湖銻礦點野外地質(zhì)調(diào)查并結(jié)合礦石類型、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦石成分、礦物共生組合等特征，將該礦點可大致劃分出4個成巖(礦)時期和至少1個構(gòu)造活動期，成礦期次及主要礦物生成順序如表2所示。

表2 成礦期次及主要礦物生成順序簡表

Tab. 2 Periods and stages of mineralization and their main mineral sequence

區(qū)域上有多條深大斷裂從此經(jīng)過，次級斷裂也較發(fā)育，且區(qū)內(nèi)基性、中性、酸性巖支、巖株均有出露，雖出露規(guī)模不大，但不排除其深部存在大巖基的可能性。而全球銻的成礦被認為與深部動力或巖漿過程存在重要的聯(lián)系(易建斌，1994)，小巖體也可以成大礦(湯中立等，2012；李世金等，2012)。這些構(gòu)造-巖漿活動可為本區(qū)銻礦的形成提供必要的導(dǎo)礦、容礦空間和熱動力來源。

成礦前受構(gòu)造作用，圍巖地層發(fā)生破裂形成斷裂(良好的導(dǎo)礦、容礦空間)，與此同時斷裂中伴隨著大量構(gòu)造角礫的形成。在長期多階段構(gòu)造-巖漿作用下，地下水下滲，參與淺部-深部熱液環(huán)流，在環(huán)流過程中溶解、萃取圍巖地層中的主要成礦物質(zhì)(Sb、Hg、As等)形成含礦熱液(不排除有巖漿熱液混入并帶入成礦物質(zhì)的可能性)。含礦熱液在熱動力作用下沿構(gòu)造裂隙向淺部運移，由于物理化學(xué)條件發(fā)生改變，含礦熱液中的成礦物質(zhì)開始卸載，便在斷裂(構(gòu)造破碎帶)中發(fā)生充填(-交代)作用，形成以硅化、方解石化等為主的近礦圍巖蝕變帶，并在有利成礦物質(zhì)沉淀的部位富集成礦，形成以充填(-交代)礦石組構(gòu)特征為主的輝銻礦礦石。

圖4 枯水湖銻礦點礦石結(jié)構(gòu)照片F(xiàn)ig.4 The pictures of ore texture for the Kushui Lake Sb occurrences

在構(gòu)造運動作用下地表抬升，地表在長時間風(fēng)化剝蝕后，深部礦體(脈)逐步接近地表，甚至出露地表，在表生氧化作用下，金屬硫化物逐漸被氧化成金屬氧化物，如赤鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦、黃銻華等。

3.2 相鄰礦床對比研究

在對枯水湖銻礦點成因淺析的基礎(chǔ)上，通過

與相鄰的黃羊嶺銻礦床、臥龍崗銻礦床、盼水河銻礦床進行地質(zhì)特征對比，發(fā)現(xiàn)枯水湖銻礦點與相鄰3個銻礦床在成礦背景、容礦地層、控礦構(gòu)造、礦石成分、礦石組構(gòu)、圍巖蝕變等方面，均具有較高的相似性(表3)，可初步認為上述4個礦床(點)同屬一個成礦系統(tǒng)。此外，該區(qū)域具有良好的成礦地質(zhì)條件，且已圈定多個良好的低溫Sb、Hg、As元素綜合異常帶*呂金剛，魏俊.新疆民豐黃羊嶺銻礦調(diào)查評價成果報告，2009.(楊萬志等，2013)，未來找礦潛力巨大。

表3 枯水湖銻礦點與相鄰銻礦床地質(zhì)特征對比表Tab. 3 Comparison about geological characteristics of adjacent Sb deposits with Kushui Lake Sb occurrences

4 結(jié)論

(1)通過對枯水湖銻礦點各類典型礦石標(biāo)本詳細觀察與鑒定，查明礦石主要有角礫狀、晶洞-晶簇狀、脈狀、塊狀等構(gòu)造及自形晶、半自形晶、他形晶、揉皺、碎裂、侵蝕等結(jié)構(gòu)；認為礦石具有低溫?zé)嵋撼涮?-交代)作用形成的組構(gòu)特征。

(2)該銻礦點的成礦地質(zhì)特征與相鄰的3個銻礦床在成礦背景、容礦圍巖、控礦構(gòu)造、礦石成分、礦石組構(gòu)、圍巖蝕變等方面，均具有較高的相似性，應(yīng)該同屬一個成礦系統(tǒng)。

(3)該銻礦點(床)為受構(gòu)造(-巖漿)活動控制的低溫?zé)嵋撼涮?交代)型礦點(床)。

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Ore Characteristics and Genesis of Sb Ore Deposit in Kushui Lake, Minfeng County, Xinjiang

LAI Yang, GONG Daxing, ZHOU Yu, ZHOU Jiayun

(Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Chengdu 610041, Sichuan, China)

The Sb ore occurrence of Kushui lake is located about 130 km southeast to Minfeng County, and about 50 km southwest to the Huangyangling Sb ore occurrence. Tectonically, the Kushui lake Sb ore occurrence is located in the triangle region of the intersection of Altyn fault(south-east side), Mid-Kunlun fault zone (south-west side), and Guozhacuo-Xijinwulan lake combined belt(north side). The area has favorable ore-forming geological conditions and great prospecting potential. The study clarified the characteristics of field mineralization belt distribution, ore composition, fabric characteristics formed by backfilling(metasomatism) of epithermal solution, and roughly marked out four diagenetic(minerogenetic) periods and at least one tectonic activity period, based on the survey of the field geological investigation, identification of mineral hand samples, thin sections and light sections. In addition, comparative study on mineralization and geological characteristics of the Sb occurrence with the adjacent three Sb deposits were conducted, and it is preliminary concluded that the four deposits should belong to the same metallogenic system. The occurrence is low temperature hydrothermal filling or metasomatism deposit controlled by the tectonic or magmatic activities.

Sb ore deposit; ore fabric; deposit genesis; Kushui Lake; Xinjiang

2015-02-10;

2015-04-29

中國地質(zhì)調(diào)查局項目“新疆回風(fēng)口地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查”(12120113046000)

賴楊(1987-)，男，碩士，助理工程師，從事工藝礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)研究。E-mail: 772459504@qq.com

P618.66

A

1009-6248(2015)03-0280-09