宋冬梅
(新疆地質(zhì)勘查開(kāi)發(fā)局第十一地質(zhì)大隊(duì),新疆昌吉831100)
新疆巴里坤縣大紅山銅金礦床地質(zhì)特征
宋冬梅*
(新疆地質(zhì)勘查開(kāi)發(fā)局第十一地質(zhì)大隊(duì),新疆昌吉831100)
通過(guò)對(duì)礦床的成礦地質(zhì)條件、控礦因素和物質(zhì)組分的分析研究,認(rèn)為該礦床具多期多種礦化特點(diǎn),金礦體具有中酸性侵入體接觸帶型金礦的特點(diǎn)又具有破碎蝕變巖型金礦的特點(diǎn),銅礦體屬斑巖型銅礦。礦化可劃分為兩期,早期與次生石英巖同期,有金、銅形成;晚期成礦熱液繼續(xù)沿網(wǎng)狀微裂隙或破碎帶上升,在石英閃長(zhǎng)巖體頂部微裂隙系統(tǒng)中使早期銅礦化進(jìn)一步富集而形成銅礦體,同時(shí)含礦熱液沿構(gòu)造裂隙進(jìn)一步富集形成金礦體。
破碎蝕變巖型金礦;斑巖型銅礦;大紅山
大紅山銅金礦床是2004年發(fā)現(xiàn)的,礦床含金、銅礦種,資源遠(yuǎn)景可觀,通過(guò)深入研究可能成為中小型工業(yè)礦床。
該論文從基礎(chǔ)地質(zhì)研究入手,來(lái)提高礦床的研究程度,同時(shí)通過(guò)分析該礦床所表現(xiàn)出來(lái)的各種找礦信息,總結(jié)歸納出該礦床的找礦模式,為尋找類似礦床提供找礦標(biāo)志和理論依據(jù),具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
大紅山銅金礦床處于哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾板塊(Ⅰ級(jí)構(gòu)造單元)內(nèi)準(zhǔn)噶爾微板塊(Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元)唐巴勒—卡拉麥里古生代復(fù)合溝弧帶(Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元)內(nèi),區(qū)域上處于東準(zhǔn)噶爾金鉻鐵銅錫汞、石墨、天然氣、煤成礦帶之莫?dú)J烏拉金銅鐵鋅多金屬成礦亞帶,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,礦產(chǎn)資源豐富,礦種齊全,配套性好。礦床產(chǎn)于下石炭統(tǒng)姜巴斯套組(C1j)和華力西晚期石英閃長(zhǎng)巖體中(圖1)。
2.1礦區(qū)地層
礦區(qū)內(nèi)出露地層為下石炭統(tǒng)姜巴斯套組(C1j),按巖性可分為2個(gè)巖性段。
2.1.1下石炭統(tǒng)姜巴斯套組第一巖性段(C1ja)
分布于礦區(qū)南部和中部,主要巖性為灰綠色凝灰質(zhì)粉砂巖、蝕變凝灰?guī)r。巖石由于受構(gòu)造和巖漿熱液作用,多強(qiáng)烈的破碎及蝕變,原巖結(jié)構(gòu)及物質(zhì)組分不易辨認(rèn)。
2.1.2下石炭統(tǒng)姜巴斯套組第二巖性段(C1jb)
分布于礦區(qū)北西部,主要巖性為細(xì)—粗粒巖屑砂巖及少量凝灰?guī)r。
2.2構(gòu)造
礦區(qū)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,其中主要斷裂有2組:即北西西—南東東向斷裂、北北西向斷裂。由于斷裂變動(dòng)是長(zhǎng)期的,不但貫通巖漿活動(dòng)和成礦作用的全過(guò)程,而且在成礦之后還在強(qiáng)烈地活動(dòng)著。
2.2.1北西西—南東東向斷裂(F1、F2)
該組斷裂有F1、F2兩條,為礦區(qū)主干斷裂,走向110°~125°,傾向33°左右,傾角60°。平面上呈線狀或舒緩波狀,橫貫整個(gè)預(yù)查區(qū),礦區(qū)可見(jiàn)長(zhǎng)度4.5km,斷裂帶寬10~30m,斷裂兩側(cè)巖石發(fā)生強(qiáng)烈的碎裂巖化、綠泥石化、褐鐵礦化。
2.2.2北北西向斷裂(F3)
該斷裂分布在礦區(qū)的中部,走向320°~340°,傾向60°,傾角70°~80°,斷層破碎帶寬20m左右。斷裂破碎帶內(nèi)巖石鉀化、綠簾石化、碳酸鹽化發(fā)育。該斷裂明顯錯(cuò)斷地表蝕變帶,局部可見(jiàn)斷裂破碎帶內(nèi)殘留少量蝕變體。
2.3巖漿活動(dòng)
礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,侵入巖分布廣泛,占礦區(qū)面積的50%左右。巖石類型為華力西晚期石英閃長(zhǎng)巖,其次礦區(qū)內(nèi)沿北西西向構(gòu)造展布的花崗斑巖脈和酸性巖脈發(fā)育。通過(guò)測(cè)制地化剖面巖基巖光譜結(jié)果統(tǒng)石計(jì)分析:Au在石英閃長(zhǎng)巖平均值為1.63×10-9,比區(qū)域背景平均值1.87×10-9略低;Cu在石英閃長(zhǎng)巖為147.94×10-6,比區(qū)域背景平均值30.90×10-6明顯增高,說(shuō)明石英閃長(zhǎng)巖可能為銅礦的形成提供了物質(zhì)來(lái)源。
圖1 新疆巴里坤縣大紅山銅金礦區(qū)平面地質(zhì)草圖
2.3.1石英閃長(zhǎng)巖巖石化學(xué)特征
礦區(qū)內(nèi)石英閃長(zhǎng)巖里特曼指數(shù)σ=0.39~3.18,按巖漿巖化學(xué)分類屬亞堿性系列鈣堿性巖石。巖石化學(xué)特征見(jiàn)表1。
表1 石英閃長(zhǎng)巖巖石化學(xué)特征表
2.3.2副礦物特征
巖石內(nèi)副礦物主要有磁鐵礦(1%~2%)、黃鐵礦(1%)、褐鐵礦(2%)、黃鉀鐵礬(2%~3%)、榍石(小于1%)、方解石(1%)及綠簾石(10%~15%)、綠泥石(10%~30%)。
2.3.3微量元素特征
強(qiáng)不相容元素主要有Rb、Ba、Th,中等不相容元素主要有Sr、Ta,中等不相容元素Sr、Ta,Rb、Th表現(xiàn)為相對(duì)富集。
2.4變質(zhì)作用及變質(zhì)巖
礦區(qū)變質(zhì)作用不發(fā)育,下石炭統(tǒng)姜巴斯套組巖石變質(zhì)程度較低,為一套淺變質(zhì)礦物組合:絹云母+綠泥石+綠簾石+石英,為低綠片巖相,變質(zhì)作用類型主要有動(dòng)力變質(zhì)作用和氣成熱液變質(zhì)作用。
礦區(qū)動(dòng)力變質(zhì)巖分布較為廣泛,是動(dòng)力變質(zhì)作用的產(chǎn)物,主要分布于構(gòu)造強(qiáng)烈部位或擠壓破碎帶中。巖石類型主要以閃長(zhǎng)質(zhì)碎斑巖、閃長(zhǎng)質(zhì)碎裂巖為主,其變質(zhì)程度較低,大部分巖石保留有原巖特征。氣成熱液變質(zhì)巖以殘留體形式在巖體中出露,巖石類型為次生石英巖,為礦區(qū)內(nèi)賦金礦巖石。
礦體集中分布于礦區(qū)中、東部,主要賦存于下石炭統(tǒng)姜巴斯套組(C1j)和華力西晚期石英閃長(zhǎng)巖體中。
3.1礦化特征
3.1.1礦區(qū)金礦體
礦區(qū)內(nèi)圈定出了8個(gè)金礦體,其中Au-1、Au-2金礦體規(guī)模較大,地質(zhì)特征如下:
Au-1號(hào)金礦體:礦體地表呈脈狀產(chǎn)出控制(含外推部分)長(zhǎng)43m,寬6m。礦體地表金平均品位3.74×10-6,礦體頂板巖性為灰褐色蝕變次生石英巖。
Au-2號(hào)金礦體:礦體地表呈脈狀產(chǎn)出,控制長(zhǎng)度70m,平均視厚度為3.47m。礦體平均品位7.11×10-6,礦體頂、底板巖性均為灰褐色褐鐵礦化次生石英巖。
3.1.2礦區(qū)銅礦體
礦區(qū)內(nèi)共圈定出了5個(gè)銅礦體,均為盲礦體,其中銅平均品位0.24%~0.33%,伴生金平均品位為(0.13~0.54)×10-6,賦礦巖石為灰褐色褐鐵礦化石英閃長(zhǎng)巖。
3.1.3圍巖蝕變
礦區(qū)內(nèi)石英閃長(zhǎng)巖多發(fā)生硅化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化蝕變,局部有零星孔雀石化、藍(lán)銅礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化;次生石英巖可見(jiàn)內(nèi)石英網(wǎng)脈發(fā)育,絹云母化、硅化、黃鐵礦化、黃鉀鐵礬化強(qiáng)烈;凝灰質(zhì)粉砂巖、凝灰?guī)r局部具綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化蝕變;霏細(xì)(斑)巖脈局部硅化、黃鉀鐵礬化、褐鐵礦化強(qiáng)烈,部分已變?yōu)榇紊r。
3.2控礦因素
3.2.1構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用
礦區(qū)具代表性的主斷裂F1、F2只相距百余米,為含礦熱液運(yùn)移的主要通道。同時(shí)F1、F2斷裂的次一級(jí)構(gòu)造和華力西中期石英閃長(zhǎng)巖侵入體接觸帶及其微裂隙系統(tǒng)為礦質(zhì)的儲(chǔ)存和富集提供了良好的空間條件。
3.2.2巖漿巖對(duì)成礦的控制作用
華力西中期石英閃長(zhǎng)巖侵入體為金、銅成礦提供了熱源和成礦熱液。
礦區(qū)內(nèi)已圈定的金礦體主要產(chǎn)于石英閃長(zhǎng)巖與地層的外接觸帶的次生石英巖中。石英閃長(zhǎng)巖體內(nèi)的金礦是含礦熱液沿巖體破碎帶充填的產(chǎn)物。
3.2.3地層因素
通過(guò)對(duì)礦區(qū)地層基巖光譜結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析,下石炭統(tǒng)姜巴斯陶組地層凝灰?guī)r中金的平均含量為2.10×10-9,金的背景值為1×10-9,可見(jiàn)姜巴斯陶組地層中凝灰?guī)r為成礦提供了一定的物質(zhì)來(lái)源。
3.3礦床成因分析
通過(guò)對(duì)礦體特征和控礦因素的分析,礦體具有如下特征:
(1)金礦礦石構(gòu)造主要為碎裂細(xì)脈—網(wǎng)脈狀構(gòu)造,銅礦石為星散浸染狀、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。
(2)金礦體均處于北西西向斷裂的上、下盤而靠進(jìn)斷裂面附近的張性裂隙中;銅礦體產(chǎn)于石英閃長(zhǎng)巖體頂部微裂隙系統(tǒng)中。
(3)礦區(qū)內(nèi)石英閃長(zhǎng)巖體侵位是引發(fā)成礦最重要的前提,它有利與花崗質(zhì)巖漿中揮發(fā)相達(dá)到飽和或過(guò)飽和,進(jìn)而引起花崗質(zhì)巖漿發(fā)生二次沸騰,揮發(fā)相上升集中于石英閃長(zhǎng)巖體的頂部,由于體積膨脹,產(chǎn)生機(jī)械能,從而在石英閃長(zhǎng)巖體的頂部和圍巖中產(chǎn)生許多網(wǎng)狀微裂隙,同時(shí)在巖體的頂部和圍巖中發(fā)生交代作用形成次生石英巖,礦質(zhì)初步富集。
(4)次生石英巖蝕變類型主要為絹云母化、硅化、黃鐵礦化、黃鉀鐵礬化、高嶺土化,是中—低溫?zé)嵋鹤饔玫漠a(chǎn)物,黃鉀鐵礬化、高嶺土化多疊加于構(gòu)造破碎帶之上。
(5)礦區(qū)內(nèi)石英閃長(zhǎng)巖內(nèi)接觸帶普遍硅化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化;外接觸帶綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化發(fā)育。
綜合以上特征說(shuō)明該礦床具多期多種礦化特點(diǎn),金礦體具有中酸性侵入體接觸帶型金礦的特點(diǎn)又具有破碎蝕變巖型金礦的特點(diǎn);銅礦體屬斑巖型銅礦。
[1]唐興國(guó),等.新疆巴里坤縣大紅山銅金礦預(yù)查報(bào)告[R].2006.
[2]芮宗瑤,黃崇軻,齊國(guó)明,徐玨,張洪濤,等.中國(guó)斑巖銅(鉬)礦床[M].地質(zhì)出版社,1984.
[3]劉德權(quán),唐延齡,周汝洪.中國(guó)新疆礦床成礦系列[M].地質(zhì)出版社,1996.
[4]張良臣,劉德權(quán),等.中國(guó)新疆優(yōu)勢(shì)金屬礦產(chǎn)成礦規(guī)律[M].地質(zhì)出版社,2003.
[5]中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦床地質(zhì)研究所.中國(guó)礦床學(xué)[C]//紀(jì)念謝家榮誕辰90周年文集,北京:學(xué)術(shù)書刊出版社,1989.
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A
1004-5716(2015)07-0100-03
2014-07-23
2014-08-04
宋冬梅(1982-),女(漢族),新疆昌吉人,工程師,現(xiàn)從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。