祁萬修,張萬杰,劉 偉
(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊,新疆 烏魯木齊 830013)
阿爾金地區(qū)礦產(chǎn)資源十分豐富,成因復雜、多期成礦作用明顯。其東段目前已發(fā)現(xiàn)的主要礦產(chǎn)有鐵、銅、銅多金屬、銅鋅、鉛鋅、金等,呈現(xiàn)出成群、呈帶分布特征,分布受地層、巖石、構(gòu)造和變質(zhì)作用等因素控制。該區(qū)大地構(gòu)造位于塔里木陸塊的東南緣,其北以阿爾金北緣斷裂與敦煌地塊相鄰;其西緣以北東向且末斷裂為界,與塔里木陸塊相鄰;其東南緣以北東東向阿爾金斷裂與祁曼塔格成礦帶相鄰。自太古代以來,經(jīng)歷了不同構(gòu)造環(huán)境、不同性質(zhì)盆地的沉積作用;不同期次、不同層次的變質(zhì)、變形;不同類型的巖漿活動和不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造;相應(yīng)的成礦作用也不同,形成了不同的礦床及礦床類型。
太古界、長城系、薊縣系地層對金和放射性元素成礦有利。在太古界地層分布眾多金異常,通過異常檢查發(fā)現(xiàn)大平溝金礦,其物質(zhì)來源可能與火山巖有關(guān)。太古界地層分布有很多放射性異常,鈾的物質(zhì)來源與火山巖有關(guān),鈾集中形成異常與混合巖化作用密切[1]。
中元古代地層層位直接控制礦床的產(chǎn)出和礦體的定位,體現(xiàn)在熱水沉積礦產(chǎn)中。比如蘆草溝鉛礦床,為-套正常沉積淺變質(zhì)的碎屑巖夾碳酸鹽巖建造[2],具有被動大陸邊緣沉積特征。噴流的熱水流體聚集于海底洼地內(nèi),這種洼地是被動大陸邊緣裂解拉張作用形成的斷陷盆地的一部分。礦液運移、噴發(fā)的通道可能就是斷陷盆地內(nèi)及邊部發(fā)育的同生斷層。礦床的直接圍巖炭質(zhì)板巖(炭質(zhì)片巖)和大理巖化灰?guī)r均為原地細粒沉積巖地層,指示平靜、低能量的靜海古地理沉積環(huán)境。
寒武系地層對鐵、銅、鉛、鋅、金、銀成礦十分有利[2]。該地層中分布有眾多鐵和銅族元素異常,經(jīng)過進一步工作,在寒武系喀拉大灣組地層中發(fā)現(xiàn)了眾多鐵、銅多金屬礦床、礦(化)點,如:喀臘達坂西大型鉛鋅礦床、喀臘達坂中型鉛鋅礦床、拉配泉銅礦、翠嶺中型銅鋅礦、更新溝小型鋅礦等,均受喀拉大灣組地層層位控制。在寒武系塔什布拉克組地層中發(fā)現(xiàn)了多處鐵礦床、礦點,如:英格布拉克鐵礦、萬榮鐵礦、617鐵礦點、618鐵礦點等,均受塔什布拉克組地層層位控制。追究其物質(zhì)來源與火山作用有關(guān),明顯受地層層位控制。
有利的賦礦地層及建造為薊縣系金雁山組、薊縣系木孜薩依組、下-中寒武統(tǒng)喀拉大灣組和上寒武統(tǒng)塔什布拉克組。下-中寒武統(tǒng)喀拉大灣組為一套中酸性-中基性火山巖、火山碎屑巖夾碎屑巖建造,是本區(qū)含鐵、鉛鋅多金屬礦的重要層位和含礦建造。上寒武統(tǒng)塔什布拉克組為一套碎屑巖-碳酸鹽夾火山-火山碎屑巖建造,為區(qū)內(nèi)主要含鐵沉積層位和建造[2]。薊縣系金雁山組為一套碳酸鹽建造,喀臘大灣西鉛鋅礦床產(chǎn)于該組碳酸鹽建造內(nèi)。木孜薩依組為一套細碎屑巖建造,已發(fā)現(xiàn)的碎石灘鉛礦化點、蘆草溝鉛礦、片石山鉛礦、片石山東銅礦均產(chǎn)于該組細碎屑巖建造內(nèi)[2]。
區(qū)域上分布的超基性巖帶,時代主要為薊縣紀。在紅柳溝超基性巖帶中發(fā)現(xiàn)的多處鉻鐵礦點、礦化點受超基性巖控制,均與化探鉻、鎳、鈷異常吻合[1]。石棉礦也與超基性巖有關(guān)。拉配泉一帶超基性巖帶也有銅、鉻、鎳異常與銅、鉻、鎳礦化。薊縣紀輝長巖內(nèi)已發(fā)現(xiàn)卓阿布拉克銅礦,奧陶紀似斑狀二長花崗巖內(nèi)已發(fā)現(xiàn)巖漿期后熱液型阿北銀鉛礦,奧陶紀石英閃長巖內(nèi)已發(fā)現(xiàn)喀臘大灣矽卡巖型鉬(鎢)礦[3-5]。這些礦床(點)及鎢、錫、鉬異常均與不同時代不同性質(zhì)的巖體關(guān)系十分密切,多為不同礦種的成礦母巖。另外,稀有稀土元素異常分布與偉晶巖、混合巖發(fā)育地段相吻合,同時在異常中發(fā)現(xiàn)一些放射性礦點。石英脈及熱液活動強烈的構(gòu)造蝕變帶分布有金、銅異常,目前已發(fā)現(xiàn)的金、銅礦(化)點多與石英脈關(guān)系密切。
本區(qū)是在古陸核為結(jié)晶軸心的基礎(chǔ)上,拉張-閉合,再拉張-閉合等演化,發(fā)生了各種有利的火山沉積建造,構(gòu)成了該區(qū)中元古代與早古生代成礦作用的多樣性和復雜性。由于長期構(gòu)造運動的影響,區(qū)內(nèi)斷裂等構(gòu)造較發(fā)育,區(qū)域構(gòu)造線方向呈近EW向和近NW向。構(gòu)造不僅控制了區(qū)域上地層的分布,也同時對礦產(chǎn)有主導性控制作用,不同構(gòu)造單元成礦作用不同,不同性質(zhì)的構(gòu)造控礦特征也不一樣。研究表明[3]:島弧構(gòu)造環(huán)境控制與中酸性火山巖有關(guān)的塊狀硫化物礦床,弧盆過渡帶構(gòu)造環(huán)境控制與中基性火山巖有關(guān)的鐵礦床,盆地環(huán)境控制與沉積巖有關(guān)的硅鐵建造型鐵礦床[6]。薊縣系含鉻鐵礦的基性-超基性巖則直接產(chǎn)在深斷裂帶中,寒武系火山巖中的銅多金屬礦、鐵礦也在深斷裂旁側(cè),薊縣系基性-超基性巖中的銅礦點產(chǎn)在阿爾金北緣大斷裂帶中。含稀有、稀土和放射性元素的花崗巖,在空間上也緊依深斷裂的次級斷裂分布。中生代斷陷盆地中侏羅系含煤地層也受構(gòu)造控制。小的褶皺、斷裂常與具體的礦床、礦(化)點關(guān)系密切。綜觀該區(qū)主要斷裂構(gòu)造,阿爾金北緣斷裂、紅柳溝-拉配泉斷裂、阿爾金大斷裂及其次級斷裂、韌性剪切帶強烈活動,控制了金、銅多金屬礦產(chǎn)和鐵礦的成礦作用和區(qū)域礦產(chǎn)分布。
與成礦有關(guān)的變質(zhì)作用主要為區(qū)域變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用[1,2],區(qū)域變質(zhì)作用在太古界地層形成角閃巖及高綠片巖相變質(zhì)建造;在古生代地層形成低綠片巖相變質(zhì)建造。動力變質(zhì)作用,主要沿著大斷裂分布,具體形成一系列碎裂巖。氣-液變質(zhì)作用多發(fā)生在巖體周圍,其圍巖為活動性強的碳酸鹽巖,圍巖蝕變有矽卡巖化、蛇紋石化、透閃-透輝石化、白云大理巖化、角巖化、綠泥石化、陽起石化、綠簾石化、石榴石化等。變質(zhì)作用使巖石中的有用組份發(fā)生強烈的改造或活化轉(zhuǎn)移而富集成為礦床,或在侵入巖接觸帶中,由巖漿熱變質(zhì)及含礦高溫汽水溶液相互作用而生成礦床。與成礦關(guān)系密切的是綠片巖相。
不論是元古界金礦還是寒武系的沉積鐵礦、銅多金屬礦、銅礦,都在區(qū)域變質(zhì)作用下受到了改造,發(fā)生成礦物質(zhì)遷移聚集和重結(jié)晶。如:英格布拉克鐵礦由赤鐵礦變?yōu)殓R鐵礦和磁鐵礦,同時形成條帶狀構(gòu)造,即條帶狀磁鐵礦或含鐵石英巖、磁鐵綠泥石片巖、磁鐵綠泥石英片巖。喀臘達坂西鉛鋅礦床、喀臘達坂鉛鋅礦床等的形成在一定程度上也受到區(qū)域變質(zhì)作用改造而富集成礦的。
綜上,阿爾金地區(qū)地質(zhì)條件復雜,蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源,尤其是鉛鋅、鐵、銅、金、銀等金屬和貴金屬資源。不同類型礦床主要受控于地層、建造、巖漿巖、構(gòu)造及變質(zhì)作用等因素。
為了更好的發(fā)現(xiàn)這些礦產(chǎn)資源,實現(xiàn)用最小的投入獲取最大的找礦成果,本文結(jié)合自己的工作對該區(qū)礦產(chǎn)控礦地質(zhì)作用進行了深入的研究,進而詳細的分析了該區(qū)的找礦條件和控礦因素,為該區(qū)實現(xiàn)地質(zhì)找礦重大突破提供參考。