首页 > 范文大全 > 正文

新疆阿克阔依金矿地质特征及成矿规律浅析

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了一篇新疆阿克阔依金矿地质特征及成矿规律浅析范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

[摘要]阿克阔依金矿位于准噶尔盆地西北缘,区内热液蚀变强烈,构造十分发育,具有较大找矿潜力。目前,该区已发现金矿脉数条,均为石英脉型金矿。其分布受NE向构造控制,在矿脉走向和倾向上均平行排列且矿脉有成群出现的特点。根据矿区矿体产出、赋存特征及成矿规律,认为该区首先应在寻找北东向构造和隐伏构造上下功夫;其次,矿区西部为金富集区,应加大工作力度;再次,对于本区石英脉或硅化带出露地段应特别加以注意。

[关键词]地质特征 成矿规律 阿克阔依 西准噶尔 新疆

[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-1-3

阿克阔依金矿位于准噶尔盆地西北边缘,扎伊尔山东段,行政区划属新疆塔城地区托里县管辖。西准噶尔地区自清代就有采金历史,目前已发现金矿床、矿点和矿化点多处,包括哈图大型金矿以及包古图阔个沙也、萨尔托海、宝贝等中小型金矿。有关该地区,国内众多学者做了多方面研究,包括区域地球化学(范宏伟等,1998;王莉娟等, 2005)、成矿规律(沈远超等,1993;张凤军,2009)、成矿预测(荆福建,2000;张超等,2010)以及成矿模式对比(申萍等,2010)等。

阿克阔依金矿位于西准噶尔安齐成矿带的西延部位,目前,该矿区已发现7、9、33、35等金矿脉数条,均为石英脉夹蚀变岩型金矿,矿床规模已达中型。矿脉分布受NEE和EW向断裂控制,空间上呈平行排列和成群出现的特点。

1区域地质

本区所属大地构造位置为哈萨克斯坦―准噶尔板块中部,唐巴勒―卡拉麦里晚古生代复合沟弧带的西端。区域上为达拉布特晚古生代岛弧带,出露地层以石炭系为主,泥盆系少量;侏罗系、白垩系为陆相碎屑沉积,分布于盆地边缘,新近系、第四系分布于山前及沟谷地带。区内构造比较复杂,总体为一复式向斜,断裂发育,由南东向北西依次是达拉布特、萨尔托海、安齐和哈图4条大型断裂,组成一个大型推覆构造。区内岩浆活动频繁,从超基性岩到酸性岩均有分布,属华力西中晚期产物。岩性以花岗岩为主,超基性岩次之,基性岩仅有零星出露。与本区成矿有关的主要岩体有达尔布特超基性岩带、哈图、阿克巴斯套、庙尔沟等花岗岩体,均呈岩基分布。区域总的特征是:地层出露以古生界为主,由一套厚度巨大的优地槽浅海相细-极细的火山碎屑岩―陆源碎屑沉积岩组成;北东向断裂构造极为发育;岩浆活动频繁(图1)。

2矿区地质

阿克阔依金矿区内出露地层为海西期弧后构造层,是一套中基性火山-火山碎屑-陆缘碎屑岩建造。由下石炭统太勒古拉组(C1t)、包古图组(C1b)及中石炭统希贝库拉斯组(C2x)组成,第四系分布广泛。矿区内的主干断裂构造为安齐断裂带的西延部分,其次级断裂组成该区的构造格架,控制矿区矿脉(体)产出,发达的构造系统为成矿提供了空间。矿区南侧及东侧出露有与成矿有关的庙儿沟和阿克巴斯套海西期花岗岩体,受此影响,矿区内热液石英脉发育(图2)。

2.1地层

矿区北部主要由太勒古拉组(C1t)的凝灰岩、凝灰质粉砂岩及少量凝灰质长石石英砂岩、长石石英细砂岩、硅质岩组成,主要特点是层理不清或不具层理,岩性复杂、杂乱,具典型的火山碎屑沉积岩特征。中部为中石炭统希贝库拉斯组(C2x)的含砾粗砂岩、中粒砂岩、细砂岩及硅化细砂岩,局部地段出现角砾岩。南部为下石炭统包古图组(C1b)的凝灰质砂岩、凝灰质泥质砂岩夹透镜状凝灰质硅质粉砂岩、凝灰质长石石英细砂岩及薄层状凝灰质砂砾岩等,该组地层层理清楚,倾向北,倾角较陡,在70°以上。第四系大面积分布,厚度一般1~3m,由洪冲积层、残积层的沙土、钙质砾石及碎石组成。

2.2构造

矿区主干构造为北东向断裂体系,为安齐断裂西延部分。断层走向70°~85°,倾向多为北北西,倾角为75°左右,断裂长约20km,宽20~80m,最宽处可达100m以上,为压性、压扭性为主,断层片理发育,部分可见断层泥,控制矿体的产出。它的上下盘还有一些次级羽状断裂与主干断裂构成小角度斜交。其次为北东东向次级断裂,与主干断裂(北东向断裂)构成小角度斜交。该组断裂走向70°~80°,倾向北西,倾角65°~86°,断裂长300~2000m,宽1~10m,延深300~800m。该组断裂由破碎蚀变带夹石英脉组成,断裂面呈舒缓波状,而且石英脉多已碎裂,具较强褐铁矿化,说明断裂为压扭性,并多次活动。此断裂为矿区主含矿构造,7号、9号、33号、35号脉等矿脉均赋存于此构造中。此外近南北向断裂包括北北西向和北北东向,性质为张性、压性、压扭性,但以张性为主,均规模较小,与成矿关系不大,地表可见地质体被其错动、拖拽现象。

2.3岩浆岩

矿区侵入岩不发育,但火山活动频繁,矿区出露大量凝灰岩、凝灰质砂岩,且互层产出,说明火山活动具多期性。在各岩性段均有石英脉沿节理发育,部分石英脉与围岩接触带黄铁矿化发育(地表已风化成褐铁矿),说明两侧围岩有热液交代过程,同时热液对碎裂的岩石也起胶结作用。这些均表明矿区后期热液活动强烈,成矿条件优越。

2.4矿脉特征

矿区矿脉主要为7号脉、35号脉。下面分别介绍如下:

7号脉:矿脉控制长560m,控制斜深170m,平均宽1.37m,总体走向74°,倾向北,倾角51°~75°。矿脉类型为石英脉+破碎蚀变带,石英多为乳白色―灰白色,呈细脉状产出,地表出露的石英脉多为破碎状,初步认为是后期构造挤压破坏的结果,具星点状黄铁矿化。破碎蚀变带具高岭土化、黄铁矿化,厚度为0.73m~1.13m,矿体品位为1.67~9.83×10-6。

35号脉:矿脉类型为石英脉+破碎蚀变带型,矿脉追索长2200m,矿化带宽1~2m,最宽部位达2.30m,控制斜深160m,地表延长及向下延深均呈波状,地表具尖灭再现和分枝复合现象。走向75°,倾向北,倾角67°。石英为乳白色―灰白色,中粒结构,致密块状,油脂光泽,呈脉状产出,宽0.8~1.0m,具星点状黄铁矿化。破碎蚀变带具黄铁矿化、高岭土化、绢云母化。取基分样品位为0.24~22.5×10-6,单工程最高品位8.79×10-6。

其余矿脉特征如下表:

2.5矿石特征

阿克阔依金矿石主要有两种类型即石英脉型及破碎蚀变岩型,二者通常共生在同一断裂破碎带内,组成石英脉+破碎蚀变岩的混合型。含金石英脉型矿石普遍含金较高(约占矿石量70%),氧化面呈红褐色,新鲜面灰白色―白色;它形粒状结构或碎裂结构;浸染状构造或脉状构造,矿石由含金中―细粒石英脉及含金方解石石英脉组成。蚀变岩型矿石则普遍含金较低,灰黑色,碎裂状结构,浸染状或角砾状构造,主要由围岩蚀变形成。矿石因其围岩成份不同亦有差异,主要有黄铁矿化石英脉型、黄铁矿化蚀变岩型两种。矿石中金属矿物有:自然金(颗粒金、微粒金)、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、少量黄铜矿。非金属矿物有石英、方解石、绿泥石、绢云母,少量榍石、锆石。

2.6围岩蚀变

矿区围岩蚀变较发育,按成因可分为两大类蚀变:一类是地层在成岩阶段与火山活动过程中与火山热液有关的自变质作用,表现为面型的绿泥石化、绿帘石化、碧玉岩化、碳酸岩化等,该类蚀变与金矿化关系不大;另一类是沿构造破碎带发生的与火山活动后期或岩浆期后成矿热液有关的近矿热液蚀变作用,表现为线型的硅化、黄铁绢英岩化、赭石化、粘土化、高岭土化等,为一套中温热液蚀变组合,在矿区主要受控于北东东向构造断裂带中,该类蚀变与金矿关系密切。由于含矿热液多沿断裂破碎带中运移、沉淀、富集,因此在不同部位蚀变强度不同、蚀变的矿物组合不同。表现为由中心向外呈现一定的分带现象,依次为硅化带黄铁绢云岩化带粘土化带破碎角砾岩带。

3矿床成因及控矿因素

3.1矿床成因

综合分析阿克阔依金矿区域地质背景、矿床地质特征以及矿体特征,初步确定矿床的成因类型应属中低温热液充填石英脉+破碎蚀变岩型金矿床。

矿床形成于晚石炭―二叠纪的华力西构造运动晚期,受区域性东西向褶皱运动和断裂活动的影响,北东向的早期断裂开始复活,在华力西构造运动影响下多次活化,经过多次运动方式和力学性质的演变,逐渐成为区内主干构造,性质为压扭性逆推断裂,并为矿区的控矿构造,为金矿的形成提供了通道[8 10]。这个时期大量的构造活动为矿区提供了成矿热力条件,使庙儿沟花岗岩岩体部分活化,使岩体中的成矿组分汇集并沿导矿构造进入矿区,在有利部位富集成矿。

3.2控矿因素

本区金矿化与地层、构造有着密切的关系:

(1)北东向的基底性断裂是矿区主要断裂,它控制着区内低次序断裂展布和金矿脉的空间分布,既是本区主要的控岩构造又是控矿构造;(2)次级的北东东向构造角砾岩带严格控制了金矿体、矿化带的规模、形态及产状变化,是本区主要的导矿和容矿构造;(3)矿区南部的庙儿沟花岗岩岩体为矿区热源和部分成矿组分的来源;(4)包古图组地层中的砂岩是为该区主要赋矿岩层。

4成矿规律

经过近几年的工作,根据矿区矿体产出形态及赋存特征,认为该区成矿存在以下规律:

4.1矿体空间分布规律

矿区矿脉总体走向都为75°左右,基本上平行产出,主脉具平行展布,支脉却表现雁行式与主脉呈小角度斜交。如:33、34、35、9号脉,均具这些特点。从矿区(图2)图中明显可以看出,本区出露的矿点也基本呈平行产出,走向北东东方向。这也与该区主构造方向基本一致。

矿脉于地表沿断裂成断续的脉状展布,表现出尖灭再现、尖灭侧现特点。矿脉多成群分布,倾角较陡,在68°~85°之间,倾向北,向下具舒缓波状展布特征,如35、34、9号脉。

矿区矿脉或矿化显示西部多于东部,且较为集中。从地表以及深部看,东部矿脉品位连续且较为稳定,但规模不大;西部矿脉较多,规模较大,但矿脉品位连续性较差且不稳定。总体看,矿区西部成矿地质条件较东部为优越。

矿区内虽不存在岩浆岩,但火山活动频繁,出露大量凝灰岩、凝灰质砂岩并互层,且与哈图岩体、阿克巴斯套岩体、庙尔沟岩体距离在7-15km范围内,正处在花岗岩岩浆外接触处带上。这非常有利于矿体的形成。

4.2金富集规律

矿区金矿化类型有两种即石英脉型及破碎蚀变岩型,二者通常共生在同一断裂破碎带内,组成石英脉+破碎蚀变岩混合型。根据分析显示,含金石英脉矿石品位普遍高于破碎蚀变岩型矿石,石英脉型矿石氧化面呈黄褐色,新鲜面灰白色;具它形粒状结构或碎裂结构;浸染状构造或脉状构造,矿石由含金中―细粒石英脉及含金方解石石英脉组成。矿体之所以在石英脉中较为富集,这与金在岩浆溶液中的分离、迁移、富集、沉淀关系密切。

矿区蚀变主要为硅化、黄铁绢英岩化、赭石化,次为高岭土化,偶见绿泥石化。矿化较为简单,主要以褐铁矿化、黄铁矿化为主。在地表表现为岩石愈破碎,蚀愈强烈,金品位也就越高,反之,金品位就低。深部根据矿区见矿钻孔来看,也存在上述特点即蚀变与金品位成正比关系。

5讨论

矿体在空间上平行产出,是因为矿区主干构造为安齐断裂西延部分,其低序次断裂分布具有平行展布规律,部分还具有波状展布,且与次级断裂成小角度斜交。这些构造特点,造成矿体在空间分布上,主矿体呈平行产出,部分矿体呈分支复合格局。矿体在走向上断续分布,是由于矿脉不同位置,所受的应力性质不同,受张应力的位置出现了构造扩容区,成为矿脉有利产出部位,相反,矿脉中受压应力部位则不能形成矿体,仅为矿化地段或无矿带,这同矿脉中石英脉出露断续相对应。由于构造各部位受力状况不同,造成矿脉沿构造产出也呈断续性。造成矿脉或矿化显示西部较集中的原因是由于矿区西部构造较为发育(如图2),热液易沿构造脆弱部位上升,当物理化学条件适宜,有用组分便会析出沉淀成矿。

矿区内虽不存在岩浆岩,但矿区北有哈图岩体、东有阿克巴斯套岩体、南有庙尔沟岩体,且距离在7-15km范围内,正处在花岗岩岩浆外接触处带上。又据刘鹏鹗等《新疆西准噶尔金矿成矿规律及找矿靶区优选报告》,矿区含金石英脉的包裹体成分、同位素特征与庙儿沟岩体中的石英脉一致,由此可以认为岩体中石英脉与矿区石英脉同源[9],而岩体中石英脉显然是来源于花岗岩岩体。因此可以推断,本区金物质来源主要为岩体所提供。另外本区金成矿属中低温热液成矿,中低温热液成矿温度一般为100°-400°左右,而一般岩体内部和边部温度都高于此温度,尤其是出露规模较大的岩体,因此在岩体内部和边部金矿体均不易形成,远离岩体一定距离的外接触带温度一般较低,反而金矿体较易生成。

金的选择性富集,是由于晚石炭―二叠纪的华力西构造运动晚期,大量构造活动,为矿区提供了成矿热力条件,使庙儿沟花岗岩岩体部分活化,并使岩体中的硅质成矿组分汇集并沿断裂构造进入矿区,当物化条件改变时,则从中析出含金石英脉。这是造成含金石英脉矿石品位普遍高于破碎蚀变岩型矿石,使金富集具有选择性的原因。

综上所述,今后应首先在寻找北东向构造及隐伏构造上下功夫,以求在这些部位寻找到含金地质体。其次,矿区西部成矿潜力较大,应是今后工作重点。再次,由于矿区主要矿化类型为石英脉型,因此在本区石英脉或硅化带出露地段应特别加以注意。

参考文献

[1]范宏伟,金成伟,沈远超.新疆哈图金矿成矿流体地球化学[J].矿床地质,1998.17(2):135-147.

[2]荆福建.新疆托里齐求Ⅰ号金矿控矿构造研究[J].火山地质与矿产,2000. 21(1):56-60.

[3]申萍,沈远超.西准噶尔与环巴尔喀什斑岩型铜矿床成矿条件及成矿模式对比研究[J].岩石学报,2010.26(8):2299-2314.

[4]沈远超,金成伟.西准噶尔地区岩浆活动与金矿化作用[M].北京:科学出版社.1993.

[5]王莉娟,王玉往.新疆准噶尔盆地哈图金矿成矿流体的某些物理化学特征及与成矿关系[J].地质与勘探,2005.41(6):21-26.

[6]张超,赵娥,王科强,郭杏明,牛翠.新疆西准噶尔哈图-包古图地区金铜成矿条件及成矿预测[J].资源与产业,2010.4(12):46-52.

[7]张凤军.新疆托里县哈图齐求Ⅰ金矿安齐断裂与成矿分析[J].新疆有色金属,2009.增刊2:34-36.

[8]沈远超,金成伟.西准噶尔地区岩浆活动与金矿化作用[M].北京:科技出版社,1993.113~171.

[9]刘鹏鹗等.新疆西准噶尔金矿成矿规律及找矿靶区优选报告[M].1987.

[10]王治华等.新疆托理县安齐金成矿带成矿规律及找矿标志[J].地质与资源,2008.17(2):103-108.