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群沙拉吉里阿铜多金属矿地质地球化学特征及找矿标志

2018-11-21陈俊华王志亮田孝光

西部探矿工程 2018年12期
关键词:细粒闪长岩工区

李 康,陈俊华,王志亮,田孝光,金 川

(新疆维吾尔自治区地质矿产开发局第二地质大队,新疆喀什844000)

1 区域地质背景

工区位于西昆仑、喀喇昆仑、帕米尔三大构造单元的结合部位。大地构造位置:东北部属塔里木板块南缘活动带公格尔—喀拉塔什中间地块的西北段,西南部属华南板块羌塘微板块的一部分。工作区位于巴颜喀拉—松潘成矿省西昆仑南部乔戈里(陆缘盆地)Cu-Au矿带(Ⅷ-1-②),同时本带位于明铁盖铜、金、稀有金属矿化集中区,找矿前景良好。

2 矿区地质

2.1 矿区地层

矿区出露地层主要为中下侏罗统龙山组(J1-2l)和第西系(Q)。

中下侏罗统龙山组(J1-2l):是矿区地表出露的唯一地层单元,出露于工区北侧,地层总体呈一单斜构造,近东西向展布,倾向南西—南东,倾角在35°~60°之间。为一套浅海相碳酸盐岩夹碎屑岩建造,岩性有黑色含炭质长英质粉砂岩、灰岩。底部和顶部被新生代闪长岩、英安岩侵入破坏。

第西系(Q):主要分布于在现代河谷中及其两侧,以及部分山坡处,主要为冲洪积、残坡积、风成堆积物等组成。

2.2 岩浆岩

岩浆岩占据了工区相当大的空间。矿区主要出露的岩浆岩为新生代中酸性侵入岩,岩性为灰色细粒闪长岩(δ)为主,大面积分布于矿区南部,呈岩基产出,少量呈岩枝穿插地层中。

2.3 构造

矿区位于南昆仑褶皱带和林济塘冒地槽褶皱带附近,其中该区位于明铁盖大断裂南缘,西侧紧邻群沙拉吉里阿沟断裂。工区呈单斜构造,地层倾向南南西—南西,倾角一般在55°左右。工区内未见明显的断裂及褶皱构造,但受后期岩体侵入的影响,在接触面附近的地层发生明显扭曲变形,层间裂隙较为发育,岩石整体较为破碎。在裂隙中常见有褐铁矿化、黄铁矿化、矽卡岩化及绿泥石化。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

在矿区共圈定了5条铜铅锌矿(化)体,编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。矿体集中分布于闪长岩与中、下侏罗统龙山组的砂岩、灰岩接触带附近,矽卡岩化明显,各矿体特征叙述如下:

(1)Ⅰ号矿体出露长1198m,产于闪长岩与大理岩化灰岩接触部位的矽卡岩中。矿体总体走向278°,产状165°~197°∠23°~49°,矿体视厚度2~8m,铜品位0.26%~0.54%;铅 品 位 0.39%~5.11%;锌 品 位0.68%~4.6%。

(2)Ⅱ号矿体出露长166m,产于闪长岩与大理岩化灰岩接触部位的矽卡岩中。矿化体总体走向269°,产状162°~196°∠35°~46°。矿体视厚度为2m,铜品位0.06%~0.21%;铅 品 位 0.51%~1.15%;锌 品 位0.70%~4.90%。

(4)Ⅲ号铅锌矿体出露长368m,产于矽卡岩中,总体走向294°,产状 198°~211°∠38°~49°,矿体视厚度2~6m,铜 品 位 0.09%~0.23%;铅 品 位 0.34%~4.37%;锌品位0.92%~4.11%。

⑷Ⅳ号铅锌矿体出露长742m,产于闪长岩与大理岩化灰岩接触部位的矽卡岩中,含矿岩性为透辉石矽卡岩,产状 165°~232°∠40°~82°。矿体视厚度 1.2~8m。铜品位0.24%~0.36%;铅品位0.09%~9.39%;锌品位1.06%~9.88%。

⑸Ⅴ号铅锌矿体出露长166m,产于硅化石英细砂岩与大理岩化灰岩接触部位。矿体产状135°~137°∠51°~62°,矿体视厚度1m,铜品位0.12%;铅品位1.68%;锌品位0.57%。

3.2 矿石特征

(1)矿石成份特征:

方铅矿:铅灰色、强金属光泽、自形—半自形粒状、粒径0.2~1.5mm,常与黄铁矿及闪锌矿等矿物连生在一起,呈稀疏浸染状分布,含量约1%~3%。

闪锌矿:棕褐色,半自形粒状结构,粒径约为0.2~0.8mm。与方铅矿及黄铁矿等矿物连生。含量约在3%~5%左右。

黄铁矿:自形、具不规则状、浸染状,含量约1%~5%。

褐铁矿:棕褐—黄褐色,沿岩石裂隙产出。含量约1%~3%左右。

孔雀石:为铜矿物氧化产物,含量普遍小于1%。(2)矿石结构:自形—半自形结构、交代结构。

(3)矿石构造:浸染状构造、细脉状构造、团块状构造。

(4)矿石类型:从各矿体所见矿石矿物成分及结合矿石物相分析结果,在目前所控制的勘查深度铅锌矿石均有不同程度的氧化矿石存在,氧化铅锌矿物含量普遍高达30%~40%,为混合矿。

4 地球化学特征

4.1 元素背景分布特征

将12种元素的分析结果在计算机上利用“金维地学信息研究应用系统(GeoIPAS)”软件将原始数据剔除特高值后,求出各元素的平均值,作为工区岩屑、土壤样背景平均值的背景平均值,其结果见表1。

工区与地壳丰度值对比,明显低于地壳丰度值的元素是Cu、Au、Mn;接近地壳丰度值的元素为W、Sn、Mo;明显高于地壳丰度值的元素有Ag、Pb、Zn、As、Sb、Bi。

由表1可看出,与原1∶50万区域化探扫面结果相比,工区元素相对较高的元素有Pb、Zn、Ag、As、Sb、Mn,工区元素较1∶50万区域化探扫面结果低的元素有Au、Cu、W、Sn、Mo、Bi。反映了工区是以铅、锌、银、砷、锑等中低温元素相对富集,金、铜元素相对亏损,同时也反映了该区主要是以浅变质的细碎屑沉积为主的元素分布特征。

表1 工区岩屑、土壤样背景平均值

4.2 元素的离散特征

从整个工区12种元素的变差系数(Cv)可以看出:Cv<1.0的元素有As、W、Mo、Sn共4种元素,其中Cv>0.5的元素为As、W、Mo;Cv≤0.5的元素为Sn;Cv>1.0的元素有Au、Ag、Mn、Pb、Zn、Cu、Sb、Bi共8种元素,其中Pb、Zn、Ag、Bi四种元素的Cv>5,表明这4种元素分布极不均匀,元素含量起伏变化大,极易在有利地段形成矿体。

4.3 元素的共生组合特征

对工区12种元素水系沉积物的R型聚类分析表明,相关系数在0.80的相似水平上,普查区元素可分为2组,第一组为Pb、Zn、Ag等中温元素组合;第二组为W、Sn、Mo中高温元素组合。

4.4 异常的解释推断与评价

工区共圈定单元素异常79个,工区内共圈定综合异常10个,编号为HS-1~10。

(1)HS-1异常。该异常以Pb、Zn、Ag、Bi元素为主,伴生有Cu、W、Sb元素,异常综合表达式为:Pb91-Zn102-Ag71-Bi86。异常形状不规则状,异常面积0.204km2。其中Pb异常面积0.118km2,最高值5000×10-6,平均值383.25×10-6;Zn异常面积0.083km2,最高值为2080.263×10-6,平均值为840.697×10-6;Ag 异常面积0.053km2,最高值10×10-6,平均值10×10-6;Bi的异常面积0.035km2,最高值11.74×10-6,平均值6.74×10-6。异常区内的4种元素套合好,显示出Pb、Zn、Ag、Bi多元素共同富集的特征。

表2 群沙拉吉里阿铜矿区各元素化探参数统计结果表

其中HS-1号综合异常与本区内Ⅰ号铅锌矿体位置及Ⅰ号铅锌矿体西端延伸方向相对应。异常的浓集中心处位于灰黑色薄层状粉砂岩、暗灰色细粒闪长岩的接触带上,该异常与灰黑色薄层状粉砂岩有较为密切的联系,推断异常的形成与岩浆热液活动有关,为矿致异常,异常面积较大、成矿条件有利,异常元素套合较好,在该异常区中已发现了Ⅰ号铅锌矿体,充分显示了该异常具有较好的找矿潜力,值得继续进行地质工作。

(2)HS-2异常。该异常以Pb、Zn、Ag、Cu、Mn、Bi、W元素为主,伴生有Mo元素,异常综合表达式为:Pb93-Zn104-Ag75-Cu81-Mn77-Bi88-W102。异常形状不规则状,异常面积0.42km2。其中Pb异常面积0.191km2,最高值3671×10-6,平均值207.58×10-6;Zn异常面积0.249km2,最高值为5254×10-6,平均值为641×10-6;Ag 异常面积0.035km2,最高值5.2×10-6,平均值 2.26×10-6;Cu 的异常面积 0.026km2,最高值3335.38×10-9,平均值1148.75×10-6;Mn的异常面积0.055km2,最高值 19356×10-9,平均值 9364×10-6;Bi的异常面积0.01km2,最高值1.2×10-6,平均值1.2×10-6;W的异常面积0.084km2,最高值4.25×10-6,平均值2.61×10-6。异常区内的7种元素套合好,显示出Pb、Zn、Ag、Cu、Mn、Bi、W多元素共同富集的特征。

其中HS-2号综合异常与本区内Ⅰ号、Ⅱ号铅锌矿体位置相对应。异常区出露的岩性主要为黑色薄层状粉砂岩、大理岩化灰岩、矽卡岩、暗灰色细粒闪长岩等。异常的浓集中心处位于灰黑色薄层状粉砂岩、矽卡岩及暗灰色细粒闪长岩的接触带上,推断该异常的形成与岩浆侵入引起的矽卡岩化有关,为矿致异常。该异常面积较大、成矿条件有利,异常元素套合较好,在该异常区中已发现了Ⅰ号、Ⅱ号铅锌矿体,充分显示了该异常具有较好的找矿潜力,值得继续进行地质工作。

(3)HS-3异常。该异常以Zn、Cu元素为主,异常综合表达式为:Zn101-Cu88。异常形状不规则状,异常面积0.0268km2。其中Zn异常面积0.016km2,最高值39608.13×10-6,平均值 9614.71×10-6;Cu 异常面积0.011km2,最高值为90.49×10-6,平均值为67.4×10-6。

HS-3号综合异常与本区内Ⅲ号铅锌矿体位置相对应。异常区出露的岩性主要为黑色薄层状粉砂岩、大理岩化灰岩、矽卡岩、暗灰色细粒闪长岩等。异常的浓集中心处位于灰黑色薄层状粉砂岩、矽卡岩及暗灰色细粒闪长岩的接触带上,该异常与矽卡岩有较为密切的联系,为矿致异常。该异常成矿条件有利,在该异常区中已发现了Ⅲ号铅锌矿体,充分显示了该异常具有较好的找矿潜力,值得继续进行地质工作。

(4)HS-4异常。该异常以Zn、Mn元素为主,异常综合表达式为:Zn103-Mn74,异常形状不规则状,面积0.0449km2。其中 Zn异常面积 0.032km2,最高值5104.58×10-6,平均值 2645.81×10-6;Mn 异常面积0.011km2,最高值为3125.36×10-6,平均值为2358.33×10-6。

HS-4号综合异常与本区内Ⅳ号铅锌矿体位置相对应。异常区出露的岩性主要为黑色薄层状粉砂岩、大理岩化灰岩、矽卡岩、暗灰色细粒闪长岩等。异常的浓集中心处位于灰黑色薄层状粉砂岩、矽卡岩及暗灰色细粒闪长岩的接触带上,该异常与矽卡岩有较为密切的联系,为矿致异常。该异常成矿条件有利,在该异常区中已发现了Ⅳ号铅锌矿体,充分显示了该异常具有较好的找矿潜力,值得继续进行地质工作。

(5)HS-5异常。该异常以Pb、Zn、Bi、As元素为主,伴生有Cu元素,异常综合表达式为:Pb92-Zn105-Bi85-As41。异常形状呈椭圆状,异常面积0.057km2。其中Pb异常面积0.034km2,最高值5000×10-6,平均值818.979× 10-6;Zn 异 常 面 积 0.032km2,最 高 值 为1620.21×10-6,平均值为681.13×10-6;Bi的异常面积0.028km2,最高值9.1×10-9,平均值3.15×10-6;As的异常面积0.043km2,最高值202.96×10-9,平均值83.07×10-6。异常区内的4种元素套合好,显示出Pb、Zn、Bi、As多元素共同富集的特征。

其中HS-5号综合异常与本区内Ⅴ号铅锌矿体位置相对应。异常区出露的岩性主要为黑色薄层状粉砂岩、石英细砂岩、大理岩化灰岩等。异常的浓集中心处位于灰黑色薄层状粉砂岩中,该异常与灰黑色薄层状粉砂岩有较为密切的联系,为矿致异常,成矿条件有利,异常元素套合较好,在该异常区的南部中已发现了Ⅴ号铅锌矿体,充分显示了该异常具有较好的找矿潜力,值得继续进行地质工作。

(6)HS-6异常。该异常以Cu、Bi元素为主,伴生有Ag元素,异常综合表达式为:Cu86-Bi83。异常形状呈椭圆状,异常面积0.0209km2。其中Cu异常面积0.012km2,最高值1840.5×10-6,平均值124.19×10-6;Bi异常面积0.028km2,最高值为9.1×10-6,平均值为3.15×10-6。

异常区出露的岩性为暗灰色细粒闪长岩。推断该异常的形成与岩浆热液活动有关。异常元素组合简单,成矿条件一般,找矿潜力较差。

(7)HS-7异常。该异常以Pb、Ag元素为主,伴生有W元素,异常综合表达式为:Pb96-Ag72。异常形状呈椭圆状,异常面积0.0276km2。其中Pb异常面积0.011km2,最高值400×10-6,平均值155.2×10-6;Ag异常面积0.046km2,最高值为8×10-6,平均值为5×10-6。

异常区出露的岩性为暗灰色细粒闪长岩,该异常的形成与岩浆热液活动有关,异常元素组合简单,成矿条件一般,具有一定的找矿潜力。

(8)HS-8异常。该异常以Pb、Zn元素为主,异常综合表达式为:Pb94-Zn1010。异常形状呈椭圆状,异常面积0.0646km2。其中Pb异常面积0.063km2,最高值2860× 10-6,平均 值 533.237× 10-6;Zn 异 常面 积0.012km2,最高值为260.45×10-6,平均值为 209.56×10-6。

异常区出露的岩性为暗灰色细粒闪长岩,推断该异常的形成与岩浆热液活动有关,异常区内的铅、锌元素套合好,成矿条件一般,具有一定的找矿潜力,建议进行检查。

(9)HS-9异常。该异常以Pb、Zn、Mn元素为主,异常综合表达式为:Pb98-Zn109-Mn71。异常形状呈椭圆状,异常面积0.0351km2。其中Pb异常面积0.025km2,最高值 125×10-6,平均值 100.55×10-6;Zn异常面积0.026km2,最高值为294×10-6,平均值为218.75×10-6;Mn的异常面积0.016km2,最高值1806×10-9,平均值1662.5×10-6。异常区内的3种元素套合好,显示出Pb、Zn、Mn元素共同富集的特征。

异常区出露的岩性为暗灰色细粒闪长岩,推断该异常的形成与岩浆热液活动有关。成矿条件一般,找矿潜力一般。

(10)HS-10异常。该异常以Pb、Zn元素为主,异常综合表达式为:Pb95-Zn106。异常形状呈圆状,异常面积0.062km2。其中Pb异常面积0.033km2,最高值332× 10-6,平 均 值 131.733× 10-6;Zn 异 常 面 积0.047km2,最高值为 782×10-6,平均值为 473.67×10-6。异常区内的2种元素套合好,显示出Pb、Zn元素共同富集的特征。

异常区均为第四系残破积物覆盖,推测下部岩性为暗灰色细粒闪长岩。推断该异常的形成与岩浆热液活动有关。异常区内的铅、锌、元素套合好。成矿条件一般,具有一定的找矿潜力。

总之HS-1、HS-2、HS-3、HS-4、HS-5号综合异常位于岩体与围岩的接触带及其附近,成矿条件有利。与本区Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号、Ⅴ号铅锌矿体位置对应,均为矿致异常,具有较好的找矿潜力。HS-6、HS-7、HS-8、HS-9、HS-10号综合异常推断该异常的形成与岩浆热液活动有关,具一定的找矿前景。

根据主成矿元素地球化学特征及其伴生元素的共生组合规律,根据典型矿床地球化学模式并结合目前已发现的矿(床)体,确定本区为铅、锌、银、铜多金属矿类综合异常。下一步应加强对HS-6、HS-7、HS-8、HS-9、HS-10号综合异常进行重点检查,查证此类异常的成因。

5 矿床成因

矿体均产于闪长岩体与大理岩化灰岩、灰黑色粉砂岩接触部位,赋矿岩性明显发生透辉石、阳起石矽卡岩化,矿化体上部与闪长岩接触,局部被岩体破坏,说明岩浆侵入后期热液为铅锌矿体形成提供了物质来源,碎屑岩地层尤其是大理岩化灰岩岩性段为热液中铅锌矿提供了交换富集的有利场所,矿体产出状态较严格受岩体接触面控制,围岩蚀变主要为矽卡岩化、大理岩化、阳起石化等,和典型矽卡岩矿物共生组合和生成顺序一致,确定本矿区矿床成因类型为矽卡岩型铜铅锌矿床。

6 找矿标志

(1)铜铅锌矿的原生露头,是找矿最直接标志。

(2)地层找矿标志:中下侏罗统龙山组的大理岩化灰岩、灰黑色粉砂岩与灰色细粒闪长岩的接触部位是主要赋(含)矿层位。碳酸盐发育地段,尤其是其接触带矽卡岩化地段是寻找类似多金属矿的有利层位,可作为该类型矿床的地层找矿标志。

(4)化探异常找矿标志:根据岩石、土壤化探测量异常,可实施间接找矿。

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