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新疆乌鲁木齐市达坂城铜锌矿床地质特征及成因分析

2018-12-25

新疆有色金属 2018年6期
关键词:硅化细粒矿化

李 晨 郭 凡

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0一队 昌吉 831100)

1 区域成矿地质背景

矿床位于哈萨克斯坦-准噶尔板块、准噶尔微板块、博格达晚古生代弧后裂陷盆地,在区域构造上是属于博格多复式背斜的南翼,博格达晚古生代弧后裂陷盆地北侧的凤凰泉构造带上,属此一次“S”型构造的内弦地段。断裂为岩浆侵入开辟了通道,也为矿液活动及分异创造了良好的环境。

区域由老到新出露的地层有:晚石炭世柳树沟组(C2l)、早二叠世石人子沟组(P1s)、中二叠世塔什库拉组(P2t)、晚更新世-全新世洪冲积物(Qp3-Qh)pal、全新世冲积物(Qhal)。岩浆活动强烈,主要表现为浅成侵入活动,侵入岩分布广泛,发育良好,岩石类型较多,从基性至酸性均有出露,总体以基性为主,主要岩石类型为中二叠世辉长岩、辉长辉绿岩、辉绿岩;还有少量酸性脉岩,主要为为细粒二长花岗岩,侵入活动时限为中二叠世。

2 矿床地质特征

矿床产于凤凰泉构造带中段,出露的主要岩性为中细粒砂岩、粉砂岩、岩屑凝灰岩、细粒砂岩、砂砾岩等。二叠系晚期近南北向区域挤压作用下所形成的NWW向压扭性构造发育,断裂构造对矿体空间分布、形态及产状影响较大。浅成基性侵入岩活动普遍,主要岩性为辉绿岩(βμ),呈岩脉、岩墙状产出。

铜锌矿化带地表揭露长4400m,宽200~900m,矿化带受地层控制,矿体走向随着地层走向变化而有变化,矿体走向西130°至东40°,倾角67°~89°。矿床最高见矿标高3230m,最低见矿标高1785m;控制最大斜深1445m。矿体赋存于中二叠统塔什库拉组第二岩性段(P2t2)的中细粒砂岩中,受博格多复式背斜的控制,分布在此背斜的北侧,走向与地层走向基本一致,矿体与矿化围岩呈渐变过渡关系,无自然边界。

3 矿(化)体特征

矿床共划分4条矿化带,分别编号为L1、L2、L3、L4,每条矿化带包括若干条矿体(图1)。共圈定52条矿体,其中规模较大的有L1-1、L1-3、L1-6、L2-1号矿体。对连续性差、单工程控制的小矿体仅标注厚度及单工程品位变化,不进行编号。

图1 矿化带位置示意图

3.1 L1号矿化带地质特征

L1号矿化带长1520m,宽4.8~56m,总体走向130°,倾向40°,倾角67°~88°,赋矿岩石为中细粒砂岩,矿化带受地层控制。矿化蚀变有孔雀石化、水锌矿化等,围岩蚀变有褐铁矿化、钾长石化、硅化等。矿化带内各矿体与顶底板围岩呈渐变关系。矿化带内共圈定28条矿体,编号为L1-1~L1-28等,各矿体空间上大致平行产出。其中L1-1、L1-2、L1-3、L1-4、L1-5、L1-6出露于地表,L1-1号矿体是L1号矿化带内规模最大的矿体,矿体整体呈层状,沿走向控制长度1400m,倾向40°,倾角75°~88°,控制最大延深640m。

3.2 L2号矿化带地质特征

L2号矿化带走向延伸长度2600m,宽4.3~210 m,总体走向 130°~50°,倾向 40°~310°,倾角 74°~88°,赋矿岩石为中细粒砂岩,矿化带受地层控制。矿化蚀变有孔雀石化、水锌矿化等,围岩蚀变有褐铁矿化、钾长石化、硅化等。矿化带内共圈定19条矿体,编号为L2-1~L2-19等,其中L2-1、L2-2、L2-3、L2-4、L2-5、L2-6、L2-7、L2-8、L2-9、L2-16、L2-18、L2-19矿体地表出露。L2-1号矿体是L2号矿化带内规模最大的矿体,呈层状分布,沿走向控制长度1920 m,倾向40°,倾角74°~88°,控制最大延深490m。

3.3 L3号矿化带地质特征

L3号矿化带总体走向130°~50°,倾向40°~310°,倾角63°~82°,长2600m,宽1.5~33m。赋矿岩石为中细粒砂岩。矿化蚀变有孔雀石化、水锌矿化等,围岩蚀变有褐铁矿化、钾长石化、硅化等。该矿化带共圈定4条矿体,均出露于地表。L3-2号矿体是L3号矿化带内规模最大的矿体,矿体整体呈层状,沿走向控制长度1080m,倾向40°,倾角63°~82°,控制最大延深80m。

3.4 L4号矿化带地质特征

L4号矿化带走向延伸长度580m,宽1.5~3m,总体走向130°,倾向40°,倾角76°~81°,矿化带走向随着地层走向变化而变化,矿化带受地层控制特征较明显。赋矿岩石为中细粒砂岩,矿化蚀变有孔雀石化、水锌矿化等,围岩蚀变有褐铁矿化、钾长石化、硅化等。矿化带内圈定1条矿体,L4-1号矿体:呈层状分布,沿走向控制长度540m,倾向40°,倾角76°~81°,控制最大延深50m。上全是粉砂岩、中细粒砂岩、砂砾岩等中二叠统塔什库拉组的岩性。矿化有一定的专属性。此外,区域上中-基性岩脉广泛发育,岩脉群和矿化带在空间上分布的一致性,表明了成矿活动经历沉积-后期岩浆热液富集等过程。

4 矿床成因分析

综合大量野外地质工作验证及室内分析研究,初步认为矿床成因应属海相喷流沉积型(Sedex型)矿床,成矿过程经历喷流沉积和后期热液富集阶段,主要依据如下:

⑴从区域上看,数千米的矿化带明显受区地层控制,区域上有上百个铜多金属矿体,含矿岩性基本

⑵矿体主要呈层状、似层状产出,产状与围岩产状基本一致,矿体下盘发育含及不含硫化物的方解石-石英脉,同时伴随硅化,绿泥石化、绿帘石化等蚀变。矿石主要构造为团块状、团斑状矿石、条带状、网脉状、细脉状、星点状等。这种单面蚀变为喷流成绩型(Sedex型)矿床主要特征。各矿化带之间发育浅层火山侵位,表明深部岩浆为矿体二次富集提供热量补充。

⑶在中国地质科学院国家地质实验测试中心对挑选的黄铁矿单矿物进行Re-Os同位素测试,结果表明黄铁矿等时线年龄为296±31Ma(MSWD=22),初始187Os/188Os=0.36±0.18。黄铁矿形成于早二叠世早期,与地层时代基本一致,表明地层中的金属矿物可能是与地层同沉积形成。

⑷矿床中5件黄铁矿的δ34S的值为7.6‰~9.8‰,平均为8.8‰;20件黄铜矿的δ34S的值为5.5‰~8.9‰,平均为7.1‰;11件闪锌矿的δ34S的值为3.5‰~7.1‰,平均为5.4‰。黄铁矿的δ34S值最高,黄铜矿其次,闪锌矿最低,达到平衡时硫同位素δ34S的富集顺序应该是黄铁矿>闪锌矿>黄铜矿。这说明金属硫化物的硫主要来于海水。

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