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青河县顿巴斯套金矿地质特征及找矿前景分析

2014-11-08赵永勋吴建峰

新疆有色金属 2014年2期
关键词:长玢岩岩屑褶皱

赵永勋 吴建峰 郭 凡

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局701队 昌吉831100)

1 区域地质背景

矿区大地构造位置属于准噶尔微板块之萨吾尔-二台晚古生代岛弧带和洪古勒楞-阿尔曼太早古生代沟弧带,玛因鄂博断裂与乌伦古断裂之间(图1)。

图1 构造单元划分图

区域地层主要出露有晚古生代泥盆纪、石炭纪火山-沉积地层,其中包括:下泥盆统托让格库都克组(D1t)、中泥盆统蕴都喀拉组(D2yd)、上泥盆统卡希翁组(D3k)、下石炭统姜巴斯套组(C1j)、上石炭统吉木乃组(C2jm)和第四系。

区域上深成侵入岩较发育,分布广泛,空间上其展布方向与区域总体构造线方向基本一致;产出形态多为岩株及不规则状,从基性至酸性均有出露,总体以中酸性为主。

区域构造主要为阿尔曼太大和二台断裂:阿尔曼太大断裂在走向上波状性明显,断裂面倾向南西,倾角陡,约70°~85°,为一高角度逆冲断层。地形上形成陡崖,北东盘岩层强烈千枚岩化,沿断裂带断续分布蛇绿岩残片。断层垂直断距较大,一般可达1~2km。该断裂具有长期活动特点,切穿了所有古生代地层,甚至在第四系都形成坎状地貌,断裂两侧岩石地层组合面貌变化不大。该断裂被二台断裂截为两段,西段出露于地表,呈北西西向,向西延至西邻区,东段被第四系覆盖。

二台断裂近北北西向展布,部分地段被第四系掩盖,该断裂是在北东-南西向区域挤压作用下所形成的断裂构造,具右旋压扭性质。断层面产状较陡,倾角为70°,地貌上多形成断层三角面,断层多切穿早期形成的断裂,区内将阿尔曼太大断裂截为两段,使早期断裂在垂向上或横向上发生一定的位移,但对先期形成的构造位态改变不大。该断裂具长期活动的特点,特别是在燕山期至新生代之后仍有强烈的活动。

区内褶皱整体为一复式背斜,褶皱轴向为北西向。各地层单元中次级褶皱构造较为发育,其规模大小不一,形态各异,轴向与区域构造线方向一致,亦为北西向。受构造影响,褶皱构造遭受断裂和侵入体的改造和破坏,褶皱两冀地层产状较陡,形成不完整的残破背斜或向斜。其中,发育于泥盆系中的褶皱变形面以原始层面(S0)为主,形成造山带线形对称的直立褶皱、斜歪褶皱和倒转褶皱,褶皱轴迹走向以北西向为主,规模大、延伸长、分布广泛;而发育于石炭系中的褶皱以角度不整合叠覆于发育于泥盆系中的褶皱之上,以宽缓型短轴褶皱为主。褶皱轴迹走向复杂,有近南北、北北西、北西、近东西向、北东向等,规模小、延伸短、分布较局限。

2 矿区成矿地质特征

2.1 地层

矿区出露下石炭统姜巴斯套组(C1j),该组为一套构造变形强烈、变质较弱的构造地层。是一套陆源碎屑夹碳酸盐岩、火山碎屑岩建造,下石炭统姜巴斯套组划分为二个岩性段:

⑴下部为姜巴斯套组第一岩性段(C1j1)

在矿区内北东部广泛分布,出露面积大,呈层状产出。岩性为灰绿色岩屑砂岩、砂砾岩、含砾砂岩、深灰色-灰绿色粉砂岩、凝灰质粉砂岩。

⑵上部为姜巴斯套组第二岩性段(C1j2)

在矿区南西部分布,出露面积不大,岩性为灰色沉凝灰岩、灰色泥晶灰岩、灰色-灰黑色流纹质玻屑凝灰岩、灰绿色-灰色凝灰质粉砂岩等。

2.2 构造

2.2.1 褶皱构造

矿区东部为一个轴部向东倾伏,轴面近于直立的陡立背斜,核部地层为粉砂岩、岩屑砂岩、石英闪长玢岩,两翼地层依次为砂砾岩、流纹质玻屑凝灰岩、蚀变沉凝灰岩。金矿体产在核部地层褐铁矿化粉砂岩、岩屑砂岩、石英闪长玢岩中。两翼地层倾角较陡,倾角在78°~85°之间,在背斜核部的粉砂岩、岩屑砂岩总体产状南倾,产状185°~218°∠70°~85°,局部岩层北倾,产状15°~35°∠70°~85°。

2.2.2 二台断裂(F1)

为矿区主要控矿断裂,西段出露于地表,呈北西西向,向西延至西邻区,东段被第四系覆盖,推测为近南东向,向南东延至邻区。由于地表大部分被第四系覆盖,看不出具体的断裂产状,但从地形及揭露的探槽中可以看出,蚀变带内普遍具较强的硅化、褐铁矿化及碳酸盐化,并穿插有较多的细小呈扁豆状的石英脉,脉宽约10-~20cm。断裂的大致走向120°~138°之间,倾向南西,倾角陡,约70°~85°。顿巴斯套金矿区处于二台断裂带之北侧的脆-韧性构造蚀变破碎带内。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩不发育,主要为中酸性岩脉为主,有石英闪长玢岩、闪长玢岩、辉绿岩、石英钠长斑岩、花岗闪长斑岩、霏细斑岩、二长花岗岩等。空间上呈脉状产出,与区域构造线方向基本一致,脉宽一般0.5~80m 不等,长度一般5~200m,最长可达 300~500m,多沿构造裂隙产出,其形成受区域断裂构造控制较为明显。

3 矿体地质特征

3.1 矿体规模、形态、产状

顿巴斯套矿区矿体总体位于一条走向为110°~128°的脆-韧性构造蚀变带内(SP),该带受二台断裂带控制明显,与二台断裂带之间形成15°~28°夹角,矿区内矿化分布范围较大,矿体数量众多,地表共圈定35条金矿体。矿体规模大小不一,矿体长40~800 m不等,厚1.00~16.20m不等,品位变化较大在1.00×10-6~33.47×10-6之间,矿体走向近东西向,倾向南,产状在185°~218°∠70°~85°之间,为陡倾的脉状体,局部近于直立甚至北倾,但总体向南倾,沿走向和倾向矿体具有明显的膨胀狭缩、分支复合、尖灭再现特征。含矿围岩为粉砂岩、岩屑砂岩、含砾砂岩及蚀变石英闪长岩。矿体向深部具一定的延深且品位、厚度基本稳定,上下连接较好。其中Ⅰ8号和Ⅰ2号矿体地表规模较大,尤其是Ⅰ8号矿体地表规模较大且向深部延伸稳定。

3.1.1 L8号矿体

地表断续长860m,厚1.00~16.20m,品位(1.00~33.47)×10-6,在地表探槽工程揭露的石英脉中见大量细脉状、细小颗粒状自然金,矿体在地表的厚度变化以7线为界,东段厚,西段薄,东段平均厚2.27m,西段平均厚7.06m;矿体品位变化为东段富(平均品位5.20×10-6),西段贫(平均品位2.44×10-6)。含矿围岩为粉砂岩、岩屑砂岩和砂砾岩,岩石片理化发育,普遍具绢云母化、绿泥石化、较强的褐铁矿化、碳酸盐化及赭石化。

3.1.2 L2号矿体

矿体位于矿区东部,地表通过40~80m的工程间距对矿体进行了地表控制,矿体位于12线~19线之间,地表断续长300m,厚1.00~10.30m,金矿体平均品位(1.00~5.81)×10-6。

4 找矿前景分析

4.1 控矿因素

在金矿形成过程中,相对较高的地球化学背景值,适宜的构造条件及热液是金富集必不可少的三个条件。

4.1.1 地层

顿巴斯套金矿容矿层位主要为下石炭统姜巴斯套组,赋矿岩石主要为浅变质类粉砂岩、岩屑砂岩等。受二台断裂及其次级断裂的影响,往往发生脆-韧性变形,局部形成片理化岩石,其变余成份、变余结构、构造发育,总体显示出一套变形较强、变质较弱的构造地层。岩石普遍具较强的绢云母化和褐铁矿化,另有轻微的绿泥石化和碳酸盐化。且根据1:5万区域化探资料显示,Au、Cu、Bi三元素异常强度高、规模大、空间套合好、浓集中心十分清晰。

4.1.2 构造

矿区成矿构造条件极其优越,区域性二台大断裂位于矿区的北东侧边缘,区域主构造线方向呈北西向,发育一系列密集分布的断裂构造,这些断裂在成矿过程中都起到了不同的控制作用,成为该区的主要控矿构造。区域地质资料显示,该区在造山带构造演化的后碰撞阶段,区域性二台断裂带及其NE的次级断裂构造带是该时期构造调整过程中构造-岩浆-流体活动的主要部位。区域性断裂及其次级断裂为金矿化的富集提供了容矿空间与容矿通道。

图2 顿巴斯套东矿区地质简图

4.1.3 岩浆

岩浆(石英闪长玢岩)为成矿提供了热动力,同时提供了成矿介质,同时也提供了部分金的成矿物质,二台断裂及次级断裂为成矿提供了矿体定位空间。热液沿断裂裂隙上升到矿源层中间,岩浆不断对矿源层进行烘烤和热液交待淋滤作用,使金等矿石矿物成母体中析出,进入成矿介质中,形成含矿热液。含矿热液从构造挤压带向构造扩容带运移,当温度和压力变化时,金等有益矿物在有利构造空间定位成矿。

4.2 找矿前景

该区找矿前景较好,构造条件优越,中酸性岩体较发育。从区域化探成果来看,区域内共圈定了各类综合异常68处。其中Ht-28、Ht-30号异常均位于远景区内,其化探异常特征分述如下:

4.2.1 Ht-28号化探综合异常特征

位于1∶5万图幅区南部,呈不规则状,Au衬值Ac达13.235,异常组合为金、砷元素,面积小,但异常强度较高,具有三级浓度分带,∑NAP值排名12位(图3)。

图3 Ht-28号综合异常剖析图

4.2.2 Ht-30号化探综合异常特征

该异常强度较高位于顿巴斯套金矿内,Au衬值Ac达9.56,DOM达1.06,是以金元素为主的异常,异常面积仅1.22km2,规模较小,但强度高,具有三级浓度分带,∑NAP值排名13位,剖析图见图4、表1。

图4 Ht-30号综合异常剖析图

表1 t-30号综合异常特征值一览表

二台断裂位于远景区东北侧边缘,断裂的大致走向110°~123°,倾向南西,倾角陡,约70°~85°。受二台断裂的影响,发育有一条蚀变破碎带,岩石普遍具较强的硅化、绢云母化、黄铁矿化及碳酸盐化,并穿插有较多呈扁豆状和脉状的石英脉,脉宽约0.1~1.5m,长约5~160m不等。岩性主要为蚀变较强的粉砂岩、岩屑砂岩、砂砾岩、石英闪长玢岩。蚀变带两侧为性质不明断层夹持,可见2~6m不等的构造破碎面,其中粉砂岩、岩屑砂岩、砂砾岩、石英闪长玢岩,受动力变质后发生劈理化和不同程度的浅变质,岩石中长石、石英斑晶普遍定向且被拉长,与构造蚀变带走向一致,穿插的石英脉呈“S”形和揉皱状,局部应力集中部位发育变形较强的糜棱岩化岩石、构造片岩、碎裂蚀变岩。二台断裂带间接控制了脆-韧性构造蚀变带的展布,该断裂为区域性大断裂,规模较大,该断裂及其次级断裂为金元素的富集提供了很好的容矿空间与容矿通道。是顿巴斯套金矿的重要控矿因素。

远景区内中酸性小侵入体或岩脉较发育,,为金元素的富集提供了热动力,同时提供了成矿介质,同时也提供了部分金的成矿物质,岩浆不断对矿源层进行交待淋滤作用,使金等有益矿物在有利构造空间定位成矿。金矿化大多产在石英闪长玢岩脉与姜巴斯套组地层接触部位附近靠近碎屑岩地层一侧的次级断裂、裂隙、破碎带和片理化带中,极少部分在石英闪长玢岩中。部分钻孔也揭示,石英闪长玢岩在深部局部地段既是含矿围岩,也是矿化体,金矿体在深部与石英闪长玢岩关系密切。控制脉岩的北北西向脆韧性构造变形带连通构造带深部岩浆通道及变质区在脉岩沿次级断裂侵位后,断裂带再次活动时,脉岩为脆性而易发生破碎,为深部变质热液上升和成矿提供了有效的通道。石英闪长玢岩中偶见黄铁矿-石英细脉穿插,也显示成矿要稍晚于脉岩,为成矿热液充填于脉岩断裂裂隙中的结果。与脉岩相比,其上下盘姜巴斯套组含碳细碎屑岩更加有利于成矿物质的沉淀和富集因此,矿体绝大多数产在地层中,而石英闪长玢岩中多为矿化体,极少数情况下形成工业矿体。

远景区具备相对较高的地球化学背景值,适宜的构造条件及热液等,金富集必不可少的三个条件。成矿条件良好,找矿远景较大。

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