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新疆尼勒克县萨勒德萨依金矿床地质特征及成因探讨

2021-01-04杨振毅

中国金属通报 2020年11期
关键词:达坂褐铁矿泥岩

杨振毅

(山东省地质调查院,山东 济南 250013)

新疆尼勒克县萨勒德萨依金矿床位于尼勒克县北西萨勒德萨依一带,北东方向距沙山子镇约50km,行政区划属新疆尼勒克县管辖。2011-2014年山东省地质测绘院在该地区开展了地质找矿工作,圈定了6条金矿体,取得了一定的成果。该文根据尼勒克县萨勒德萨依一带区域地质及金矿体形态、规模、赋矿层位、矿石结构构造等地质特征,对其矿床成因进行了分析,为萨勒德萨依周边同类型金矿床的后续勘探、找矿提供了基础依据。

1 区域地质特征

工区大地构造位置处于哈萨克斯坦—准噶尔大洋板块与伊犁地块—塔里木陆地板块碰撞对接的接合部,具有十分特殊的沉积建造、岩浆活动和构造、变质作用,其褶皱断裂构造发育,岩石类型复杂。沉积建造由震旦—早奥陶世为基底陆壳内陆滨海盖层沉积,经中奥陶世出现峰式火山建造,早石炭世的中酸性火山岩建造,形成了十分有利的Au、Cu、Pb、Zn等主成矿元素的矿源层[4]。

工作区处于博罗科努铜、金、钼、铅锌、铁、磷、硫铁矿成矿带和科古尔琴铜、金、铍、铅锌、铁、磷、硫铁矿成矿带的交汇部位附近。区域矿产主要是与大岩体和区域性大断裂及其派生的次级断裂系统在赋存和分布上有密切关系的矽卡岩型铜矿、铁矿、石英脉型、石英脉—蚀变岩型、破碎蚀变岩型金矿等。已发现了阿希金矿床(大型)、阿沙勒金矿、萨雷马扎尔铅锌矿床、东图津多金属矿、喀英迪含金铅锌矿、恩古尔铁矿、阿尔特沙依含铜磁铁矿等。

其中阿沙勒金矿在本矿区的东邻,出露的地层为晚奥陶世呼独克达坂组,岩体为华力西期黑云母花岗闪长岩,与灰岩接触处具大理岩化、矽卡岩化。矿区内的金矿体分为两部分,其一为产于外接触带蚀变破碎带中的金矿体,其二为产于花岗闪长岩内的蚀变破碎带中的金矿体。成矿物质来源于上奥陶统呼独克达坂组地层中的泥岩、砾岩、大理岩、及华力西期第一侵入期的花岗闪长岩。尤其是华力西早期的构造—岩浆活动使Au等成矿物质发生活化、迁移,在近EW向张裂隙中沉淀、富集。阿沙勒金矿是由于深成岩浆热液在上升过程交换了部分围岩组份形成的,因此是岩浆热液型金矿床[3]。

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿区出露的地层主要有早石炭世阿克沙克组和晚奥陶世呼独克达坂组。

图1 萨勒德萨依金矿床地质简图

(1)晚奥陶世呼独克达坂组。分布于矿区中部和北部,为一套浅海相碳酸盐岩沉积,呈EW、NEE向展布,主要岩性为灰色、灰黑色厚层块状灰岩、大理岩化灰岩、灰绿色、白色泥岩、硅化大理岩,局部夹少量中粒岩屑长石砂岩。

(2)早石炭世阿克沙克组。出露于矿区南部,呈东西向展布,倾向以北西为主,局部由于褶皱作用倾向北东由北至南分为三个岩性段,岩性以砂岩、粉砂岩、生物碎屑砂岩为主。

2.2 构造

矿区位于蒙马拉勒复背斜的核部,其内发育次级褶皱、断裂。矿区断裂发育,地形上多见一系列冲沟,以近NW向为主,NE、NW向次之。褶皱主要发育于矿区南部石炭纪地层内,规模一般较小。区内的断裂构造按照与成矿的先后关系,分为成矿期前构造、同成矿期构造、成矿期后构造。其中成矿期前及成矿期构造主要为F3构造破碎带及其上盘的构造破碎带,为区内主要的控矿断裂。成矿期构造影响范围较大,造成整个矿区中部、北部不同程度的破碎,并随之发生硅化、石膏化、碳酸盐化、褐铁矿化等蚀变,成矿期后构造主要表现为区内局部发现小型张性正断层。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩仅出露华力西期花岗闪长岩。分布于矿区东南部,侵入于晚奥陶世呼独克达坂组内,岩性为灰白色中粗粒花岗闪长岩,岩体蚀变主要有绿泥石化,绿帘石化。

2.4 矿化蚀变特征

矿区内矿化蚀变现象比较发育,见有高温、低温蚀变,以低温蚀变为主,高温蚀变仅见有硅化,蚀变岩石的破碎、岩石的岩性及结构构造对蚀变的发育影响极大。不同的矿化与蚀变具有不同的分布特点,且与金矿体有不同的早晚关系。

总体上看来,高温蚀变仅局部可见,低温蚀变的类型主要有石膏化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化,矿化以褐铁矿化、赤铁矿化、黄铁矿化为主。其中石膏化、褐铁矿化、赤铁矿化具有带状蚀变特征,其余蚀变为脉状蚀变。在矿区内、矿区外北部圈定了两条较大规模褐铁矿化带,编号分别为Ⅰ、Ⅱ。

就蚀变与金矿成矿间早晚关系而言,可分为金矿成矿前的蚀变、金矿同成矿期阶段的蚀变及金矿成矿后的蚀变。成矿前的蚀变主要为石膏化、黄铁矿化;同成矿期阶段的蚀变为褐铁矿化、赤铁矿化、硅化、绢云母化;成矿后的蚀变主要为绿泥石化、碳酸盐化。

Ⅰ号褐铁矿化蚀变带发育于矿区内中部F3构造破碎带及其上盘的构造破碎带呈带状分布,蚀变带地表出露长约1.1km,宽3~48m,整体上呈东西向展布。蚀变带连续性较好,厚度变化较大,多见分支复合现象。在蚀变带中,灰岩、泥岩、大理岩均不同程度的发生了蚀变。见图2。

图2 大理岩中的褐铁矿化(左)灰岩中的褐铁矿化(右)

在该褐铁矿化蚀变带中,圈定了6条金矿体。矿体发育于呼独克达坂组泥岩、灰岩、大理岩中,矿体严格受F3构造破碎带及Ⅰ号褐铁矿化蚀变带的控制。一般情况下,岩石破碎程度越高,褐铁矿化越强,金矿化越好。泥岩中的褐铁矿化较强、蚀变均匀,含矿性好;灰岩、大理岩中褐铁矿化一般沿岩石裂隙呈网状蚀变,含矿性较差。

3 矿体地质特征

(1)矿体特征。本次工作在Ⅰ号褐铁矿化破碎蚀变带中圈出了6条金矿体,编号为Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅰ-5、Ⅰ-6。其中Ⅰ-2、Ⅰ-3矿体为主要矿体,赋存于F3主破碎带中。

Ⅰ-2矿体位于Ⅰ号褐铁矿化蚀变带中,处于晚奥陶世呼独克达坂组灰绿色泥岩中。矿体底板围岩为晚奥陶世呼独克达坂组灰绿色泥岩及早石炭世阿克沙克组生物碎屑粉砂岩,顶板围岩为呼独克达坂组灰绿色泥岩。工程控制总长度为336m,最大控制斜深351m。整体走向北东向,倾向320°~310°,倾角3°~40°。该矿体单工程厚0.63 ~4.78m,平均1.92m,厚度变化系数为74.93%,属于变化稳定型矿体。单工程平均品位1.04~2.51×10-6,平均1.50×10-6,品位变化系数44.72%,属于有用组分分布均匀型矿体。

Ⅰ-3矿体位于F3构造破碎带控制的Ⅰ号褐铁矿化蚀变带中,矿体西部与Ⅰ-2矿体相连,处于晚奥陶世呼独克达坂组灰绿色泥岩中。矿体底板围岩为晚奥陶世呼独克达坂组灰绿色泥岩及早石炭世阿克沙克组生物碎屑粉砂岩,顶板围岩为呼独克达坂组灰绿色泥岩。工程控制总长度为453m,最大斜深238m。走向NE~NW,倾向350°~13°,倾角50°~76°。该矿体单工程厚0.39 ~15.32m,平均4.44m,厚度变化系数为114.20%,属于变化较稳定型矿体。单工程平均品位1.25~5.70×10-6,平均2.32×10-6,品位变化系数86.21%,属于有用组分分布均匀型矿体。

(2)矿石质量。矿石光片、薄片鉴定表明,矿物组成分为金属矿物和非金属矿物。其中,金属矿物主要有褐铁矿(2~5%)、赤铁矿(含量0.1~1%)、磁黄铁矿(0.05%±)、白铁矿(微量)、黄铜矿(微量)(见照片4-2)等。脉石矿物为方解石(约50%)、石英(约25%)、绿泥石(约10%),少量绢云母、粘土类矿物。

(3)矿石结构构造。金矿石呈褐红~褐黄色。根据载金岩石的矿物及结构特征,矿石结构以碎裂结构为主,其次为他形—半自形结构、半自形粒状结构。矿石以星散浸染状构造为主,其次为无定向构造、块状构造。

(4)矿体围岩及夹石。区内各矿体的顶底板围岩为奥陶系大理岩、灰岩、泥岩、石炭纪砂岩,矿脉与围岩界线清楚,仅Ⅰ-3号矿体见夹石,其他矿体无夹石出现。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

矿区大地构造所处位置哈萨克斯坦—准噶尔大洋板块与伊犁地块—塔里木陆地板块碰撞对接的接合部,具有十分特殊的沉积建造、岩浆活动和构造、变质作用。矿区位于新疆伊犁地区尼勒克县,成矿区划属于古亚洲成矿域(Ⅰ),伊犁成矿省(Ⅱ),博罗科努金铁铜钼钨铅锌锑成矿带(Ⅲ)之阿希—莱历斯高尔金铜钼铅锌矿带(Ⅳ)。

根据矿区东邻阿沙勒金矿资料,其矿区北部金矿体赋存于奥陶系灰岩中的破碎蚀变带中,对矿床成因进行了一系列的研究:

(1)通过对矿体石英包裹体分析①气相成分以水为主,含量在52.535~ 60.390×10-2之间,CO、CH4含量较少。CO2成分较高,N2几乎不存在。这可以说明金可能是在H2O~CO2体系中搬运的。国内外许多典型矿床的研究表明CO2是含金溶液的重要组成部分,几乎所有的热液型金矿床中都发现有大量的CO2包裹体存在。②K+/Na+离子大于1,这一特征与本矿区的岩石化学成分K2O>Na2O的结果十分吻合,大量资料表明与岩浆作用有关的热液金矿床K+/NA+离子大于1,而与热卤水有关的金矿床此值一般小于1,从这方面我们认为,该矿床的形成与区内花岗闪长岩的侵入密切相关。③包裹体液相成分中阴离子主要为SO4、F、Cl,而这三种阴离子的含量均较高,它们在含矿热液中占有十分重要的地位。F/Cl比值均小于1,说明与Ⅰ型花岗岩有关。通过以上分析,结合本矿床地质成果资料。可以认为本矿床的含矿热液应是一个多元体系。即H2O-CO2-MgSO4-KCl体系。初步认为成矿热液的来源最初阶段同熔型花岗岩期后热液作用有关,且来源较深,表现为氧化物水,之后由于地层裂隙或天水的介入演变为重碳酸型水,使成矿环境发生变化,由还原条件逐步变为氧化条件,从而使金大量析出,形成工业矿体。

(2)金矿成矿物质来源。①来源于地层。通过本矿区内主要岩石的微量元素、岩石化学、地质特征的研究,上奥陶统呼独克达坂组中的泥岩、大理岩中微量金含量远高于地壳克拉克值,它们是金矿成矿物质的来源之一。②来源于同熔型岩浆活动。根据对岩体微量元素的分析,金的丰度比中天山岛弧带中其它同类岩浆岩高出2倍以上,认为华力西期第一次侵入的花岗闪长岩构成了阿沙勒金矿的第二个成矿来源。

4.2 找矿标志

区内灰绿色泥岩中褐红~褐黄色构造破碎带、泥岩、灰岩中褐红色构造破碎带是直接找矿标志;硅化、褐铁矿化、绿泥石化、绢云母化及高岭土化为间接找矿标志。

5 结论

(1)萨勒德萨依金矿地处哈萨克斯坦—准噶尔大洋板块与伊犁地块—塔里木陆地板块碰撞对接的接合部,构造活动强烈,区内地层发育,岩浆岩不发育。

(2)金矿体赋存于晚奥陶世呼独克达坂组与早石炭世阿克沙克组接触带附近的褐铁矿化破碎蚀变带中,含矿蚀变带长约1.1km,宽3~48m,从中圈定了6条金矿体,各矿体厚度、矿化都不均匀,一般情况下,岩石破碎程度越高,褐铁矿化越强,金矿化越好。其中Ⅰ-2、Ⅰ-3矿体为主要矿体。

(3)对萨勒德萨依金矿床的区域地质背景、成矿地质特征、矿床特征、矿石质量和矿床成因进行了分析论述,认为该矿床为破碎蚀变岩型金矿床。

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