APP下载

新疆民丰县上其汗一带铜金矿地质特征与成因浅析

2021-06-14李鹏兵房培松王燕胜马金林

世界有色金属 2021年6期
关键词:热液黄铁矿矿化

李鹏兵,房培松,王燕胜,马金林

(新疆地矿局第十地质大队,新疆 和田 848000)

1 区域地质概述

研究区大地构造位置主要属塔里木板块昆仑弧盆系,苦牙克断裂从调查区南侧通过,在调查区内,其曼于特断裂从中部近东西向穿过,以该断裂为界,北侧为昆北微陆块,南侧为昆南微陆块。出露地层主要为古元古界埃连卡特岩群、下古生界上其汗岩组、上泥盆统奇自拉夫组、上石炭统哈拉米河岩群,其中埃连卡特岩群和上其汗岩组为该区重要含矿地层。区域上,Au、Cu元素异常整体呈带状分布于苦牙克断裂的北侧,局部有较强富集。研究区内金异常规模较大,富集明显,具有三级浓度分带,金极大值为80pbm。

2 矿床地质特征

研究区大地构造单元属塔里木陆块。所在成矿区(带)为塔里木盆地(中央地块)石油-天然气-煤-盐类(钾盐)-Au-Fe-V-Ti-U-Sr-磷灰石-自然硫成矿区(Ⅲ级)。出露地层主要为古元古界埃连卡特岩群、喀拉喀什岩群和上泥盆统奇自拉夫组地层;侵入岩为中元古代片麻状闪长岩,石炭-二叠纪闪长岩,脆韧性构造较发育,区内圈定矿化蚀变带三个,铜金矿体一个,金矿化体三个。研究区的矿化蚀变以及铜金矿(化)体主要赋存于元古界埃连卡特岩群中。研究区内岩浆活动相对强烈,其中以中酸性岩浆活动为主。各期、各类岩性的侵入体展布方向与区域构造方向基本一致,反映了区内中酸性侵入岩与构造活动关系密切。根据形成时代可分为两类,一类为中元古代片麻状闪长岩,另一类为石炭-二叠纪中酸性岩体。区内的铜金成矿与断裂构造和韧性剪切带密切相关,区内共发育断裂构造6条,总体呈近东西向,由于断裂北盘持续沉降,在山前盆地中沉积了全新世以来巨厚的松散堆积物。各断裂南盘持续抬升,致使该地区海拔陡增,断裂面向南倾,倾角60°~70°,断层性质为逆断层。产出韧性剪切带一个,产出于古元古界埃连卡特岩群a、b岩组内,呈近东西向展布,东、西两端均延伸出图外,区内长7.7km,宽度1000m~1200m,平均1000m。发育有S—C组构、旋转碎斑系、尖棱褶皱等。研究区的主成矿元素为Au、Cu,其异常主要分布于古元古界埃连卡特岩群中,并与脆韧性构造有关,成矿部位有着明显的高值,元素分异程度高,富集程度强,有利于成矿。

3 矿体地质特征

研究区内矿化蚀变极为发育,整体沿近东西向脆韧性断裂构造呈带状分布。经综合研究整理,区内圈定以铜金矿化为主的蚀变带三个。蚀变围岩以绿泥绢云石英片岩和绢云石英片岩为主,矿化蚀变主要为孔雀石化、黄铜矿化、黄铁矿化、黄钾铁矾化、褐铁矿化、硅化和绢云母化,蚀变带位于区内构造活动最强烈部位,其铜金成矿与极强的构造热液活动关系较密切,区内共圈定铜金矿体一个,金矿化体三个。矿体产出于矿化蚀变带中,围岩为古元古界埃连卡特岩群b岩组浅灰绿色绿泥绢云石英片岩。矿化蚀变种类较多,主要以褐铁矿化、黄钾铁矾化、硅化为主,黄铁矿化、孔雀石化、黄铜矿化、碳酸盐化次之。其中孔雀石化总体呈浸染状分布,局部呈薄膜状或与褐铁矿、黄钾铁矾混合呈团块状;黄铜矿多以粒状集合体形态分布,局部呈微细浸染状;黄铁矿多呈微细浸染状,局部与黄钾铁矾混杂呈团块状分布;褐铁矿化为黄褐色,总体呈条带状,局部呈团块状分布;硅化表现为诸多细小石英脉呈网脉状沿岩石裂隙充填并交代围岩,围岩硅化部位多见孔雀石、黄铁矿、黄铜矿及绢云母。矿体产出的蚀变带位于区内构造活动最强烈部位,诸多小型次级断裂和张剪节理密集发育,其内多充填石英细脉,整体表现为复脉、丛脉、网脉状,复脉、丛脉脉体宽0.1m~0.4m不等,分支复合明显,局部断续出露;网脉状脉体宽度一般为1cm~5cm。矿石矿物成份:矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、孔雀石和褐铁矿。脉石矿物成份:矿石中脉石矿物以石英为主、其次为斜长石、白云母。矿石结构为他形细粒粒状结构:黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿呈细粒他形粒状产出。矿石构造为细脉状浸染构造、稀疏浸染状构造。

4 矿床成因及成矿模式

4.1 矿床成因

研究区归属于塔里木南缘隆起带的埃连卡特岩群岩石,多为古元古代沉积岩-火山岩系变质形成的低绿片岩相-角闪岩相的片岩、大理岩和片麻岩,且石英脉极为发育,该套岩石的含金性普遍较高,附带的铜元素含量也略高于其他地质体(见表1),为铜金成矿提供了基本的矿质来源保证。

表1 上其汗区主成矿元素平均含量对比表

该区经历了塔里木板块与昆仑板块的陆陆碰撞和洋壳俯冲作用,使得埃连卡特岩群发生挤压、剪切生热,同时伴随频繁的岩浆活动,导致了陆块中沿碰撞带基底岩系普遍发生了低绿片岩相变质作用和韧性变形、褶皱变形等作用。上述的洋陆活动形成了现有的两个地质格局:一是由碰撞引发地壳硅铝物质重熔,形成东西向展布的晚古生代岩浆弧,二是与碰撞和俯冲作用有关的岩石变质及构造变形,进而在埃连卡特岩群中形成一定规模的韧性剪切带。上述两个洋陆活动为区内的成矿提供了超强动力。

埃连卡特岩群中含量相对较高的Au、Cu元素,在经历了两个地史时期的构造活动,呈现出较强的活动性,通过岩浆热液、构造热液的淬取和溶解,使得成矿元素形成富含二氧化硅、碱金属、金属硫化物和含铜金的汽水溶液,此些汽水热液再通过后期的构造派生的各类次级断裂和节理上升,从而富集沉淀成矿。

该类型铜金矿赋矿岩石为古元古界埃连卡特岩群中的绿泥绢云石英片岩,构造及次生节理极为发育,石英脉广布、矿化蚀变类型众多。

该矿体的形成主要跟岩浆岩热液有关,由于晚古生代岛弧区中的中酸性岩浆热侵位作用,导致埃连卡特岩群地层脱水、脱气和去碱、去硅,形成成矿流体,成矿流体沿包斯塘断裂上升运移,在运移过程中又不断交代通道围岩,进一步活化萃取地层中的金等物质,运移至包斯塘断裂的次级断裂与其他断裂交汇部位卸载,在此过程中,大气降水通过构造及节理下渗与成矿流体混合,致使成矿物质快速沉淀(图1)。

图1 上其汗西热液型铜金矿成矿模式图

在上述成矿过程中,由于地层的去硅、去碱等作用从而形成了富含二氧化硅、富含碱金属及含金等矿物的成矿流体,在成矿流体运移阶段,不同程度的对其围岩进行交代,从而形成黄铁矿化、硅化、绢云母化、钠长石化为主的矿化蚀变。成矿流体在遇到大气降水迅速冷凝时,断层及节理密集部位出现较多结晶程度低的石英细脉,部分石英细脉携带了一定的成矿物质,形成含金石英脉,部分成矿流体则在构造裂隙中沉淀成矿。

根据矿床的控矿因素和形成机制,区内的铜金矿属热液型矿床。

4.2 找矿标志

(1)地层标志:下元古界埃连卡特岩群变质老地层:为热液型铜金矿床的赋矿岩层。

(2)构造标志:韧性剪切带与脆性断裂的过渡部位、构造破碎带、次级断裂交汇部位是寻找热液型金矿重要标志。

(3)石英脉特征标志:区内的铜金矿体与石英脉有着极为密切的依存关系和伴生关系。但凡是金矿(化)体产出部位,均分布有大量石英脉。愈是靠近石英脉的部位,矿化愈强。

(4)围岩蚀变标志:各类矿化蚀变(如黄硅化、绢云母化、黄铁矿、孔雀石化、黄铜矿化等)可作为寻找该类矿床的间接标志。

(5)物探标志:勘查区内的高极化、低阻部位。

(6)化探标志:沿区域深大断裂,分布有众多的金异常,并伴有Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Mo、Bi等元素异常。具有三级浓度分带的铜金异常指示性较强。

猜你喜欢

热液黄铁矿矿化
以负碳排放为目标的生物质灰矿化CO2路径研究
柚皮苷对早期釉质龋再矿化的影响
基于复合胶凝材料的CO2矿化养护实验研究
天然、改性和合成黄铁矿在废水处理中的应用
黄铁矿的吸附性能研究现状及进展
塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩热液蚀变类型及蚀变流体的分带特征
天然磁黄铁矿机械活化强化除砷技术
热液锆石鉴定特征及在热液型金矿床年代学研究中的应用
黄铁矿主微量元素及晶胞参数研究内容和意义
不同浓度锌的含氟矿化液对人恒前磨牙釉质脱矿影响的体外研究