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新疆若羌县片石山铜铅矿地质特征及找矿远景

2021-12-05张万杰祁万修

世界有色金属 2021年10期
关键词:褐铁矿孔雀石石山

张万杰,祁万修,赵 雷

(新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队,新疆 乌鲁木齐 830013)

片石山铜铅矿位于索尔库里地区芦草沟铅矿北东约8km,矿区范围:东经91°17′00″-91°22′30″;北纬38°57′45″-38°59′30″。面积17km2。中心地理坐标:东经91°21′32″;北纬38°58′30″。海拔高度3700m~4000m,山势相对平缓陡峻,地形切割较强烈,交通较为不便。1:5万水系沉积物测量,圈出了铅锌类HS-22、23号综合异常,通过大比例尺地质草测、1:1万地化剖面、少量槽探等方法手段开展了异常查证,在该区东西两侧分别发现了片石山铅矿和片石山东铜矿[1],并进行了初步评价。

1 地质背景

片石山铜铅矿矿点大地构造位置处于秦祁昆造山系(Ⅰ)—阿尔金弧盆系(Ⅱ)—阿中地块(Ⅲ)—阿北中-晚元古代古弧盆带(Ⅳ)东部。成矿带属阿尔金(弧盆系)Fe-Pb-Zn-Cu-Au-Cr-RM-REE-Au-Ag-Ni-V-Ti-石棉-玉石-白云母-白云岩-石英岩-石膏-煤-硫铁矿成矿带(Ⅲ级),阿尔金(地块)Fe-Cu-Ni-石棉-玉石-白云母-白云岩-石英岩-石膏-煤矿带(Ⅳ级)成矿亚带。出露的地层主要为木孜萨依组,渐新-中新统干柴沟组等。区域上地层总体以北东东向为主,倾向主要为北北西。断裂构造较发育,总体构造线为近东西向或北东东向,对区内地层及矿产的分布具有控制作用。片石山铜铅矿点位于近东西向断裂北侧,蓟县系木孜萨依组海相沉积碎屑岩顺层产出的石英脉内。

2 矿区地质特征

2.1 地质特征

区内出露地层主要为蓟县系木孜萨依组,另外在矿区沟谷中有少量全新统冲洪积和残坡积物。木孜萨依组岩性主要由灰绿色、灰褐色、灰色、深灰色粉砂岩和灰褐色砂岩组成,岩石普遍发生浅变质。为一套正常沉积碎屑岩建造,整体为北倾单斜地层。自南向北划分为以下四个岩性段。第一岩性段:灰色、深灰色泥质粉砂岩。第二岩性段:为本区赋矿岩性段,由南至北划分为下、中、上三个岩性层组合。下部为灰褐色砂岩为主,夹灰色粉砂岩,未发现矿化线索。中部为灰绿色粉砂岩、灰褐色砂岩组合,方铅矿化石英脉产于灰绿色粉砂岩,孔雀石、褐铁矿化石英脉产于灰褐色、浅绿灰色砂岩中。上部由南至北依次为深灰色粉砂岩、灰褐色粉砂岩、灰黄色砂岩、深灰色粉砂岩、灰褐色砂岩、灰绿色粉砂岩等多个岩性层组成,未发现矿化线索。第三岩性段:以深灰色薄层状泥质粉砂岩为主,夹灰色、褐灰色粉砂岩。第四岩性段:以灰绿色砂岩、粉砂岩为主,夹灰色、褐灰色砂岩、粉砂岩。全新统由风成土、亚砂土、风化岩石碎块及少量盐类、植物根系等组成,多沿沟谷两侧分布。区内脉岩较发育,以石英脉为主,主要分布在异常区中南部,尤其是深灰色、灰褐色粉砂岩内分布更为密集,且多集中在地势较高如山顶、山脊等处。脉岩的展布方向多数与区域构造线一致,绝大多数呈近东西向展布。岩脉规模总体较小,出露宽度一般多在2m以下,长度由几米至两百米不等。石英脉与金属矿产的分布有着密切的关系。绝大多数中可见褐铁矿化,个别可见少量孔雀石、方铅矿。地表个别槽探经化学采样分析,铜铅锌品位达边界以上,少量样品则达工业品位要求。后期热液的上升和充填,对有益元素的进一步富集形成富矿体可能起到了重要的聚矿作用。区内地层总体构造格架呈近东西走向,为一向北倾斜的单斜层,倾向以345°~15°为主,倾角56°~71°。区内以微型构造为主,褶皱普遍发育,多见小型褶曲或膝折等。区内变质作用较简单,主要为区域变质作用。岩石普遍发生浅变质,局部达到低绿片岩相,典型变质矿物为绢云母。

2.2 地球化学特征

2.2.1 HS-22号综合异常

异常元素组合为Cu、Ni、Pb(Sb、Bi、As、Zn、Cr、Co、Mo、Sn、W),异常面积9.27平方千米,呈不规则形。异常规模一般,强度低,元素组合复杂,浓集中心明显。Bi具有三级浓度分带,Sb、As、Cu、Pb具有二级浓度分带。各主要元素极大值Cu88.7×10-6,Pb75.4×10-6,Ni41.1×10-6;平均值Cu42.33×10-6,Pb36.89×10-6,Ni31.19×10-6。通 过 异 常查证发现了片石山铅(锑)矿点。

2.2.2 HS-23号综合异常

异常元素组合为Pb、Zn(As、Bi、Ni、Ag、Co、Cu、Mo),异常面积4.75平方千米,呈椭圆形。异常规模一般,元素组合复杂,强度高,浓集中心明显。As具有三级浓度分带,Bi、Pb具有二级浓度分带。Pb最大值75.4×10-6,Zn最大值143.6×10-6;平均值Pb38.9×10-6,Zn 99.46×10-6。通过地表踏勘和1:1万地化剖面测量,发现了片石山东铜矿点。

3 矿体特征

3.1 矿化蚀变带特征

HS-22号化探异常区圈定片石山铅矿化蚀变带,其长度约300m,宽5m~80m,向东西两端尖灭,矿化带位于木孜萨依组第二岩性段中,严格受砂岩地层控制,带内石英脉较发育,脉宽几厘米至几米,长几米至数十米,脉内可见方铅矿化、孔雀石化、褐铁矿化,偶见辉锑矿化。

在HS-23号化探异常区,圈定片石山东铜矿化蚀变带,长度约900m,宽10m~90m,向西尖灭,向东被全新统残坡积物覆盖,矿化带位于木孜萨依组第二岩性段中,严格受砂岩地层控制,带内石英脉发育,脉宽几厘米至几米,长几米至上百米。脉内可见孔雀石化、褐铁矿化及少量铜蓝等,围岩内仅见少量孔雀石化。

3.2 矿体特征

片石山铅矿初步圈定铅(锑)矿体5个,长85m~100m,厚0.91m~4.76m;品位Pb0.72%~3.09%、Sb 0.34%~0.52%。片石山东铜矿初步圈定铜矿体2个,长100m,厚4.18m~7.09m;品位Cu 0.31%~0.70%。

3.3 矿石特征

3.3.1 矿石矿物成分

经岩矿鉴定成果,矿石矿物组合比较简单,原生金属矿物以方铅矿、辉锑矿为主,氧化矿物主要为孔雀石、铜蓝、褐铁矿;非金属矿物主要有重晶石、石英等。

3.3.2 矿石结构、构造

矿区矿石结构有细(鳞片)粒状变晶结构、粒状变晶结构、细粒结构、柱粒状结构等,其中最有意义的结构为粒状变晶结构、粒状结构,矿石中的有用矿物均以此结构为主。

矿石构造以脉状构造为主。另外,还有皮壳状构造、薄膜状构造等。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 成矿类型

区内大地构造属中元古代盆地,海相沉积物发育,在成岩-压实过程中,可释放出以卤化物为主的热卤水。在这些热液的作用下,可形成后生的铅多金属矿床。

(1)矿区围岩主要由粉砂岩和砂岩组成,围岩蚀变较弱,赋矿岩石以石英脉为主,含矿脉岩总体沿围岩层理顺层产出,矿石的物质成分与围岩的基本成分有明显的差异,表明成矿时间相对晚于围岩,由于含矿热液作用于围岩,具有不同程度的围岩蚀变现象。

(2)矿体产于蓟县系木孜萨依组第二岩性段砂质和泥质岩石中,明显受地层、岩性控制。

(3)矿床产在沉积岩区,矿区及其附近未见岩浆岩,成矿与岩浆活动无直接关系。

(4)矿体多呈脉状,以充填作用和交代作用为主。

综上所述,该矿床成因类型归为中低温非岩浆热液矿床。

4.2 找矿标志

(1)圈定的铜多金属矿(化)体和矿化蚀变带均分布在蓟县系木孜萨依组第二岩性段,层控特征较明显,该岩性段分布的石英脉是铅锌多金属矿(化)体较为集中的分布区域,可作为间接找矿标志。

(2)圈定的矿体多分布于石英脉密集区,脉内多具黄铁矿化,局部见铜蓝、孔雀石等,风化后呈褐黄色,可作为间接找矿标志。

(3)地表岩层风化剥蚀作用强烈,具有滑脱、坍塌等现象,含矿脉岩不易风化,在地表明显凸起,可作为间接或直接找矿标志。

(4)1:5万化探圈定的铜铅锌多金属异常是重要的化探找矿标志。

5 远景评价

(1)靶区内沉积岩地层及断裂构造发育,未见岩浆作用和火山活动痕迹。主要的容矿地层为蓟县系木孜萨依组细碎屑岩夹少量碳酸盐岩,泥质粉砂岩-泥岩建造既是重要的含矿层位。受断裂构造影响,含矿地层岩石破碎、脉岩发育,并伴有褐铁矿化、碳酸盐化、绢云母化、粘土化,局部见孔雀石、方铅矿、黄铁矿等,是区内形成中-低温非岩浆热液型铜多金属矿的有利部位。

(2)1∶25万化探成果反映,该区异常以Pb、Zn、Cu、Mo为 主,伴 生Bi、As、Sb、Hg、Cd、Mn、Li、Zr、B、Ba等元素异常,元素组合复杂,异常面积大,Cu最高62.7×10-6,Pb最高155×10-6,Zn最高112×10-6。1 ∶ 5万化探分布HS-22、HS-23两个异常,目前已发现片石山铅矿及片石山东铜矿,矿化蚀变带规模较大,带内石英脉发育,孔雀石化、褐铁矿化、方铅矿化等普遍,初步圈定铜矿体2个,铅(锑)矿体5个,具有很好的找矿远景。

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