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      新疆阿勒泰市方正銣礦地質(zhì)特征及成礦遠(yuǎn)景初探

      2018-02-09 17:26:33吳家林
      新疆有色金屬 2018年1期
      關(guān)鍵詞:偉晶巖花崗花崗巖

      吳家林

      (新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000)

      1 區(qū)域地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)成礦背景

      1.1 區(qū)域地質(zhì)

      大地構(gòu)造位置位于西伯利亞板塊(Ⅰ),阿爾泰陸緣活動(dòng)帶(Ⅰ1),南阿爾泰晚古生代弧后裂陷盆地(Ⅰ13)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,區(qū)域成礦條件優(yōu)越。

      區(qū)域地層主要由下古生界志留系變質(zhì)程度不一的碎屑巖夾變質(zhì)泥巖及碳酸鹽巖透鏡體、綠片巖、片麻巖、混合巖,上古生界泥盆系酸性火山溶巖和火山碎屑巖、綠片巖、片麻巖、混合巖、大理巖等、石炭系灰色片理化二云母粉砂巖、二云母石英片巖及新生界第三系、第四系組成。

      巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿巖分布廣,規(guī)模巨大,變質(zhì)作用強(qiáng)烈,其中以酸性-中性侵入巖為主體,巖性較復(fù)雜,其中以花崗巖出露最廣,其次為閃長(zhǎng)巖。巖漿活動(dòng)集中在華力西期,而以華力西中-晚期表現(xiàn)最為頻繁劇烈,酸性偉晶巖脈發(fā)育。

      1.2 區(qū)域地球物理特征

      方正銣礦屬阿勒泰梯度重力異常區(qū),異常沿阿勒泰—富蘊(yùn)呈北西—南東束狀展布,異常值南高北低,預(yù)查區(qū)東南部為紅墩砂金礦且同屬一個(gè)重力梯度帶中。

      方正銣礦磁場(chǎng)特征位于正負(fù)伴生磁場(chǎng)變化區(qū),火山巖具強(qiáng)磁性,形成中強(qiáng)磁異常,酸性巖體大多為弱-無(wú)磁性,表現(xiàn)為低-負(fù)磁異常。

      1.3 區(qū)域地球化學(xué)特征

      從全區(qū)來(lái)看,巖石中含量大于地殼豐度值的元素有Fe、Bi、Sn、Pb、Zn、Au、As、W、Li、Th、B、F、K、Na、Al、Si等16種元素。巖石中元素含量在時(shí)間及空間上分布極不均勻。

      部分地段有Rb-Cs-Nb-Ta組合異常和Li-Be組合異常等,與酸性巖體相對(duì)應(yīng)。

      1.4 區(qū)域礦產(chǎn)特征

      屬于準(zhǔn)格爾成礦?。á颍睖?zhǔn)格爾(溝弧帶)Cu-Ni-Mo-Au-Fe-REE-煤-膨潤(rùn)土成礦帶(Ⅱ-1),薩吾兒-二臺(tái)(島弧帶)Cu-Ni-Au-Mo-Fe-REE-煤礦帶(Ⅱ-1-1)。主要礦產(chǎn)有鈹?shù)V、鈮鉭礦、稀土礦、銅礦和石材礦等。

      區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極為復(fù)雜,褶皺斷裂發(fā)育總體走向?yàn)楸蔽飨?。侵入巖在區(qū)內(nèi)約占了70%,時(shí)代上華力西早期至燕山期,巖性從基性到酸性均有出露,尤以酸性巖占有絕對(duì)多數(shù)的比重,酸性巖與成礦作用關(guān)系重大,也是區(qū)內(nèi)主要的成礦期。

      與偉晶巖型有關(guān)的稀有(鈮、鉭、鈹、)及白云母由于此類(lèi)礦產(chǎn)均賦存在偉晶巖中,多分布在阿巴宮斷裂北側(cè)之廣大地區(qū)內(nèi)。如大喀拉蘇鈮鉭礦、虎斯特鈹?shù)V、群庫(kù)鈹?shù)V、克爾克白云母礦等。

      2 礦區(qū)地質(zhì)特征

      2.1 地層

      礦區(qū)內(nèi)出露的地層十分單一,為中泥盆統(tǒng)阿勒泰組上亞組(D2ab)及第四系全新統(tǒng)殘坡積、沖洪積(Qhpal+esl)。中泥盆統(tǒng)阿勒泰組上亞組(D2ab)為黑云母石英片巖,局部見(jiàn)透鏡狀結(jié)晶灰?guī)r。地層總體走向?yàn)楸蔽飨?,因受巖體上侵?jǐn)D壓影響,地層傾角變化較大,一般為30°~60°,巖體西側(cè)地層傾向一般為南西向,傾角30°~50°,巖體東側(cè)地層傾向一般為南東向,傾角略陡,一般為40°~60°。

      2.2 構(gòu)造

      礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育。巖體內(nèi)部發(fā)育一些小斷層,規(guī)模很小。

      花崗巖體中發(fā)育幾組小斷層(F1~F5),斷層走向?yàn)楸蔽飨?,斷層傾向?yàn)楸睎|向,傾角65°~85°,沿?cái)鄬泳谢◢弬ゾr脈發(fā)育。F2、F3、F4為Rb5、Rb6、Rb7礦體控礦斷裂,三條斷層平行分布,長(zhǎng)度近300 m,斷層走向110°,傾向20°~22°,傾角78°~82°。沿?cái)鄬佑腥龡l天河石花崗偉晶巖脈發(fā)育,并形成了Rb5、Rb6、Rb7礦體的工業(yè)礦體。

      2.3 巖漿巖

      礦區(qū)發(fā)育多個(gè)華力西期早期第一侵入次角閃石巖體(ψo(hù)41a)和一個(gè)燕山期花崗巖體(γ5)。巖體與圍巖呈侵入接觸關(guān)系,接觸界線清楚,接觸帶可見(jiàn)明顯的烘烤褪色,巖石具角巖化、礦物重結(jié)晶等熱接觸變質(zhì)現(xiàn)象。

      2.4 含礦巖體特征

      灰白色堿長(zhǎng)花崗巖(含天河石花崗巖)是本區(qū)銣礦體的主要賦礦巖石。主要分布于二云母花崗巖體西部及西南部邊緣,地表呈透鏡狀、不規(guī)則狀小巖體分布。小巖體走向總體為北東向,長(zhǎng)200~900m,寬20~160m,總體向南傾,傾角較陡。

      礦區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育,以花崗偉晶巖脈、花崗巖脈為主,含電氣石石英細(xì)脈規(guī)模很小(脈寬不足1cm)。

      Rb5、Rb6、Rb7礦體賦存的三條花崗偉晶巖脈位于花崗巖體西南部,三條花崗偉晶巖脈平行分布,走向?yàn)?10°,傾向?yàn)楸睎|向,傾角80°。巖脈長(zhǎng)度200~300m。

      2.5 變質(zhì)作用和圍巖蝕變

      區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用和中、低溫?zé)嵋航淮冑|(zhì)作用在區(qū)內(nèi)相對(duì)表現(xiàn)比較明顯。主要表現(xiàn)為巖石(除巖體中巖石)具片理化特征并且較破碎,礦物發(fā)生變形和重結(jié)晶現(xiàn)象。巖石多具變晶結(jié)構(gòu)。

      區(qū)內(nèi)巖石蝕變普遍較弱,所見(jiàn)蝕變類(lèi)型主要為褐鐵礦化、硅化、絹云母化,局部巖石中可見(jiàn)綠泥石化、碳酸鹽化、綠簾石化、角巖化、矽卡巖化、白云母化、鈉長(zhǎng)石化、鉀化及電氣石化等。

      3 礦體特征

      3.1 礦體總體特征及規(guī)模

      ⑴ 共圈定7個(gè)銣礦體,其中Rb1、Rb2、Rb3、Rb4礦體規(guī)模較大,Rb1和Rb4礦體為主礦體,其余均為小礦體。

      ⑵礦體主要產(chǎn)于天河石花崗巖,次為天河石花崗偉晶巖脈,礦體形態(tài)以不規(guī)則狀、透鏡狀為主,次為脈狀、分枝復(fù)合體,礦體規(guī)模不等,主礦體與小礦體規(guī)模懸殊。礦體長(zhǎng)160~900m,傾向延伸40~200m,平均厚度0.79~164.38m,平均品位0.063%~0.098%,礦床平均品位0.065%,主要礦體走向與巖體側(cè)伏方向一致為北東向,總體傾向南,傾角70°~80°。小礦體走向南西向,傾向?yàn)楸睎|向,傾角為80°,礦體主要賦存于天河石花崗巖中,次為天河石花崗巖偉晶巖。礦體圍巖為主要為花崗巖,局部為黑云母石英片巖。

      3.2 礦體圍巖和夾石

      銣礦體產(chǎn)于燕山期花崗巖中。從地表及鉆探資料看,礦體存在分枝復(fù)合的情形,礦層中的夾石厚度一般為幾米至十幾米不等。礦層中夾石與圍巖的巖性成分,一般與礦層圍巖一致,產(chǎn)于燕山期巖體中的礦體夾石一般為二云母花崗巖,局部為黑云母石英片巖。

      4 礦石特征

      4.1 礦石礦物組成

      礦石礦物主要組分比較簡(jiǎn)單,主要為微斜長(zhǎng)石(包括天河石)其含量5%~20%,局部可達(dá)30%以上。

      脈石礦物有:斜長(zhǎng)石(5%~20%)、石英(20%~30%)、白云母(2%~8%)及微量磷灰石等。

      4.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

      (1)礦石結(jié)構(gòu)

      它形粒狀結(jié)構(gòu):微斜長(zhǎng)石(天河石)呈他形粒狀分布,大小0.5~5mm。

      半自形粒狀結(jié)構(gòu):鈉長(zhǎng)石呈半自形板狀,大小0.2~4mm圍繞微斜長(zhǎng)石(天河石)分布。

      (2)礦石構(gòu)造

      礦石構(gòu)造主要為細(xì)粒浸染狀構(gòu)造,局部為脈狀構(gòu)造。

      5 礦床成因及找礦標(biāo)志

      5.1 礦床成因

      (1)礦床成因探討

      方正銣礦有花崗巖型和偉晶巖型兩種礦床類(lèi)型。故礦區(qū)有兩期成礦作用,第一期為花崗巖成礦期,形成花崗巖型銣礦床,賦礦巖石主要為天河石花崗巖,形成了主要礦體;第二期為花崗偉晶巖成礦期,形成偉晶巖型銣礦床,賦礦巖石為花崗偉晶巖(脈),形成了脈狀小礦體。

      方正銣礦主礦體產(chǎn)出部位是花崗巖體邊部,即巖枝發(fā)育的部位。礦體主要為透鏡狀,不規(guī)則狀。由于含礦花崗巖和偉晶巖是花崗巖漿房中的晚期產(chǎn)物,因此可以認(rèn)為成礦物質(zhì)來(lái)源與花崗巖巖漿有關(guān),當(dāng)巖體侵位過(guò)程中使成礦物質(zhì)得以大量聚集而成礦,而來(lái)源于深部巖漿更晚的偉晶巖沿構(gòu)造裂隙形成了偉晶巖脈型小礦脈。

      (2)礦床類(lèi)型

      由于兩期成礦作用,形成花崗巖型和偉晶巖型兩種類(lèi)型的銣礦床,礦體賦礦巖石主要為天河石花崗巖,個(gè)別小礦體為花崗偉晶巖(脈)。銣礦化受巖性的控制,與成礦有關(guān)的圍巖蝕變主要為弱白云母化。

      5.2 找礦標(biāo)志

      (1)地表顏色標(biāo)志

      方正銣礦主要產(chǎn)于燕山期天河石花崗巖巖體中,礦體呈透鏡狀,走向與巖體走向大致相同。地貌上銣礦體產(chǎn)出部位呈灰白色、白色,特征明顯。不規(guī)則狀、帶狀展布。

      (2)遙感標(biāo)志

      礦區(qū)阿勒泰組地層以灰褐色影像為特征,花崗巖以淺灰色略帶淡黃色影像為特征。銣礦體產(chǎn)出部位影像特征較花崗巖更淺,呈白色透鏡狀或不規(guī)則狀。

      (3)巖石標(biāo)志

      方正銣礦的賦礦巖石為:天河石花崗巖。賦礦巖體的特征是:天河石花崗偉晶巖脈十分發(fā)育。

      (4)構(gòu)造標(biāo)志

      多期次活動(dòng)的斷層導(dǎo)致以北東向?yàn)橹鞯亩嘟M次級(jí)斷裂發(fā)育,為方正銣礦的成礦作用提供了良好的構(gòu)造條件,構(gòu)造薄弱帶在成礦過(guò)程中為含礦巖體就位提供了有利條件。

      (5)蝕變標(biāo)志

      銣礦體中較為普遍的蝕變有弱白云母化蝕變。在花崗巖分布范圍內(nèi),弱白云母化蝕變的部位容易形成銣礦體。

      6 結(jié)論

      區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)有大型小喀拉蘇鈮鉭礦、大型大喀拉蘇鈮鉭礦、多處鈹?shù)V床等眾多稀有金屬礦床,根據(jù)區(qū)域成礦條件及成礦規(guī)律,結(jié)合本礦區(qū)成果,認(rèn)為銣礦找礦前景良好。

      [1]冀東農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘察.河北水文地質(zhì)大隊(duì),1983.

      [2]河北省唐山市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)告.河北省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,2006.

      [3]環(huán)渤海地區(qū)(河北部分)地下水資源與環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià).河北省地質(zhì)調(diào)查院.2005.

      [4]萬(wàn)博,張連昌.新疆阿爾泰南緣泥盆紀(jì)多金屬成礦帶Sr-Nd-Pb同位素地球化學(xué)與構(gòu)造背景探討[J].巖石學(xué)報(bào),2006,22(1):145-152.

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