廖棟誠,袁國華
(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊,新疆 昌吉 831100)
新疆伊寧縣阿希金礦床位于新疆自治區(qū)東北部西天山北段的土拉蘇斷陷盆地內(nèi),地理坐標(biāo)范圍為東經(jīng)86° 07′ 25"~ 88° 09′ 22",北緯23° 12′ 33"~ 25° 16′ 14",礦區(qū)總面積大約12643平方千米,礦床總長約1560m,寬約64m~85m,礦床整體形狀呈條帶狀,該礦床是新疆地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的最大的高溫?zé)嵋盒徒鸬V,金礦儲量約7.43萬噸。從1997年起,新疆地質(zhì)勘查小組對新疆伊寧縣阿希地區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)勘查,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)有明顯的金礦礦化現(xiàn)象,但由于勘查區(qū)地質(zhì)環(huán)境惡劣,以當(dāng)時的勘查技術(shù)和經(jīng)驗無法對該地區(qū)繼續(xù)深入,因此停止了對新疆伊寧縣阿希金礦床的勘查工作[1]。直到2000年,在國土資源部、國家自然科學(xué)基金委等部委支持下,對新疆伊寧縣阿希金礦床開展了“大規(guī)模金礦成礦作用與大型礦集區(qū)預(yù)測”、“成礦規(guī)律與資源潛力-成礦區(qū)(帶)形成的四維結(jié)構(gòu)探討研究”等方面的研究,在金礦礦區(qū)內(nèi)找礦方向、找礦標(biāo)志以及找礦前景等方面也取得了突出的進(jìn)展[2]。截止到目前為止,新疆伊寧縣阿希金礦床已經(jīng)開采出來的金礦已經(jīng)達(dá)到5.44萬噸,保有金礦資源量正在逐漸減少,為了繼續(xù)延長新疆伊寧縣阿希金礦床服務(wù)年限,開展新疆伊寧縣阿希金礦床接替資源找礦工作顯得尤為重要,為此提出新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)構(gòu)造組合特征及控礦模式,為新疆伊寧縣阿希金礦床深部找礦具有重要理論意義。
新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)構(gòu)造主要由褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造組成,下表為新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)構(gòu)造綱要圖。
勘查區(qū)褶皺構(gòu)造相對比較簡單,其主要由東南向和北西向兩組基底斷裂擠壓作用下,形成自南向北突出的“之”字型褶皺構(gòu)造,該構(gòu)造整體呈西北向,順層理面發(fā)育,產(chǎn)狀與層理基本一致,褶皺的走向為西北向,傾向東北或者西南,傾角一般較陡,在75°~85°,至少經(jīng)歷了兩期的活動。除此之外,勘查區(qū)東南向褶皺和東西向褶皺在礦區(qū)內(nèi)較為發(fā)育,根據(jù)東南向石英脈的發(fā)育程度大部分為節(jié)理和裂隙,真正與礦化有關(guān)的斷裂構(gòu)造為勘查區(qū)北部的褶皺構(gòu)造,褶皺控制長約1200 m,沿北北西和北北東兩組共軛裂隙追蹤而成,總體走向東南,傾向北,傾角45°~65°不等;東西向褶皺構(gòu)造偶見發(fā)育,整體延長350~400m,該組褶皺構(gòu)造控制了一組北東向石英脈,最寬的石英脈大于10.5 m,傾向西,傾角55°。
圖1 新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)構(gòu)造綱要圖
新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,根據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料表明,勘查區(qū)共存在10條斷裂,根據(jù)勘查區(qū)斷裂構(gòu)造的形成時間、形狀以及形成原因,可將礦區(qū)斷裂分為火山斷裂,不規(guī)則斷裂和條狀斷裂,其中斷火山斷裂有3條(圖1中F1、F2、F3);不規(guī)則斷裂有4條(圖1中F4、F5、F6、F7),其中F4和F5斷裂是新疆伊寧縣阿希金礦床的主要控礦斷裂構(gòu)造,F(xiàn)4作為礦床勘查區(qū)導(dǎo)礦斷裂構(gòu)造,而F5為礦床勘查區(qū)容礦構(gòu)造,該組斷裂構(gòu)造整體呈西南向延伸,呈“X”形展布;條狀斷裂有三條;(圖1中F8、F9、F10)。勘查區(qū)斷裂構(gòu)造整體呈西南走向,傾角大約在82°~126°之間,斷裂面產(chǎn)狀傾角比較陡峭,并且接近直立,新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)斷裂構(gòu)造具有先張后壓多期活動特點(diǎn),為勘查區(qū)金礦成礦具有重要作用,以此完成對新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)構(gòu)造組合特征分析。
新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)主要的控礦因素有地質(zhì)構(gòu)造、巖漿巖、地層等,通過對以上三個控礦因素的分析,總結(jié)了新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)控礦模式,以下將從成礦環(huán)境、物質(zhì)來源、含礦流體性質(zhì)、含礦流體傳輸通道及傳輸方式、成礦時間五點(diǎn)對勘查區(qū)控礦模式進(jìn)行深入分析。
成礦環(huán)境:新疆伊寧縣阿希金礦床上部覆蓋著一層巨厚的中三疊統(tǒng)黃馬青組粉砂巖和泥質(zhì)巖石,厚度自南西向北東逐漸增加,形成一個屏蔽構(gòu)造。巖石的熱力變質(zhì)作用和屏蔽效應(yīng)隨深度的增大而加強(qiáng)[3]。由于封閉條件好,成礦部位的熱量不易外逸,保持足夠的溫度,促使各種物理化學(xué)反應(yīng)的充分進(jìn)行,從而導(dǎo)致礦液沉淀和富集,自安慶銅鐵礦向西,封閉條件由好變差,礦體規(guī)模由大變小。
物質(zhì)來源:新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)物質(zhì)來源與巖漿侵入有關(guān),勘查區(qū)為一套深變質(zhì)巖,主要巖石類型有云母石英片巖、斜長片麻巖、角閃石片巖、角閃石變粒巖、斜長角閃巖等,恢復(fù)其原巖為由基性火山巖、中酸性火山巖及陸相碎屑巖組成的火山-沉積建造,變質(zhì)程度達(dá)角閃巖相。變質(zhì)程度均一,中溫單相,屬反映熱流值較高的區(qū)域中溫變質(zhì)類型。根據(jù)變質(zhì)成礦理論,在變質(zhì)作用中不僅從巖石中析出金屬,而且同時產(chǎn)生使成礦物質(zhì)活動、遷移的熱流體。前寒武紀(jì)地殼富含中酸性火山巖,因處于地殼發(fā)育的初始階段,由于地殼厚度不大以及地幔的分異程度較差,富含Au的地幔物質(zhì)容易到達(dá)地殼。通常認(rèn)為拉斑玄武質(zhì)的基性火山巖富含易于釋放的硫化物相的Au,在高于綠片巖相的溫壓條件下由于脫揮發(fā)份作用導(dǎo)致地殼深部形成“液態(tài)含金礦源層”
勘查區(qū)前寒武紀(jì)地層存在含Au源巖并具有深變質(zhì)的特點(diǎn),地殼深部有可能存在這樣的“液態(tài)含金礦源層”。下?lián)P子地區(qū)地球物理剖面中,在深變質(zhì)巖系底面(地殼中部界面)之下存在高導(dǎo)低速層,可能就是這種富含礦質(zhì)和揮發(fā)份的水溶液飽和帶的反映。蘇聯(lián)超深鉆已證實現(xiàn)代地殼深部的確存在富含礦質(zhì)和氣體的飽和水帶。這種富水飽和帶在上地殼早期發(fā)育階段也應(yīng)存在,當(dāng)然其含礦性及流體性質(zhì)與現(xiàn)代地殼是有差異的。古地殼含Au源巖的廣泛發(fā)育及處在高溫?zé)嶂档淖冑|(zhì)環(huán)境中,由Au的化學(xué)分散性特點(diǎn)決定,容易活化、遷移,以揮發(fā)性很強(qiáng)的含Au絡(luò)合物聚集在不透水層之下。在變質(zhì)期后構(gòu)造變動和巖漿活動中破壞了原來的封閉條件,含Au熱液就可遷移到地殼淺部,在有利部位沉淀成礦?!耙簯B(tài)含Au礦源層”不僅是古地殼內(nèi)金礦成礦作用的物質(zhì)來源,也是勘查區(qū)金礦成礦的主要物質(zhì)來源。
含礦流體性質(zhì):深源含礦熱流體主要由巖漿水組成,富含氯化物、硫,為高鹽度的流體。地殼中部含金熱流體可能主要由變質(zhì)水組成,變質(zhì)流體通常氯化物及硫含量較低,鹽度較低,而具較高的氧含量。淺源熱流體可能主要由封存在地層中的水及大氣降水組成,通常為富含有機(jī)質(zhì),具中等鹽度的熱鹵水。
含礦流體傳輸通道及傳輸方式:新疆伊寧縣阿希金礦床含礦熱流體主要是沿勘查區(qū)褶皺構(gòu)造產(chǎn)生的空隙滲濾帶進(jìn)行傳輸。褶曲構(gòu)造控礦首先是控制與礦化有關(guān)的侵入體,而礦體往往是與褶曲同步形成的次級構(gòu)造控制,其有利的成礦部位主要是背斜軸部及背斜翼部或其傾狀部位,向斜仰起端及倒轉(zhuǎn)向斜翼部等。背斜軸部及翼部在褶曲過程中,易產(chǎn)生斷裂裂隙和層間破碎,為礦液的充填交代提供了有利的通道和空間。背斜傾伏端易產(chǎn)生橫向斷裂,也巖漿侵入及成礦創(chuàng)造了有利的條件。向斜仰起端及倒轉(zhuǎn)向斜翼部都是應(yīng)力集中及巖層彎曲處,特別是脆性巖層易破碎,有利于侵入體活動和礦化富集。地殼中部含金熱流體由造山作用動熱驅(qū)動,并因其原來的封閉條件受破壞而沿韌性-脆性斷裂帶上涌或隨巖漿上侵。淺源含礦熱流體是由構(gòu)造、巖漿巖或動熱變質(zhì)由地層中析出而沿地表脆性斷裂帶、裂隙帶等擴(kuò)容構(gòu)造帶作近距離傳輸,遷移與沉淀在同時同地進(jìn)行,僅受物理化學(xué)條件頻繁更替所制約。
成礦時間:新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)礦化主要在巖漿期后階段形成,其成礦順序大致為:巖漿侵入一接觸(熱)變質(zhì)一熱液交代及礦化一熱液充填礦化一表生作用。礦床形成于晚古生代,下表為新疆伊寧縣阿希金礦床成礦年齡表。
表1 新疆伊寧縣阿希金礦床成礦年齡表
從上表數(shù)據(jù)可知,勘查區(qū)礦床成礦過程經(jīng)歷了約34.6Ma的時間,金礦成礦年齡在244.6~286.4Ma之間。以上通過對新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)成礦環(huán)境、物質(zhì)來源、含礦流體性質(zhì)、含礦流體傳輸通道及傳輸方式、成礦時間的總結(jié)和分析,完成了對勘查區(qū)控礦模式的研究,進(jìn)而實現(xiàn)了對新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)構(gòu)造組合特征及控礦模式的研究。
此次結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料,對新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)構(gòu)造組合特征及控礦模式進(jìn)行了研究,有利于促進(jìn)新疆伊寧縣阿希金礦床深部找礦工作開展,并且減少新疆伊寧縣阿希金礦床勘查工作的盲目性和產(chǎn)生不必要的經(jīng)濟(jì)損失,對新疆伊寧縣阿希金礦床的進(jìn)一步找礦工作開展提供理論依據(jù),同時對新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)地質(zhì)方面研究具有一定的參考價值。由于此次研究時間有限,雖然取得了一定的研究成果,但在研究內(nèi)容上還存在一些不足之處,今后仍會對新疆伊寧縣阿希金礦床勘查區(qū)找礦方面進(jìn)行深入探討與研究,促進(jìn)新疆自治區(qū)礦產(chǎn)工業(yè)的不斷發(fā)展。