羅耀鴻
(新疆地礦局第一區域地質調查大隊,新疆 烏魯木齊 830000)
銻礦是我國的優勢礦藏資源,就目前已探明的銻礦儲量來看,我國銻礦約占全球總儲量的80%。本文研究的查汗沙拉銻礦從規模上來看屬于中型銻礦,通過分析其地址特征、成礦條件等,發現與其他銻礦床具有較大的相似性,總結礦床成因和控礦因素,可以為今后其他地區進行銻礦產的探究和開采提供可借鑒的參考。
(1)地層。礦區出露地層主要為下泥盆統阿爾騰柯斯組,主要巖性為:含炭細碎屑巖(含炭板巖)夾中細粒長石石英砂巖、中細粒石英鈣質雜砂巖夾泥灰巖。區內地層主要呈北東—南西向展布,地層之間基本為斷裂接觸。石炭系、侏羅系地層分布很少,第三系不整合覆蓋于二疊系、三疊系之上,溝谷洼地中分布有第四系松散堆積物。區內地層變形強烈,片理化發育,地層的原始層理不清楚,所觀察到的主要為變形改造的片理。
(2)構造。查汗沙拉銻礦床所在區域的地質構造有明顯的分化現象,從整體上看,在區域東北側有一處較大的斷裂帶,斷裂帶為東北-西南走向,存在逆沖斷層。推測可能是在喜山期因為喜山運動的影響,導致原來的地層發生移動,撕裂后形成斷裂帶。區域內共有3處次級斷裂,附近有明顯的銻金屬富集現象。在區域東南側有一處發育成熟的褶皺構造,褶皺方向為南-北走向。從形式上來看,以對稱褶皺為主,褶皺面的總長約11.8km,最大寬度約3.4km。褶皺北側有明顯的階梯狀變形。
(3)巖漿巖。查汗沙拉銻礦產所在區域的巖漿巖形成于二疊系,發育成熟,在礦區邊緣位置也發現散狀分布的一些石英斑巖、輝綠巖等。巖體整體上為巖株狀分布,在礦區西北、北側大面積出露,在其他位置有零散出露。巖石以灰白色為主,層狀分布較為規則。部分出露的巖漿巖有硅化現象,并且在發生硅化的位置形成了大量膠結物,以及部分微粒石英。
(4)圍巖蝕變。礦區圍巖蝕變情況比較明顯,根據圍巖成分的差異,可以將其歸為兩類:第一種是含有輝銻礦的粉砂巖,蝕變類型為硅化蝕變,巖石為規則的灰褐色條狀結構。有一定的裂隙發育情況,尤其是在巖層邊緣位置,裂隙發育較為明顯,少部分區域因為破碎形成網脈狀結構,并伴隨有礫巖侵入現象。從成分上來看,除了粉砂巖外,填充物中含量較多的分別有石英巖、黑云母、千枚巖等幾種。第二種是含有輝銻礦的石英巖。蝕變類型為泥化蝕變,巖體破碎嚴重,沒有明顯的外部輪廓,約80%的輝銻礦夾雜在碎裂巖層中。
(1)礦石特征。礦石中主要有用金屬礦物為輝銻礦,其次為少量黃鐵礦、黑鎢礦、微量磁黃鐵礦、鏡鐵礦、極微量閃鋅礦、黝銅礦、方鉛礦、毒砂等礦物。氧化礦物為次生銻華、銻赫石,含量較少。化學樣分析表明,礦石是以輝銻礦為主的單一型礦石,僅在西礦段和南部有少量黑鎢礦出現。結合這一特征,可以推測該區銻金屬主要產出于輝銻礦石。
(2)礦石類型。區域內礦石可以見有氧化現象,但是氧化程度不高,與礦層形成時間偏晚有關。從根據成因的不同,區域內的礦石種類有三類,主要為硫化礦石,比例約為60%,另外也有部分氧化礦石、原生礦石。根據組成成分的不同,區域內的礦石種類主要有:石英-輝銻礦,主要分布在查汗沙拉銻礦區的中部及偏北部,礦石占比約為38%;黑鎢礦-輝銻礦,主要分布在查汗沙拉銻礦區的西部與西南部,礦石占比約為24%;單一的輝銻礦,主要分布在查汗沙拉銻礦區的東南部,礦石占比約為25%。除了上述三種礦石含量較高外,還有少量分布的黃銻礦、銀銻礦等。
(1)銻金屬的來源。將查汗沙拉銻礦產與新疆地區其他已經投入開發的銻礦床進行對比,發現該銻礦床的成礦原因及銻金屬來源符合普遍規律。首先,銻礦床的礦源層具有較強的獨立性,未發現有明顯的熱液侵入現象,銻金屬的豐度值在平均水平之上,具有較高的成礦潛力。根據化探結果,發現查汗沙拉地區有明顯的銀、銻元素異常,并且礦區異常面積達到了290km2以上,其中銻元素異常面積在180 km2左右,經過計算后期平均值達到了6.88×10-6,這一數值比附近的薩瓦亞爾頓銻礦高出了近20倍。
(2)成礦熱源。查汗沙拉銻礦區內沒有發現大面積的巖體侵入現象,雖然在礦區西南側的斷裂處發現少量的熱液侵入,但是一方面是分布面積較小,且位于礦區邊緣,基本可以忽略不計,另一方面是發生熱液侵入的花鋼板巖體出露明顯,因此對于銻礦床的形成影響不大。綜合來看,查汗沙拉銻礦床的成礦熱源應該是喜山期花崗巖巖漿活動形成的。
根據目前取得的地質資料分析,礦區二疊紀早期沉積一套淺海-濱海相復理石建造,主要為互層或呈韻律層分布的巖屑砂巖,黑灰色頁巖,地層中Sb元素背景值較高,構成主要的礦源層。銻礦脈多沿巖屑砂巖裂隙充填則反映了構造對礦體的控制作用,其特點是銻礦脈沿近東西及北東東向平行排列分布,銻礦化強的部位往往是構造應力強以及裂隙較為發育部位。
(1)構造控礦作用。結合上文分析可以發現,查汗沙拉銻礦床區域內有較大的斷裂帶,一些富含銻元素的輝銻礦脈也集中分布在斷裂帶中。查汗沙拉銻礦床的控礦因素,與該區域的地質構造有直接的關系。查汗沙拉銻礦床共有2條礦帶,且南部較長的礦帶也主要產于裂隙區域,根據物探分析結果,該區域礦體品位可以達到13.5%,礦體平均厚度超過了20m,是該礦區的主要產銻部位,對構造控礦的影響較大。
(2)地層控礦作用。從地層性質上來看,查汗沙拉銻礦床屬于下泥盆統阿爾騰柯斯組,花崗巖和粉砂巖共同構成了該區域的巖石地層。通過地層元素含量分析,發現在褶皺地層中有較大的銀、銻元素異常面積,豐度值要比普通銻礦床高出近20倍,說明受到地層構造的影響,查汗沙拉銻礦床中銻元素有明顯的富集現象。
新疆和靜縣一帶富含較多的銅、銀、鋅、銻等重要金屬,查汗沙拉銻礦床作為一座中型規模的銻礦床,主要產出于下泥盆統阿爾騰柯斯組,受到礦區地質構造和地層特征的影響,該區銻金屬主要以輝銻礦脈的形式分布于裂隙帶上。該區為發現明顯的熱液侵入現象,露出的礦體分布集中且相對穩定。綜合上述條件,表明查汗沙拉銻礦床具有較好的找礦遠景。