胡力升,韓永金,高 義
(新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第二區域地質調查大隊,新疆 昌吉 831100)
新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦位于阿爾泰山南部,該地區屬于西伯利亞板塊,同時新疆阿勒泰塔爾浪銀處在南緣晚古生代裂谷帶上,也是屬于地區成礦帶[1]。目前在該地區發現多處鉛鋅礦儲礦。通過對新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦的地球化學特征分析,根據地區的地球化學特征,可以對地區的成礦物質供應量、地區成礦可利用金屬量等方面提供指標,但目前我國對該領域起步較晚,目前仍存在較多地區的礦區缺乏地球化學特征分析。而根據對地區進行地球化學特征分析,可以幫助總結出地區的成礦情況以及成礦意義,所得出的結論可以幫助對地區礦物進行更科學的開采保證地區礦物的利用率。
在新疆阿勒泰塔爾浪銀地區鉛鋅礦中的硫化物具有多世代特征,而在不同世代特征中,化學成分均有所差別,其中礦石受硫化影響包括三個世代,第一代在新疆阿勒泰塔爾浪銀地區的鉛鋅礦中分布最多,其中殘余體受到硫化物包裹,在碳酸殘巖中,第一代礦石的內部形態呈現稠密浸染狀,而且在新疆阿勒泰塔爾浪銀的鉛鋅礦區圍巖中,呈現星散狀。在對該地區礦石進行研究時發現,該地區的礦石內部呈球類狀。硫化物對該地區礦石影響較大,受硫化物影響的第二代礦石分布對比第一代較低,分布多在礦體內部以及礦區圍巖上,且礦石成不規則狀,且部分呈稠密帶狀浸染分布,多數以團塊狀分布,通常為形晶粒狀結合體,同時被其它礦石以殘留體包裹。第三代受硫化物影響的礦石分布較廣,在新疆阿勒泰塔爾浪銀的鉛鋅礦區中、旁側圍巖以及斷裂帶上均有分布,但第三代受硫化物影響的礦石分布量較低,呈較為細微的形粒狀且同方解石等一同構成礦物組合。
通過對新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦區使用電子探針分析,在地區產出的礦石中,存在以稠密渲染狀的中粒結合體,含硫較高,但地區其他礦石整體含硫量變化較小,但在該地區的礦體內部所產出的礦石含硫量變化較大,礦體中礦石的形成方式較為復雜多樣。而在該地區的礦物中,礦物化學成分各不相同,同時礦石在受硫化影響的情況下,化學成分也存在差異。三個影響世代下礦石中Fe/S比值差別如下所示:
根據表1可以判斷出,該地區的礦物大多屬于富硫礦物,通過對新疆阿勒泰塔爾浪銀地區礦石含硫情況進行分析可以得出,地區礦物除去存在的少量熱液期形成的礦石外,新疆阿勒泰塔爾浪銀地區的鉛鋅礦石大多是沉積成巖其的礦石殘留體。同時可推斷,該地區成礦時受到地質的疊加改造。
稀土元素具有較為獨特的地球化學特征,可以做為對礦區的成礦的熱液演化情況的參照物[2]。為了對新疆阿勒泰塔爾浪銀礦區的演化進行研究,因此對地區的稀土元素特征進行研究。
在新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦的礦區圍巖中,地區的生物碎屑白云巖中的稀土元素和地區硅化白云巖中的稀土含量各不相同,但兩種白云石中稀土含量均較低,Eu異常情況不明顯,而硅化白云巖的稀土含量對比生物碎屑白云巖稀土含量較低,在新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦的礦區圍巖中,其它巖體的稀土含量較為正常,Eu存在異常。
在新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦礦區采集到的五種火山巖對其進行元素分析顯示,地區火山巖化學特征存在AFM結構,地區火山巖AFM,構造圖解如下所示:

圖1 礦區火山巖的AFM結構圖解
在圖1中,F代表FeO,A代表Na2O+K2O,M代表MgO。在新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦礦區采集到的火山巖中,花崗斑巖SiO2成分含量在73.5%左右,Al2O3的成分含量在11.34%左右,MgO成分含量在0.74%左右,K2O成分含量在2.17%左右。而安山質凝灰巖中SiO2的成分含量在71.2%左右,Al2O3的成分含量在13.15%左右,MgO的成分含量在0.28%左右,K2O的含量在2.17%左右。根據圖1和地區火山巖的化學含量情況可以得出,在圖1中的,SiO2~K2O大部分進入中鈣堿性中,在新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦礦區中的火山巖大多頁屬于中鉀鈣堿性系列。
在新疆阿勒泰塔爾浪銀地區,在海西中晚期存在花崗質巖漿侵入,而巖漿的上侵將會帶來較多的熱量,同時在地區形成熱力場,導致該地區的巖石出現圍巖蝕變,同時在新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦礦區中,出現大面積發育的石墨化,也可推斷為受巖漿的烘烤作用而形成的,同時由于巖漿入侵帶來的熱量,導致該地區的地球化學特征也出現了變化,在經過對該地區研究,地區成礦時間為海西期,因此可以對推斷新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦的礦床熱量來源為海西中晚期花崗質巖漿侵入。
對成礦來說,需要存在成礦流體,而該地區的巖體在形成時同西伯利亞板塊相互碰撞,帶來大量的熱量,同時也加熱了地區的大氣降水以及地下水,并讓地區發生循環流動,根據上文對新疆阿勒泰塔爾浪銀鉛鋅礦礦區中礦石上的流體包裹體的研究,該地區的成礦流體的溫度大多在243℃~370℃左右,地區的成礦流體均為原生巖漿水區域,證明地區的成礦流體同巖漿水間存在關系,而新疆阿勒泰塔爾浪銀地區的流體包裹體中也存在大量的有機成分,根據上述推斷,這些有機體可能是在地區海西中晚期的花崗質巖漿侵入而帶來的,在海西中晚期中,地區的含碳質變細砂巖中的有機物質在熱作用下,發生降解,進入地區成礦流體中,而在巖漿的作用下,為地區帶來的巖漿水熱液,導致地區的成礦流體產生運移現象,帶動成礦流體作循環運動。
在新疆阿勒泰塔爾浪銀地區的礦體結核過程中,可以分為兩個部分,首先是礦體在初始階段由核心在吸附作用下形成。在結核形成后,在富集作用下進一步富集,同時新疆阿勒泰塔爾浪銀地區的礦石孔隙動較高,可不斷在底層水中吸附有用的金屬元素。而地區礦物匯總,存在晶粒微細以及結晶不良的情況,在晶體化學理論中,礦物的表面積越大,礦物中結構缺陷越多。從地區礦物的結核元素含量的變化趨勢中看,Fe、Co元素降低,也反映該地區礦物在結核形成時,受到地區的沉積環境的影響和波動。而新疆阿勒泰塔爾浪銀地區受沉積環境與大洋環境不同,其沉積速率間的區別較大,而新疆阿勒泰塔爾浪銀地區屬于強氧化環境,地區的鐵錳氧化物沉淀情況較強。而地區的鐵錳氧化沉淀是觸媒催化作用的產物,同時觸媒催化作用也可快速形成水羥錳。而水羥錳在對礦物結核中具有賦存的特點,在礦物中晶體生長較為緩慢時,利于晶體結構中離子的排列,但會使生成礦體的結構混亂,而上文對地區礦物的分析中地區礦物晶體結構無序,也證明了該推論。
綜上所述,本文通過對新疆阿勒泰塔爾浪銀地區的地球化學特征分析來得出地區成礦意義,但對新疆阿勒泰塔爾浪銀地區的地球化學特征實踐檢測不足,檢驗樣本較少,缺乏深入研究,因此對該地區仍需要進一步的實踐探測,本文內容僅供參考。