祁萬修
(新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊,新疆 烏魯木齊 830013)
目前,在阿爾金山東段大平溝-拉配泉地區,已發現大型銅多金屬礦床1處、大型鐵礦床1處、中型鉛鋅礦床2處、中型鐵礦床1處,小型鉛鋅礦床、小型鐵礦及有前景的礦點若干[2]。隨著勘探程度的深入,地質工作程度低的局面將得到改變,金屬礦產也將不斷得到發現。及時總結其成礦作用特點,對認識該區的成礦潛力、成礦規律和指導找礦方向具有重要意義。
區內最重要的金屬礦化為鐵、金、銅、鉛、鋅礦化,相互之間既有密切聯系,又有許多差異,通過對喀臘達坂西鉛鋅礦床、喀臘達坂鉛鋅礦床、翠嶺銅鋅礦床、喀臘大灣西鉛鋅礦床、喀臘大灣鐵礦床、英格布拉克鐵礦床、大平溝金礦床、祥云金礦床、阿北銀鉛礦床和蘆草溝鉛礦床等成礦物質來源、成礦機理、礦床成因、礦床地質特征、賦礦巖石、圍巖蝕變的分析,認為沉積盆地非巖漿熱液活動、早古生代火山活動和不同時代巖體侵位是該區主要成礦地質作用,形成了本區特色的金屬礦床類型及特色的主要礦種類型-Pb、Zn、Fe、Au、Cu、Ag。根據對該區典型礦床研究成果,結合前人研究并考慮各礦床點地質事實,按成礦過程的地質作用可以將區內的主要礦床劃分為以下幾類。
主要位于紅柳溝-拉配泉蛇綠混雜巖帶內,盆地(裂谷)的發生發展伴隨區內海相火山沉積作用的發生,其中火山作用由于存在大量地球內部物質的噴出,往往發生大規模的成礦作用,所以與海相火山沉積作用有關的礦床是本區最重要礦床類型,也是分布最廣的礦床類型。依據賦礦巖石、礦種可進一步劃分為。
(1)與海相火山巖有關的富磁鐵礦床,以喀臘大灣鐵礦帶為代表。
(2)與沉積巖有關伴有少量火山巖的磁鐵-赤鐵礦床,以英格布拉克鐵礦、萬榮鐵礦等為代表。
(3)與中酸性火山巖-火山碎屑巖有關的鉛鋅多金屬礦床(VMS型),以喀臘達坂鉛鋅礦、喀臘達坂西鉛鋅礦、喀臘大灣西鉛鋅礦為代表。
伴隨紅柳溝-拉配泉火山-沉積盆地(裂谷)的俯沖和地塊碰撞作用,往往發生大規模韌性-韌脆性變形,韌性-韌脆性變形作用導致成礦元素的活化分異、形成動力變質熱液,進入成礦作用過程,運移到適宜的構造部位形成礦床。韌性剪切帶型金礦床主要受韌性變形帶控制,以大平溝金礦、祥云金礦為代表。
阿爾金洋和紅柳溝-拉配泉弧后盆地(裂谷)的封閉和地塊俯沖碰撞作用過程中往往發生大規模巖漿侵入活動,區內同碰撞中酸性巖漿巖廣泛發育,這些巖漿活動為成礦作用提供了極其重要的的熱動力條件和流體介質條件,導致發生成礦作用。巖漿期后熱液型礦床以阿北銀鉛礦床為代表,巖漿期熔離型礦床以卓阿布拉克銅礦為代表,與超基性巖有關的銅(鎳)、鉻礦床為代表。
該區中西部大地構造屬中元古代盆地,海相沉積物發育,在成巖-壓實過程中,可釋放出以鹵化物為主的熱鹵水。在這些熱液的作用下,可形成后生的鉛多金屬礦床(中低溫非巖漿熱液礦床)。礦床產在沉積巖區,礦區及其附近未見巖漿巖,礦床與巖漿活動無直接關系[2]。以蘆草溝鉛礦床、片石山鉛礦等為代表。
鐵礦:是區內優勢礦產資源之一,具有分布廣、類型多、成礦時間長、富礦比例大等特點。其中以海相火山巖-后期改造型、沉積-變質型等最重要,形成大-中型礦床。
2.1.1 海相火山巖-后期改造型鐵礦類型
產于喀拉大灣組第六巖性段第三亞段內,總體受地層層位、向斜構造及中酸性巖體聯合控制。圍巖以大理巖為主,次為矽卡巖、火山巖及火山碎屑巖。圍巖蝕變以綠簾石化、綠泥石化、陽起石化、矽卡巖化為主。分布有多層磁鐵礦層,厚度較大、延伸相對穩定的有3~5層,火山活動的間歇期是區內最重要的鐵礦成礦期,且具有多期噴溢的特征。礦石中主要金屬礦物為磁鐵礦,少量磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、白鎢礦。非金屬礦物主要為透閃石、透輝石、石榴石,其次為陽起石、綠簾石、纖閃石,少量方解石、黝簾石等。礦體的平均品位TFe20.50%~47.15%,礦床品位TFe31.86%。最富的礦石為TFe62%,mFe61%,以中、富品級礦石為主,夾有部分貧鐵礦石的礦石類型。
2.1.2 沉積-變質型鐵礦類型
塔什布拉克組海相火山巖的噴發和沉積巖形成,對鐵礦床成礦起到了極其重要的作用。近礦圍巖主要為千枚巖、板巖、少量硅質巖及結晶灰巖。共有10層以上含鐵層位,鐵礦化均產于厚層結晶灰巖之間的海相火山巖夾層中。鐵礦層隨沉積巖夾層的厚度而變化,沉積巖夾層較薄時,鐵礦層也較??;沉積巖夾層較厚時,鐵礦層也較厚。鐵礦石類型也受區域變質程度所控制,變質程度較深,易于形成塊狀磁鐵礦;變質程度較淺,易形成含磁鐵礦礦石類型。圍巖蝕變主要有磁鐵礦化和赤鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、水云母化、綠泥石化、綠簾石化、硅化(玉髓化)、碳酸巖化及方解石化等蝕變。鐵礦石以浸染狀(稠密或稀疏)和條帶狀構造為主、部分呈塊狀構造;顯微粒狀變晶結構。礦石類型以中、富品級礦石為主夾有部分貧礦石,礦石礦物以磁鐵礦為
主,一般礦體的平均品位TFe25~42%,最富的礦石為45%,局部地段見有5m~36m厚的富磁鐵礦石。
是區內主要優勢礦產資源之一,以鉛、鋅、銅等最重要,具有分布廣、類型多、成礦時間長、成帶成群分布等特點。形成大-中型礦床。
2.2.1 鉛、鋅多金屬礦
以海相火山-沉積型、非巖漿熱液型最重要,次為巖漿期后熱液型銀鉛多金屬礦。
(1)海相火山-沉積型:區內多為礦床、礦點,具有點多面廣、規模較大的特征,在本區具有工業意義。分布于喀拉大灣組第四巖性段內,火山巖普遍發育,分布較為廣泛,火山活動的特點是由中基性向中酸性方向逐步演化,表現噴溢爆發期-間歇式噴發期-噴溢噴發期的火山作用過程,在整個噴發旋回的中后期是區內成礦的重要時期。巖石類型復雜,以片巖類為主,圍巖蝕變以硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、滑石化、綠泥石化等為主。金屬礦物以黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦為主,非金屬礦物主要有重晶石、絹云母、方解石、綠泥石等。礦石多呈它形粒狀結構,條帶浸染狀、條紋浸染狀、星散浸染狀構造為主。主要有用組份為鉛、鋅、銅,伴生有用組份為銅、銀、金、硫、鎵等,礦區主礦體內存在高品位礦段,具連續性好、分布規律性強、富礦資源量占比大等特點。
(2)非巖漿熱液型鉛鋅多金屬礦:該類礦產主要產于中元古代沉積盆地內,圍巖為薊縣系金雁山組碳酸鹽巖、木孜薩依組細碎屑巖,圍巖蝕變不明顯,主要有碳酸鹽化、白云巖化、絹云母化、粘土化,控礦構造為斷層破碎帶,礦物組合簡單,主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、孔雀石,礦石品位不高。
(3)巖漿期后熱液型銀鉛礦:區內與成礦關系密切的侵入巖為加里東期似斑狀二長花崗巖,侵位于下-中寒武統喀拉大灣組、上寒武統塔什布拉克組地層,接觸帶產生強烈的角巖化、硅化現象,并伴隨有不同程度的銅多金屬礦化。礦石金屬礦物以方鉛礦、閃鋅礦為主,次為黃鐵礦、黝銅礦、黃銅礦,少量磁鐵礦、赤鐵礦;氧化物主要為褐鐵礦、黃鉀鐵礬,次為孔雀石、銅藍,赤褐鐵礦少量;非金屬礦物主要有石英、方解石等。礦石主要為粒狀結構,具典型細脈狀、致密塊狀或斑塊狀、條帶狀、稀疏浸染狀和星點狀構造。近礦圍巖蝕變類型主要有硅化、黃鉀鐵礬化、絹云母化、高嶺土化、碳酸巖化,地表發育有褐黃、土黃色黃鉀鐵礬-褐鐵礦蝕變帶,且連續性較好,為礦區礦體重要的找礦標志。
2.2.2 銅礦
區內銅礦(化)點較多,目前尚未取得找礦突破和重要進展,不具工業意義。有工業意義為巖漿型銅(鎳)礦,分布在深大斷裂傍側,與基性雜巖和基性-超基性雜巖的侵入有關。成礦時代為加里東中期,礦體多產于侵入體與圍巖接觸帶。已發現卓阿布拉克小型銅礦床,此外,研究區西側也有銅鎳礦點分布。
2.2.3 鎢、鉬礦
鎢、鉬礦分布較少,有望取得找礦突破的鎢、鉬礦類型主要有以下兩種:石英脈型鎢(鉬)礦床、矽卡巖型(鎢)鉬礦床。
(1)石英脈型鎢(鉬)礦:近年來區內找礦工作的突破,圈定了多出有意義的鎢(鉬)礦帶。該類型不是區內主要類型,多呈礦化點或礦點。與熱液活動有關的石英脈型、云英巖型鎢礦主要分布在區內庫木蘇一帶(庫木蘇鎢礦點)。這類礦產常與同碰撞-后碰撞花崗巖有關,特別是后碰撞的富堿花崗巖類及S型花崗巖關系密切。
(2)矽卡巖型(鎢)鉬礦:該類型礦床在研究區僅發現1處,屬于喀臘大灣鐵礦床共、伴生礦產。與成礦關系密切的侵入巖為加里東中期石英閃長巖,侵位于下-中寒武統喀拉大灣組地層。巖體與碳酸鹽巖地層接觸帶部位常見矽卡巖及鐵礦層,與片巖接觸帶附近常見角巖,對早期形成的磁鐵礦層具有破壞和致富作用。地表分布有面積不大的白鎢礦自然重砂異常,在深部鉆探工程中發現了鉬礦體。礦體位于石英閃長巖體與大理巖外接觸帶的矽卡巖內,礦體形態呈脈狀,主要金屬礦物為輝鉬礦,少量磁鐵礦、黃鐵礦、白鎢礦,非金屬礦物主要為透閃石、透輝石、石榴石。
金礦分布較少,結合區內成礦地質條件,有望取得找礦突破的金礦類型主要有以下兩種:與太古界破碎蝕變巖(韌性剪切帶)-石英脈型金礦床;與薊縣系淺變質碎屑巖有關,受斷裂控礦的中-低溫熱液蝕變巖型金礦床。
2.3.1 破碎蝕變巖(韌性剪切帶)-石英脈型金礦床
太古界米蘭巖群變粒巖是該類金礦床主要賦存層位,阿爾金北緣斷裂帶及其次級斷裂是主要控礦構造,斷裂交匯處和裂隙發育地段是主要成礦部位。東西、北西向次級斷裂附近分布的剪切蝕變帶和構造裂隙帶是主要的賦礦構造。分布于本區的中-酸性巖體與金的成礦關系有密切聯系。化探成果反映,該地層金元素總體背景值高,與金礦化有親緣關系。巖石破碎,礦化(黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩等)、蝕變(硅化、綠泥石化、絹云母化、鉀化等)越強烈,金品位越高。石英脈發育地段,金礦化就明顯增強,金與銅元素關系密切。
2.3.2 斷裂控礦的中-低溫熱液蝕變巖型金礦床
該類型金礦產于薊縣系淺糜棱巖化黃鐵絹英巖中,以硅化、黃鐵礦化為主的蝕變巖帶對金礦體產出具明顯的控制作用[2,4]。區內出露的基性-超基性巖體對有益組分的活化、遷移提供了熱源。金礦化體位于壓扭性斷裂所挾持的斷裂破碎蝕變帶內,由壓扭性斷裂生成的裂隙為賦礦空間,主要礦化細脈穿插于黃鐵絹英巖裂隙之中,巖石裂隙發育地段礦化強度大,巖石較完整地段礦化很弱,反映了斷裂構造對礦液的遷移、存儲起決定性作用,礦化蝕變強弱程度決定了礦(化)體的空間展布。
能源礦產的煤及非金屬礦產的石英巖等,中侏羅世含煤建造主要分布于研究區西側,在拉配泉一帶的大煤溝組雖有零星露頭,但規模小、煤質查,意義不大。
(1)根據對該區典型礦床研究成果,結合前人研究并考慮各礦床點地質事實,按成礦過程的地質作用可以將區內的主要礦床劃分為4大類。即與海相火山沉積作用有關的礦床類型、與大規模韌性-韌脆性變形作用有關的礦床類型、與巖漿侵入活動有關的礦床類型、與正常沉積碎屑巖-碳酸鹽巖建造有關的礦床類型。
(2)與海相火山沉積作用有關的礦床類型,依據賦礦巖石、礦種進一步劃分為:與海相火山巖有關的富磁鐵礦床、與沉積巖有關伴有少量火山巖的磁鐵-赤鐵礦床、與中酸性火山巖-火山碎屑巖有關的鉛鋅多金屬礦床(VMS 型)。
(3)按照礦產資源種類分類原則,對各類典型礦床成礦地質體、成礦構造、成礦結構面和成礦作用特征標志進行了簡要總結。