胡磊
(新疆有色地質勘查局七0一隊 昌吉 831100)
研究區位于阿爾泰山脈南緣的中高山區,溝谷發育,地形復雜,地勢陡,高差大。研究區氣候屬典型的大陸性氣候,年晝夜溫差大,氣溫低,多為兩季氣候,海拔2225-2575m,相對高差達100-600m,陽坡基巖裸露較少,陰坡覆蓋較厚,主要為大片的原始森林及雜草等。研究區面積為4.60km2,行政區均劃屬福海縣管轄。因此,本文在參考相關研究成果的基礎上[1-5],以福海縣庫卡拉蓋西段為研究對象,對該地區的地質特征和礦體特征進行分析,并對該區礦脈形成、內部演化以及找礦標志進行分析。
區域內出露地層主要有中、深度變質的中上志留統庫魯姆提群、泥盆系下統康布鐵堡組地層及第四系沖積物、殘坡積物、崩積物。
(1)中上志留統庫魯姆提群
為該區出露的最老地層,多呈殘留體零星分布于花崗巖及花崗閃長巖體之上,為一套淺海相陸源碎屑巖建造,主要是砂巖、泥質粉砂巖等經長期變質作用的產物。
(2)泥盆系下統康布鐵堡組
泥盆系分布于阿勒泰市至沙爾布拉克一線,另外于達罕第爾一線有出露,厚約7538.2m。由于區域變質、接觸變質和動力變質作用的影響,局部地段地層相對變質較深。與下伏志留系呈斷層接觸,被第三系不整合超覆其上。圖幅內南西部位僅有下泥盆統康布鐵堡下亞組與康布鐵堡上亞組出露。
(3)第四系
第四系在河流、溝谷地帶分布,主要為沖積物、殘坡積物、崩積物及冰積砂土、砂礫層。
研究區構造上位于哈隆復式背斜NNW段SW翼近轉折端部位,為單斜構造。區內構造裂隙發育,按其表現性質可分為張、剪共軛裂隙及剪切裂隙等兩種類型。稀有金屬偉晶巖脈產于與EW 或NWW 向斷裂相交的NNW向構造帶中,即沿哈隆巖體外接觸帶片巖帶中分布。礦床是位于NWW 或EW 向與NNW向斷裂的交匯處。
研究區的侵入巖主要是華力西期的片麻狀中粒黑云母花崗巖及其派生脈巖(主要為花崗偉晶巖脈)。
(1)黑云母花崗巖
在庫卡拉蓋地區中的片麻狀中粒黑云母花崗巖呈巖基狀出露,是一種灰色具有強烈片麻化構造的巖石,其邊緣和內部巖相片麻化程度有所變化。在巖基的邊部,片麻化程度大大減弱,礦物粒度變小,白云母含量增多,逐漸地過渡為細粒二云母花崗巖相。
(2)花崗偉晶巖脈
礦區內共有花崗偉晶巖脈13條,呈南北向、東西向、北東-南西向分布,受構造裂隙控制,巖脈圍巖為片巖,與片巖為侵入接觸關系,其中稀有金屬礦化花崗偉晶巖脈6 條,編號分別為805、807(西段)、813、814、815、817號脈。
通過地質勘查工作,研究區內分布有兩條礦體,分述如下:
(1)1號礦體:位于807號花崗偉晶巖脈中,含礦結構帶為石英鈉長石鋰輝石結構帶。地表位于7-11線間,由TC7、TC9 號探槽控制,長94m,平均真厚度2.26m,深部位于20-11線間,由29個鉆孔控制,控制礦體長600m,垂深450m,平均真厚度5.5m。礦體產狀,由地表向深部逐漸趨緩,0 線在地表產狀為138°∠70°,向深部變為135°-138°∠60°左右;7 線地表為165°∠60°向下過渡為165°-170°∠50°,礦體平均Li2O品位1.07%,伴生元素BeO 品位0.049%,(NbTa)2O5品位0.016%。礦體厚度變化系數29.2%,Li2O品位變化系數93.41%。
(2)2號礦體:位于817號花崗偉晶巖脈中,為盲礦體,含礦結構帶為石英鈉長石鋰輝石結構帶。位于0-4 線間,產狀115°∠75°,4 線產狀變緩,傾角約30°,深部由4個鉆孔控制,其中ZK2-2鉆孔未見鋰礦體,見有鉭鈮礦體,控制礦體長約80m,斜深75m,平均真厚度2.65m,平均Li2O品位0.95%,伴生元素BeO品位0.043%,(NbTa)2O5品位0.0165%。礦體厚度變化系數26.03%,Li2O品位變化系數130.61%。
該礦床為花崗偉晶巖型鋰、鈹、鈮鉭礦床。
(1)特殊的成礦熔體-溶液(富含鋰、鈹、鈮鉭等多種稀有元素、富含揮發性成分并且粘滯性小流動性大)是成礦與否的絕對因素。這從礦脈的礦物組成、結晶分異、交代作用及帶狀構造都可以得到印證。如果沒有這種特殊的成礦熔體-溶液,就不能形成工業礦體。
(2)礦脈的形成受構造控制,即具備導礦和容礦構造的有利環境。從偉晶巖礦脈產出來看,都是受到片巖北西至北北西向片理方向控制,和區域構造線方向一致。其形態、規模和產狀與構造相適應。在本礦床內礦化較好、具有工業意義的礦脈大都產在走向近于南北向,傾向近于西而產狀較陡的構造裂隙中,這是一組被后期改造并且復活的構造。
(3)礦脈侵入圍巖后,必要的結晶分異作用時間和交代作用是形成工業礦體的必要條件。石英-鈉長石-鋰輝石結構帶一般處于礦脈的中心部位,其形成的鋰輝石礦物晶體較邊緣帶大,這是在一個相對封閉的環境里礦物從容結晶的結果。盡管803 號礦脈南段規模很大,但由于結晶分異作用極差,無明顯的帶狀構造,交代作用也比較弱,形成的中細粒-中粗粒變文象結構的偉晶巖中無法形成有工業意義的礦體。
高溫的熔體-溶液侵入到冷的圍巖(紅柱石-石英-黑云母片巖)裂隙后,邊部迅速冷卻,礦物迅速結晶,形成了細晶結構的邊緣殼。這個殼起到了保溫的作用。此后,熔體-溶液冷卻速度放慢,礦物在其中的生長時間增長,緊接著邊緣殼之后,出現了中細到中粗粒結構,礦物晶體逐漸增大,由數毫米到數厘米,而且垂直脈壁由邊部向里由小到大生長。從熔體-溶液中最后晶出的是石英-鈉長石-鋰輝石結構,它的生成宣告熔體-溶液結晶作用結束,即所有的原生結構形成。
此后,便進入了交代作用階段,形成了各種不規則形狀的糖晶狀鈉長石集合體,鱗片狀白云母集合體和鋰云母集合體等交代產物。至此礦脈的形成作用全部結束。
(1)產出的構造位置標志:一般分布在遠離花崗巖的外接觸帶。
(2)圍巖標志:產于石英-黑云母片巖類巖石中,多沿片理侵入。
(3)產狀標志:走向多為近南北向,傾角較陡,一般為60°左右。
(4)結構帶標志:分異較好。鈉長石交代作用較強,并且有石英-鈉長石-鋰輝石帶出現。
(1)研究區內分布有兩條礦體,分別為1 號礦體和2號礦體。其中1號礦體位于807號花崗偉晶巖脈中,含礦結構帶為石英鈉長石鋰輝石結構帶,礦體厚度變化系數29.2%,Li2O 品位變化系數93.41%;2 號礦體位于817 號花崗偉晶巖脈中,為盲礦體,含礦結構帶為石英鈉長石鋰輝石結構帶,礦體厚度變化系數26.03%,Li2O品位變化系數130.61%。
(2)研究區礦床為花崗偉晶巖型鋰、鈹、鈮鉭礦床。特殊的成礦熔體-溶液、礦脈的形成的地質構造、必要的結晶分異作用時間和交代作用是礦脈形成的地質因素;礦床產出的構造位置標志為一般分布在遠離花崗巖的外接觸帶,圍巖標志為產于石英-黑云母片巖類巖石中,多沿片理侵入,鈉長石交代作用較強,并且有石英-鈉長石-鋰輝石帶出現。