摘要:阿爾金山東段楊達什克南稀有金屬礦是2023年通過綜合研究,對比阿中地塊北緣其他鋰鈹礦床,于阿爾金鋰鈹等稀有金屬礦成礦帶新發現的礦床之一。通過研究以往工作的一線資料以及對礦區礦床成因、物化探異常等特征分析,結合研究區內礦床礦體特征、成礦帶其他大中小型鋰鈹礦床,分析并總結楊達什克南鋰鈹等稀有金屬礦礦區內的成礦地質特征,為確定礦區下一步找礦工作提供方向。
關鍵詞:稀有金屬礦;鋰鈹礦;找礦方向;阿爾金山
中圖分類號:P618.6 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2024)07-00-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2024.07.021
Analysis of the Ore-Forming Geological Features and Prospecting Direction of the Altun Yangdashikenan Rare Metal Deposit
XIE Rishi, PENG Zifeng, WANG Yinqiang, YUAN Peng, LI Dengya
(Xinjiang Tianshan Mining Development Co., Ltd., Kuerle 841000, China)
Abstract: The Yangdashikenan rare metal deposit in the east section of Altun,through comprehensive research and comparison with other rare metal deposits in the northern edge of the Azhong Block,is one of the newly discovered deposits in the Altun metallogenic belt in 2023. Through the study of the previous work of the first-line data and the analysis of the causes of the ore deposits in the mining area, physical and chemical anomalies and other characteristics, combined with the characteristics of the ore bodies of the deposits in the research area, the mineralization of other large and small lithium and beryllium deposits in the metallogenic belt, analyze and summarize the mineralization geological characteristics of Yangdashikenan lithium and beryllium and other rare metal minerals in the mining area, in order to determine the direction of the next step of the mine to look for mineralization.
Keywords: rare metal ore; lithium beryllium ore; prospecting direction; Altun mountain
新疆維吾爾自治區若羌縣楊達什克南鋰鈹等稀有金屬礦位于阿爾金山東段、阿中地塊北緣的阿爾金鋰鈹成礦帶。該成礦帶是新疆鋰鈹重點成礦帶之一,帶內已發現了瓦石峽南、塔什達坂、黃龍嶺、庫木薩依以及阿亞克等眾多的大中小型鋰鈹礦床,為新疆鋰礦資源增儲做出貢獻[1]。研究區礦床位于阿爾金鋰鈹成礦帶的東部,緊鄰塔什達坂和黃龍嶺鋰礦床,成礦地質、地球化學等條件優越,成礦前景良好,具備形成大型鋰鈹礦床的潛力。
1 礦區成礦地質條件
1.1 地層
礦區出露的地層主要有長城系紅柳灘組(Chh)、薊縣系木孜薩依組二段(Jxm2)、薊縣系金雁山組(Jxj)、第四系沖洪積物等。巖性主要為二云石英片巖、黑云石英片巖、黑云斜長片巖、陽起納長片巖、石英巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖以及大理巖等。片巖類地層主要分布在于礦區北部,為區內重要的容礦或含礦建造,地層內部發育大量的次級韌(脆)性斷裂及節理裂隙,為花崗偉晶巖脈等脈巖提供運移通道和容脈空間[2]。
1.2 構造
研究區內構造較為發育,整體與區域構造線一致,多為北東向和近東西向的次級斷裂,受周邊北東向阿爾金斷裂系卡爾恰爾—闊實區域性大斷裂控制影響,斷裂兩側巖石多具劈理化和片理化特征、次級裂隙極為發育。以大斷裂為主,次級斷裂聚集[3]。另外,較多的斷裂為巖漿熱液提供通道,有利于熱液的遷移和相關礦床的形成。大型斷裂作為主要的巖漿熱液運移通道,小型次級斷裂作為主要的容礦構造,為礦床的富集提供充分條件。
1.3 巖漿巖
研究區位于塔里木板塊與華南、揚子板塊的交接處,區內構造、巖漿活動強烈,侵入巖極其發育,主要分布于礦區中南部。侵入巖多呈不同的巖株狀或巖基狀侵入區內片巖,呈近東西向或北東向帶狀分布,巖石類型主要為灰白色片麻狀中細粒二長花崗巖(gnηγaS)、片麻狀中粗粒黑云母花崗巖(gnηγbS)、中細粒二長花崗巖等(ηγS),另見有少量斑狀二長花崗巖(πηγS)及鉀長花崗巖(ξγS)。
侵入時代主要為早志留世和奧陶紀,巖體發育較強的片麻理,局部變形變質發育,蝕變較為普遍,為后期鋰鈹礦的形成提供豐富的成礦元素。受區域性卡爾恰爾—闊實大斷裂及其次生斷裂影響,巖體多呈條帶狀,總體排布方向為北東—南西向,巖體長軸方向與區域構造線方向一致[4]。
1.4 脈巖
研究區內脈巖較發育,主要有偉晶巖脈(γρ)、石英脈(q)、二長花崗巖脈(ηγ)、正長花崗巖脈(ξγ)及少量閃長巖脈(δ)等。其中,偉晶巖脈和酸性花崗巖脈主要為繼承性脈巖,主要產出方向呈近東西向,為加里東期巖漿演化后期的產物,亦為稀有金屬礦的賦存巖脈,是本次偉晶巖型稀有金屬礦產找礦工作的重點。在地層和巖體中均發現偉晶巖脈,在巖體的偉晶巖脈普遍要大于地層中脈體,地層中偉晶巖脈具有稀有金屬礦化特征。
礦區南部的薊縣系片巖地層中石英脈較為發育且分散,但是地表出露規模較小,長度和寬度變化較大,初步判斷是由區域變質作用產生的變質熱液形成。
1.5 變質巖
研究區內地層受阿爾金—昆侖山構造接合帶構造-巖漿活動影響,變質作用類型及變質巖石類型復雜多樣,主要有區域變質作用、動力變質作用、接觸變質作用。礦區內變質巖主要以片巖為主,石英巖、大理巖、碎裂巖、初糜棱巖少見。礦區內形成了以薊縣系塔昔達坂群木孜薩依組二段(Jxm2)內部石英巖和金雁山組(Jxj)大理巖為主要成礦地質體的區域變質礦產。該類型礦產層位穩定,受研究區內構造-巖漿活動破壞影響,巖石結構面較為發育,包括斷裂、節理裂隙和劈理等[5]。
1.6 地球化學特征
礦區完成了南部大面積的1∶25 000水系沉積物測量工作,圈定了14種元素(Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs、W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、La)的單元素異常圖,圈定122個單元素異常,3個綜合異常。
礦區內共計圈定鋰單元素異常12個,主要分布于礦區南部片巖地層區,異常長軸呈近東西向展布,呈面狀分布,最大值為242.1×10-6。圈定鈹單元素異常12個,主要分布于礦區南部片巖地層區,最大值為21.7×10-6,與Li單元素異常套合性較好。
通過分析,本礦區內鎢、錫異常較好,具體如下。一方面,以7.6×10-6為異常下限,共圈定7個鎢異常。異常主要分布于礦區南部的巖體和片巖地層接觸部位,異常長軸以近東西向展布,異常面積大,具有三級濃度分帶,異常濃集中心明顯,異常極值點多,最大值達423.82×10-6。根據異常特征推斷,礦區具有尋找鎢礦體的潛力。另一方面,以10.5×10-6為異常下限,共圈定7個錫異常。異常主要分布于礦區南部,異常長軸以近東西向展布,異常面積較小,具有三級濃度分帶,濃集中心明顯,但是異常中帶和濃集中心面積較小。根據異常特征推斷,在西南角和東南部的兩個異常具有尋找錫礦體的潛力。
1.7 地球物理特征
礦區在1∶50 000航磁異常圖上位于正負異常梯度,表明礦區位于巖體的外接觸帶。
2 礦床礦體特征
在礦區南部圈定500多條偉晶巖脈,偉晶巖脈主要與片理方向一致,呈近東西向展布,傾向為北部向北、南部向南,傾角一般為50°~76°,脈寬為0.3~3.2 m,可見延伸為10~800 m。最終圈定以鈹為主的礦體15條,以銣(鉭)為主的礦體6條(寬度為0.2~10.0 m,長度為50~300 m),以(鈮)鉭為主的礦體9條,鋰礦化體3條,錫礦(化)體4條。
3 找礦前景分析
3.1 地層條件
區內地層為長城系碎屑巖-碳酸鹽巖建造,變質成片巖類巖性。在區域擠壓應力作用下長城系發生強烈褶皺,并形成區域性分布的面理置換及同期韌性剪切,地層內部發育大量的次級韌(脆)性斷裂及節理裂隙,為脈巖提供豐富的運移通道及容脈空間。目前的工作成果顯示,含礦偉晶巖脈延伸方向與區域構造線方向一致,多順或小角度斜切片理、節理面不連續的透鏡狀產出,常伴隨著強烈鈉長石化。
3.2 巖漿巖條件
據最新研究成果,阿爾金鋰鈹成礦帶偉晶巖與奧陶紀侵入巖密切相關,含鋰、鈹花崗偉晶巖的形成時代為470~460 Ma,與奧陶紀黑云母花崗巖、黑云二長花崗巖中獲取的年齡存在一致性。經研究,礦區周邊存在較多的奧陶紀侵入巖體,東部的奧陶紀巖體離礦區較近,對本礦區存在一定影響,推斷會發育富含鋰的花崗偉晶巖,最終形成鋰鈹礦體。
3.3 構造條件
受區域性大斷裂卡爾恰爾—闊實斷裂影響,區內斷裂構造發育,韌性剪切變形強烈,斷裂構造和韌性剪切帶對礦產有明顯的控制作用。其內部發育的北東、北東東、近東西向的斷裂構造及韌性剪切帶,為成礦物質的遷移、富集提供便利的通道和有利的沉淀場所,為稀有金屬、錫等礦的形成提供了構造條件。
工作區內構造格局與區域構造格局一致,北東—南西向主干斷裂控制著巖漿巖和變質巖的分布,從而影響工作區及其周邊礦產的分布形態、規律等,為含礦熱液、含礦脈體的運移提供了通道,為礦石富集成礦提供了有利場所。因此,區內礦產的分布和成因與構造密切相關,區內圈定的水系沉積物綜合異常大多與構造有關,多分布于斷裂、裂隙等密集部位,異常長軸方向呈北東—南西向。
F3斷裂分布于工作區中部,為工作區及其周邊的重要控礦構造帶,北東-南西向弧形狀展布,長約19 km,寬度為10~400 m。該帶西南、東北方向均延伸出工作區,為一區域性韌性滑脫斷層。該韌性斷裂為中新元古界隆起帶上下構造層之間的區域性斷裂。奧陶紀為該斷裂帶主活動期,沿該斷裂帶北西部發育大面積奧陶紀侵入體。該斷裂控制了新元古代地層北東—南西的韌脆性變形及大量北東南西向侵入偉晶巖脈,為加里東期稀有金屬礦的重要控礦構造。同時,沿該斷裂發育多處1∶250 000稀有金屬元素化探異常。
F4斷裂位于工作區南部,總體走向為55°~75°,產狀為145°~165°∠58°~80°,斷續出露大于500 m,兩端延伸出工作區。該斷裂為長城系紅柳灘組(Chh)及薊縣系金雁山組(Jxj)地層界線,并控制著第四紀地貌的發育。沿該斷裂帶南東部發育了大面積的奧陶紀侵入體,推測奧陶紀亦為該斷裂帶主活動期。該斷裂南部次級韌性剪切帶內有較多的偉晶巖脈出露,為加里東期稀有金屬礦的重要控礦構造。
3.4 容礦構造條件
受卡爾恰爾—闊實區域性深大斷裂影響,楊達什克—阿亞克一帶發育的一系列北東向裂隙系統為熱液流體活動提供了通道和空間。區內地層內節理較為發育,北東向、北東東向、東西向節理尤為發育,為流體的運移和就位提供空間。
4 結論
若羌縣楊達什克南稀有金屬礦床位于阿爾金鋰鈹成礦帶的東部,周邊已有數個已開發完成的大中小型鋰鈹稀有金屬礦床,成礦條件優越,具備形成大型鋰鈹礦床的潛力。地層內部發育大量的次級韌(脆)性斷裂及節理裂隙,為花崗偉晶巖脈等脈巖提供豐富的運移通道及容脈空間。研究區內構造整體與區域構造線一致,多為北東向及近東西向的次級斷裂,受周邊北東向阿爾金斷裂系卡爾恰爾—闊實區域性大斷裂控制影響,斷裂兩側巖石多具劈理化和片理化特征、次級裂隙極為發育。較多的斷裂為巖漿熱液提供通道,有利于熱液的遷移和相關礦床的形成。通過綜合分析礦區內區域地質、地層、構造、物化探等方面,結合瓦石峽南、塔什達坂、黃龍嶺、庫木薩依、阿亞克等礦床,認為若羌縣楊達什克南稀有金屬礦礦區成礦地質背景良好,礦區礦體成礦特征明顯,礦區內鋰鈹等稀有金屬礦成礦條件優越。
參考文獻
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2 徐興旺,李 杭,石福品,等.阿爾金中段吐格曼地區花崗偉晶巖型稀有金屬成礦特征與找礦預測[J].巖石學報,2019(11):3303-3316.
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4 涂其軍,李建康,王 剛,等.中國西部主要偉晶巖型鋰輝石礦床成礦作用對比及找礦前景[J].中國地質調查,2019(6):35-47.
5 張 朋,劉 豹,華克強,等.阿爾金稀有金屬成礦帶成礦地質背景研究及意義[J].新疆地質,2023(增刊1):46.