新疆精河县莱利斯高尔钼矿地质特征及成因探讨

2015-11-26 02:59魏亮
新疆有色金属 2015年3期
关键词:粉砂斑岩泥岩

魏亮

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局701队 昌吉 831100)

1 区域地质背景

1.1 大地构造单元划分

工作区所在区域位于西准噶尔地区,大地构造位置位于哈萨克斯坦-准噶尔板块(Ⅰ级)准噶尔微板块(Ⅱ级)唐巴勒-卡拉麦里古生代复合沟弧带(Ⅲ级)内。测区矿带属准噶尔成矿区唐巴勒-卡拉麦里金、铜、铬、汞成矿带,区内断裂发育,岩浆活动强烈,成矿作用复杂,成矿地质条件比较优越(图1)。

图1 测区所处的大地构造位置图

1.2 地层

矿区出露地层主要为第四系残坡积层(Qesl)、冰水堆积层(Qfgl)和上志留统博罗霍洛山组一段(S3b1)。现由老至新分述如下:

⑴博罗霍洛山组一段(S3b1)

分布于矿区大部,为一套浅海相细碎屑岩,主要岩性为灰黑色含粉砂泥岩、粉砂质泥岩、夹泥质粉砂岩,三者的差别主要在于泥质物和粉砂屑含量的多少,肉眼难以分辨。总体上泥岩与粉砂岩的比例约为2∶1。矿区内该套地层未见底,根据1∶5 万区调资料可见厚度为1 119.8~2 008 m。

粉砂泥岩:灰黑色,中厚层状构造,含粉砂泥质结构,岩石主要由粒度细小的泥质物(80%~95%)和粒度0.063~0.005 mm 的粉砂屑(5%~20%)组成。粉砂屑成分主要为石英,少量岩屑、长石等,呈次圆-次角-角状,磨圆度不佳,分布不均匀。泥质物已被纤闪石、黑云母、绢云母、绿泥石、白钛石等替代。

粉砂质泥岩:灰黑色,中厚层状构造,粉砂质泥质结构,主要由粒度细小的泥质物(60%~75%)和粒度0.063~0.005 mm 的粉砂屑(25%~40%)组成。粉砂屑成分主要为石英,少量岩屑、长石等,呈次圆-次角-角状,磨圆度不佳,分布不均匀。泥质物已被纤闪石、阳起石、绿泥石、绢云母、黑云母、白钛石等替代。

泥质粉砂岩:灰黑色,中厚层状构造,泥质粉砂结构,岩石由粒度0.063~0.01 mm 的粉砂屑(60%~70%)和粒度细小的泥质物(30%~40%)组成。粉砂屑成分主要为石英和岩屑,呈次圆-次角-角状,磨圆度不佳,分布不均匀。泥质物已被纤闪石、阳起石、绢云母和少量黑云母所替代。

⑵第四系冰水堆积层(Qfgl)

主要分布于矿区中北部和西北部的冰斗中,主要指冰水作用形成的冰碛物,由大小混杂堆积的巨砾石(砾径0.5~1 m)、砾石、砂及泥质物构成,砾石成分主要为棱角状、次棱角状的花岗闪长斑岩、角岩和泥岩夹粉砂岩等,多系松散堆积,无分选。堆积物厚1~8 m不等。

⑶第四系残坡积层(Qesl)

主要分布于矿区各处的山坡上,为风化剥蚀的原地堆积物,成分主要为棱角状、次棱角状、次圆状的花岗闪长斑岩、角岩、泥岩夹粉砂岩砾石和少量的粘土等组成,砾石大小混杂堆积,砾径一般为5~20 cm,最大者可达70 cm,无分选。厚度约0.4~5 m,最厚可达28 m。

1.3 构造形迹

矿区位于奈楞格勒达坂复背斜南冀近核部位置,受物理风化、构造破碎和变质作用的影响,岩层层理面受到了破坏,产状不明晰,但局部发育有少量透镜状层理,总体上构成一个单斜,倾向自东向西,由西变为北西,倾角48°~62°。

矿区地表共见有4 条断层,呈北北西-北东东向展布,可见长30~270 m,宽0.3~2.5 m,除F1号断层为逆断层外,其余断层性质不明,断层较平直且断层面一般较平滑,局部形成断层破碎带,破碎带内岩石多呈泥状、碎块状,碎块大小一般在0.5~3 cm。

F1号断层:为逆断层,产于2号岩体西侧,并限制其地表形态,产状117°∠55°。断层存在的依据有:地貌上呈负地形,南部山脊处可见断层角砾岩,特别是前人ZK1号老钻孔中多次见到破碎带断层泥。根据断层角砾岩中有花岗闪长斑岩及其碎屑物成分,断层应为成矿后断裂;但根据2号岩体西侧形态受断层控制,1 号岩体大致位于断层北延方向上,而断层上部又有低温方解石脉充填,认为该断层在岩体侵入前即已存在,而成矿作用后期仍在继续活动。

F2号断层:为性质不明断层,产于2号岩体南侧,并限制了F1 号断层和2 号岩体向南的小岩枝,产状不明,走向80°。断层存在的依据有:地貌上呈负地形,局部见断层破碎带。根据其限制了F1号断层和2号岩体小岩枝,推断其应为岩体侵入(成矿)前断裂。

F3 号断层:为性质不明断层,位于3 号岩体西北部,限制了岩体边缘小岩枝的产出,产状262°∠60°。断层面清晰、平滑,可能是岩体侵入(成矿)前断裂。

F4 号断层:为性质不明断层,位于3 号岩体西北边缘部,并限制了岩体局部形态,产状101°∠53°。根据3 号岩体局部受断层控制,其应为岩体侵入前断裂;但根据断层角砾岩中见有霏细状长英质矿物、大量方解石细网脉和至少4期的碎裂构造,认为该断层虽然在岩体侵入前即已存在,而成矿作用过程中仍在继续活动。

岩石节理、裂隙发育,与成矿关系密切。岩石面裂隙率一般为4~10 条/m2,以北东-北东东向和北西-北西向的2组近于共轭的高角度剪切裂隙为主,长度一般在8 cm~4 m,最长可达20余米,其中北东-北东东向规模相对较大,裂隙面多闭合、较平滑;张裂隙少见,以北北东和近南北向为主,长度一般在3~60 cm,裂隙形态多弯曲,个别形成追踪张节理,裂隙面较粗糙。

裂隙中多充填有石英细脉,一般厚1~15 mm,最厚可达25 mm,一般长3~80 cm不等,最长可达6 m。

石英脉至少有3 期,相互交错,断距1~4 mm,最大可达2 cm局部还见有石英脉对岩体穿插进围岩的细小岩脉、接触带的微型错动,断距3~7 mm±。

受岩石节理、裂隙的影响和控制,在3 号岩体的西部形成了4条规模较大的褐铁矿化破碎带,破碎带长60~260 m,宽0.4~1.0 m,最宽可达2.5 m。破碎带呈北西西和北西向展布,产状14°~51°∠50°~64°。破碎带基本受岩体边界限制,未见有明显错动其它地质体的现象。破碎带内岩石十分破碎,褐铁矿化强烈,局部辉钼矿化、孔雀石化较强。

综上所述,我们认为矿区内构造应力总体以近南北向挤压为主,由此引起了北东和北西向的剪切性质的裂隙、(逆)断层和近南北向的张性裂隙,造成岩层走向在小范围内发生较大变化,且于矿区在区域上处于轴向近东西向的奈楞格勒达坂复背斜南冀是吻合的。

1.4 区域地球化学特征

区域内1∶5 万水系沉积物测量在莱历斯高尔工区圈定了Hs-q6、q7号综合异常*,面积约8.96~13.12 km2,呈似圆状-椭圆状,莱历斯高尔钼矿、3571铜矿和七兴金多金属矿均位于该异常中。异常元素组合分别为Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn和Mo、W、Bi,各单元素异常规模大,强度高,浓集中心明显,分带清晰。大体上以由含矿岩体和铜矿化带向围岩表现为Mo、Cu、Au、W、Bi、Ag→As、Sb、Pb、Zn 的斑岩型矿床系列面型水平分带的特点。

1∶2万土壤测量在莱历斯高尔钼矿区、3571铜矿区及其外围圈定了以Mo、W、Cu、Pb、Zn、Au、Ag 等元素为主的多元素组合异常,异常长轴为NW 走向,长约2 800 m,宽1 200~2 000 m。异常重现性良好,异常强度有明显提高,规模较大,浓集中心明显,这些异常与蚀变岩(铜矿化体)和含矿斑岩体套合良好,大致围绕含矿斑岩体呈环带状分布,并显示出较明显的水平分带性:岩体及接触带为Mo、Cu、As、Bi 组合;外接触带和铜矿化带为Cu、Ag、Au、W、As、Sb 组合;远端地层为Pb、Zn、Ag、As、Sb、Bi组合。

2 矿区地质特征

矿区岩浆活动强烈,侵入岩体,中、酸性岩脉发育。

2.1 侵入岩

(1)岩体地质特征

矿区共见有3个侵入体,多呈不规则岩株状侵入于博罗霍洛山组一段(S3b1)的粉砂质泥岩中,不规则似圆状和不规则长条状,产状多向北陡倾。岩体与围岩界线清晰,不平直,多有小岩枝穿插或残留在围岩中,具混染现象,局部暗色矿物增多。岩体岩性单一,主要为花岗斑岩。

1号岩体分布于矿区西北部,为本次详查工作的主岩体,平面上总体呈不规则似圆状,立体上为不规则的似筒状岩体,地表特别是北部多为第四系残坡积物覆盖,南部呈不规则小岩枝状侵入于粉砂质泥岩中,岩体长400 m,宽180~350 m,向北西陡倾。

2号岩体分布于矿区大部,平面上总体呈不规则长条状,向北东和南东各有1 个长条状分支,长轴总体近北东向,地表特别是中东部多为第四系残坡积物、冰碛物覆盖,岩体边缘有较多分枝状中酸性岩脉侵入于粉砂质泥岩中,推测岩体长720~1 340 m,宽150~720 m,向北东陡倾,倾角约60°。

3号岩体分布于矿区东南角,平面上呈不规则哑铃状产出,侵入于粉砂质泥岩中,推测岩体长约60~190 m,宽约140~158 m,向北东陡倾。

(2)岩体岩石特征

花岗斑岩:岩石呈灰白色,斑状结构,块状构造。岩石蚀变较强。斑晶主要为斜长石、石英、角闪石和黑云母,约占岩石的20%~50%。斜长石:宽板状、板条状,基质具微细粒-细粒半自形粒状结构,主要由斜长石、钾长石、石英、角闪石、黑云母和极少量副矿物组成,粒度细小,明显与斑晶不同;角闪石:半自形柱状-它形粒状,填隙状分布,高度绿泥石化、绢云母化,轻度碳酸盐化,约占岩石的1%~10%;黑云母,片状,填隙状分布,高度绿泥石化,轻度绿帘石化,约占岩石的1%~5%。

岩石中石英细脉大量发育,一般厚1~10 mm,长5~80 cm不等。钾长石细脉次之,部分分布于石英脉两侧,个别被石英脉错断。方解石细脉少量,主要分布于石英脉附近,部分形成石英-方解石复合细脉。岩石中可见有绿帘石呈团块状分布,绿泥石呈细脉状分布于石英脉附近,形成色调不一的灰绿色。岩石具辉钼矿化和弱黄铁矿化、弱黄铜矿化、弱闪锌矿化等。

(3)岩体与成矿的关系

矿区内岩体均见有不同程度的辉钼矿化,花岗斑岩体为莱历思高尔钼矿的成矿母岩,以发育网脉状含钼石英脉为主,表现出典型的斑岩型钼矿床的特征。

2.2 岩脉

矿区中性-中酸性脉岩较发育,共见有7条,岩脉岩石类型主要为石英闪长岩、石英闪长玢岩、花岗斑岩和英安玢岩等,多呈北西向、北东向不规则脉状产于2号岩体边缘及其附近,长12~460 m不等,宽约1~24 m。

3 矿床成因探讨

3.1 矿床成因

根据矿区矿化蚀变分带、矿体产出特点、赋矿岩石、矿石矿物共生组合和结构、构造等特征分析,该矿成因类型属岩浆晚期-高中温热液型,工业类型属斑岩型钼矿床。

3.2 控矿因素

(1)含矿岩体:酸性小型斑岩体及其内外接触带。据有关研究资料称,该区的花岗斑岩体属富硅、次铝饱和、钙碱性系列岩石,轻稀土含量较高,重稀土亏损,具较强的铕负异常,为产于碰撞造山环境中的S型花岗岩。

(2)构造:宏观上受控于区域性大断裂,位于区域性大断裂近旁南侧(上盘),北西向与隐伏的北东向次级断裂交汇处,复背斜南冀近核部;微观上北东向、北西向的剪切性质的裂隙和近南北向的张性裂隙控制了含矿石英细脉的分布。

4 找矿标志

(1)比较明显的蚀变分带,以岩体为中心由内向外发育有钾化→石英绢云母化→青盘岩化,辉钼矿化主要分布于石英绢云母化带内。

(2)小型酸性斑岩体并发育有大量石英细脉。

(3)地球物理异常特征表现为倒八字型视幅频率和视电阻率异常。

(4)地球化学异常特征表现为异常强度高,规模大,浓集中心明显,其中分散流表现为Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn 和Mo、W、Bi 的综合异常,次生晕表现为以Mo、W、Cu、Pb、Zn、Au、Ag为主的组合异常,并从含矿斑岩体、内外接触带向地层有Mo、Cu、As、Bi→Cu、Ag、Au、W、As、Sb→Pb、Zn、Ag、As、Sb、Bi 的水平分带,原生晕中Au、Cu、W、Sn、Mo、Bi表现为强聚集,且从围岩到矿化体中有Mo元素的带入和Au、Ag、As、Sb、Cu、Zn、W、Bi元素带出。

该矿矿床类型属斑岩型,已有一定规模,成矿条件良好。矿区内岩体和矿体被剥蚀程度较低。另外从矿区内到外围矿化在平面上还呈现出辉钼矿化→黄铁矿化、黄铜矿化→方铅矿化、闪锌矿化的分带特点,因此矿区外围斑岩型铜矿和热液型多金属矿也具有良好的找矿前景。

5 结论

通过以上的综合分析:

⑴莱历思高尔钼矿属斑岩型钼矿床,已达中型规模,成矿条件良好,矿体深部通过钻孔验证在标高2 872.23 m处仍然未将矿体完全控制住,同时新疆精河县贝磊达矿业科技开发有限责任公司采矿权外围地段花岗斑岩体的工作程度已经达到普查阶段,并且有一定的成果,因此在矿体深部和外围找矿的潜力比较大,有望进一步扩大该矿床的规模。

⑵莱历思高尔钼矿区、七兴金多金属矿区及3571 铜矿区相互毗邻,并同处于一个地球化学综合异常,若这三个矿床为同一个斑岩型铜钼矿床成矿系列的一组矿床,那么作为一个矿田考虑其找矿潜力将非常大。

[1]李华芹,万阈,等.新疆莱历斯高尔铜钼矿床的同位素年代学研究[J].2006(22)10.

[2]赵鹏大.矿产勘查理论与方法(第二版),中国地质大学出版社,2006.

[3]薛春纪,祁思敬,隗合明,等.基础矿床学(第二版),地质出版社,2007.

猜你喜欢
粉砂斑岩泥岩
泥岩路基填料抗剪性能实验研究
辽宁调兵山西调斑岩型钼矿床特征及找矿标志
典型粉砂地层盾构选型及施工参数研究
柴北缘阿木尼克山地区斑岩系Cu、Mo-Pb、Zn、Ag-Au成矿模型初步研究
珲春组含煤、粉砂地层供水井施工技术
风化泥岩地质断层水疏排工艺探讨
斑岩型矿床含矿斑岩与非含矿斑岩鉴定特征综述
岩型矿床含矿斑岩与非含矿斑岩鉴定特征综述
高孔低渗泥岩渗流-损伤耦合模型与数值模拟
原状取土压灌桩在地铁车站的应用技术研究