新疆伊宁县阿希金矿床勘查区构造组合特征及控矿模式

2021-01-05 05:50廖栋诚袁国华
中国金属通报 2020年12期
关键词:金矿矿床成矿

廖栋诚,袁国华

(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第十一地质大队,新疆 昌吉 831100)

新疆伊宁县阿希金矿床位于新疆自治区东北部西天山北段的土拉苏断陷盆地内,地理坐标范围为东经86° 07′ 25"~ 88° 09′ 22",北纬23° 12′ 33"~ 25° 16′ 14",矿区总面积大约12643平方千米,矿床总长约1560m,宽约64m~85m,矿床整体形状呈条带状,该矿床是新疆地区已发现的最大的高温热液型金矿,金矿储量约7.43万吨。从1997年起,新疆地质勘查小组对新疆伊宁县阿希地区进行了地质勘查,发现该地区有明显的金矿矿化现象,但由于勘查区地质环境恶劣,以当时的勘查技术和经验无法对该地区继续深入,因此停止了对新疆伊宁县阿希金矿床的勘查工作[1]。直到2000年,在国土资源部、国家自然科学基金委等部委支持下,对新疆伊宁县阿希金矿床开展了“大规模金矿成矿作用与大型矿集区预测”、“成矿规律与资源潜力-成矿区(带)形成的四维结构探讨研究”等方面的研究,在金矿矿区内找矿方向、找矿标志以及找矿前景等方面也取得了突出的进展[2]。截止到目前为止,新疆伊宁县阿希金矿床已经开采出来的金矿已经达到5.44万吨,保有金矿资源量正在逐渐减少,为了继续延长新疆伊宁县阿希金矿床服务年限,开展新疆伊宁县阿希金矿床接替资源找矿工作显得尤为重要,为此提出新疆伊宁县阿希金矿床勘查区构造组合特征及控矿模式,为新疆伊宁县阿希金矿床深部找矿具有重要理论意义。

1 新疆伊宁县阿希金矿床勘查区构造组合特征

新疆伊宁县阿希金矿床勘查区构造主要由褶皱构造和断裂构造组成,下表为新疆伊宁县阿希金矿床勘查区构造纲要图。

勘查区褶皱构造相对比较简单,其主要由东南向和北西向两组基底断裂挤压作用下,形成自南向北突出的“之”字型褶皱构造,该构造整体呈西北向,顺层理面发育,产状与层理基本一致,褶皱的走向为西北向,倾向东北或者西南,倾角一般较陡,在75°~85°,至少经历了两期的活动。除此之外,勘查区东南向褶皱和东西向褶皱在矿区内较为发育,根据东南向石英脉的发育程度大部分为节理和裂隙,真正与矿化有关的断裂构造为勘查区北部的褶皱构造,褶皱控制长约1200 m,沿北北西和北北东两组共轭裂隙追踪而成,总体走向东南,倾向北,倾角45°~65°不等;东西向褶皱构造偶见发育,整体延长350~400m,该组褶皱构造控制了一组北东向石英脉,最宽的石英脉大于10.5 m,倾向西,倾角55°。

图1 新疆伊宁县阿希金矿床勘查区构造纲要图

新疆伊宁县阿希金矿床勘查区断裂构造十分发育,根据相关地质资料表明,勘查区共存在10条断裂,根据勘查区断裂构造的形成时间、形状以及形成原因,可将矿区断裂分为火山断裂,不规则断裂和条状断裂,其中断火山断裂有3条(图1中F1、F2、F3);不规则断裂有4条(图1中F4、F5、F6、F7),其中F4和F5断裂是新疆伊宁县阿希金矿床的主要控矿断裂构造,F4作为矿床勘查区导矿断裂构造,而F5为矿床勘查区容矿构造,该组断裂构造整体呈西南向延伸,呈“X”形展布;条状断裂有三条;(图1中F8、F9、F10)。勘查区断裂构造整体呈西南走向,倾角大约在82°~126°之间,断裂面产状倾角比较陡峭,并且接近直立,新疆伊宁县阿希金矿床勘查区断裂构造具有先张后压多期活动特点,为勘查区金矿成矿具有重要作用,以此完成对新疆伊宁县阿希金矿床勘查区构造组合特征分析。

2 新疆伊宁县阿希金矿床勘查区控矿模式

新疆伊宁县阿希金矿床勘查区主要的控矿因素有地质构造、岩浆岩、地层等,通过对以上三个控矿因素的分析,总结了新疆伊宁县阿希金矿床勘查区控矿模式,以下将从成矿环境、物质来源、含矿流体性质、含矿流体传输通道及传输方式、成矿时间五点对勘查区控矿模式进行深入分析。

成矿环境:新疆伊宁县阿希金矿床上部覆盖着一层巨厚的中三叠统黄马青组粉砂岩和泥质岩石,厚度自南西向北东逐渐增加,形成一个屏蔽构造。岩石的热力变质作用和屏蔽效应随深度的增大而加强[3]。由于封闭条件好,成矿部位的热量不易外逸,保持足够的温度,促使各种物理化学反应的充分进行,从而导致矿液沉淀和富集,自安庆铜铁矿向西,封闭条件由好变差,矿体规模由大变小。

物质来源:新疆伊宁县阿希金矿床勘查区物质来源与岩浆侵入有关,勘查区为一套深变质岩,主要岩石类型有云母石英片岩、斜长片麻岩、角闪石片岩、角闪石变粒岩、斜长角闪岩等,恢复其原岩为由基性火山岩、中酸性火山岩及陆相碎屑岩组成的火山-沉积建造,变质程度达角闪岩相。变质程度均一,中温单相,属反映热流值较高的区域中温变质类型。根据变质成矿理论,在变质作用中不仅从岩石中析出金属,而且同时产生使成矿物质活动、迁移的热流体。前寒武纪地壳富含中酸性火山岩,因处于地壳发育的初始阶段,由于地壳厚度不大以及地幔的分异程度较差,富含Au的地幔物质容易到达地壳。通常认为拉斑玄武质的基性火山岩富含易于释放的硫化物相的Au,在高于绿片岩相的温压条件下由于脱挥发份作用导致地壳深部形成“液态含金矿源层”

勘查区前寒武纪地层存在含Au源岩并具有深变质的特点,地壳深部有可能存在这样的“液态含金矿源层”。下扬子地区地球物理剖面中,在深变质岩系底面(地壳中部界面)之下存在高导低速层,可能就是这种富含矿质和挥发份的水溶液饱和带的反映。苏联超深钻已证实现代地壳深部的确存在富含矿质和气体的饱和水带。这种富水饱和带在上地壳早期发育阶段也应存在,当然其含矿性及流体性质与现代地壳是有差异的。古地壳含Au源岩的广泛发育及处在高温热值的变质环境中,由Au的化学分散性特点决定,容易活化、迁移,以挥发性很强的含Au络合物聚集在不透水层之下。在变质期后构造变动和岩浆活动中破坏了原来的封闭条件,含Au热液就可迁移到地壳浅部,在有利部位沉淀成矿。“液态含Au矿源层”不仅是古地壳内金矿成矿作用的物质来源,也是勘查区金矿成矿的主要物质来源。

含矿流体性质:深源含矿热流体主要由岩浆水组成,富含氯化物、硫,为高盐度的流体。地壳中部含金热流体可能主要由变质水组成,变质流体通常氯化物及硫含量较低,盐度较低,而具较高的氧含量。浅源热流体可能主要由封存在地层中的水及大气降水组成,通常为富含有机质,具中等盐度的热卤水。

含矿流体传输通道及传输方式:新疆伊宁县阿希金矿床含矿热流体主要是沿勘查区褶皱构造产生的空隙渗滤带进行传输。褶曲构造控矿首先是控制与矿化有关的侵入体,而矿体往往是与褶曲同步形成的次级构造控制,其有利的成矿部位主要是背斜轴部及背斜翼部或其倾状部位,向斜仰起端及倒转向斜翼部等。背斜轴部及翼部在褶曲过程中,易产生断裂裂隙和层间破碎,为矿液的充填交代提供了有利的通道和空间。背斜倾伏端易产生横向断裂,也岩浆侵入及成矿创造了有利的条件。向斜仰起端及倒转向斜翼部都是应力集中及岩层弯曲处,特别是脆性岩层易破碎,有利于侵入体活动和矿化富集。地壳中部含金热流体由造山作用动热驱动,并因其原来的封闭条件受破坏而沿韧性-脆性断裂带上涌或随岩浆上侵。浅源含矿热流体是由构造、岩浆岩或动热变质由地层中析出而沿地表脆性断裂带、裂隙带等扩容构造带作近距离传输,迁移与沉淀在同时同地进行,仅受物理化学条件频繁更替所制约。

成矿时间:新疆伊宁县阿希金矿床勘查区矿化主要在岩浆期后阶段形成,其成矿顺序大致为:岩浆侵入一接触(热)变质一热液交代及矿化一热液充填矿化一表生作用。矿床形成于晚古生代,下表为新疆伊宁县阿希金矿床成矿年龄表。

表1 新疆伊宁县阿希金矿床成矿年龄表

从上表数据可知,勘查区矿床成矿过程经历了约34.6Ma的时间,金矿成矿年龄在244.6~286.4Ma之间。以上通过对新疆伊宁县阿希金矿床勘查区成矿环境、物质来源、含矿流体性质、含矿流体传输通道及传输方式、成矿时间的总结和分析,完成了对勘查区控矿模式的研究,进而实现了对新疆伊宁县阿希金矿床勘查区构造组合特征及控矿模式的研究。

3 结语

此次结合相关文献资料,对新疆伊宁县阿希金矿床勘查区构造组合特征及控矿模式进行了研究,有利于促进新疆伊宁县阿希金矿床深部找矿工作开展,并且减少新疆伊宁县阿希金矿床勘查工作的盲目性和产生不必要的经济损失,对新疆伊宁县阿希金矿床的进一步找矿工作开展提供理论依据,同时对新疆伊宁县阿希金矿床勘查区地质方面研究具有一定的参考价值。由于此次研究时间有限,虽然取得了一定的研究成果,但在研究内容上还存在一些不足之处,今后仍会对新疆伊宁县阿希金矿床勘查区找矿方面进行深入探讨与研究,促进新疆自治区矿产工业的不断发展。

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