新疆哈密市沙東鎢礦成礦分析

羅　挺，金　璐，韓　瓊，羅婧婧

（1.新疆大學地質與礦業工程學院，新疆烏魯木齊830049；2.信陽農業大學，河南信陽464000）

新疆哈密市沙東鎢礦成礦分析

羅挺*1，金璐1，韓瓊1，羅婧婧2

（1.新疆大學地質與礦業工程學院，新疆烏魯木齊830049；2.信陽農業大學，河南信陽464000）

新疆哈密市沙東鎢礦床位于中天山地塊，阿拉塔格—尖山子大斷裂北側，產于薊縣系卡瓦布拉克群一套碳酸鹽建造中。區內地質構造復雜，巖漿巖發育，非常有利于鎢礦富集。對區內的地質特征研究、礦體特征、控礦因素、礦物共生組合特征進行綜合分析，同時對該礦床的成因進行初步探討，認為該礦床成因類型具有多期多成因的特點，屬構造、地層控礦與巖漿熱液復合成因的白鎢礦床。在此基礎上，總結成礦條件，指出找礦方向。

沙東鎢礦；成礦條件；找礦方向

沙東鎢礦位于新疆哈密市正南約150km，是新疆地礦局第六地質大隊2011年在沙壟東鎢鉛鋅礦普查時發現的。通過大量的鉆探、槽探及詳細的填圖工作，控制了主要白鎢礦體，礦體在走向和傾向上延伸比較穩定，達到大型規模，其伴生的螢石也達到大型規模，找礦前景良好。筆者對該礦床的地質特征進行了初步總結，對礦床成因提出初步認識，并初步探討了找礦標志。中天山成礦帶上具大型規模的礦種主要為銅鎳礦、鐵礦、鉛鋅礦，唯獨沒有發現層控與巖漿熱液復合成因的高溫熱液大型白鎢礦，沙東大型白鎢礦的首次發現，填補了中天山沒有大型白鎢礦、螢石礦的空白，為在該區域上尋找同類型礦床指明了方向，具有非常重要的找礦研究意義。

1　區域地質特征

1.1地層

研究區地層以阿奇克庫都克—沙泉子深大斷裂為界，其北側為覺羅塔格石炭紀島弧帶和二疊系下統阿奇克布拉克群（P1a）淺—濱海相碎屑巖夾火山巖建造；其南側為中天山地塊，出露地層主要有中元古界長城系星星峽群（ChXn）淺海—濱海相中深變質的碎屑巖建造，薊縣系卡瓦布拉克群（JxKw）淺海—濱海相富含硅質的碳酸巖夾碎屑巖建造；研究區的東南段分布有寒武系西大山組（∈1x）一套碎屑—膠體—化學沉積巖；在北部分布有中—下石炭統淺—中深變質巖夾碳酸鹽巖和少量的火山巖及底格爾組（C2d）淺海—濱海相火山巖、碎屑巖夾碳酸巖建造（見表1）。

1.2構造

阿拉塔格一帶位于塔里木板塊古陸地塊北緣，以沙泉子深斷裂為界，以北屬阿齊山—雅滿蘇石炭紀島弧帶，以南為阿拉塔格凹陷區及星星峽隆起區（圖1）。本區次級構造極為復雜，褶皺斷裂發育，巖漿活動強烈，侵入巖分布廣，規模巨大，變質作用強烈。

1.3侵入巖

區內巖漿巖分布廣，占整個勘查區的60%左右，以酸性—中性侵入巖為主體，巖性較復雜，其中以花崗巖出露最廣，其次為閃長巖。巖漿活動集中在華力西期（見表2），而以華力西中期表現最為頻繁劇烈，華力西早期次之。

2　區域物化探特征

2.1物探特征

（1）區域重力特征。區域內較大的重力高異常有G-339、366、371、370等。這些異常規模較大，異常值較高，為中—酸性和中基性巖體引起。該帶分布的鐵礦如庫姆塔格鐵礦、沙西HS-44鐵礦點礦等礦床均分布于重力過渡帶交替部位。

（2）區域航磁特征。區域航磁異常處在阿奇山—沙泉子正磁異常帶中，在升高的磁場背景上，反映出較多局部正磁異常。規模大、強度高的航磁異常（201、561、562、42等）均為中基性巖體引起，ΔT值一般在500～1000nT，最高達2500nT。而由鐵礦體引起的異常規模較小、強度低，一般ΔT在300nT左右。多呈弧島狀獨立分布的小異常。如沙西HS-44鐵礦點礦、庫姆塔格釩鈦磁鐵礦等。

2.2化探特征

（1）地球化學參數。從區內元素地球化學參數來看，以W、Bi、Au、Ag變化系數最高，而Mo、Ni、Pb、Cu亦相對較高，為該區的主成礦元素。

從元素在各地質單元中的變化系數來分析，區內下石炭統雅滿蘇組、長城系星星峽組與華力西中期第二侵入次花崗巖接觸部位是尋找Au、Ag、W、Sn、Mo的有利地段；薊縣系卡瓦布拉克群及與巖體接觸部位則是Ag、Pb、Zn、W、Sn、Mo礦的有利成礦部位。

表1　區域地層表

圖1　研究區構造單元圖1.主要斷裂；2.主要隱伏斷裂；3.城鎮；4.礦產地；5.沙東鎢礦礦區；6.構造單元編號Ⅰ1-吐哈盆地；Ⅰ2-康古爾塔格—哈爾里克島弧帶；Ⅱ1-秋格明塔什—黃山韌性剪切帶；Ⅱ2-塔里木板塊北緣阿奇山—雅滿蘇島弧帶；Ⅱ3-中天山地塊；Ⅱ4-南天山晚古生代弧后盆地；Ⅱ5-北山裂谷；①吐哈盆地南緣隱伏斷裂；②黃山—康古爾塔格斷裂；③秋格明塔什—苦水斷裂；④阿其克庫都克—沙泉子（中天山北緣）斷裂；⑤卡瓦布拉克（中天山南緣）斷裂；⑥紅柳河—星星峽斷裂

表2　侵入巖特征表

（2）元素共生組合。從R型聚類分析成果來看，反映區內2次熱液活動過程。

Ag、Pb、Zn、Bi中低溫熱液元素：反映區內同生沉積的熱液活動過程。

Cu、Cr、Ni、Co、As、Sb、Au、W、Sn、Mo高、中、低溫熱液元素：反映區內大范圍巖漿沿斷裂侵位、分異的熱液活動過程。

從元素相關性及異常時空分布特征可進一步分以下元素組合：

與斷裂構造相關的元素組合為Au、As、Sb；

與基性—超基性巖類有關的元素組合Cr、Ni、Co、Cu；

與中元古界碳酸鹽巖建造有關的元素組合有Ag、Pb、Zn、Bi；

與中酸性侵入巖有關的元素組合W、Sn、Mo。

3　礦區地質特征

3.1地層

礦區位于天山中間隆起之次級褶皺——圖茲雷克復背斜南翼。礦區出露的地層主要為薊縣系卡瓦布拉克群（JxKw）深變質巖及少量第四系（圖2）。薊縣系卡瓦布拉克群為主要賦礦層位，出露的巖性為黑云母斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、白云石大理巖、大理巖夾片巖；地層總體走向為北東向，北側向北傾，傾向351°～10°之間，傾角60°～78°之間；向南地層傾角變緩，局部因褶皺地層南傾。

3.2巖漿巖

礦區的東南部有華力西中期肉紅色鉀長花崗巖（γ2c4）、灰白色黑云母花崗巖（γ2b4）侵入，同時還產生一些混合巖化作用。巖漿活動具有多期次性，熱液活動造成熱液蝕變現象呈帶狀零星分布。經過檢查，礦區的東南部鉀長花崗巖和黑云母花崗巖的巖體內及與地層的接觸帶上均未發現鎢礦化及矽卡巖化，說明鎢礦體與礦區的東南部花崗巖體關系不大，很有可能與深部隱伏的中酸性巖體有關。

礦區脈巖發育，中性—酸性巖脈均可見，主要為閃長巖脈和石英脈。部分閃長巖脈體含黃鐵礦、白鎢礦、螢石等，與鎢礦的形成關系密切，脈體長數米至數十米，寬數十厘米至數米，以北東向分布為主，次為北西向、近南北、近東西向。

3.3構造

區內構造發育，主要為褶皺和斷裂。

褶皺主要分布在礦區的中北部，主要為背斜、向斜，整體呈NE-SW向，與成礦關系密切。背斜分布于北部，背斜核部的張性斷裂控制著Ⅰ鎢礦化帶及螢石礦帶。向斜分布于中部，其南翼控制著Ⅱ、Ⅲ鎢礦化帶的展布。

圖2　新疆哈密市沙東鎢礦地質簡圖（據哈密市沙壟東鎢鉛鋅礦普查修編，2011）1.第四系；2.青白口系天鵝群斜長閃長巖、石英巖；3.薊縣組卡瓦布拉克群變粒巖；4.薊縣卡瓦布拉克群白云石大理巖、大理巖；5.薊縣系卡瓦布拉克群片麻巖；6.蝕變帶；7.肉紅色花崗巖；8.黑云母花崗巖；10.閃長巖脈；10.白鎢礦體；11.螢石礦體；12.向斜構造；13.背斜；14.實測及推測平推斷層

斷裂：主要為阿拉塔格—尖山子大斷裂（F6）及其分支斷裂（F1、F2、F3、F4、F5）。斷裂主要為逆斷層和平推斷層，根據走向礦區可分3組斷裂，以NEE向和NE-SW向為主，NW-SE向發生稍晚。其中F5斷裂從向斜南翼通過，控制著Ⅲ鎢礦化帶。

3.4物化探特征

在地球物理上：礦區處在平穩低緩磁場中，未形成磁異常；局部重力高異常與鎢礦化帶對應較好，而其北的突變的重力低異常與礦體北部的斷層破碎帶有關。

在地球化學上：礦區鎢異常由幾個相對連續、規模相對較大的異常組成，呈不規則橢圓狀；鎢元素異常峰值高，分別達694×10-6、632×10-6、463×10-6、392×10-6，元素組合W、Sn、Mo、Bi套合最好。以鎢元素值20×10-6圈定的濃集中心呈帶狀分布，對應于Ⅱ、Ⅲ鎢礦化帶（見圖3）。

圖3　新疆哈密市沙東鎢礦化探異常圖

4　礦床成因及成礦條件

4.1礦床成因

沙東鎢礦具有多期多成因的特點，薊縣系卡瓦布拉克群地層是重要的礦源層，華力西期花崗巖類，不但攜帶成礦物質，同時也帶來使卡瓦布拉克群地層中分散鎢活化、遷移、富集的熱動力，在構造有利部位，即圖茲雷克復背斜的南翼與阿拉塔格—尖山子斷裂的次級韌性剪切斷裂的復合部位，形成層控與巖漿熱液復合成因的白鎢礦床。

4.2成礦條件

（1）成礦因素：

①地層成礦：薊縣系卡瓦布拉克群是主要的賦礦地層，該地層中W的背景較高，特別是該套地層中的大理巖、片麻巖中即是礦源層，又是容礦圍巖。

②巖性成礦：白鎢礦賦存于矽卡巖、金云母化大理巖中。變質前原巖為碳酸鹽巖，具有良好化學活動性和透水性，與WO3具有親合性，受熱液交代容易生成白鎢礦。

③構造成礦：圖茲雷克復背斜的南翼與阿拉塔格—尖山子斷裂的次級韌性剪切斷裂的復合部位控制著鎢礦化體的產出；礦體沿韌性剪切斷裂帶虛脫空間分布，其產狀與斷裂帶產狀近一致。

④巖漿巖成礦：華力西中期中酸型巖漿巖侵入并伴隨的熱液活動，由于熱液中富含硫、砷、硼等揮發性組份及鎢、錫等金屬元素，選擇性交代圍巖中鈣質成分，使早期的形成的鎢礦層進一步加富。

（2）找礦方向：

①薊縣系卡瓦布拉克群是賦礦的主要地層；

②區域深大斷裂的次級韌性剪切斷裂與背斜的復合部位是礦床賦存的主要空間；

③地表見白鎢礦、黑鎢礦是直接的找礦標志；

④螢石化、金云母化、硅化、綠泥石化、等圍巖蝕變是鎢礦化的間接找礦標志；

⑤區域的W、Sn、Mo、Bi套合較好的化探異常及重砂異常是重要的化探間接找礦標志；

⑥局部重力高異常與鎢礦化帶對應較好，高精度重力異常是重要的間接找礦標志。

4.3成礦遠景區

通過對沙東鎢礦的成礦地質條件等方面的分析，結合物化探資料及鉆孔資料，我們認為該礦床具有巨大的找礦前景和找礦潛力，通過進一步的勘查工作，有望在其深部和外圍實現找礦突破。其成礦遠景區參見圖4。

圖4　沙東鎢礦與國內典型礦床對比及成礦遠景圖（引自毛景文等，2008）

P168.67

A

1004-5716（2016）04-0102-05

2015-04-02

羅挺（1988-），男（漢族），河南鄭州人新疆大學地質與礦業工程學院在讀研究生，研究方向：礦物學、巖石學、礦床學。