新疆阿勒泰市方正銣礦地質特征及成因分析

任剛

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 區域地質背景

方正銣礦位于新疆阿勒泰市將軍山附近，礦區大地構造位置位于西伯利亞板塊（Ⅰ），阿爾泰陸緣活動帶（Ⅰ1），南阿爾泰晚古生代弧后裂陷盆地（Ⅰ13）。區域地層主要由下古生界志留系、上古生界泥盆系、石炭系及新生界第三系、第四系組成。其中志留系、泥盆系出露面積大，與區域成礦關系密切。區內構造發育，以華力西期的構造活動與礦產關系最為密切。形成的區域斷裂構造極為發育，主要為北西向斷裂、褶皺。區域巖漿活動強烈，區域侵入巖體極為發育，出露巖石類型齊全，以酸性-中性侵入巖為主體。酸性巖與成礦作用關系重大，也是區內主要的成礦期。區域上分布的礦產以稀有金屬礦產為主，主要礦產有鈹礦、鈮鉭礦、稀土礦、銅礦和石材礦等。主要礦床有大型小喀拉蘇鈮鉭礦、大型大喀拉蘇鈮鉭礦、多處鈹礦床、白云母礦，此外還有金、鐵、銅、鉛鋅礦、寶玉石及石材礦等，礦產資源十分豐富。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區內出露的地層十分單一，主要為中泥盆統阿勒泰組上亞組（D2ab）地層。主要分布在礦區中西部、中南部及東部邊緣，被燕山期花崗巖侵入，與巖體接觸帶局部見有角巖化、矽卡巖化、褐鐵礦化。

礦區內中泥盆統阿勒泰組上亞組（D2ab）地層出露巖性主要為黑云母石英片巖，局部見結晶灰巖薄層。地層總體走向為北西向，因受巖體上侵擠壓影響，地層傾角變化較大，一般為30°～60°，巖體西側地層傾向一般為南西向，傾角30°～50°，巖體東側地層傾向一般為南東向，傾角略陡，一般為40°～60°。

2.2 構造

礦區內構造不發育。花崗巖體中發育幾條小斷層（F1～F5），斷層走向為北西向，斷層傾向北東向，傾角65°～85°，沿斷層均有花崗偉晶巖脈發育。F2、F3、F4分別為Rb5、Rb6、Rb7礦體控礦斷裂，三條斷層平行分布，長度近300 m，斷層走向110°，傾向20°～22°，傾角78°～82°。沿斷層有三條天河石花崗偉晶巖脈發育，并形成了Rb5、Rb6、Rb7礦體。

2.3 巖漿巖

2.3.1 侵入巖

礦區主要發育華力西期早期第一侵入次角閃石巖（ψo41a）和燕山期花崗巖（γ5）。巖體與圍巖呈侵入接觸關系，接觸界線清楚，接觸帶可見明顯的烘烤褪色，巖石具角巖化、礦物重結晶等熱接觸變質現象。

(1)含長輝石角閃石巖（ψo41a）

含長輝石角閃石巖（ψo41a）：呈透鏡狀、不規則狀小巖體分布于礦區中部及東北部，巖體出露最大長度近1.3 km，最大寬度0.6 km。巖體展布方向為北東向，侵位于中泥盆統阿勒泰組上亞組（D2ab）地層及二云母花崗巖體中。

(2)二云母花崗巖（γ5）

二云母花崗巖（γ5）：巖體分布于礦區中北部及中東部并北東向延伸出礦區。巖體東西寬近2 km，南北出露長度超過3 km。該巖體呈北東向展布，侵位于中泥盆統阿勒泰組上亞組（D2ab）地層中。

(3)灰白色堿長花崗巖（含天河石花崗巖）

灰白色堿長花崗巖（含天河石花崗巖）是本區銣礦體的主要賦礦巖石。灰白色堿長花崗巖（含天河石花崗巖）主要分布于二云母花崗巖體西部及西南部邊緣，地表呈透鏡狀、不規則狀小巖體分布。小巖體走向總體為北東向，長200～900 m，寬20～160 m，總體向南傾，傾角較陡。

根據區域地質特征、巖石特征、巖體穿插關系及影像特征，其侵入時間從早到晚為：灰色中粒二云母花崗巖→灰白色中細粒堿長花崗巖（含天河石花崗巖）→天河石花崗偉晶巖（脈），各期巖體之間接觸界線清楚，為侵入接觸關系。

2.3.2 脈巖

區內脈巖較發育，以含天河石花崗偉晶巖脈、含天河石花崗巖脈、花崗巖脈為主，含電氣石石英細脈規模很小（脈寬不足1 cm）。含天河石花崗偉晶巖脈走向多為北西向，脈寬均不足2 m，走向延伸一般不大于300 m，傾角60°～80°。

Rb5、Rb6、Rb7礦體賦存于花崗巖體西南部的三條花崗偉晶巖脈內，三條花崗偉晶巖脈平行分布，走向為110°，傾向為北東向，傾角80°。巖脈長度200～300 m。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

礦區圈定7個銣礦體，其中花崗巖型銣礦體4個，即Rb1、Rb2、Rb3、Rb4，礦體規模較大；花崗偉晶巖型銣礦體3個，即Rb5、Rb6、Rb7，礦體規模較小。Rb1和Rb4礦體為主礦體，其余為小礦體。

3.1.1 花崗巖型銣礦體特征

礦體主要產于天河石花崗巖。礦體圍巖主要為二云母花崗巖，局部為黑云母石英片巖。礦體形態呈不規則狀、透鏡狀。礦體規模不等，主礦體與小礦體規模懸殊。礦體長240～900 m，傾向延伸80～200 m，平均厚度32.06～164.38 m，Rb2O平均品位0.063%～0.068%，礦床平均品位0.066%。主要礦體走向與巖體側伏方向一致，為北東向，總體傾向南，傾角68°～80°。

3.1.2 花崗偉晶巖型銣礦體特征

礦體產于天河石花崗偉晶巖脈，礦體圍巖二云母花崗巖。礦體形態為脈狀。礦體規模較小，礦體長210～280 m，傾向延伸約80 m，平均厚度4.68～6.84 m，Rb2O平均品位0.070%～0.083%，礦床平均品位0.074%。礦體走向南東向，傾向為北東向，傾角為80°。

3.2 礦石質量

3.2.1 花崗巖型銣礦體

(1)礦石結構構造

礦石結構：它形粒狀結構、半自形粒狀結構。

礦石構造：主要為粒狀浸染狀構造，局部為脈狀構造。

(2)主要礦石礦物特征

礦石礦物：主要為微斜長石（包括天河石），其含量5%～20%，局部可達30%以上。礦石中含銣礦物為天河石（微斜長石中富含銣、銫的亞種），天河石成分中Rb2O含量1.4%。

脈石礦物：斜長石5%～20%、石英20%～30%、白云母2%～8%，及微量磷灰石等。

3.2.2 花崗偉晶巖型銣礦體

(1)礦石結構構造

礦石結構：半自形粒狀結構。

礦石構造：主要為偉晶狀構造。

(2)主要礦石礦物特征

礦石礦物主要組分比較簡單，主要為偉晶微斜長石（包括偉晶天河石）其含量5%～20%，局部可達30%以上。礦石中含銣礦物為天河石（微斜長石中富含銣、銫的亞種），天河石成分中Rb2O含量1.4%。

脈石礦物有：斜長石5%～20%、石英20%～30%、白云母2%～8%，及微量磷灰石等。

4 礦床成因

4.1 礦床成因分析

方正銣礦有花崗巖型和偉晶巖型兩種礦床類型。礦區有兩期成礦作用，第一期為花崗巖成礦期，形成花崗巖型銣礦床，賦礦巖石主要為天河石花崗巖，形成了主要礦體；第二期為花崗偉晶巖成礦期，形成偉晶巖型銣礦床，賦礦巖石為花崗偉晶巖（脈），形成了脈狀小礦體。

方正銣礦主礦體產出部位是花崗巖體邊部，即巖枝發育的部位。礦體主要為透鏡狀、不規則狀。由于含礦花崗巖和偉晶巖是花崗巖漿房中的晚期產物，因此可以認為成礦物質來源與花崗巖巖漿有關，巖體侵位過程中使成礦物質得以大量聚集而成礦，而來源于巖漿房更晚的偉晶巖沿構造裂隙形成了偉晶巖脈型小礦脈。

結合本區特征，分析認為含礦（天河石）花崗巖在上侵到地表過程中，受構造、地形及動力等條件影響，在地表呈不規則狀、透鏡狀、脈狀展布，其圍巖黑云母石英片巖中見硅化、角巖化，大理巖具石榴子石矽卡巖化，接觸帶二云母花崗巖具混染現象，這些均說明了脈狀分布的含礦（天河石）花崗巖具明顯的巖體活動特征，并由此推測其深部應為同一含礦花崗巖體。

圖1 方正銣礦成礦模式示意圖

4.2 礦床類型

由于兩期成礦作用，形成花崗巖型和偉晶巖型兩種類型的銣礦床，礦體賦礦巖石主要為天河石花崗巖，個別小礦體為花崗偉晶巖（脈）。銣礦化受巖性的控制，與成礦有關的圍巖蝕變主要為弱白云母化。礦化類型為細粒侵染狀、細脈浸染狀，成礦元素為Rb。礦床物質來源于深部花崗巖體，銣成礦作用與花崗巖體侵入活動有關，為燕山期成礦。

綜上所述，方正銣礦床為花崗巖型和偉晶巖型兩種類型的銣礦床，礦區主要礦床類型為花崗巖型銣礦床。

[1]任剛,任林,鄒振林，等.新疆阿勒泰市方正銣礦預查報告[R].2015.

[2]何國琦,李茂松,劉德權，等.中國新疆古生代地殼演化及成礦[M].烏魯木齊：新疆人民出版社,1994,1-437.