新疆薩爾朔克多金屬礦床地質特征及礦床成因

新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第四地質大隊 新疆 阿勒泰 836500

新疆薩爾朔克礦區處在瑪爾卡庫里反“S”型構造帶中的南北向構造向西北延伸的附近。成礦多與火山活動有關,構造作用較為強烈,礦區各礦體主要源自流紋斑巖體中和接觸帶位置,有金、鉛鋅、銅多金屬礦體。

1 區域地質背景

薩爾朔克多金屬礦床的地層構造主要處在阿爾泰南緣增生弧-阿舍勒晚古生代弧后裂陷槽西段。區域的地層主要有上泥盆統阿勒泰組、中泥盆統阿舍勒組、下泥盆統康布鐵堡組以及下石炭統紅山嘴組等。在阿舍勒組中,巖性主要有火山碎屑巖、沉積巖夾碳酸鹽巖、火山熔巖等,礦層主要集中在這些巖性中。區域中的斷裂構造主要是瑪爾卡庫里斷裂,走向總體為西北-東南,平面上呈現反“S”型斜穿阿舍勒盆地。而薩爾朔克多金屬礦床的位置就在斷裂構造帶的轉折端附近。區域內具有發育較好的侵入巖,巖性有酸性、中酸性以及基性,最主要有花崗閃長巖、似斑狀英云閃長巖。

2 礦區地質特征

礦區內的地層主要有上泥盆統齊也組和中泥盆統阿舍勒組。在阿舍勒組中,主要是濱海相火山巖-火山沉積碎屑巖夾碳酸鹽巖建造,呈現基性和中酸性,在成分上具有差異,在礦區的分布較廣,有火山角礫巖、角礫凝灰巖、英安巖等。上泥盆統齊也組中,主要是淺海-半深海相的火山巖-火山沉積碎屑巖建造,巖性主要有巖屑凝灰巖、變玄武巖、變流紋巖、角礫凝灰巖等。兩組地層的巖石屬于斷層接觸。在構造上礦區主要是斷裂構造,走向總體呈現南北向、近南北向,斷裂將兩個地層組分隔開,屬于控礦構造,在斷裂構造的兩側,有金、銅礦體分布。

礦區內的巖漿巖也具有較廣的分布,最主要是華力西早期的次火山巖,巖性有次玄武巖、流紋斑巖、侵入巖等。礦區最主要的巖漿巖是流紋斑巖,范圍較廣,是重要的賦礦圍巖。一般巖石的顏色呈現青灰色,在發生氧化后顯現淡紅色,有斑狀結構。英安斑巖以及次玄武巖的分布主要是在礦區的東北,范圍較小;侵入巖主要在礦體及以東呈現巖脈狀,走向為西北-東南,巖脈的長度最大能夠達到200m,寬度最大為25m。

3 礦床地質特征

薩爾朔克多金屬礦床的礦體主要源自流紋斑巖體中及其附近,在淺表層為金銅礦體,深度距地表大概100m內,深度往下是銅金屬礦。淺地表礦體的礦脈走向呈現西北向,礦體的長度最大達到160m,寬度范圍為2-6m,圍巖和礦體之間主要是漸變過渡。主礦體有2條,長度為100m和160m,寬度范圍在3-6m。深度再往下,礦體中金銅量逐漸降低,出現鉛鋅礦體,主要呈現脈狀和層狀,長度最大達到350m,礦體與圍巖之間也是漸變過渡。根據成礦元素的不同,礦石種類主要有金礦石、金銅礦石、銅礦石、鉛鋅礦石等,礦石的結構形狀有條帶狀、脈狀、塊狀、侵染狀等。脈狀以及侵染狀的礦化蝕變主要是硅化,形成熱液活動,條帶狀的礦化能夠同生沉積。礦石的結構主要有填隙結構、晶粒結構等,礦石礦物有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦、自然金等,脈石礦物有方解石、絹云母、石英、白云母等。礦區圍巖具有較強的蝕變,礦化蝕變的類型有碳酸鹽化、硅化、絹云母化等。

4 礦床成因

4.1 礦體空間賦存分布 礦區中的礦體主要源自流紋斑巖體中及附近位置,礦體主要賦存金、鉛鋅、銅多金屬元素,礦體和圍巖之間并沒有清晰的邊界,主要是呈現逐漸過渡的狀態。礦體從地表的淺層至深處,主要有金礦體、銅礦體、鉛鋅礦體等。

4.2 成礦物質來源 礦體的形成通常都是經過成百上千年的沉淀積累,在地表活動以及其他外力作用下,同時還有物質來源,共同為礦體的形成提供基礎。從礦體的不同礦石類型研究中發現,礦床中的硫化物含量呈現正態化的分布,而硫元素主要是源自巖漿活動,在次火山熱液作用下形成。另外,各礦體中不同種類的礦石中,稀土元素在分布上有一致性,相比沒有蝕變的流紋斑巖,稀土元素的含量存在差異,成礦物質和流紋斑巖中稀土元素分布方式具有類似,推斷流紋斑巖中具有成礦物質。

4.3 礦床形成分析 阿爾泰地區早期為穩定大陸邊緣,而后發生碰撞、俯沖,為構造帶的形成打好了基礎。從板塊構造方面來講,板塊構造帶的碰撞引起一系列的活動,形成了張性火山盆地,并出現一系列的火山-次火山熱液活動下的金銅鋅多金屬礦床。稀土元素和微量元素在電價和離子半徑方面具有相似性,在巖漿作用下,礦物之間的分配是在晶體場控制下實現,通過跟蹤巖漿活動下元素的化學過程,可以了解礦體成礦的原因。通過將礦石和圍巖中稀土元素含量和分布進行不同比較,可以看出,流紋斑巖礦化和巖體中稀土元素、微量元素分布方式與銅礦石和鉛鋅礦石類似,而含量礦石要比巖體中稀土元素含量少很多,比微量元素多很多。從這一點看出,礦區的金、銅和鉛鋅礦化與流紋斑巖有較大的關聯,礦床礦化的主要物質來源就是流紋斑巖。對輝綠巖中稀土元素及微量元素分布形式的分析,與礦石和圍巖類型有明顯的不同,說明了輝綠巖主要是成礦后地幔巖漿活動下產生的,屬于侵入巖。從同位素的研究中看出,成礦流體主要是巖漿水混合深循環的海水,成礦流體溫度較低,在中低溫環境下有助于成礦。從礦石結構類型中可以看出,次火山的熱液活動影響成礦,該礦為阿舍勒晚古生代拉張火山盆地中次火山熱液型的多金屬礦床。

結束語

綜上所述,薩爾朔克多金屬礦床主要是火山熱液型礦床,金、銅、鉛鋅的礦化主要是與流紋斑巖有較大的關聯,巖體為礦床形成提供重要的成礦物質來源。