盧鴻飛 王 恒 李衛(wèi)東 王 鵬
(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)哈密839000)
新疆若羌縣石門銅金礦地球化學(xué)障及找礦方向
盧鴻飛 王 恒 李衛(wèi)東 王 鵬
(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)哈密839000)
2012年北山地區(qū)已立設(shè)為國家級整裝勘查區(qū),整裝勘查區(qū)內(nèi)以銅鎳金為重點(diǎn)尋找礦種,石門銅金礦即位于北山裂谷整裝勘查區(qū)南側(cè),勘查區(qū)自2002年發(fā)現(xiàn)至今的近十年內(nèi),僅于普查階段發(fā)現(xiàn)一條含銅金蝕變帶之后一直沒有突破。結(jié)合石門銅金礦地質(zhì)特征,圍巖蝕變,礦體特征及地球化學(xué)障,筆者對石門銅金礦進(jìn)行深入研究,分析陽起綠片巖一定為礦體地板,提出找礦方向及工程布設(shè)建議,以期取得找礦突破。
整裝勘查區(qū)石門地球化學(xué)障找礦方向
北山裂谷是中亞巨型成礦帶的重要組成部分,裂谷內(nèi)晚古生代的火山巖分布廣泛,鎂鐵-超鎂鐵侵入巖非常發(fā)育,構(gòu)造形跡復(fù)雜,發(fā)現(xiàn)多處銅鎳、鐵、金等礦床(點(diǎn))。在北山裂谷內(nèi)發(fā)現(xiàn)有紅十井、大青山、八一泉、222等金礦床,以及白石灘、三峰山等銅金礦床。這些礦床中,大青山金礦為穆龍?zhí)仔徒鸬V床、紅十井為破碎蝕變巖型金礦床,八一泉、222等為石英脈型金礦床。這些礦床均分布于紅十井大斷裂的南北兩側(cè),且地球化學(xué)障為金元素的重要富集部位。
1.1 大地構(gòu)造位置
北山地區(qū)位于中亞造山帶中東天山的南緣(圖1),塔里木盆地東北緣。以中天山南緣斷裂為界與中天山地塊相鄰,南為敦煌地體,西為庫魯克塔格隆起,東與紅柳園裂谷及梧桐溝裂谷相連構(gòu)成一條裂谷帶,呈北東東向展布,屬于塔里木陸殼板塊的次一級構(gòu)造單元。北山裂谷內(nèi)褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造、韌性剪切帶發(fā)育。北山裂谷發(fā)源于塔里木陸殼板塊,經(jīng)歷了拉張→匯聚→固結(jié)→重新活化→封閉等多階段的地質(zhì)活動過程。帶內(nèi)前寒武紀(jì)變質(zhì)基底和早古生代蓋層塊體較多,由此形成了復(fù)雜多變的地層、構(gòu)造、巖漿巖,為金、銅、鎳、鐵、錳等礦產(chǎn)的形成提供了良好的地質(zhì)背景條件。石門銅礦即位于北山裂谷南側(cè),紅十井大斷裂北側(cè)5 km處。
圖1 東疆地區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造位置圖
1.2 區(qū)域地層
北山地區(qū)具有古老的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底,出露地層包括古元古界、中元古界、下古生界、石炭系、二疊系、古近系、新近系及第四系。石門銅礦即位于長城系三峰山群綠片巖與石炭系勝利泉組二云石英千枚巖的接觸部位,受到平梁子大斷裂的嚴(yán)格控制,見圖2。
圖2 北山裂谷1∶20萬區(qū)域地質(zhì)圖
2.1 地層
勘查區(qū)內(nèi)出露地層為長城系揚(yáng)吉布拉克群三峰山巖組的二云母微晶片巖、綠簾陽起綠片巖;上石炭統(tǒng)勝利泉組含炭粉砂巖、砂巖、粉砂巖、二云石英千枚巖。
2.2 侵入巖
勘查區(qū)內(nèi)侵入巖不發(fā)育,多為石英脈。
圖3 新疆若羌縣石門銅金礦地質(zhì)圖
2.3 蝕變帶特征
礦化蝕變帶產(chǎn)于平梁子大斷裂南側(cè)上石炭統(tǒng)勝利泉組二云石英千枚巖中。蝕變帶走向與平梁子大斷裂平行,呈北東東85°方向延伸,受平梁子大斷裂次級斷裂控制。長約600 m,寬5~20 m,平面上呈一帶狀,東部被一北西向平推斷層破壞。該蝕變帶是勘查區(qū)的主要含礦蝕變帶。蝕變類型主要有:硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、赤鐵礦化。局部可見硬石膏填充褐鐵礦熔蝕的孔洞。
北部綠簾陽起綠片巖層及南部二云母石英千枚巖,均為平梁子大斷裂長期活動條件下,構(gòu)造變質(zhì)的產(chǎn)物。北部蝕變類型主要有:陽起石化、綠簾石化、透閃石化、方解石化及其他碳酸鹽化等。南部蝕變類型主要有:黑云母化、硅化、磷灰石化等。
由此可見,北部綠簾陽起綠片巖為強(qiáng)堿、堿性環(huán)境中形成的變質(zhì)巖。南部二云母石英千枚巖為強(qiáng)酸、酸性環(huán)境中形成的變質(zhì)巖。而礦化蝕變帶即位于酸堿環(huán)境過渡的中性環(huán)境中。
2.4 礦體特征
銅金礦體賦存于二云母石英千枚巖中的蝕變帶中,含礦巖石為次生石英巖,圍巖為蝕變二云石英千枚巖。礦化體平面形態(tài)呈脈狀,走向75°~90°,長271 m,最大視厚度4.65 m,傾向北,傾角65°。根據(jù)在地表探槽中取樣分析結(jié)果,礦石品位不高。最高品位在TC4-2探槽見Au含量2.26×10-6,視厚1 m,其它品位在(1.08~2.05)×10-6范圍內(nèi)。CuⅠ礦體地表出露很窄,視厚僅1.00 m,銅品位0.42%~0.59%。
礦石中的脈石礦物以石英為主,含量約90%,其次為榍石、絹云母、白云母、石膏、水鋁英石等。其中石英呈等軸粒狀,鑲嵌變晶結(jié)構(gòu)。粒徑0.02~0.6 mm,大多數(shù)粒徑0.1~0.3 mm。金屬硫化物主要存在顆粒較粗的石英附近,并見少許鱗片狀絹云母分布,反映熱液蝕變交代成礦的特征。礦石中的礦石礦物以黃鐵礦為主,含量2%~3%,其次為黃銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)、黃鉀鐵礬、褐鐵礦、假像赤鐵礦、硫鈷礦等。
3.1 金元素富集機(jī)制
西澳大利亞大學(xué)CSIRO實(shí)驗(yàn)室格洛夫斯(Groves,1987)提出金在不同酸堿度與不同溫度下近U字形的溶解曲線(圖4),說明金在高溫下溶解,低溫下沉淀;在酸性和堿性溶液中溶解,在偏中性溶液中沉淀。
圖4 Au-SiO2礦物試驗(yàn)結(jié)果示意圖
3.2 石門銅金礦地球化學(xué)障
成礦物質(zhì)在溫度變換、壓力變換、酸堿度變換、氧化還原條件變換的界面附近聚集和沉淀,這樣物理化學(xué)交換界面即為地球化學(xué)障。
石門銅金礦北部的綠簾陽起綠片巖即為強(qiáng)堿氧化環(huán)境下形成的,有利于金元素的運(yùn)移。南部的二云母石英千枚巖即為強(qiáng)酸還原環(huán)境下形成的,亦有利于金元素的運(yùn)移。二者以平梁子大斷裂為界,大斷裂附近存在一地球化學(xué)障,附近存在的中性環(huán)境下形成的含礦蝕變帶即為最好的證明。平梁子大斷裂的衍生斷裂或碎裂巖即為最好的容礦空間,期間所見的含金石英脈即為含礦礦石。
3.3 找礦標(biāo)志
⑴平梁子大斷裂附近為主要找礦靶區(qū)。
⑵綠簾陽起石綠片巖同二云母石英千枚巖即為金元素富集沉淀的重要部位。
⑶激電或CSAMT物探方法為了解含金蝕變帶及構(gòu)造界面的物探方法,可作為指導(dǎo)找礦的主要物探手段。
石門銅金礦含金建造:三峰山組、勝利泉組,在區(qū)域化探異常上顯示兩組地層普遍金豐度高,且變化系數(shù)較大,具有明顯的元素遷移及局部富集現(xiàn)象。且區(qū)內(nèi)綠簾陽起綠片巖、二云母石英千枚巖為強(qiáng)堿、強(qiáng)酸環(huán)境下形成的,有利于金元素的遷移。
石門銅金礦控礦構(gòu)造:平梁子大斷裂不僅控制著三峰山組及勝利泉組的空間分布,而且控制著中性環(huán)境下形成的含金蝕變帶的走向。平梁子大斷裂控制著金元素沉淀的空間。
建議先在礦體上布設(shè)CSAMT剖面,了解構(gòu)造界面,然后在地表見到的礦體南側(cè)布設(shè)斜孔,方位355°,孔斜70°,以控制到底板綠簾陽起綠片巖為目的施工鉆孔,了解深部礦體的形態(tài)、厚度、品位等特征。
[1]趙倫山,張本仁.地球化學(xué).1988.10-104.
[2]王鵬.新疆若羌縣石門銅金礦普查地質(zhì)報(bào)告.2007.9-25.
收稿:2014-12-30
DOI∶10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.01.002