陳 偉(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)研究所烏魯木齊830000)
新疆阿圖什市瓊喀拉依勒嘎銅多金屬礦成因淺析
陳 偉
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)研究所烏魯木齊830000)
瓊喀拉依勒嘎銅多金屬礦位于塔里木地臺(tái)與天山南脈地槽褶皺帶過渡部位-木孜托克過渡帶的二疊系地層中,古生代晚期柯坪地區(qū)發(fā)生了一系列構(gòu)造-巖漿活動(dòng)和火山噴發(fā)活動(dòng),正是該區(qū)成礦的有利時(shí)期。NNE、NNW及SN向裂隙較發(fā)育,為礦區(qū)多金屬輝綠玢巖脈的侵入提供了導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造條件。
銅多金屬礦巖漿活動(dòng)火山噴發(fā)導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造
瓊喀拉依勒嘎銅多金屬礦位于塔里木地臺(tái)與天山南脈地槽褶皺帶過渡部位-木孜托克過渡帶,同時(shí)位于柯坪塔格鉛、鋅、銅多金屬Ⅲ級(jí)成礦帶的西部。古生代時(shí),包括工區(qū)在內(nèi)的廣大柯坪地區(qū)處于陸棚環(huán)境,沉積了一套從奧陶系至二疊系地層,古生代晚期柯坪地區(qū)發(fā)生了一系列構(gòu)造-巖漿活動(dòng)和火山噴發(fā)活動(dòng),正是該區(qū)成礦的有利時(shí)期(圖1)。
圖1 區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造綱要圖
礦區(qū)又位于AS-32-乙綜合異常東部。該異常面積大、強(qiáng)度高、分帶清晰,具有明顯的三級(jí)濃度分帶,在單元素異常中,Sn居于第一,Pb、Zn居第二。在1∶5萬水系沉積物加密測量中,Ag、Cu、Pb、Zn在該區(qū)為高背景區(qū),為礦床形成提供了豐富的物質(zhì)來源。
大地構(gòu)造單元分別為:北西部屬南天山地向斜褶皺帶內(nèi)的買當(dāng)他烏復(fù)向斜;中部為柯坪斷塊之木孜托克過渡帶;南東部為柯坪斷塊之北塔里木帶。
區(qū)內(nèi)至少經(jīng)歷了華力西及阿爾卑斯(包括燕山、喜山運(yùn)動(dòng))兩期區(qū)域性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。其中華力西運(yùn)動(dòng)在買當(dāng)他烏復(fù)向斜和木孜托克過渡帶內(nèi)表現(xiàn)最為明顯,阿爾卑斯運(yùn)動(dòng)遍及全區(qū),在北塔里木帶最為顯著。
區(qū)內(nèi)的褶皺線方向除少數(shù)為近東西向的弧狀構(gòu)造外,其余全部為北東-南西向。地槽和過渡帶是晚期華力西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)褶皺隆起,表現(xiàn)為北緩南陡,南翼被走向逆掩斷裂所破壞,斷裂面向北傾斜。
木孜托克過渡帶和地槽之內(nèi),除喀拉鐵克大斷裂為古老而又長期活動(dòng)的斷裂外,其它斷裂是在二疊紀(jì)末期的華力西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中褶皺回返時(shí)形成的,并在喜山運(yùn)動(dòng)中加劇了運(yùn)動(dòng);北塔里木帶內(nèi)的斷裂主要是在阿爾卑斯期形成的。
礦區(qū)出露下二疊統(tǒng)別良金群(P1bl)砂巖、頁巖、灰?guī)r,華力西晚期花崗正長巖呈巖株斷續(xù)侵入于異常東西向斷裂帶內(nèi),巖體外接觸帶具有矽卡巖化、硅化和角巖化。異常區(qū)內(nèi)有已知銅鋅礦化點(diǎn)5處,分別產(chǎn)于下二疊統(tǒng)別良金群(P1bl)的矽卡巖、石英脈和方解石脈中。金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、赤銅礦等,與異常的形成有直接聯(lián)系。
2.1 地層
礦區(qū)地層主要為下二疊統(tǒng)別良金群細(xì)碎屑巖建造。巖性較為簡單,主要為泥質(zhì)粉砂巖、凝灰?guī)r、石英砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r。地層走向30°~60°,傾向NW,傾角一般30°~40°。根據(jù)巖性組合特征,將其劃分為上、中、下三組,溝谷中為第四系沖洪積物。
別良金群下組(P1bl1):為一套灰白色凝灰?guī)r、灰黑色凝灰?guī)r、褐鐵礦化硅質(zhì)灰?guī)r、灰黑色泥質(zhì)粉砂巖。主要分布于工區(qū)南部,
別良金群中組(P1bl2):主要為一套灰白色石英砂巖夾泥質(zhì)灰?guī)r、灰黑色泥質(zhì)粉砂巖、灰白色凝灰?guī)r、石英砂巖薄層。主要分布于工區(qū)中部。
別良金群上組(P1bl3):為灰黑色泥質(zhì)粉砂巖,礦物顆粒細(xì)小,主要分布于工區(qū)NW部。
礦體主要分布于別良金群中組(P1bl2)灰白色凝灰?guī)r、石英砂巖段中,薄層狀-層狀構(gòu)造,層厚0.2~0.4 m,新鮮面為灰白色,風(fēng)化面呈淺黃色。由于受北東向逆斷層的影響,使該巖性段在工區(qū)NE端缺失。與上覆地層為斷層接觸關(guān)系。
2.2 構(gòu)造
礦區(qū)位于塔里木地臺(tái)西北緣柯坪斷隆中的木茲托克過渡帶中,到二疊世末,邊緣海盆逐漸關(guān)閉,轉(zhuǎn)化為褶皺帶,從而結(jié)束了海相碳酸鹽巖碎屑巖沉積。在工區(qū)所出露的分布于克孜勒克孜塔格至霍什布拉克一帶的堿性花崗巖體也是海西期的產(chǎn)物,喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)在塔里木及其周圍山區(qū)不僅表現(xiàn)有塊斷的升降,區(qū)域上還發(fā)生老地層逆掩于新生界之上的構(gòu)造景觀。
礦區(qū)二疊系不同巖性段受海西及喜山運(yùn)動(dòng)所表現(xiàn)的構(gòu)造形態(tài)存在明顯差異,P1bl1-1泥質(zhì)粉砂巖較破碎,節(jié)理發(fā)育;在P1bl1-2薄層凝灰?guī)r段巖層發(fā)生扭曲變形;在P1bl3泥質(zhì)粉砂巖中發(fā)育有尖棱褶皺;P1bl2中巖層產(chǎn)狀較穩(wěn)定,NNE、NNW及SN向裂隙較發(fā)育,為礦區(qū)多金屬輝綠玢巖脈的侵入提供了導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造條件。
礦區(qū)共查明四條斷層,為北東向喀拉鐵克大斷裂的分支斷裂,對其進(jìn)行了統(tǒng)一編號(hào),各斷層性質(zhì)分述如下:
F1斷層:NE向產(chǎn)出,在工區(qū)內(nèi)長約4 700 m,斷層上盤巖性為灰黑色泥質(zhì)粉砂巖(P1bl2-2),產(chǎn)狀287°∠42°;下盤巖性為灰白色凝灰?guī)r(P1bl2-1),巖層產(chǎn)狀293°∠28°,斷層面產(chǎn)狀286°∠55°。斷層兩側(cè)巖性及地貌特征存在明顯差異(圖2),其斷層性質(zhì)為逆斷層,該斷層使(P1bl2-1)灰白色凝灰?guī)r在北東端被掩蓋。
F2斷層:長約252 m,斷距為60 m,NW盤向NE移,SE盤向SW移。該斷層將一層厚約10~20 m的角礫狀灰?guī)r明顯錯(cuò)斷。
F3斷層:位于礦區(qū)SW P1bl2-1巖性段,NW向出露長約450 m,斷距約350 m,NE盤向SE位移,SW盤向NW位移,兩盤巖性均為(P1bl2-1)灰白色凝灰?guī)r。
F4斷層:位于礦區(qū)S端,NE向產(chǎn)出長約470 m,該斷層S端已延伸出工區(qū),斷層NW盤SW移,SE盤NE移,斷距約580 m,該斷層使P1bl1-2巖性段SW端被錯(cuò)斷。
2.3 巖漿巖
礦區(qū)內(nèi)主要發(fā)育的巖漿巖為徹依布拉克堿長花崗巖體的北端部分,分布于工區(qū)東南部,工區(qū)內(nèi)面積約0.02 m2。巖體的巖性組合簡單,均由堿長花崗巖組成。
巖體的巖性在礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上變化不大,基本不具分異特征,表明是在區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)相對動(dòng)蕩的條件下逐漸結(jié)晶成巖。
巖體圍巖為灰黑色角巖化泥質(zhì)粉砂巖(P1bl),巖體與圍巖之間西界在地表呈港灣狀、不規(guī)則狀,表明二者之間為侵入接觸關(guān)系。
巖體與圍巖的侵入接觸面傾向圍巖,傾角多在40°~60°,局部近于水平,巖體中可見泥質(zhì)粉砂巖殘留體,這些特征表明巖體剝蝕程度較淺。
3.1 礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀
瓊喀拉依勒嘎礦區(qū)產(chǎn)于別良金群上組(P1bl2-1)灰白色凝灰?guī)r中,由18條礦脈、礦化脈和一層角礫狀灰?guī)r含礦體(ⅩⅨ號(hào)礦體)組成。其中14條礦脈和一層角礫狀灰?guī)r含礦體達(dá)到銅鉛鋅多金屬礦品位(編號(hào)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ、ⅩⅢ、ⅩⅦ、ⅩⅨ),4條未達(dá)到銅鉛鋅多金屬礦品位(編號(hào)ⅩⅣ、ⅩⅤ、ⅩⅥ、ⅩⅧ)。除Ⅸ號(hào)礦脈為矽卡巖外,其余礦脈均為受裂隙控制的高溫?zé)嵋撼涮钚洼x綠玢巖。礦脈最長220 m,最短32 m,厚0.6~7.2 m。礦(化)脈與圍巖界線明顯,走向有北北西向、北北東向及北東向三組,傾向多為北東,僅Ⅰ、Ⅸ號(hào)礦脈傾向北西,傾角一般30°~70°,產(chǎn)狀明顯與圍巖產(chǎn)狀不一致。礦(化)脈集中分布,一般相距10~60 m不等,最大距離約200 m。含礦角礫狀灰?guī)r(ⅩⅨ號(hào)礦體)長約1 200 m,寬約3~5 m,與圍巖接線明顯,產(chǎn)狀與圍巖接近,走向45°,傾向NW,傾角約為40°,與上覆及下伏地層產(chǎn)狀基本一致,僅指示一沉積間段,二者亦為整合接觸關(guān)系。
3.2 礦石質(zhì)量
礦石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造:礦石中黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦物主要為它形細(xì)粒結(jié)構(gòu),輝石、斜長石多為半自形、它形粒狀,鏡下可見磁黃鐵礦邊部為方鉛礦或黃銅礦呈交代結(jié)構(gòu)。礦體中方鉛礦、閃鋅礦呈細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出,而黃銅礦常呈星散浸染狀產(chǎn)出。在局部品位明顯增高地段,黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦物常集合成團(tuán)塊狀產(chǎn)出于礦體中。
礦區(qū)自震旦紀(jì)初起成為塔里木板塊北緣的非巖漿型被動(dòng)陸緣。容礦巖系為下二疊系凝灰?guī)r,其傾向北西,傾角35°~40°。礦體走向有北東和南北向兩組,傾角30°~70°,礦體產(chǎn)狀與圍巖相交,界線明顯。地表礦體規(guī)模小,長一般32~220 m,厚0.6~7.2 m。礦石為含金屬硫化物輝綠玢巖脈,金屬硫化物主要為黃鐵礦,其次為磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦,礦石呈他形細(xì)粒結(jié)構(gòu)、浸染狀構(gòu)造。
角礫狀灰?guī)r含礦體(ⅩⅨ號(hào)礦體)容礦巖系仍為下二疊系凝灰?guī)r,其傾向北西,傾角35°~40°。礦體與圍巖產(chǎn)狀基本一致,互為順層接觸,其灰黑色的顏色與頂?shù)装鍘r層形成明顯對比,界線清晰。地表礦體規(guī)模小,長約1 200 m,厚約3~5 m。礦石為含金屬硫化物角礫狀灰?guī)r,金屬硫化物主要為黃鐵礦,其次為磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦,礦石呈他形細(xì)粒結(jié)構(gòu)、浸染狀構(gòu)造和團(tuán)塊狀構(gòu)造。
礦區(qū)NNE、NNW及SN向裂隙較發(fā)育,為多金屬熱液脈的侵入提供了導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造條件,目前所發(fā)現(xiàn)的14條礦體均產(chǎn)于以上三組裂隙之中,地表未發(fā)現(xiàn)成礦后構(gòu)造對礦體的破壞作用。
晚古生代該區(qū)被動(dòng)陸緣發(fā)生裂解,伴隨深部基性巖漿的侵入,巖漿中的多金屬組分富集成礦;角礫狀灰?guī)r含礦體(ⅩⅨ號(hào)礦體)是以同生沉積為主,經(jīng)過熱液疊加改造形成。故礦床成因類型為巖漿熱液型脈型多金屬礦床和碳酸鹽巖型鉛鋅礦床。
[1]張成經(jīng),貝頌章,周申喜,等.哈爾峻幅K-43-29贊比勒幅K-43-30玉代力克幅K-43-35 1∕20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告,1962.
[2]陳俊華,魏少波.阿布都蘇庫爾.瓊喀拉依勒嘎銅多金屬礦普查報(bào)告,2008.
收稿:2014-12-30
DOI∶10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.01.017