新疆金矿脉(新疆卡麦石材矿区) 新疆卡拉麦里金矿带控矿因素及找矿方向
新疆卡拉麦里金矿带位于西伯利亚与哈萨克斯坦两板块缝合带西段,其范围西起卡拉麦里山,向东经清水、苏吉泉延至莫钦乌拉山,东西长125km,南北宽25-30km,带内岩石均塑性变形变质,普遍发生了强烈片理化、劈理化。卡拉麦里金矿带是新疆东部一条重要的金及多金属成矿带,与清水-苏吉泉大断裂共同控制区内金矿床(点)及金异常的分布(见图1)。
图1 卡拉麦里地区构造及矿点分布简图 一.地质背景
中泥盆统平顶山组和下石炭统南明水组与本区金矿关系密切,构成了金的矿源层。中泥盆统平顶山组主要分布在清水-苏基泉-平顶山断裂以北地区,岩性主要为黄绿色和灰绿色基性凝灰岩、层状凝灰岩、砂岩和粉砂岩,局部有玄武玢岩。下石炭统南明水组集中在清水-苏吉泉-平顶山断裂南部和卡拉麦里深大断裂北部,其下部以灰色、灰绿色板岩、千枚岩、凝灰质砂岩和粉砂岩为主,变质程度深,片理发育。上部为一套灰绿色凝灰岩和砾岩,凝灰岩沿走向变化为火山灰层,包括火山岩、玄武岩、玄武安山岩、凝灰质砂岩和含铁板岩。
区内构造发育良好,构造线总体走向为NW-SE,以挤压为主。卡拉里深大断裂是一条以强烈挤压片理为特征的深断裂构造带。其分布自东向西由北西向东西向变化,然后向西断续向NWW方向延伸,倾角75° ~ 80°。是高角度逆冲断层。该深大断裂与清水-苏吉泉断裂之间的区域共同形成了卡拉麦里强应变构造带,该构造带具有长期活动和深部地幔的特征,对该区的地层、变质相带和矿产具有重要的控制作用。
清水-苏吉泉断裂位于清水北部,平顶山南部,西起清水泉,经苏吉泉向东延伸至柳树泉以南,被第四系覆盖;走向280-300,为N倾逆断层,倾角60°左右;它长100多公里,宽近百米;该带发育密集的劈理、片理和糜棱岩化带。该断裂带构成了超基性岩浆上升和产出的有利空带,是一条重要的控矿断裂。
该地区岩浆活动强烈,范围从超基性岩到碱性岩。岩浆岩以侵入岩为主,主要分布在卡拉麦里深大断裂北部,是华力西中期的产物。岩性主要为斜长花岗岩和焦山斜长花岗岩;延伸方向与大断层走向基本一致,其长轴方向为280° ~ 315°。与下石炭统南明水组(C1n)和中泥盆统平顶山组(D2p)呈侵入接触,接触面不平整。它出现在矿脉和不规则岩石株和基岩中。
二。主要金矿床特征
该区已发现金矿床(点)69处,均沿卡拉麦里深大断裂和清水-苏吉泉大断裂密集分布,呈条带状、簇状分布,尤以双泉和苏吉泉东为甚。
(1)双泉金矿
双泉金矿位于清水-苏基泉断裂东段。金矿的矿源层为下石炭统南明水组和中泥盆统平顶山组。是一套灰黑色、灰绿色浅海火山岩夹陆相碎屑岩。其岩性主要为火山凝灰岩、凝灰质砂岩、粉砂岩、火山碎屑岩、砂质板岩和硅质岩。目前区内已发现1号、2号、3号、4号、5号含金矿脉,均受清水-苏基泉断裂控制,产于其中,其中1号、2号矿脉规模最大,品位最高。两者均为应时脉型破碎蚀变岩,呈北西向平缓波状平行分布。破碎蚀变岩主要为硅化绢云母千枚岩、糜棱岩、千枚岩、构造片岩和应时透镜体,局部有面理、解理、糜棱岩化和小褶皱。应时脉呈细脉或透镜状,呈带状分布。主要蚀变为绢云母化、硅化和碳酸盐化,其次为绿泥石化和高岭土化。矿化有黄铁矿化、毒砂、褐铁矿等。矿脉和矿体特征见表1。
表1 双泉金矿区1号、2号矿脉及矿体特征矿物| 矿物/矿床 | 数字长度/米 | 宽度/米 | 趋势/() | 倾斜度/() | 矿石类型 | 数字 | 长度/米 | 厚度/米 | 10-6年级 | 含金量/千克 | 一个1500 | 1-15 | 第53条(第5款) | 75-87 | 具有应时矿脉的破碎蚀变岩 | 1-1 | 920 | 2.90 | 2.38 | 3037 | 233(西北段)78-86 | 1-2 | 300 | 5.72 | 2.62 | 2935 | 23000 | 5-30 | 第53条(第5款) | 75-88 | 具有应时矿脉的破碎蚀变岩 | 2-1 | 578 | 1.73 | 7.17 | 3135 | 233(西北段)74-86 | 2-2 | 460 | 4.39 | 2.96 | 2749 |
(二)苏吉泉东金矿床 苏吉泉东全矿床产于清水-苏吉泉大断裂东段,区内主要出露中泥盆统平顶山组(D2p)与下石炭统南明水组(C1n)地层,岩性以凝灰岩、凝灰质砂岩、硅质凝灰岩夹火山碎屑岩为主。共发现9条矿化蚀变带,岩性主要由碎裂凝灰岩、片理化凝灰岩及少量千枚岩组成,带内岩石因受动力挤压变形变质强烈,多发育糜棱岩化、片理化、千枚岩化;主要矿化为赭石化、褐铁矿化、磁铁矿化、黄铁矿化,蚀变为硅化、绿泥石化、碳酸盐化等,局部含金;矿床类型为破碎蚀变岩夹石英脉型,规模1-6km,宽50-200m,走向285°-310°,倾角近直立,石英脉具单-复脉状(地表单脉,深部复脉)雁列式分布;各矿化带金矿化极不均匀,其富集与红化、硅化关系密切,且往往富集于次级构造裂隙发育部位,深部常隐含盲矿体。区内主要矿脉及矿体特征见表2。 表2 苏古泉东金矿区主要矿脉及矿体特征矿物/矿床数字| 长度/米 | 宽度/米 | 趋势/() | 倾斜度/() | 矿石类型 | 301500 | 1-2 | 20 | 70-80 | 石英脉 | 311八百 | 2-3 | 220 | 70-75 | 石英脉 | 3141000 | 2-3 | 40 | 75-80 | 石英脉 | 325500 | 3-5 | | 90 | 石英脉 | 351八百 | 3-5 | 240 | 80-85 | 石英脉 | 矿物/矿床数字长度/米 | 厚度/米 | 10-6年级 | 含金量/千克 | 301-1330 | 1.02 | 13.18 | 939 | 311-1550 | 1.02 | 4.80 | 487 | 314-1520 | 1.38 | 2.24 | 279 | 325-1320 | 2.13 | 2.39 | 1750 | 351-1430 | 2.35 | 1.30 | 384 |
(三)南明水金矿床 南明水金矿床位于清水-苏吉泉大断裂南侧附近一带。金矿源层为下石炭统南明水组(C1n)为一套浅变质的海相火山碎屑沉积岩;区内断裂构造发育,多为顺走向或纵向断裂。 区内共发现38条石英脉,其中19条含金,单个含金脉带的产状变化较大,多呈脉状、团块状、透镜状产出.局部见细脉或网脉一般长40-l20m,最长337m,宽一般0.30-1.50m。共圈出6个金矿体,矿体倾向有南有北,但是富金地段的脉带均向北倾(见表3)。 表3 南明水金矿床矿体特征矿物/矿床矿体编号| 长度/米 | 厚度/米 | 出现 | ψ(Au)平均值/10-6 | Ⅰ60 | 1.83 | 160 ∠85 | 8.50 | Ⅱ20 | 1.83 | 210 ∠53 | 5.90 | Ⅲ12 | 0.82 | 10 ∠68 | 7.12 | Ⅳ14 | 0.99 | 10 ∠78 | 6.13 | Ⅴ60 | 1.07 | 30 ∠50 | 24.19 | Ⅵ57.5 | 0.76 | 50 ∠70 | 4.12 |
三、控矿因素 (一)地层 金矿床(点)集中分布在卡拉麦里强应变构造带内的下石炭统南明水组地层中,其次为中泥盆统平顶山组地层。该地层中的Au丰度值较高,活性指数高,活化运移强烈,属强富集和强分异型,具亲Cu、亲Fe、亲石专属性强分异-不均匀组合,易形成局部富集的高值区及金异常集中区,直接为金成矿提供巨量物质供应,是金成矿物质来源且为热液流体提供活性物质,控制了金矿床点的形成展布。同时,该两组岩层岩性为凝灰岩、片理化凝灰岩、凝灰质砂岩、粉砂岩、凝灰质角砾岩、火山碎屑岩等亦属有利成矿地层。 (二)构造 带内金矿与强应变构造带具有密切的时空关系系成因联系。在空间分布方面,主要受控于卡拉麦里和苏吉泉两大断裂及其内的次级小型断裂中,其特点是主干断裂(NWW向深大断裂)控制矿带决体走向,次级断裂(如清水-苏吉泉大断裂)及其多组羽状、树枝状裂隙、微构造及破碎蚀变带、强应弯细颈部位则多为容矿构造,控制了矿床(点)具体就位空间。 1、在卡拉麦里强应变构造带除大规模的NW向韧性构造外,还发育了NWW 向右行断裂和更次级的NEE向左行断裂,强应变构造带中金矿床、矿点及异常集中分布于NNW向断裂与强应变构造带的交汇地段,构成由矿点群和异常显示的矿化富集段,如清水、南明水、白山包、六棵树等矿点群均产于NWW向断裂与强应变构造带交汇地带。显然,这些断裂交汇地段是岩石强烈错动和破碎的构造减压区,岩浆和热液活动更为强烈,从而成为矿化富集段。 2、在强应变构造带的边部和构造带内部的晚期,脆韧性及脆性变形阶段往往产生大量次级断裂和节理,这些次级断裂和裂隙往往成为容矿构造,控制着矿体或含金石英脉的分布,如苏吉泉东金矿多属石英脉型,南明水金矿和清水金矿等含金石英脉就是受强应变构造带内的这些次级裂隙控制。首先中性岩浆沿这些次级断裂侵位,而后在这些断裂再次活动时在岩脉及岩脉接触带部位形成断裂破碎带,沿破碎带上升的含矿气液交代破碎的脉岩造成这些中性岩脉几乎全岩矿化。 由此可见,卡拉麦里金矿带断裂构造十分发育,金矿在空间分布上与3个序次的断裂构造有关,即区域性的大断裂主要控制大型金矿的展布,次一级大断裂往往控制着金矿带和金矿田的形成和展布,金矿体则多富集于小型断裂、层间破碎带和构造扩容带,特别是断裂的端点、拐点和交叉点更有利于金矿的形成。 (三)岩浆岩 区内岩浆活动频繁,以超基性岩及酸性岩为主,沿卡拉麦里深大断裂与清水-苏吉泉大断裂分布有133个超基性岩体,呈带状延长300余km,并与矿点群之分布紧密相伴。金成矿的最新研究成果认为“超基性岩类的变质作用为控制金矿床富集的因素之一”,原因为超基性岩浆是“上地幔物质熔融,沿断裂侵入到地壳浅部冷凝而成”(张弛,1980),因而金丰度值较高。据黎彤统计,其平均Au含量为6. 0×10-9。本区超基性岩均已蛇纹石化,是岩体中的金再次活化、迁移、富集的重要因素之一。 四、找矿方向及标志 (一)找矿方向 综上所述,卡拉麦里金成矿带的主攻找矿方向应为:清水-苏吉泉大断裂之间之NWW、NW向构造及其次级构造、张性裂隙、剪切裂隙、微构造及构造片理劈理发育部位;各组构造交汇、转折、膨缩处、背斜倾伏部位等。综合地层、超基性岩体分布,主要集中于清水、大沙沟、双泉-苏吉泉、红柳沟-南明水金矿化(点)及异常富集区段,并注重在双泉-苏吉泉区段寻找深部盲矿体。 还应重视对区内综合异常的解译、分析、整理工作,总结元素分布规律,有效利用分析结果,收集深部信息,指导找矿。 (二)找矿标志 1、直接找矿标志 (1)含金地质体标志:矿化石英脉、矿化蚀变岩、矿化破碎蚀变岩夹石英脉。 (2)矿化体标志:主要有自然金、黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化及毒砂等,次为赤铁矿化、褐铁矿化、孔雀石化、磁铁矿化及黄钾铁钒等。 (3)蚀变标志:矿体两侧一般蚀变分带明显,与金矿关系密切。由矿体向两侧依次分带为绢云母化带、绢云母-方解石带、绢云母-方解石-绿泥石带,在石英脉多期次充填地段往往为金矿体的富集地段。 2、间接找矿标志 (1)矿脉产出的地层主要为下石炭统南明水组和中泥盆统地层,岩性主要为凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质角砾岩、火山碎屑岩等;不同岩性接触、突变部位易是金矿化形成部位。 (2)金矿赋存的地层均已区域变质,属浅变质的葡萄石-绿纤石相,低绿片岩相,板岩、千枚岩相岩石,蚀变以硅化、毒砂化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化为主,构造蚀变岩夹石英脉型金矿常产于板岩一千枚岩相变质岩中。 (3)超基性岩发育部位及其与地层的内外接触带,岩株发育部位、次火山岩内外接触带、不同岩相接触部位,易为流体侵入形成石英脉,为金富集标志。 五、结语 卡拉麦里金成矿带历经多次岩浆活动,成矿期自华力西中期至晚期,并经多期多阶段构造演化,构造极为发育,序次性强;地层金丰度值高,活化运移强烈;金成矿受各序次构造及矿源层控制,成矿条件极为优越,客观上具备了成为新疆大型金矿床的要素;区内广泛发育的蚀变矿化现象、多种多样的矿化类型、多矿种资源的共存伴生及地质研究程度较低都预示该区有广阔的找矿前景。因而加强对其成矿规律和找矿方向的研究,对于拓展找矿空间实现新的突破具有重大意义。
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