胡 杰
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院,新疆 烏魯木齊 830000)
喀拉克孜勒金礦區(qū)處于托克遜縣庫米什鎮(zhèn)南約20公里處,位于吐魯番盆地西緣,區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)種類多,數(shù)量多,包括:鎢、銅、鉛鋅、鈷—多金屬、金等貴金屬、蛇紋巖大理及巖等7個礦種14處礦產(chǎn)地,達(dá)到礦床級的有忠寶鎢礦、銅花山鈷—多金屬礦床、銅花山鉛鋅礦床、天彩金礦床和2個非金屬(蛇紋巖、大理巖)礦床。
礦區(qū)位于塔里木—華北板塊的北緣塔里木微板塊與巴侖峽-星星峽離散地體的結(jié)合部;依據(jù)《新疆維吾爾自治區(qū)巖石地層》(1999)劃分方案,地層區(qū)劃歸屬于南天山地層分區(qū)——薩阿爾明地層小區(qū);北部以庫米什大斷裂為界與中天山分區(qū)巴倫臺地層小區(qū)接壤,南以克孜勒塔格地層小區(qū)毗鄰。
(1)地層。區(qū)域內(nèi)出露地層主要為泥盆系,另有少量石炭系、第三、四系。區(qū)域內(nèi)泥盆系主要分布于庫米什、白土灘兩洼地間的山區(qū),地層中前人找到豐富的化石,顯示該巖系原巖為淺海碎屑沉積建造,可劃分為下、中統(tǒng),以中泥盆統(tǒng)最發(fā)育,下泥盆統(tǒng)出露面積較小。受區(qū)域構(gòu)造作用影響,部分巖性段缺失。礦區(qū)區(qū)域內(nèi)主要為泥盆系破城子組,1:5萬區(qū)調(diào)通過構(gòu)造地層層序的調(diào)查和研究并根據(jù)巖性組合特征,將原1:20萬《庫米什幅》中泥盆統(tǒng)阿拉塔格組的第六、七巖段,劃分對比為破城子組(D3p),并在第七巖段中解體出部分下石炭統(tǒng)甘草湖組(C1g)。破城子組主要為一套濱海相沉積,主要為一套硬砂質(zhì)長石石英砂巖夾基性—中性—中酸性火山熔巖、凝灰?guī)r、硅質(zhì)巖、大理巖化灰?guī)r、灰?guī)r等。巖層具水平層理?;鹕綆r沉積有一定的韻律,并常夾粘土質(zhì)硅質(zhì)巖和灰?guī)r。巖石典型分為四大類。一類是硬砂質(zhì)長石石英砂巖類,包括條帶條紋變質(zhì)細(xì)砂巖、石英變粉砂巖、長石巖屑雜砂巖、細(xì)粒石英雜砂巖;二類是變質(zhì)玄安巖、安山巖、英安巖、粗安巖及同質(zhì)火山碎屑巖。巖石發(fā)生了低綠片巖相變質(zhì)作用,表現(xiàn)為綠泥陽起鈉長片巖、陽起斜長變粒巖;第三類為硅質(zhì)巖、粘土硅質(zhì)巖、放射蟲硅質(zhì)巖、絹云板巖(粘土巖);第四類為碳酸鹽巖包括大理巖化灰?guī)r、細(xì)晶巖、白云石大理巖。
(2)構(gòu)造。礦區(qū)褶皺構(gòu)造發(fā)育,以復(fù)式背斜為特征,阿拉塔格組上段組成背斜核部,破城子組下段組成背斜兩翼,礦床位于背斜北翼;礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,有北東向、北西向、近南北向三組,其中近南北向斷裂傾向西,傾角68°,有左行平移性質(zhì)逆斷層,破壞了超基性巖,北東向斷裂,傾向南東,傾角70°~75°,逆斷層;礦區(qū)裂隙和節(jié)理亦較發(fā)育,主要為北西向和北東向兩組。
(3)巖漿巖。礦區(qū)巖漿巖較發(fā)育,超基性-酸性均有分布,按種類可分為侵入巖及脈巖。泥盆紀(jì)侵入巖為區(qū)域內(nèi)分布面積最大,巖石種類和侵入期次多,成因類型多樣的侵入巖,主要以泥盆紀(jì)殼源型肉紅色中粒斑狀二長花崗巖為主,該侵入體主要分布于榆樹溝西部和南部。泥盆紀(jì)侵入巖成礦地質(zhì)條件有利,有矽卡巖型銅礦點(diǎn)分布,有化探W、Sn、Bi、Au、Ag、Pb、Zn等元素組成的綜合異常、重砂白鎢礦、獨(dú)居石異常和高精度地磁異常存在,剖面巖石測量成果中第一期混源型石英閃長巖KK值反映Cu、Bi元素,K值反映Cu、Cr、Zn元素濃集,第二期殼源型中粗粒二長花崗巖中KK表明Bi元素、K值表明Cr元素濃集。礦區(qū)脈巖比較發(fā)育,一般在斷裂構(gòu)造形成的裂隙中產(chǎn)出。主要為輝長巖脈,為礦區(qū)金的主要賦礦巖性。喀拉克孜勒金礦床發(fā)育有三條輝長巖脈,L1、L2和L3金礦體賦存于三條輝長巖脈中。
(4)變質(zhì)作用。區(qū)域各時代地層,除石炭系地層基本沒有變質(zhì)外,中泥盆統(tǒng)及下泥盆統(tǒng)時代的地層均經(jīng)受了不同程度的變質(zhì)。根椐區(qū)域變質(zhì)作用類型和變質(zhì)巖石,區(qū)域變質(zhì)巖可分為區(qū)域變質(zhì)巖、動力變質(zhì)巖及接觸變質(zhì)巖等三類,其中以區(qū)域變質(zhì)巖分布較為廣泛,接觸變質(zhì)巖次之,動力變質(zhì)巖僅局限在斷裂帶附近。
礦體主要賦存于泥盆紀(jì)肉紅色中粒斑狀黑云二長花崗巖體中的含金破碎蝕變輝長巖脈。整個喀拉克孜勒金礦床通過大比例尺地質(zhì)測量、槽探、坑探及鉆探等工作,查明含金破碎蝕變輝長巖脈3條,呈大致平行的舒緩波狀沿173°~175°走向分布。整個礦床在三條含金破碎蝕變輝長巖脈中共圈定金礦體8條(其中盲金礦體2條),1428中段以上嚴(yán)格按三層沿脈坑道控制,礦體長40m~798m,厚0.31m~0.89m,平均厚度0.74m,金品位6.75~27.53×10-6,平均品位17.51×10-6。礦體沿傾斜延深24m~386m,走向173°~175°,傾向83°~85°,傾角76°~90°,局部可見扭曲反傾現(xiàn)象。礦體總體特征品位高,礦體薄。
經(jīng)巖礦鑒定,由金屬礦物和非金屬礦物組成,金屬礦物含量較少,以非金屬礦物為主。
(1)金屬礦物。黃銅礦:約5%~10%,他形不規(guī)則狀,粒徑約0.002mm~3mm,裂紋發(fā)育,常沿裂紋被藍(lán)輝銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)、褐鐵礦等交代,零星分布。黃鐵礦:極微量,自形粒狀,粒徑約0.001mm~0.02mm。自然金(?):極微量,他形粒狀,亮黃色,粒徑約0.001mm~0.01mm,分布于孔雀石、褐鐵礦中。褐鐵礦:約10%,呈皮殼狀、網(wǎng)狀、他形不規(guī)則狀,具有褐色內(nèi)反射色,主要為纖鐵礦、針鐵礦等礦物的混合物,常沿裂紋不均勻分布,少數(shù)交代黃銅礦??兹甘杭s5%,多呈不規(guī)則狀,棕灰色,具有翠綠色內(nèi)反射色,沿裂隙不均勻分布。
微量藍(lán)輝銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)為黃銅礦的交代產(chǎn)物。
(2)非金屬礦物。主要為輝長巖中常見礦物和其蝕變特征礦物:中性斜長石和角閃石,石英、次為綠泥石,少量的方解石和絹云母。礦石主要呈塊狀構(gòu)造,條帶狀構(gòu)造、細(xì)脈狀、網(wǎng)狀構(gòu)造、稀疏浸染狀也較為常見,石英呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀,少數(shù)呈團(tuán)塊狀,黃鐵礦和黃銅礦呈星點(diǎn)狀或沿裂隙發(fā)育。根據(jù)礦區(qū)各項工程地質(zhì)編錄觀察及礦石銅物相分析成果,根據(jù)礦物組分確定礦石自然類型確定為破碎蝕變巖型礦石。按工業(yè)類型劃分,金礦石類型為氧化蝕變巖型金礦石(氧化物含量大于30%為氧化礦)。
礦體主要產(chǎn)于泥盆系肉紅色中粒斑狀二長花崗巖體中的三條破碎輝長巖脈中,含礦巖石原巖為輝長巖,圍巖為花崗巖,輝長巖脈與花崗巖體為侵入接觸關(guān)系,受輝長巖脈侵入影響,近礦圍巖在接觸帶位置可觀察到褐鐵礦化,再無其它明顯礦化蝕變特征。
(1)成礦物質(zhì)來源。根據(jù)1:5萬區(qū)調(diào)資料研究分析:破城子組成礦地質(zhì)條件極為有利,為5萬圖區(qū)第二有利成礦層位。區(qū)域濃集系數(shù)反映濃集類為Sb、Ni、Au、Cu、Cr、W、As、Zn、10種元素。從中分析推斷Au元素的礦源層為侵入巖接觸的地層破城子組。
(2)構(gòu)造的成礦作用。礦床中礦體主要賦存于韌性剪切帶中的強(qiáng)蝕變帶中,以蝕變帶含礦性為高,次為石英脈含礦較弱,破碎帶中也有礦化顯示,礦體呈脈狀產(chǎn)出,構(gòu)造為礦床中為Au元素的富集的提供了遷移通道。
(3)成礦期、成礦階段、礦物組合。由于泥盆系破城子組Au背景值較高,經(jīng)過古構(gòu)造環(huán)境為東阿萊—哈爾克古生代復(fù)合溝弧帶,古大陸巖石長期風(fēng)化、遷移和富集為礦床提供了充足礦源,為礦源形成期;泥盆系侵入巖侵入礦源層中,Au元素伴隨侵入巖漿熱液進(jìn)一步遷移,提供了第二次富集的有利條件,為礦源富集期;早期礦化階段:受構(gòu)造運(yùn)動影響輝長巖脈穿過礦源層沿斷裂侵入地表,使Au元素進(jìn)一步遷移、富集到近地表,此階段由于溫度、壓力、變質(zhì)熱液等因素的變化而使原巖中有用元素遷移、富集成礦,黃鐵礦和黃銅礦以星點(diǎn)狀為主,金礦化微弱。晚期礦化階段:第二次構(gòu)造運(yùn)動推測與輝長巖脈侵入為同期但相對晚,致使原構(gòu)造侵入的輝長巖脈破碎,由于構(gòu)造越來越小,變質(zhì)熱液活動較劇烈,沿巖石的節(jié)理及裂隙充填較多的石英、黃鐵礦、黃銅礦形成團(tuán)塊狀、條帶狀、細(xì)脈狀金屬硫化物集合體,此階段為金的主要礦化階段。表生期由于地表風(fēng)化淋濾作用,形成褐鐵礦、孔雀石等一系列次生礦物。
地層標(biāo)志:上泥盆統(tǒng)破城子組為Au的礦源層,同時在該地層中有泥盆系侵入巖。具有褐鐵礦化、黃鐵礦化的侵入巖脈往往就是金礦的直接找礦標(biāo)志。
構(gòu)造標(biāo)志:構(gòu)造運(yùn)動是礦體富集的動力和通道,次級構(gòu)造的小的構(gòu)造帶中使金元素更容易富集,蝕變基性巖中褐黃色構(gòu)造破碎蝕變帶是找礦有利部位。
地球化學(xué)標(biāo)志:1:5萬化探綜合異常(編號為HS—12)主要是以Au、Ag、As、Sn為主要組分的綜合異常區(qū)及異常高值點(diǎn),是找礦的最有利的地區(qū)。異常的范圍愈大,異常值越高富集成礦可能性越大。
喀拉克孜勒金礦床根據(jù)找礦成果已具小型規(guī)模,后期通過探礦權(quán)和采礦權(quán)整合后可能會達(dá)到中型,具有較好的找礦成果。
礦床處于1:5萬化探綜合異常HS-12乙Au、Ag、As、Sn綜合異常內(nèi),由Au、Ag、AS、Sb、Cu、Mo元素異常組成,伴生有Cr、Co、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi等元素異常,各元素異常套合較好,異常強(qiáng)度高。Au、Ag、As、Sb、Cu的綜合異常為該地區(qū)尋找破碎蝕變巖型金礦的有利地球化學(xué)因素。與韌性剪切帶中蝕變巖關(guān)系密切,石英脈和小斷層破碎帶亦含金。
礦區(qū)位于1:5萬區(qū)域磁場Ⅱ4區(qū),被高異常Ⅱ5區(qū)包圍:位于庫米什幅西南角—阿熱塔格山幅西南角(銅花山一帶):大部位于白土灘幅,該區(qū)磁場形態(tài)總體較為復(fù)雜,特點(diǎn)是局部異常多、幅值大、形態(tài)較為雜亂,△T最大值為900nT。多個異常依次呈NW向分布,亦見有NE向展布。該區(qū)中基性、超基性巖大量出露,局部見有鐵礦石分布,應(yīng)是找礦有利地段。
銅花山地區(qū)是區(qū)域上榆樹溝—銅花山—硫磺山蛇綠混雜巖帶的中心地帶,其韌性剪切帶發(fā)育,蝕變巖、含礦石英脈、小斷裂,特別是北西向小斷裂發(fā)育,在該區(qū)尋找同類型巖金礦產(chǎn)有極為有利的地質(zhì)條件,結(jié)合1:5萬區(qū)域地球化學(xué)特征和區(qū)域磁場特征,化探異常強(qiáng)度高,規(guī)模大,濃集中心明顯;磁場異常特征:磁性物質(zhì)的相對富集,導(dǎo)致磁場雜亂、梯度變化較大,為尋找?guī)r金礦產(chǎn)提供了多項信息。以中泥盆統(tǒng)阿拉塔格組為含礦層位有尋找同類型隱伏礦體的良好地質(zhì)條件,成礦遠(yuǎn)景較好。