楊志強,黃永鋒,李文智
(1.河南省地礦局第二地質(zhì)勘查院,河南許昌 461000)
(2.洛陽欒川鉬業(yè)集團股份有限公司,河南欒川 471500)
新疆東戈壁斑巖型鉬礦床位于哈密市境內(nèi),北距哈密市110 km。礦區(qū)地層為石炭系下統(tǒng)干墩組,為一套陸源碎屑巖-火山巖夾火山碎屑巖組合,以陸源碎屑巖為主,火山巖呈夾層狀產(chǎn)于其中,主 要巖性為褐黃色-灰黑色變質(zhì)含礫砂巖、砂巖、泥質(zhì)砂巖-砂質(zhì)泥巖、泥巖、凝灰?guī)r、安山巖。區(qū)內(nèi)控礦斑巖體為華力西晚期侵入的隱伏斑狀花崗巖體,分布于礦區(qū)中部。礦區(qū)內(nèi)斷裂按走向可分為北東、北西和近東西向3組,以近東西向斷裂最發(fā)育,近東西向斷裂錯斷北東向斷裂。斷裂多被后期輝綠巖脈、石英脈充填,斷裂帶內(nèi)可見碎裂巖及構(gòu)造角礫巖,硅化較強,地表有孔雀石化和褐鐵礦化,礦區(qū)地質(zhì)略圖見圖1。礦區(qū)內(nèi)裂隙較發(fā)育,特別在礦體分布區(qū)內(nèi)裂隙更發(fā)育(楊志強、黃超勇、靳擁護等,新疆東戈壁鉬礦勘探報告)。裂隙的規(guī)模相差十分懸殊:大者長達100~300 m,寬5~50 cm;小者長1~10 m,寬0.1~1 cm;微裂隙長3~15 cm,寬0.1~0.3 mm。裂隙被脈體充填,成分復雜,脈體是輝鉬礦化的主要載體,脈體外圍巖中少見輝鉬礦化。
圖1 東戈壁鉬礦區(qū)地質(zhì)略圖
按組成脈體的礦物成分不同可將脈體分為石英脈(石英含量大于50%,長石及其他礦物成分含量小于50%)、鉀長石脈(長石含量大于50%,石英及其它礦物成分含量小于50%)、方解石-石英脈(方解石含量小于50%)、螢石-石英脈(螢石含量小于50%)、螢石-鉀長石脈(螢石含量小于50%)、方解石-螢石-石英脈(方解石+螢石含量小于50%)。區(qū)內(nèi)最主要的脈體為石英脈,約占脈體總量的55%,其次為鉀長石類脈體,約占脈體總量的35%,復成分脈體如方解石-石英脈、螢石-石英脈、螢石-鉀長石脈等所占比例相對較少,約10%。
2.1.1 石英脈的產(chǎn)狀特征
石英脈按走向可劃為4組:即北東向、北西向、近東西向、近南北向石英脈,以近東西向(走向70°~90°)及北東向(走向10°~60°)石英脈最發(fā)育,約占石英脈總數(shù)的85%,其中近東西向石英脈占35%,北東向石英脈占50%。北西向及近南北向石英脈不甚發(fā)育,約占石英脈總數(shù)的15%,其中北西向石英脈占8%,近南北向石英脈占4%。另有一部分石英脈呈團塊狀產(chǎn)出,方向性不明顯。80%以上的石英脈傾向南、南東或南西,少數(shù)石英脈傾向北東或北西;傾角在20°~60°的石英脈約占石英脈總量的60%,傾角0°~20°的石英脈約占總量的13%,傾角60°以上的石英脈約占總量的15%,直立的石英脈約占2%。
2.1.2 石英脈的規(guī)模特征
在以上4組石英脈中以北東向石英脈的規(guī)模最大,石英脈長一般10~100 m,最長200 m,寬5~50 cm,最寬達2 m;近東西向石英脈規(guī)模次之,長一般5~80 m,最長140 m,寬一般3~40 cm,最寬達1.2 m;北西向石英脈規(guī)模較小,長一般3~60,最長120 m,寬一般3~30 cm,最寬50 cm;近南北向石英脈規(guī)模最小,長一般3~50 m,最長80 m,寬一般3~20 cm,最寬30 cm。
2.1.3 石英脈的形態(tài)特征
石英脈形態(tài)按規(guī)模來分有2個特點:一是長度大于30 m、寬度在5~30 cm之間者多呈舒緩“s”形延伸(見圖2)并呈尖滅再現(xiàn)狀展布,局部膨大寬達0.5 m,部分呈分枝-復合狀,并形成大致平行的石英脈帶;長度小于30 m、寬度1~5 cm的石英脈大多呈規(guī)則的脈體,并延走向斷續(xù)出露,局部呈透鏡狀,個別呈團塊狀,在巖心中也見有呈彎曲狀者并截切巖石紋層,是沿不規(guī)則張裂隙侵入的(見圖3)。長度大于50 m、寬度大于0.5 m的石英脈多伴有角礫巖化、碎裂巖化,顯示沿裂隙充填的特點。另外區(qū)內(nèi)大部分北西向石英脈多呈弧形展布。
圖2 地表呈“S”形延伸的石英脈
圖3 順張裂隙貫入的腸狀石英脈
2.1.4 石英脈的分布密度特征
地表石英脈分布的疏密與其規(guī)模有密切的關系:長度30~150 m、寬度5~20 cm的石英脈分布最為密集,長度小于30 m或大于200 m的石英脈均較稀疏。鉆孔中以厚度0.6~10 cm的石英脈最常見,部分鉆孔中石英脈最多達6條/m(見圖4,15 cm范圍內(nèi)分布有3條平行產(chǎn)出的脈體),一般1條/m。石英脈的疏密與鉬礦化程度呈正相關關系,即石英脈越密集,鉬礦化越強。經(jīng)地表與深部對比,地表石英脈分布密集的地帶深部石英脈不一定密集,此現(xiàn)象在鉆孔中有明顯表現(xiàn),說明厚度不大的石英脈沿傾向上的延伸距離有限,顯示張性裂隙的特點。
2.1.5 石英脈的交切關系特征
地表各組石英脈交叉分布,分支復合,交切關系復雜,可見北東向石英脈被近東西向石英脈錯斷,錯距一般0.5~3 m;北西向石英脈對北東向石英脈也有錯斷現(xiàn)象;鉆孔中可見含輝鉬礦、黃鐵礦的石英脈錯斷不具礦化的石英脈,也常見含不同金屬礦物成分的石英脈相交切。這些交切關系說明礦區(qū)內(nèi)不同方向的石英脈雖是同一成礦期形成的,但其形成時間有先后,即同期不同次。各組石英脈呈平行束狀密集產(chǎn)出,分布區(qū)范圍與礦體范圍相一致,礦體分布范圍外石英脈分布稀少,說明石英脈的分布是受隱伏斑狀花崗巖體控制的:隱伏巖體上部及外側(cè)近處石英脈密度、規(guī)模均相對較大,遠離隱伏巖體則石英脈密度、規(guī)模均逐漸變小。
圖4 巖心中15 cm范圍內(nèi)分布有3條石英脈
石英脈的結(jié)構(gòu)與脈體規(guī)模有較大關系,細小石英脈(2~5 mm)主由0.01~0.5 mm它形粒狀變晶石英組成,脈邊部顆粒細些,具冷凝邊;較大一些的石英脈具細粒至中粗?;◢徑Y(jié)構(gòu),脈體由兩側(cè)向中心依次可分為冷凝邊帶(寬1~3 mm,它形粒狀石英顆粒大小0.03~0.2 mm)、細粒結(jié)構(gòu)帶(寬3~10 mm,它形粒狀石英顆粒大小1.5~4 mm)、中粗粒結(jié)構(gòu)帶(寬一般3~8 cm,它形粒狀或半自形柱狀-櫛狀石英大小5~12 mm,即小水晶)。
鉀長石脈雖不及石英脈發(fā)育,但也是礦化最重要的脈體類型之一,與成礦有密切的關系。
2.2.1 鉀長石類脈的分類
鉀長石類脈按礦物成分的含量不同可分為鉀長石脈(見圖5,鉀長石含量大于90%,石英、白云母-金云母等雜質(zhì)小于10%)、石英-鉀長石脈(鉀長石含量大于50%,石英、白云母-金云母等雜質(zhì)小于50%)、鉀長石-石英脈(見圖6,鉀長石含量小于50%);此外還有少量的石英-斜長石脈(石英及其它雜質(zhì)含量小于50%,斜長石含量大于50%)、斜長石-石英脈(斜長石含量小于50%,石英及其它雜質(zhì)大于50%)。純鉀長石脈較少,純斜長石脈更難見到,礦區(qū)內(nèi)最常見的是鉀長石-石英脈、石英-鉀長石脈。鉀長石類脈體地表分布較局限,在東礦段出露于距隱伏巖體較淺的300~500 m范圍內(nèi),此范圍內(nèi)鉀長石脈在鉆孔中也較常見;西礦段鉀長石類脈體偏少,這與西礦段巖體埋深遠大于東礦段有關。
石英-鉀長石脈或鉀長石脈一般呈淡灰紅-淺肉紅色,細脈體(寬度2~5 mm)具細?;◢徑Y(jié)構(gòu),大脈體具中粗粒花崗結(jié)構(gòu)-巨斑狀結(jié)構(gòu)即偉晶結(jié)構(gòu)(圖6),斑晶中條紋長石4% ~20%、石英1% ~5%,基質(zhì)中條紋長石40% ~50%、斜長石5% ~20%、石英20%~40%、白-金云母1%~3%。斑晶大小5~8 mm,較大者達12~15 mm,它形粒狀,具條紋構(gòu)造及高嶺土化;石英2~5 mm,似板狀(晶形不完整的水晶)或它形粒狀。細脈體中基質(zhì)鉀長石大小1~2 mm,它形粒狀;斜長石大小1~2 mm,半自形板狀,有高嶺土化;石英0.1~1 mm,它形粒狀;白云母呈交代長石存在。石英-鉀長石脈近圍巖處有冷凝邊,由脈體邊部向內(nèi)依次為:寬0.2~0.5 mm由0.03~0.2 mm大小粒狀-板狀鉀長石邊,寬0~0.5 mm大小0.2~0.5 mm細粒長石不連續(xù)邊,向內(nèi)漸粗由大于1~2.3 mm、再大于5~8 mm的鉀長石組成,鉀長石生長方向基本垂直脈體與圍巖接觸帶。也常見石英-鉀長石鉀脈中的鉀長石集中分布于鉀長石-石英脈的邊部,近圍巖處粒度細,向內(nèi)粒度變粗,這是由于相對于石英而言鉀長石先冷凝結(jié)晶形成的。石英-鉀長石脈或鉀長石-石英脈中的鉀長石多呈米粥狀懸浮于石英中且不均勻分布,局部鉀長石呈團塊狀集中。鉀長石巨晶的出現(xiàn)說明鉀長石脈、石英-鉀長石脈是斑狀花崗巖漿期后熱液演化早期階段-偉晶巖階段或超臨界流體階段的產(chǎn)物[1]。
圖5 鉀長石脈
圖6 鉀長石-石英脈
斜長石-石英脈與鉀長石-石英脈相比較少,約占長石類脈體的5%左右,礦物成分主要為石英80%~90%、斜長石6%~10%、電氣石及其他金屬礦物2%~5%。
2.2.2 鉀長石類脈的交切關系特征
鉀長石類脈之間具有復雜的交切關系,既表現(xiàn)為不同礦物成分之間長石脈有交切關系,也表現(xiàn)為同種成分脈體之間的交切,還表現(xiàn)為同種成分不同規(guī)模脈體之間的交切。
同種成分同等規(guī)模不同方向長石脈之間的交切關系在巖心中可以清楚地看到,表現(xiàn)為兩組不同方向鉀長石脈之間的相互切錯,一組脈體錯距大一些,另一組脈體錯動距離小些,但錯距均未超過2 cm (見圖7)。這種情況反映出兩組脈體是同時形成的,也即是說兩組脈體是沿“X”型張裂隙同期充填的,在脈體充填的過程中又有活動使其相互錯開,可見在脈體的上侵演化過程中有不太強烈的構(gòu)造作用的參與。
圖7 兩組鉀長石脈相互切錯
同種成分不同規(guī)模脈體之間的交切關系在巖心中也較常見,表現(xiàn)為兩組鉀長石-石英脈脈體成分相同但規(guī)模差別較大:一組脈寬為1.5 cm,脈體具中粗粒結(jié)構(gòu),另一組脈寬僅為1 mm,具細粒結(jié)構(gòu)。小脈體將大脈體錯開,錯距4~5 mm。這種情況說明即使是同成分脈體也不是同時生成的,它反映出同成分熱液流體在演化或上侵過程中曾有過至少2次以上的脈動,且這種脈動與巖漿上侵的陣發(fā)性或階段是聯(lián)系在一起密不可分的,即熱液流體的上侵是一個動態(tài)的過程。
具輝鉬礦化的鉀長石類脈體之間也有復雜的交切關系,可見一組輝鉬礦化鉀長石-石英脈與另一組鉀長石-石英脈相交而不錯開(如圖8所示),厚度較小的鉀長石-石英脈輝鉬礦化強,厚度較大的鉀長石-石英脈僅具弱輝鉬礦化,從厚度較大的鉀長石-石英脈中的鉀長石連續(xù)分布情況看,是厚度較大的脈體切斷了厚度較小的脈體。兩組同成分脈體相交切,一組脈體切斷了另一組脈體但不錯開,說明沒有構(gòu)造作用所產(chǎn)生的相對上升或下降的運動方式的影響,因此裂隙性質(zhì)應是巖漿上侵產(chǎn)生的膨脹或冷縮裂隙的產(chǎn)物。巖心中也可見一組輝鉬礦化鉀長石-石英脈被另一組輝鉬礦化鉀長石-石英脈錯開,錯距約2 cm。
圖8 兩組輝鉬礦化鉀長石-石英脈相交切
長石類脈體與其他不同成分脈體之間的交切關系更為明顯和常見,可見輝鉬礦化石英脈錯斷鉀長石-石英脈、黃鐵礦脈穿入鉀長石-石英脈中,還可見石英-鉀長石脈穿入輝鉬礦化石英脈中,如圖9所示,石英-鉀長石脈與輝鉬礦化石英脈具清晰分界線,并具冷凝邊,石英脈中具明顯輝鉬礦化而穿入其中的石英-鉀長石脈內(nèi)則未見輝鉬礦化。以上現(xiàn)象說明長石類脈體是區(qū)內(nèi)成礦期形成較早的脈體,之后才形成石英脈等其他成分的脈體;但含長石類脈體的熱液也具有多次脈動,這種脈動與富含硅質(zhì)的熱液脈動交替進行,形成長石類脈體之間、長石脈體與其他成分脈體之間復雜的交切關系。
圖9 石英-鉀長石脈侵入于石英脈中
成礦期方解石不形成單獨的脈,而是與其它組分共同組成復成分脈體,如方解石-石英脈、石膏-方解石-石英脈、方解石-螢石-石英脈等。方解石-石英脈中方解含量一般小于30%且多呈斑塊狀集中分布,以方解石為主體的脈體在礦區(qū)內(nèi)也有存在但極為稀少。
方解石-石英脈(或石膏-方解石-石英脈)脈體一般呈淺灰色(見圖10)、雜灰色,方解石-鉀長石-石英脈一般呈淡肉紅色。方解石-石英脈礦物成分含量一般為石英(25% ~60%)、方解石(20%~50%),部分脈體中有石膏(20% ~35%)。脈體礦物成分特征為:石英呈0.03~0.2 mm它形粒狀或呈2~5 mm半自形柱狀(晶形不完整的小水晶),常被0.25~1.5 mm它形粒狀方解石集合體分隔成一個個的島狀,方解石集合體的空洞中又被0.4~2.0 mm它形-半自形石膏集合體充填,各礦物組分分布不均勻。從不同礦物間的充填關系可以清楚地看出,石膏-方解石-石英脈中的石英形成最早,基本完成結(jié)晶后方解石成分貫入并結(jié)晶,最后才是石膏的結(jié)晶析出,這是一次完整的或近于完整的流體脈動所形成的溫度依次降低過程中的礦物組合。與石英的結(jié)晶溫度相比,方解石的結(jié)晶溫度要低,石膏的結(jié)晶溫度就更低。以方解石為主要成分的脈體礦物成分含量一般為方解石可達70% ~80%,石英小于30%,構(gòu)成石英-方解石脈,脈體呈淺肉紅色(見圖11),脈中見發(fā)育的黃鐵礦化,黃鐵礦小斑塊大小5 mm×7 mm;脈體外側(cè)圍巖中發(fā)育稠密顆粒狀黃鐵礦,離脈體稍遠則黃鐵礦顆粒快速減少。顯然,與方解石-石英脈相比,石英-方解石脈的形成溫度低,脈體兩側(cè)的圍巖蝕變也不強,沒有中、高溫金屬礦物(鎢、鉬)伴生。
圖10 方解石-石英脈中的淺白色方解石
圖11 淺肉紅色石英-方解石脈
成礦期螢石未見形成單獨的脈體,與其他成分一起形成復成分脈體,最常見的有螢石-石英脈、螢石-鉀長石脈。螢石多呈不規(guī)則團塊狀、斑塊狀分布于石英脈中或鉀長石脈、鉀長石-石英脈中(見圖12),團塊大小3 mm×5 mm~10 mm×20 mm;螢石顏色以淡青綠色為主,少部分為紫色。螢石在脈體中的含量一般僅3%~10%,個別脈體中的局部位置螢石含量可達40%。從圖12中可以看出,螢石團塊位于鉀長石-石英脈的內(nèi)部,邊部是最早晶出的鉀長石晶體,構(gòu)成脈體的冷凝邊,可見螢石的晶出要比鉀長石晚,或晶出溫度要比鉀長石晶出溫度低。含有螢石的脈體(包括石英脈和鉀長石脈)只占整個脈體數(shù)量的10%左右,因此含螢石脈體在區(qū)內(nèi)不具普遍性。在個別斑狀花崗巖巖枝中也見有螢石化,并伴有小斑塊狀輝鉬礦化,可見氣態(tài)成分氟參與了巖漿期后熱液或流體演化的長期過程。螢石化是成礦期的一種蝕變類型,成礦期后區(qū)內(nèi)未見含螢石脈體發(fā)育。
圖12 鉀長石-石英脈中的螢石斑塊
區(qū)內(nèi)除發(fā)育單獨的方解石-石英脈、方解石-鉀長石類脈體以及螢石-石英脈、螢石-鉀長石類脈體外,還常見有螢石-方解石-石英脈、螢石-方解石-鉀長石類脈體,構(gòu)成復雜成分的脈體。
圖13 方解石-螢石-石英脈
雖然方解石與螢石共同存在于一條脈體中,二者可能是同時生成的,但也可能不是同時生成的,即二者有生成的早晚之分。一般是螢石生成相對早些,而方解石的生成則晚些,在二者共存的脈體中表現(xiàn)為稍晚生成的方解石包圍螢石或以膠結(jié)物的形式充填于螢石小斑塊之間(見圖13,石英脈中方解石、螢石共生,共同組成斑塊體,淡綠色螢石生成早而白色方解石生成相對晚,方解石膠結(jié)螢石小斑塊)。方解石-螢石-石英脈的出現(xiàn)反映出一個重要且直觀的信息,即成礦流體中含有成分復雜的氣態(tài)組分,可能參與了成礦元素的搬運與卸載[2]。
東戈壁斑巖型鉬礦床鉬及其它金屬礦化與區(qū)內(nèi)脈體關系密切,礦化特別是鉬礦化主要賦存于各種脈體中,脈體外圍巖中無鉬礦化或局部靠近脈體附近偶有微弱鉬礦化。不同成分的脈體其金屬礦物組合、礦化強弱是不同的,反映出不同成分的脈體其形成溫度、結(jié)晶冷凝時間是不同的。
石英脈約占區(qū)內(nèi)脈體總量的65%,成礦階段早期形成不含輝鉬礦及其他金屬礦物的純白色石英脈、偶含黃鐵礦的純白色石英脈,這些石英脈通常也是后期脈體充填的通道,特別是花崗質(zhì)脈體充填的通道(斑狀花崗巖枝邊部常有石英脈鑲邊);成礦階段形成輝鉬礦-黃鐵礦石英脈、黃鐵礦-輝鉬礦石英脈、輝鉬礦石英脈,輝鉬礦-黃銅礦-黃鐵礦石英脈、輝鉬礦-黃鐵礦-石英脈及方鉛礦-黃鐵礦-石英脈、閃鋅礦-方鉛礦-黃鐵礦石英脈等淺白色-灰白色脈體。石英脈從外觀總體上可分為兩種:一種與圍巖界線清晰、截然,脈體規(guī)模大(厚度一般1~10 cm);另一種與圍巖界線模糊,脈體內(nèi)部含有較多圍巖雜質(zhì),脈體規(guī)模小(厚度一般2~5 mm)。與圍巖界線不清晰的石英脈中亦有輝鉬礦化,但礦化主要以星散小顆粒狀為主,個別脈體邊部偶見極薄的紋線狀輝鉬礦;脈中吸入有圍巖雜質(zhì)說明流體與圍巖進行了相互作用或物質(zhì)交換[3]。
3.1.1 石英脈與輝鉬礦化的關系
礦區(qū)內(nèi)50%以上的輝鉬礦產(chǎn)于規(guī)模大小不等的石英脈中??傮w上看輝鉬礦有兩種產(chǎn)出形式:第一種是在石英脈中呈斑塊狀(包括菊花狀、放射狀)、團塊狀、顆粒狀(包括稠密顆粒狀和星散顆粒狀)產(chǎn)出(見圖14),輝鉬礦斑塊、團塊大小一般1 cm×1.5 cm~1.5 cm×3 cm,顆粒狀集合體大小一般1~3 mm;第二種是在石英脈邊部呈脈狀(包括不連續(xù)脈狀、紋線狀、細脈狀、厚脈狀)產(chǎn)出(見圖15)。石英脈中輝鉬礦團塊的發(fā)育明顯是沿脈體中的空洞充填的,即脈體中由于氣態(tài)組分的散失形成大量空洞或氣孔。輝鉬礦化石英脈中最常見輝鉬礦呈斑塊狀、脈狀產(chǎn)出,極少見輝鉬礦呈微細浸染狀產(chǎn)出,這可能說明成礦作用深度較大,溫度下降緩慢,金屬礦物可以從容結(jié)晶。
3.1.2 石英脈與方鉛礦、閃鋅礦化的關系
鉛鋅礦在石英脈中呈團塊狀、顆粒狀(包括稠密顆粒狀和星散顆粒狀)產(chǎn)出,團塊大小一般5 mm ×8 mm,個別達1.5 cm×2.5cm;部分石英脈中僅見方鉛礦無閃鋅礦但有黃鐵礦(見圖16),大部分石英脈中多見方鉛礦、閃鋅礦共生(見圖17),閃鋅礦斑塊大小達1 cm×2 cm,伴有黃鐵礦或黃銅礦;以石英脈為載體產(chǎn)出的鉛鋅礦占礦區(qū)全部鉛鋅礦的85%以上。
圖14 石英脈中的斑塊狀輝鉬礦
圖15 石英脈邊部的脈狀輝鉬礦
圖16 石英脈中的方鉛礦、黃鐵礦
圖17 石英脈中的方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦
3.1.3 石英脈與黃銅礦化的關系
礦區(qū)內(nèi)黃銅礦主要產(chǎn)于石英脈中,一種是呈小團塊狀、斑塊狀、顆粒狀集合體產(chǎn)于石英脈中(見圖18,斑塊狀黃銅礦不連續(xù)分布于石英脈中),團塊大小3 mm×5 mm~5 mm×15mm,也常見呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)于石英脈中(見圖19,黃銅礦呈透鏡體狀分布于石英脈中,透鏡體厚大部位達1.2 cm)或與黃鐵礦、鉛鋅礦共生產(chǎn)于石英脈中,局部形成石英脈型銅鉛鋅礦。產(chǎn)于石英脈中的黃銅礦約占礦區(qū)黃銅礦總體的50%,另有少部分黃銅礦產(chǎn)于與鉀化有關的脈體中。
圖18 石英脈中的黃銅礦團塊
圖19 石英脈中的秀鏡狀黃銅礦
3.1.4 石英脈與鎢礦化的關系
鎢礦化在礦區(qū)內(nèi)不普遍,僅少部分鉆孔中可見,或鉆孔的部分地段可見。鎢礦化在地表石英脈中也有分布,個別石英脈中礦化較強。80%以上的鎢礦化(包括黑鎢礦、白鎢礦)產(chǎn)在石英脈中。鎢是輝鉬礦的伴生礦,或與磁鐵礦、黃銅礦、鐵閃鋅礦共生,也可呈顆粒狀集合體單獨產(chǎn)出。個別鉆孔在一條寬22 cm的石英脈中可以看到鎢與多種金屬礦物的共伴生組合:石英脈的一側(cè)黑鎢礦與輝鉬礦共生,石英脈的另一側(cè)白鎢礦與方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、輝鉬礦共生;在部分鉆孔中可見黑鎢礦產(chǎn)于石英脈中,與黃銅礦共生(見圖20),外側(cè)有弱的輝鉬礦化。部分鉆孔中黑鎢礦集合體排列顯示一定的方向性,反映黑鎢礦的生成是沿裂隙生長的。
3.1.5 石英脈與黃鐵礦化的關系
石英脈中的黃鐵礦約占黃鐵礦總體的50%左右,在圍巖中分散存在的黃鐵礦約占總體的35%。黃鐵礦在石英脈中主要以顆粒狀、團塊狀、斑塊狀集合體產(chǎn)出,構(gòu)成石英-黃鐵礦脈(以石英為主占70%,黃鐵礦呈斑塊狀分布于石英脈中占30%,斑塊大小1 cm×1.5 cm~1.5 cm×2.5 cm)、黃鐵礦-石英脈(黃鐵礦占30%,石英占70%),少部分黃鐵礦則以獨立的脈狀(含很少石英)產(chǎn)出。
圖20 石英脈中的黑鎢礦、黃銅礦
黃鐵礦化是區(qū)內(nèi)最主要的金屬礦物礦化,多數(shù)黃鐵礦呈單獨的顆粒狀、斑塊狀集合體產(chǎn)出,約占黃鐵礦總體的60%~65%,只有35%~40%的黃鐵礦是與其他金屬礦物伴生或共生的。因此黃鐵礦化與其他金屬礦物礦化的關系比較復雜:在石英脈中黃鐵礦發(fā)育部位其他金屬礦物(包括輝鉬礦)礦化不一定發(fā)育,或以黃鐵礦最為發(fā)育其他金屬礦物含量較少(見圖21,黃鐵礦呈大小不等的斑塊狀分布于石英脈中,方鉛礦呈小團塊狀位于黃鐵礦邊部);輝鉬礦及其他金屬礦物礦化較強、較發(fā)育部位一般都伴有或多或少的黃鐵礦化;但圍巖中黃鐵礦化不發(fā)育地段其內(nèi)充填的石英脈中也很少能見到輝鉬礦等其他金屬礦物的礦化。
圖21 石英脈中的黃銅礦
鉀長石類脈體主要與輝鉬礦化、黃鐵礦化、黑鎢礦化關系密切,與鉛鋅礦化、黃銅礦化關系不密切。據(jù)對鉆孔資料的統(tǒng)計,約50%左右的鉀長石脈、石英-鉀長石脈或鉀長石-石英脈是不含礦的或僅有很弱的礦化,只有30%~35%左右的鉀長石脈、鉀長石-石英脈、斜長石-石英脈具有較好的輝鉬礦或黃鐵礦化,因此鉀長石類脈休與礦化的關系很復雜。
3.2.1 鉀長石脈與輝鉬礦化、黃鐵礦化的關系
總體上看產(chǎn)于與鉀長石有關的脈體中的輝鉬礦約占礦區(qū)輝鉬礦總體的25%~30%。據(jù)區(qū)內(nèi)多個鉆孔巖心觀察結(jié)果,隱伏巖體上部0~60 m范圍內(nèi)的圍巖中鉀長石脈一般較發(fā)育,形成相對密集、厚度較大(一般10~30 cm)的鉀長石脈、石英-鉀長石脈、鉀長石(或斜長石)-石英脈,而石英脈則相對稀少,但絕大多數(shù)(85%以上)鉀長石脈體中沒有輝鉬礦甚至沒有黃鐵礦,僅個別鉀長石類脈體(10%以下)中見有稀疏顆粒狀輝鉬礦、斑塊狀黃鐵礦化(見圖22,石英-鉀長石脈中具顆粒狀輝鉬礦化、大斑塊狀黃鐵礦化,)或僅在脈體邊部有較稠密小顆粒狀輝鉬礦化,構(gòu)不成鉬礦體。遠離隱伏巖體則鉀長石(或斜長石)-石英脈數(shù)量漸少、規(guī)模一般較小,厚度在0.5~10 cm之間,脈體中的輝鉬礦化、黃鐵礦化逐漸增強(見圖23,鉀長石-石英脈中含有少量小斑塊狀輝鉬礦),部分脈體中具強烈輝鉬礦化(見圖24,鉀長石-石英脈中輝鉬礦化呈不連續(xù)脈狀、小斑塊狀、斑塊狀分布,礦化較強烈)。
圖22 石英-鉀長石脈中的黃鐵礦化
圖23 弱輝鉬礦化鉀長石-石英脈
3.2.2 鉀長石脈與黑鎢礦化的關系
純鉀長石類脈體中極少見黑鎢礦,黑鎢礦一般發(fā)育于石英-鉀長石脈中或鉀長石-石英脈中,且黑鎢礦多伴生有黃鐵礦,黑鎢礦形態(tài)以半自形板柱狀為主,大小2 mm×6 mm~5 mm×14 mm(見圖25)。含黑鎢礦的鉀長石類脈體約占具礦化的鉀長石類脈體的1%。
鉀長石脈中長石與石英成分含量的變化與巖漿期后熱液的演化密切相關:巖漿期后熱液活動早期溫度高形成的鉀長石脈其成分以長石為主石英少,極少有成礦物質(zhì)沉淀;隨著熱液流體的逐步上侵溫度降低,長石先結(jié)晶,使硅質(zhì)成分含量逐步增加,則依次形成石英-鉀長石(或斜長石)脈、鉀長石(或斜長石)-石英脈,伴隨有輝鉬礦、黃鐵礦等成礦物質(zhì)的沉淀。因此對長石脈而言總體上看礦化強弱與脈中長石含量成反比:長石含量越高則礦化越弱,長石含量降低則礦化增強。但鉀長石脈中長石礦物的結(jié)晶粒度與礦化強弱沒有明顯的相關關系,未表現(xiàn)出長石顆粒越大則礦化越弱、粒度變小則礦化越強的特征。因此鉀長石類脈體與礦化的關系總體表現(xiàn)為巖漿期后早期階段脈體厚度大、長石含量高、含礦性弱,巖漿期后的晚期階段則脈體厚度、規(guī)模相對小,長石含量少,脈體含礦性強。
圖24 強輝鉬礦化鉀長石-石英脈
圖25 鉀長石-石英脈中的黑鎢礦
3.3.1 含方解石類脈體與礦化的關系
含方解石類脈體主要有方解石-石英脈及方解石-鉀長石-石英脈,其中的金屬礦物礦化與石英脈、鉀長石類脈體中金屬礦物礦化基本相同,但礦化程度相對要弱一些。方解石-石英脈中金屬礦物主要有方鉛礦(1%~3%)、輝鉬礦、黃鐵礦(1%),或方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦(見圖26,閃鋅礦則不規(guī)則斑塊狀分布,方鉛礦呈細脈狀沿脈中裂隙充填,黃銅礦呈顆粒狀星散分布);脈石礦物主要有石英(25%~60%)、方解石(20%~50%),部分脈體中有石膏(20%~35%)。脈體成分特征為:石英呈0.03 mm~0.2 mm它形粒狀或呈2 mm~5 mm半自形柱狀(晶形不完整的小水晶),常被0.25 mm~1.5 mm它形粒狀方解石集合體分隔成一個個的島狀,方解石集合體的空洞中又被0.4 mm~2.0 mm它形-半自形石膏集合體充填,各礦物組分分布不均勻;金屬礦物多在石英外側(cè)集合體中存在,方鉛礦0.01 mm~5 mm半自形-它形粒狀、集合體狀,邊緣外側(cè)有0.01 mm~0.3 mm它形粒狀黃銅礦,再外側(cè)有0.3 mm~0.25 mm它形粒狀閃鋅礦,黃鐵礦0.03 mm~3 mm它形粒狀(多在閃鋅礦中),輝鉬礦0.015 mm~0.06 mm片狀星散分布。方解石-鉀長石-石英脈中則以輝鉬礦化最為常見,如圖27所示。可見與含方解石類脈體有關的礦化主要為中低元素礦化。
圖26 方解石-石英脈中的閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦
圖27 方解石-鉀長石-石英脈中的輝鉬礦
3.3.2 含螢石類脈體與礦化的關系
約有60%左右的含螢石石英脈、含螢石鉀長石脈(或鉀長石-石英脈)不具任何金屬礦化或僅具星點狀、稀疏顆粒狀黃鐵礦化,只有約40%的含螢石脈體具有金屬礦化,礦化較好的含螢石脈體就更少些。常見的與含螢石脈有關的金屬礦物礦化主要有輝鉬礦、黃鐵礦、黑鎢礦、鐵閃鋅礦等,未見方鉛礦、黃銅礦。含螢石石英脈或含螢石鉀長石脈(或石英-鉀長石脈、鉀長石-石英脈)中最常見的金屬礦物是輝鉬礦(見圖28,含螢石輝鉬礦化鉀長石-石英脈,輝鉬礦化中等發(fā)育,螢石呈淡青綠色色)、黃鐵礦、鐵閃鋅礦,其次是黑鎢礦(見圖29,黑色的板柱狀的黑鎢礦包裹于紫色螢石中,板柱狀黑鎢礦集合體大小達1 cm×1.5 cm,與自形粒狀黃鐵礦共生)等。可見與鉀長石伴生或共生的螢石化是礦區(qū)礦化蝕變早期(溫度較高)階段的產(chǎn)物,晶出的金屬礦物主要為高溫元素鎢等。黑鎢礦及與其共生的黃鐵礦晶形好、個體大說明礦物的結(jié)晶是從容進行的[4],溫度的下降慢。
圖28 輝鉬礦化螢石-鉀長石-石英脈
圖29 黑鎢礦化螢石-鉀長石脈
3.3.3 螢石、方解石組合脈體與礦化的關系
方解石和螢石同時存在于部分復成分脈體中,表現(xiàn)出二者是同時生成的,主要表現(xiàn)為在石英脈中螢石、方解石斑塊與石英具有清晰的界線,說明斑塊內(nèi)的螢石、方解石結(jié)晶相對晚些,是沿石英脈中的空洞充填的產(chǎn)物(見圖30,淡紫色螢石與淺白色方解石共生,由二者構(gòu)成的斑塊與石英界線截然)。與螢石-方解石-石英脈伴生的金屬礦化主要為黃鐵礦化(圖30,黃鐵礦呈小斑塊狀分布于復成分脈體邊部,方解石、螢石斑塊內(nèi)部則未見礦化,復成分脈體邊部圍巖具強烈黑色電氣石化),也可見弱輝鉬礦化、小斑點狀黑鎢礦化,為高溫礦物組合。
圖30 螢石-方解石-石英脈中的黃鐵礦化
綜上所述,新疆東戈壁斑巖型鉬礦床礦化主要賦存于各類脈體中,脈體外圍巖中無鉬礦化或僅局部有零星鉬礦化。一般的斑巖型鉬礦床礦化主要賦存于微細石英脈、微細裂隙中、構(gòu)成微細浸染型礦化類型[5],而東戈壁斑巖型鉬礦床之脈體屬中等規(guī)模的密集脈體,地表可清晰地沿走向追索,其礦化以斑塊狀、脈狀為主,微細浸染型礦化不發(fā)育。東戈壁斑巖型鉬礦床脈體成分復雜,各類脈體具有復雜的交切關系,這一方面說明巖漿期后熱液具有復雜的成分,也說明一個礦床的成礦作用過程具有多旋回流體脈動特征,其含礦性、所含金屬礦物組合也各有特點,在反映出成礦過程復雜性的同時也反映出從高溫(鉀長石類脈體、螢石-鉀長石類脈體)向低溫(石英脈、方解石-石英脈)演化的成礦作用總趨勢。同時與氣態(tài)組分有關的礦物組合的大量出現(xiàn)(方解石、螢石等)預示成礦流體中富含氣態(tài)成分,這是巖漿熱液或火山熱液所特有的,說明礦床的成因類型為巖漿熱液型(斑巖型)鉬礦床。
[1]邱家驤.巖漿巖巖石學[M].北京:地質(zhì)出版社,1985.
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[3]季克儉,呂鳳翔.交代熱液成礦學說[M].北京:地質(zhì)出版社,2007.
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