李玉鵬,王黨琦,高志杰,崔永寧,張建華
(1.甘肅省地質礦產開發(fā)局第四地質礦產勘查院,甘肅 酒泉 735000;2.甘肅省地質調查院,甘肅 蘭州 730000)
礦床位于塔里木板塊的東段,北山南帶晚古生代裂谷活動帶中部,處于輝銅山至音凹峽多金屬成礦帶東段,主要出露地層有太古界—古元古界敦煌巖群、泥盆系三個井組、石炭系紅柳園組、石板山組、二疊系金塔組、方山口組、新近系苦泉組以及第四系等。
礦區(qū)地處天山-陰山東西復雜構造帶的紅柳園-天倉褶皺帶北緣與公婆泉-紅柳大泉拗陷帶南緣弧形交接部位,總體構造呈近東西向北凸出的弧形,弧頂在金場溝礦區(qū)。
區(qū)內以斷裂構造為主,未見褶皺構造。區(qū)域性大斷裂及其兩側的平行斷裂與派生斷裂控制整個礦區(qū)地質構造特征和多金屬貴金屬礦(化)產的分布。
沿斷裂帶南北兩側中酸性侵入巖極為發(fā)育,主要有華力西中期的花崗閃長巖,華力西晚期侵入的超基性巖、輝長巖、閃長巖、灰白色花崗巖、肉紅色花崗巖(圖1)。
礦區(qū)出露地層主要為石炭系紅柳園組、二疊系金塔組和第四系全新統(tǒng) (圖2),其中石炭系紅柳園組是區(qū)內主要的賦礦層位,地層呈東西向長條狀分布于礦區(qū)東南,總體傾向北,傾角75°—85°。
根據巖性組合不同將本組劃分為4個巖段,自南向北依次為第一至第四巖段。巖性主要為含碳凝灰質板巖、炭質板巖夾凝灰質千枚巖、英安巖、英安巖夾安山質凝灰?guī)r、安山巖、英安質凝灰?guī)r等。
礦區(qū)內華力西中晚期巖漿活動頻繁,侵入巖占礦區(qū)總面積的60%左右。其巖石類型主要為花崗閃長巖、二長花崗巖、閃長巖及輝綠巖等,其中花崗閃長巖、二長花崗巖與鎢、鉬礦化關系密切。礦區(qū)內脈巖發(fā)育,以石英脈、輝綠巖脈為主,其次為花崗巖脈、閃長巖脈、正長閃長巖脈、花崗細晶巖脈、花崗閃長斑巖脈。
石英脈和輝綠巖脈呈北西西向和北東向展布,與斷裂構造方向一致。石英脈產生時間最晚,與鉬礦關系密切,大致可劃分三期:早期石英脈與鎢鉬礦成礦有關,中期石英脈與金銀鉛等成礦密切。晚期石英脈與成礦關系不大,多分布于地層內。
圖1 紅山井一帶區(qū)域地質圖
圖2 紅山井東鉬金多金屬礦礦區(qū)地質簡圖
礦區(qū)構造以斷裂為主,未見大型的褶皺構造。區(qū)域性大斷裂及其兩側的次級斷裂控制了鎢、鉬、鉛、金、銀、銅等礦產的分布。區(qū)域性斷裂F1、F2及其派生的次級斷裂F3、F9、F10、F11、F13等壓(扭)性斷裂,該組斷裂其展布方向與區(qū)域構造線基本一致,是礦區(qū)控巖控礦的主要斷裂。
礦區(qū)鉬金多金屬礦體,具有成帶出現(xiàn),礦體成群集中的特點。依據其礦體的分布特征、礦石類型、控礦因素等可將礦區(qū)分為北礦帶與南礦帶。北礦帶位于礦區(qū)北部,屬紅山井鉬礦東沿部分;南礦帶位于礦區(qū)南部。礦區(qū)鉬、鉛、金、銀、銅、鎢礦體均為獨立礦體,各礦體為異體共生關系。
表1 主要鉬礦體特征一覽表
北礦帶位于礦區(qū)北部,屬紅山井鉬礦東沿部分,礦化帶呈近東西向展布,東西長3200m,南北寬500m,受F1、F2斷層控制明顯。北礦帶礦種較多,主要為Mo、Au、Pb、Cu、Ag、W礦體。礦體一般北傾,礦體傾角70°~85°,傾向0°~20°。礦體主要賦存于安山質凝灰?guī)r夾含碳凝灰質板巖、輝綠巖、華力西晚期的花崗閃長巖中。共圈定鉬礦體8條,金礦體3條,鉛礦體11條,銀礦體2條,銅礦體6條,鎢礦體3條。
南礦帶位于礦區(qū)南部,礦化帶呈近東西向展布,長約1000m,寬約250m,受F3斷層控制明顯。南礦帶礦種較北礦帶單一,主要有Mo、Pb兩種礦產,其中Mo為主要礦種,礦體產狀北傾,傾角60°~90°。礦體主要賦存于碎裂凝灰質千枚巖夾含碳凝灰質板巖中。礦體整體位于構造破碎帶中。圈定鉬礦體13條,鉛礦體1條。
礦區(qū)共圈定鉬礦體21條,金礦體3條,銀礦體2條,銅礦體6條,鎢礦體3條。鉬礦體呈近東西向展布,受斷層控制明顯,呈似層狀、透鏡狀產出,具有膨大收縮特征,深部見有盲礦體存在,礦體主要賦存于安山質凝灰?guī)r夾含碳凝灰質板巖、輝綠巖、華力西晚期的花崗閃長巖中。
礦 體 長100m~1070m,厚1.09m~9.65m,鉬 品 位0.032%~0.147%,礦區(qū)平均品位0.065%。其中以Mo2、Mo3、Mo6等礦體為礦區(qū)主要鉬礦體(表1)。
Mo2號礦體分布于礦區(qū)北礦帶,礦體明顯受F1控制,產狀與F1一致,分布于F1下盤,出露于119線~114線之間。礦體長500m,走向100°,北傾,傾角80°,深部控制最大垂深160米(未完全控制);礦體由西向東品位逐漸變低,厚度有變大的趨勢,礦體平均厚度為9.22m;平均品位為0.069%。礦體主要賦存于凝灰質千枚巖與輝綠巖的接觸帶中。
Mo3礦體特征同Mo2相似,受F1斷層控制明顯,分布于F1斷層下盤,與Mo2礦體平行,分布于Mo2礦體東南側,產狀與F1斷層、Mo2礦體一致,出露于113線~118線之間。礦體長500m,走向92°~120°,北傾,傾角68°~80°,深部控制最大垂深160米(未完全控制);礦體由西向東品位變低,厚度中間厚兩側薄,平均厚度為5.12m;平均品位為0.061%。礦體主要賦存于輝綠巖及石英細脈中。
Mo6號礦體分布于礦區(qū)南礦帶,礦體的資源量占礦區(qū)所有鉬礦體資源量42%。出露于140線~158線之間。走向85°,北傾,傾角64°~90°,控制最大垂深220米(未完全控制);礦體長1070m,平均厚度為6.91m,;平均品位為0.055%。礦體主要賦存于碎裂凝灰質千枚巖、炭質板巖及石英脈內。
礦區(qū)除發(fā)現(xiàn)鉬礦體外,也發(fā)現(xiàn)了一些鉛、金、銀、銅、鎢礦體與之異體共生,且各類礦產中伴生銀元素含量均達到了伴生有益組分評價指標,說明銀元素與區(qū)內各礦產關系密切,尤其鉛礦中銀元素含量尤為高。
3.3.1 礦石類型
鉬礦石自然類型為碎裂凝灰質千枚巖型、輝綠巖型及石英脈型。礦體受構造控制明顯,主要分布于碎裂凝灰質千枚巖及輝綠巖的構造帶中或次級裂隙中。
3.3.2 礦石結構、構造
鉬礦石結構、構造特征依附于所構成巖石的結構、構造特征。即有半自形粒狀結構、它形粒狀結構、顯微鱗片變晶結構、環(huán)帶狀結構、變余晶屑凝灰結構,塊狀構造、脈狀構造、板狀構造、浸染狀構造和千枚狀構造。
3.3.3 礦石的礦物成分
鉬礦石的脈石礦物主要為石英、斜長石、黑云母、角閃石、方解石、絹云母、綠泥石、綠簾石、芒硝及微量鋯石、鱗灰石、榍石等。金屬礦物主要為孔雀石、褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、赤鐵礦、磁鐵礦、輝鉬礦、鉬華、自然金、銀金礦、白鎢礦等。
礦床產于區(qū)域性大斷裂及其次級斷裂破碎帶中,斷裂破碎的起著導礦、容礦作用,為含貴金屬的熱液提供了良好的活動空間和運移通道,同時對成礦關系密切的華力西晚期肉紅色花崗巖、閃長巖、輝綠巖也起著嚴格的制約作用。
受主干斷裂控制和影響的次級斷裂破碎帶,它們對礦(化)體的展布、規(guī)模、形態(tài)及產狀等均起著十分明顯的控制作用。
礦區(qū)巖漿活動頻繁,鉬多金屬礦(化)體的生成,與華力西晚期侵入巖存在著休戚相關的內在聯(lián)系,花崗巖對鉬金多金屬礦的形成提供了重要的熱源和物源,成礦時代應歸屬華力西晚期。
通過區(qū)內控礦因素和成礦作用的分析,認為礦床成因屬受構造控制的巖漿期后熱液型鉬金多金屬礦床,成礦物質可能來源于地殼下部的中酸性巖漿,成礦期是華力西晚期巖漿活動后期中溫熱液階段。
(1)圍巖標志:礦區(qū)個別礦體產自華力西中晚期侵入巖外,其余礦體均產在紅柳園組中。說明中石炭統(tǒng)紅柳園組地層是鉬多金屬礦化不可少的圍巖條件。
(2)構造標志:破碎帶是是本區(qū)主要的找礦標志,礦床產于區(qū)域性斷裂F1及其派生的次級斷裂破碎的中,該組斷裂是礦床主要的控巖控礦的主要斷裂。
(3)巖漿巖標志:礦區(qū)巖漿活動頻繁,其中華力西晚期侵入巖與成礦息息相關,礦區(qū)肉紅色花崗巖、輝綠巖中有鉬礦產出,其內外接觸帶有少數(shù)金、鉛、鎢礦體生成,因此華力西晚期侵入巖是礦區(qū)找礦標志之一。
(4)地球化學標志:最直接的指示元素為Mo、Ag、Pb、As,沿構造帶展布的異常多呈帶狀分布。目前礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的礦脈均位于1:1萬巖石測量異常中,因此化探異常是找礦最有利的手段之一。
(5)蝕變標志:礦區(qū)主要的蝕變有碎裂巖化、硅化、鉀化和云英巖化。前者是動力變質產物,形成新生礦物,后三者是疊加熱力作用產物,是礦區(qū)范圍內與成礦有關的重要蝕變類型,也是礦區(qū)明顯的找礦標志。
(6)根據從已知鉬礦體上進行的激電異常異常試驗結果看,區(qū)內視極化率值背景場值在1%~3%,礦致異常視極化率范圍一般為3%~7%,視電阻率范圍為400Ω?m~1200Ω?m,因此區(qū)內的“中高極化中低電阻”特征,是在研究區(qū)內尋找深部隱伏鉬礦體的重要找礦標志。