譚治雄 哈依熱提·卡力阿斯哈
【摘要】喀拉卡鋰鈹?shù)V位于巴顏喀拉晚古生代—中生代邊緣裂陷帶內(nèi),成礦區(qū)帶屬大紅柳灘(陸緣盆地)RM-Fe-Pb-Zn-Cu-白云母礦帶,賦存于巴顏喀拉山群下組地層中。成因類型屬花崗偉晶巖型。成礦作用與侏羅紀(jì)花崗巖有密切聯(lián)系。礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)含礦偉晶巖脈24條,礦石品位較高,礦床規(guī)??捎^??ㄤ団斖鈬吧畈坑休^好的找礦前景。
【關(guān)鍵詞】喀拉卡;鋰鈹?shù)V;地質(zhì)特征;偉晶巖脈
喀拉卡鋰鈹?shù)V位于新疆和田縣大紅柳灘南約20公里處,附近典型稀有金屬礦床有大紅柳灘鋰鈹?shù)V、509鋰鈹?shù)V等開(kāi)展過(guò)相關(guān)勘查工作。近年來(lái)新疆地礦局第六地質(zhì)大隊(duì)大紅柳灘一帶先后發(fā)現(xiàn)喀拉卡鋰鈹?shù)V、龍門(mén)山鋰鈹?shù)V、谷頂鋰鈹?shù)V等礦產(chǎn)地。2016年,新疆地礦局第六地質(zhì)大隊(duì)實(shí)施《新疆和田縣大紅柳灘南金、鋰鈹?shù)V調(diào)查評(píng)價(jià)》項(xiàng)目時(shí)發(fā)現(xiàn)了喀拉卡鋰鈹?shù)V,后申請(qǐng)立項(xiàng)延續(xù)該項(xiàng)目,以槽探、鉆探工作對(duì)成礦條件較好的喀拉卡礦區(qū)進(jìn)行了普查評(píng)價(jià),取得了較好的找礦成果。大紅柳灘稀有金屬成礦帶以含礦偉晶巖脈數(shù)量多,品位富,規(guī)模大,日益引起疆內(nèi)外諸多學(xué)者的廣泛關(guān)注。本文以對(duì)喀拉卡鋰鈹?shù)V地質(zhì)特征及成因進(jìn)行初步報(bào)道。
1?區(qū)域地質(zhì)概況
礦區(qū)地處青藏高原的西北部邊緣,喀喇昆侖山腹地。位于巴顏喀拉晚古生代—中生代邊緣裂陷盆地內(nèi)。成礦區(qū)帶屬大紅柳灘(陸緣盆地)RM-Fe-Pb-Zn-Cu-白云母礦帶,區(qū)域變形變質(zhì)作用,構(gòu)造較復(fù)雜,巖漿活動(dòng)頻繁。顯示了該區(qū)具較好的稀有金屬等找礦前景。
區(qū)域內(nèi)出露的地層主要為古元古界康西瓦巖群、二疊系黃羊嶺群、三疊系巴顏喀拉山群、新近系、第四系等地層單元。地層總體走向以北西—南東向?yàn)橹鳌?/p>
區(qū)域巖漿活動(dòng)較為強(qiáng)烈,主要為印支期的侵入巖,多呈巖基狀產(chǎn)出于西北部。區(qū)域巖漿活動(dòng)受大紅柳灘—郭扎錯(cuò)斷裂及奇臺(tái)達(dá)坂斷裂控制,侵位地層主要為三疊系巴顏喀拉山群、古元古界康西瓦巖群。
區(qū)域所處大地構(gòu)造為南昆侖地向斜褶皺帶之阿合蘭干背斜(張新國(guó)等,2008),主體屬西昆侖新生代板內(nèi)再生造山帶,構(gòu)造活動(dòng)頻繁。區(qū)內(nèi)主要斷裂為大紅柳灘斷裂。
區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)鋰、鈹、鈮、鉭、銣、銀、銅、鉛、鋅、鐵、金、硼、白云母、銻等礦產(chǎn),優(yōu)勢(shì)礦種為鋰、鈹、鐵、銣、鉭。
2?礦區(qū)地質(zhì)特征
2.1地層
地層主要分布在工作區(qū)東部,為中生界三疊系巴顏喀拉山群(TB1)下組,呈北西—南東向展布,出露巖性主要為黑云母石英片巖、二云母石英片巖,向東被侏羅紀(jì)二云母二長(zhǎng)花崗巖侵入,北西被侏羅紀(jì)黑云母花崗巖侵入。在該地層花崗偉晶巖脈中圈定多個(gè)不同工業(yè)品級(jí)的鋰鈹?shù)V體、鈹?shù)V體。
2.2構(gòu)造
位于泉水溝大斷裂南部紅柳灘次級(jí)斷裂帶附近,受大斷裂的作用本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造線呈北西西—南東東展布。構(gòu)造以斷裂(斷層)為主,褶皺構(gòu)造不發(fā)育,但在區(qū)內(nèi)局部可見(jiàn)揉皺構(gòu)造。主要斷裂有F1、F2。
F1斷裂:分布于工作區(qū)西部,呈北西—南東向展布,區(qū)內(nèi)延伸約3.2千米,北端延伸出工作區(qū),該斷層性質(zhì)為右行平移斷層,斷距30~60之間。斷層經(jīng)過(guò)處為沖溝,部分偉晶巖脈被錯(cuò)斷,說(shuō)明該斷層形成的時(shí)間晚于偉晶巖脈,沿?cái)嗔褞r石破碎、絹云母化蝕變較強(qiáng)。
F2斷裂:該斷層位于工作區(qū)中部,呈北西—南東向展布,走向330°~345°,區(qū)內(nèi)延伸1100米,該斷層性質(zhì)為右行平移斷層,斷距20米左右,斷層經(jīng)過(guò)處地形為負(fù)地形,兩側(cè)巖石破碎,絹云母化蝕變較強(qiáng)。該斷層性質(zhì)為平移層,局部偉晶巖脈被斷層錯(cuò)斷。
以上兩條斷層與地層、脈巖斜交,屬成礦后斷層,對(duì)成礦起破壞作用。
2.3巖漿巖
區(qū)內(nèi)侵入巖較發(fā)育,出露面積約占全區(qū)的70%左右,主要分布在工作區(qū)北部及南部,出露面積約12.27平方千米。巖體呈近東西向展布,侵入三疊系巴彥卡拉山群下組地層。二云母花崗巖呈淺肉紅色,中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。礦物粒徑多數(shù)0.7~1.6毫米,少數(shù)2.0~3.0毫米。礦物成分有:鉀長(zhǎng)石(38~39)%、斜長(zhǎng)石(30~31)%、石英(26~28)%、黑云母3%、白云母(1~3)%,針鐵礦1%,赤鐵礦1%,二云母花崗巖成分與花崗偉晶巖對(duì)比十分相近。通過(guò)1:1萬(wàn)化探成果顯示Li、Be、Cs、Zn、Pb元素在該巖體較富集,說(shuō)明該巖體與含鋰鈹?shù)认∮薪饘俚V偉晶巖脈關(guān)系密切,推知該巖體為喀拉卡鋰鈹?shù)V成礦母巖漿之一。
巖體內(nèi)外接觸帶發(fā)育大量偉晶巖脈,區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)規(guī)模相對(duì)較大偉晶巖脈92條,主要發(fā)育于巖體內(nèi)及三疊系巴彥卡拉山群下組,根據(jù)脈巖的展布方向可分為北東向、北西向兩組,呈成群成帶分布,工作區(qū)內(nèi)偉晶巖脈分為三個(gè)偉晶巖脈帶,編號(hào)分別為1、2、3號(hào),目前區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦體主要產(chǎn)于北西向偉晶巖脈中,主要分布于2、3號(hào)偉晶巖脈帶。偉晶巖脈寬約0.5~165米,長(zhǎng)約10~630米,巖性由北西向南東為:電氣石、石英花崗偉晶巖;電氣石、石英(綠柱石)花崗偉晶巖;石英綠柱石(鋰輝石)偉晶巖;鋰輝石、綠柱石花崗偉晶巖脈、電氣石、石英、白云母花崗偉晶巖脈。其中鋰輝石、綠柱石花崗偉晶巖脈為礦區(qū)主要稀有金屬元素的賦存巖體。
3?礦體地質(zhì)特征
3.1含礦偉晶巖脈特征
含礦偉晶巖脈主要分布于工作區(qū)中南部,主要產(chǎn)于Ⅱ號(hào)脈帶中,賦存于母巖體(二云母二長(zhǎng)花崗巖)外接觸帶偉晶巖脈中。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)含礦偉晶巖脈24條,含礦偉晶巖脈走向272~302°,傾向北,傾角41~80°,長(zhǎng)130~1300米,寬0.80~165.00米,主要巖性為綠柱石、鋰輝石花崗偉晶巖脈,圍巖為黑云母石英片巖、二云母石英片巖;含鈹?shù)V石礦物主要為綠柱石,含鋰礦石礦物主要為鋰輝石、鋰磷鋁石、鋰云母。礦體形態(tài)受偉晶巖脈展布控制。
3.2礦體特征
根據(jù)以往地質(zhì)工作成果結(jié)合已經(jīng)取得的樣品成果,區(qū)內(nèi)共圈定鋰鈹?shù)V體3條、鈹?shù)V體19條,其中Ⅱρ32LiBe1、Ⅱρ48LiBe2礦體、Ⅱρ48Be1號(hào)礦體規(guī)模較大,特征如下。
Ⅱρ32LiBe1礦體:由TC3301控制,礦體呈脈狀,走向272°,傾向2°,傾角76°,長(zhǎng)930米,厚14.27米。Li2O品位0.448~3.249%,平均品位0.837%,BeO品位0.043~0.054%,平均品位0.050%。賦礦巖石為綠柱石、鋰輝石花崗偉晶巖,頂板圍巖為二云母石英片巖,底板為花崗偉晶巖。
Ⅱρ48LiBe2礦體:由TC0501、TC1101、TC0301、TC1701、TC0901、ZK0501、ZK1901、ZK0001控制,礦體呈5線以東較厚,5線以西變薄的似層狀,長(zhǎng)955.00米,厚0.81~7.45米,平均厚4.18米,走向280~308°,傾向10~28°,傾角53~77°。Li2O品位0.407~1.409%,平均品位0.676%,BeO品位0.039~0.144%,平均品位0061%,賦礦巖石為鋰輝石花崗偉晶巖,礦體圍巖為二云母石英片巖。
Ⅱρ48Be1礦體:該礦體是全區(qū)鈹最大的礦體,其金屬資源量占礦區(qū)總金屬資源量的38.95%。由TC0501、TC1101、TC0301、TC1701、TC2101、TC0001、TC0901、ZK0501、ZK1901、ZK0001控制,礦體呈中間厚兩側(cè)分枝變薄的似層狀,長(zhǎng)955.00米,厚1.12~14497米,平均厚14.86米,走向走向284°,傾向14°,傾角62°。BeO品位0.045~0.133%,平均品位0.057%。賦礦巖石為綠柱石花崗偉晶巖,礦體圍巖為二云母石英片巖、黑云母石英片巖。
3.3礦石礦物特征
已發(fā)現(xiàn)的含礦偉晶巖脈以鋰、鈹為主要礦化的脈體,工業(yè)礦物主要為鋰輝石、鋰云母、綠柱石等。鋰輝石呈半自形板狀、柱狀,灰白色,粒徑粗大,鏡下粒徑0.75~11mm,肉眼觀察粒徑一般在1~20cm間,最大可達(dá)幾十厘米,可見(jiàn)輝石正交解理與雙晶。裂理發(fā)育,沿其裂理分布絹云母,為蝕變產(chǎn)物,在其邊緣常見(jiàn)絹—白云母分布。個(gè)別鋰輝石邊部見(jiàn)塵粒狀的新生鋰輝石與白云母呈定向分布。含量10~35%。鋰云母,無(wú)色,片狀,片徑0.1~1.05mm;不均勻分布在長(zhǎng)石、石英間,其生成與交代作用有關(guān)。含量1~2%。綠柱石:淺綠色,六方柱狀,晶面見(jiàn)明顯縱紋,長(zhǎng)軸多在1.5~5mm,短軸0.5~3mm,一軸晶負(fù)光性。含量2~5%。(見(jiàn)照片1、2)
3.4礦體圍巖及夾石
鋰鈹?shù)V、鈹?shù)V體主要產(chǎn)于區(qū)內(nèi)二云母二長(zhǎng)花崗巖內(nèi)外接觸帶的花崗偉晶巖脈內(nèi),賦礦巖石為綠柱石鋰輝石花崗偉晶巖、綠柱石花崗偉晶巖等,圍巖為花崗偉晶巖、黑云母石英片巖、二云母石英片巖等。礦層中的夾石厚度一般為2~6米不等,礦體中夾石為花崗偉晶巖。
礦體與圍巖之間區(qū)別為,當(dāng)巖石中鋰、鈹?shù)V物的含量達(dá)到相當(dāng)數(shù)量,同時(shí)鋰、鈹品位達(dá)到工業(yè)要求指標(biāo),則構(gòu)成礦體,否則為圍巖。
4?成礦模式探討
4.1成礦模式
本區(qū)構(gòu)造及巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,晚印支—早燕山期造山運(yùn)動(dòng),使下地殼含稀有金屬元素較高地層受區(qū)域變質(zhì)作用而熔融分異的花崗巖漿向上侵位,隨著花崗巖漿的結(jié)晶分異作用和氣運(yùn)作用的發(fā)展,在“巖漿室”頂部聚集富含揮發(fā)分熔體、射氣。當(dāng)構(gòu)造平靜時(shí),就在原地形成偉晶巖異離體,當(dāng)花崗巖漿系統(tǒng)平衡由于構(gòu)造活動(dòng)關(guān)系而受到破壞時(shí),就沿著構(gòu)造裂隙上升、充填,形成貫入偉晶巖(圖2)。但各類型偉晶巖的形成不是一次完成的,而是不同成份的含礦溶液由巖漿源斷續(xù)按一定時(shí)間間隔脈動(dòng)貫入的,即開(kāi)始從巖漿源析出富含鉀的熔體,由這種熔體形成微斜長(zhǎng)石型偉晶巖,繼而溢出富含鉀鈉的熔體,從而形成微斜長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石型偉晶巖。然后巖漿源的成分逐漸地向富含鈉和鋰的方向變化,且揮發(fā)分增多,于是便先后出現(xiàn)特殊的鈉和鈉—鋰部分,相應(yīng)的形成鈉長(zhǎng)石型,鈉長(zhǎng)石鋰輝石型和鈉長(zhǎng)石鋰云母型偉晶巖。由于后期熔體中富含揮發(fā)份,故在遠(yuǎn)離巖體空間產(chǎn)出。
在結(jié)晶作用晚期,不僅溶液中的鈉鋰濃度相應(yīng)增高,且有大量揮發(fā)分聚集,因此偉晶巖溶液的活動(dòng)性增大,它便向偉晶巖頂部遷移,對(duì)早成礦物產(chǎn)生自交代作用,這種交代作用不局限在偉晶巖中間石英核外圍的地段,也就是不受偉晶巖分異程度控制,而受偉晶巖原生裂隙控制,可以在全脈強(qiáng)烈發(fā)育。在交代作用發(fā)生過(guò)程中,有大量稀有金屬礦物晶出,從而形成偉晶巖稀有金屬偉晶巖礦床。綜上所述該喀拉卡礦床類型為花崗偉晶巖類型,成因類型為巖漿—交代作用形成。
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