陳 寧
(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊(duì),新疆 昌吉 831100)
庫魯克塔格前寒武紀(jì)地塊位于東天山南緣,屬塔里木克拉通東北緣隆起帶,西北與南天山褶皺系交界,東天山地塊和北山褶皺系交界,南北向分界線是孔雀河與辛格斷層。本區(qū)前震旦紀(jì)、震旦紀(jì)及下古生界地層特別發(fā)育,其中震旦紀(jì)最為發(fā)育。巖石活動主要在前寒武紀(jì)形成,分布于太古宙到新元古代,巖漿活動在新太古宙- 古元古代和新元古代最為發(fā)達(dá),中元古代庫魯克塔格穩(wěn)定。
當(dāng)前,有許多學(xué)者開展了關(guān)于將庫魯克塔格礦區(qū)的研究,有人將礦床劃分為若干成礦單元,將地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的邊緣地區(qū)作為一級成礦單元。再根據(jù)類似礦床的大地構(gòu)造位置、地質(zhì)條件及成礦作用,劃分出三個(gè)次生成礦單元。這些成礦帶的劃分主要以構(gòu)造單元和成礦元素組合為依據(jù),研究程度較低,缺乏資料,沒有為庫魯克塔格地區(qū)提供更詳細(xì)的找礦指南。為此在綜合前人工作成果,對新疆庫魯克塔格礦集區(qū)1:5 萬構(gòu)造地球化學(xué)測量地球化學(xué)特征及分布規(guī)律進(jìn)行研究。
研究區(qū)水系沉積物測量樣品布置[1] 如下:在全區(qū)1:5 萬個(gè)地形圖上,取1 km^2 作為采樣網(wǎng)格,每個(gè)采樣網(wǎng)格分成4 個(gè)相同區(qū)域的采樣網(wǎng)格,采樣網(wǎng)格布置兼顧合理性、均勻性和有效性原則。采樣點(diǎn)主要設(shè)置在1:50000 幅地形圖中長度大于300 米的一級水系,在一級水系統(tǒng)長度大于500 米時(shí),增加采樣點(diǎn),二級、三級水系統(tǒng)設(shè)置控制點(diǎn)。采集點(diǎn)控制著采集區(qū)域,平均采樣密度為4.72 個(gè)單元/ 平方公里。除地形條件較差的基巖區(qū)外,采樣網(wǎng)格中存在采樣點(diǎn),連續(xù)空白網(wǎng)格不超過3 個(gè)。
根據(jù)先前的試驗(yàn)結(jié)果,該區(qū)域的粒徑是-1000 萬目,采樣物以細(xì)沙等粒狀物質(zhì)為主,避免了有機(jī)質(zhì)、粘土、風(fēng)積物的采集。樣品采集時(shí),在沿活動流水線20 m 和30 m 范圍內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)采集組合樣品。經(jīng)反復(fù)分析,篩選出的樣品重量大于300 g,不小于800 g。
樣品加工分析實(shí)驗(yàn)是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的,樣品在加工前在<60℃的恒溫箱中完全干燥,然后用無污染的研磨機(jī)加工至-200目,符合粒度要求的樣品重量不小于加工樣品重量的90%。加工后的樣品90% 以上能通過200 目篩。主要分析元素有金、銀、砷、銻、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、鉍、鉻、鎳、鈷、鈦、鑭、釔、鈮等。
采用 SPSS 軟件對3225 個(gè)區(qū)水系沉積物樣品的原始檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出如下結(jié)論:
(1)該區(qū)主要成礦物金、鎢、錫、鎳、鑭、砷、鉍等元素的超高值與95% 的積累頻率相對應(yīng),相差較大,需進(jìn)行預(yù)處理。
(2)大部分元素的偏度和峰度特征基本不服從正態(tài)分布,金、鎢、鉬、鑭、砷、銻的變異系數(shù)較大,資料分布不均勻且分散,說明其二次富集特征明顯。
(3)鎢鉬錫鉍鑭鎳砷銻等元素在本研究區(qū)富集程度高,異質(zhì)性強(qiáng),有利于成礦或指示礦床存在。
(4)鋰鹽具有較強(qiáng)的富集能力,但其分異程度較低,說明其分布主要受巖體成因控制,成礦后基本不受晚期熱液的破壞改造。
在圈定的709 個(gè)單元素異常中,有大量的鋰、鎢、錫、鉍等單元素異常分布于研究區(qū)的東部,具有較大的區(qū)域連續(xù)性和較高的異常強(qiáng)度。鎢錫鉍為花崗巖的高溫標(biāo)型元素,其與鋰的空間符合關(guān)系表明托格勒可鋰礦床的形成與花崗巖的成因有密切的關(guān)系。
在這些異常中,鋰的三個(gè)單一異常都呈平面分布,并有三個(gè)集中中心,異常面積大于70k2。這類異常具有相似性和相似性,在進(jìn)一步研究中有可能形成超大型鋰稀有金屬礦床。
通過對異常的空間分布特征、元素組合規(guī)律、元素組合及地質(zhì)背景的綜合分析,將空間上密切相關(guān)、來源相同的各種元素異常進(jìn)行綜合異常分析。綜合了若干種異常組合良好、元素組合與礦床或地質(zhì)體密切相關(guān)的單元素異常,有選擇地剔除了全區(qū)單點(diǎn)異常、異常元素組合差、成礦地質(zhì)條件差等多種異常[2]。人工按地質(zhì)條件和相關(guān)強(qiáng)度對分布范圍較大的個(gè)體綜合異常進(jìn)行分,合成異常由一組或多組組合異常的整體表現(xiàn)來描述,研究區(qū)最終圈出14 個(gè)1:50,000 水系綜合物化探異常。
圖1 阿斯坦布拉克銅(金)礦床剖面圖
第一,尉犁縣小金溝金礦床,礦床的出露層是古元古代星地塘群的上亞組,主要由麻粒巖和石榴石淺粒巖組成。該區(qū)廣泛發(fā)育早元古代的二長花崗巖,按其產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)可分為片麻狀中細(xì)粒藍(lán)石英二長花崗巖和片麻狀中細(xì)粒藍(lán)石英二長花崗巖。變質(zhì)圍巖重新熔化后,巖體逐漸變成與變質(zhì)圍巖的侵入接觸。另外,北西向地殼淺部還分布著脆性剪切帶和各種斷裂。該礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)64 條石英脈,大致可分為三類:1 含金石英細(xì)脈,產(chǎn)于石榴黑云母麻粒巖中,受北西向斷裂和東西向韌性剪切帶控制。礦化巖破碎,裂縫發(fā)育,含金石英細(xì)脈沿裂縫分布。
金石英脈型是該區(qū)常見的礦化類型,分布廣泛,但脈體大小或品位差異較大,受韌性剪切帶、斷裂帶及東西向、北西向等交叉點(diǎn)控制。金礦品位在3×10~6~5×10~6之間,最高可達(dá)10×10~6,從氫氧同位素資料中可以看出,石英脈氫氧同位素主要來源于巖漿熱液,部分含金石英脈與變質(zhì)熱液活動有關(guān)。
第二,阿斯廷布拉克鐵礦床,該礦為浸染型,由磁鐵礦和赤鐵礦組成。屬沉積變質(zhì)鐵礦石,經(jīng)歷了沉積,變質(zhì)和表生過程,SIMSU-Pb 含礦英巖體變質(zhì)鋯石年齡為1953.9±4.2 Ma,屬古元古代。根據(jù)古元古代星地虎群含礦構(gòu)造形成于2399.0±63.0 Ma左右的事實(shí),確定了該星地虎群在古元古代星地塔群形成時(shí)具有鐵礦床,并在1953.9±4.2 Ma 處發(fā)生變質(zhì)變形,成礦顆粒較大,礦體豐富。
第三,鮑溫布拉克銅礦床,該礦分布在古元古代杏地塘群杏閣組變質(zhì)巖系中。沉積特征突出,礦化嚴(yán)格發(fā)生在大理巖透鏡體內(nèi),礦石中平行條帶構(gòu)造發(fā)育,產(chǎn)狀為平面。礦石具有區(qū)域變質(zhì)構(gòu)造,礦化作用和區(qū)域變質(zhì)作用同圍巖作用一樣。銅源可能與星地旋回火山活動有關(guān),下一層含銅大理巖,有多層變質(zhì)基性火山巖( 已變質(zhì)為斜長角閃巖[3]。而且礦石中的硫同位素成分富含重硫,說明海水是主要的硫源,其成因可能為古元古代沉積變質(zhì)層控銅礦,后期熱液改造疊加而成。
第四,大西溝鐵磷礦床,該區(qū)主要分布在古元古代杏地塘群杏閣組變質(zhì)巖系中。大理巖透鏡體沉積特征突出,礦化嚴(yán)格,礦石中平行帶構(gòu)造發(fā)育,產(chǎn)狀平坦。礦物有區(qū)域變質(zhì)構(gòu)造、礦化作用和區(qū)域變質(zhì)及圍巖,銅源可能與恒星- 地球循環(huán)中的火山活動有關(guān)。下層含銅的大理巖為多層變質(zhì)的基性火山巖( 已變質(zhì)為斜長角閃巖)。而礦石中的硫同位素成分富含重硫,說明海水是主要的硫源。形成原因可能為古元古代沉積變質(zhì)層控銅礦,后期熱液改造疊加;
第五,阿斯坦布拉克銅(金)礦床,該礦床位于奧爾塘附近,距離 NWW 星50 公里。石英脈在礦區(qū)中分布廣泛,有的含金,有的含銅( 金),可以形成小型銅礦。
該地區(qū)礦區(qū)的剖面圖如圖1 所示。
第六,大平梁銅鉬多金屬礦床,大坪梁礦區(qū)礦化扇東西長3公里,南北寬1 公里。礦床的出露層為以碳酸鹽巖、大理巖為主的變質(zhì)淺海陸源碎屑巖夾層。按巖性組合和巖石特征,可以將其劃分為以變質(zhì)碎屑為主的第二巖性段和以大理巖為主的第三巖性段,以此通過上述過程完成了分布規(guī)律的分析。
從太古宙到早古生代,庫魯克塔格地塊經(jīng)歷了四次大的構(gòu)造運(yùn)動,形成了七個(gè)主要巖漿構(gòu)造演化階段。在這些礦化特征中,古元古代、新元古代和早古生代對應(yīng)的礦化最強(qiáng),中元古代碳酸鹽沉積較穩(wěn)定,構(gòu)造- 巖漿作用不強(qiáng),對應(yīng)的礦化不明顯。通過對該區(qū)主要典型礦床地質(zhì)特征和成因的總結(jié),結(jié)合構(gòu)造演化歷史,確定了該區(qū)6 個(gè)主要成礦系列:(1) 古元古代陸殼增生改造環(huán)境下的鐵磷銅—金系列;(2) 新元古代俯沖碰撞環(huán)境下的銅- 金系列;(3) 新元古代碰撞后環(huán)境中銅- 鉬- 金- 鐵- 磷- 稀土系列;(4) 新元古代解理環(huán)境中銅- 鎳系列;(5) 銀- 釩- 鉬- 金- 鈾-磷系列在早期生代沉積盆地中;(6) 早期古生代俯沖島弧環(huán)境下銅金系列。