劉 偉,張萬杰
研究區(qū)位于中亞地區(qū)西南部與中國新疆西部毗鄰區(qū),中亞地區(qū)地處亞洲大陸腹地,地質(zhì)構造復雜,被肖序常院士等(2001)稱作“中亞型”造山帶。以古生代的有限洋盆及其后的縫合帶,廣泛與其間的古陸塊相拼接,而成就典型的“鑲嵌構造”格局,此種構造格局再復以中新生代之盆山耦合,最終形成了中亞天山及我國新疆現(xiàn)今獨特的地質(zhì)-地理結構樣式-陸內(nèi)盆山構造格局。
該礦區(qū)所處位置為,作為區(qū)域性斷裂的尼古拉耶夫斷裂帶南側(cè),屬于天山南部與天山中部的一道分界線。礦床分布在吉爾吉斯伊賽克行政區(qū)、中天山的阿克什拉克山北西坡、納倫河上游。坐標:北緯41°51′00″,東經(jīng)78°11′00″。礦床處在海拔4000m ~4200m 處,部分區(qū)域有冰川覆蓋。
出露地層大約厚度在400 ~500 其以元古界里菲系為主。依據(jù)天山南部地區(qū)的地質(zhì)發(fā)育進行推測,地層為結晶基底巖系,底層巖性擁有較高的碳質(zhì)含量(多數(shù)1%~4.2%,其中部分為5%~10%),一些已經(jīng)實現(xiàn)了石墨化。針對里菲系的下部位置而言,屬于黑色頁巖與灰綠色頁巖足夠的文德系。外圍屬于片麻巖。
斷裂共有3 條,其形成和金礦化之間維持密切的寬度在60m ~100m 左右的一條破碎帶。
內(nèi)部沒有侵入巖體顯露。可相關技術人員表明,按照現(xiàn)有資料進行推測,其應處在地表以下3km。
受到斷裂破碎帶(以近動向為主,部分為東西向)限制下的礦體,呈現(xiàn)為脈狀與板狀,在黑色巖系賦存,朝南東方向傾斜且傾角是40°~70°,據(jù)計算礦帶長度是12km,能將其劃分成3大礦段分別為東、中、西礦段。針對中段來講,其屬于主礦體顯露于地表1000m ~1200m,中段的最富礦段長度是500m,含有2 層礦體且厚都在20 左右m,彼此間相隔距離是20m ~30m,2層礦體交匯位置的礦體約100m 厚;西礦段與東礦段的長度都在500 左右m,兩者厚度約10m。從整體角度來看,地層和礦體走向雖然一致可在傾向上存在夾角,相比圍巖礦體傾角會更陡一些。
1.3.1 礦石組構
含金千枚巖以及石英脈型,屬于金礦石的兩種類型,其主要是含金石英脈型。金屬礦物大部分是黃鐵礦,還有一些少量的輝銅礦與自然金;有關脈石礦物,多數(shù)為碳酸巖、鈉長石等。
條紋狀、角礫狀等是礦石主要構造,其中針對角礫狀礦石而言,角礫主要是碳質(zhì)千枚巖。有關其結構,以自形結構、交代結構以及半自形粒狀結構為主。
1.3.2 成礦元素
Au 是成礦重要元素,Au 有90%以上均于黃鐵礦賦存。與此同時,礦石當中還有其他成礦元素,例如銀、鎢、碲與硫等存量分別為2.38g/t、0.03%、9.2g/t 與4.3%,其中含鎢達到0.1%的礦體較為清晰,基本沒有看到有害雜質(zhì)。
礦體圍巖呈現(xiàn)出強烈蝕變現(xiàn)象,主要是硅化,黃鐵礦化、絹云母化等為其次,經(jīng)過氧化之后的地表鐵礦物產(chǎn)生紅色鐵帽,據(jù)測量氧化深度約10m。
礦區(qū)的成礦作用體現(xiàn)出多期性,成礦主要劃分為3 個階段,而且每一階段在進行成礦時均能看到金的礦化作用。
相關地質(zhì)專家提出的成礦年齡是214Ma ~280Ma。
此礦床具有“炭泥變質(zhì)巖型”金礦床的基本條件,一是含碳細碎屑巖組成深水復理石沉積。二是強構造動變形、形成韌性剪切帶動力變質(zhì)作用。三存在的巖體侵入熱變質(zhì)作用。
相關地質(zhì)專家依據(jù)庫姆托爾以及穆龍濤金礦床,兩者都源于碳質(zhì)黑色巖系、擁有類似蝕變類型與礦床的兩個淺部都沒有體現(xiàn)存在花崗巖體的特點,提出庫姆托爾金礦床從屬于穆龍?zhí)仔?。可是兩者在賦礦地層上存在較大差異,如果從該觀點角度出發(fā),將其歸結到穆龍?zhí)仔腿杂写剂俊?/p>
礦床處在東阿賴山的北側(cè),地理坐標:東經(jīng)74°15′00″~74°20′43″,北緯 40°02′14″~40°08′00″,整體面積在27km2左右。在大地構造上,薩瓦亞爾頓金礦床位于伊犁-伊塞克湖微板塊與塔里木北緣活動帶的交接部位。
2.1.1 地層
礦區(qū)出露地層有上志留統(tǒng)、下泥盆統(tǒng)、中泥盆統(tǒng)和上石炭統(tǒng),各統(tǒng)之間呈斷層接觸。上志留統(tǒng)和下泥盆統(tǒng)為賦礦地層。上志留統(tǒng)塔爾特庫里組由一套淺變質(zhì)含碳碎屑巖組成,按巖性組合劃分為四段,一段為含碳千枚巖與薄層狀變質(zhì)粉砂巖不等厚互層,二者構成1cm ~3cm 厚的韻律層,局部夾變質(zhì)細砂巖。二段為薄層狀變質(zhì)細砂巖、變質(zhì)粉砂巖、含碳千枚巖三者互層。三段巖性組合為為含碳千枚巖夾千枚狀板巖、條帶狀硅質(zhì)巖、鈣質(zhì)礫巖,底部出現(xiàn)結晶灰?guī)r夾硅質(zhì)條帶透鏡體。四段為變質(zhì)砂巖、硅質(zhì)巖,夾含碳千枚巖,硅質(zhì)巖中含放射蟲。下泥盆統(tǒng)薩瓦亞爾頓組與塔爾特庫里組為斷層接觸,劃分為兩個巖性段,一段由灰黑色薄層狀含碳千枚巖夾灰色中厚層狀變質(zhì)細砂巖組成。二段為灰色中厚層狀變質(zhì)鈣質(zhì)細砂巖夾碳質(zhì)千枚巖,局部夾變質(zhì)粉砂巖。二段與一段為整合接觸。中泥盆統(tǒng)托格買提組出露于礦區(qū)SE 部,為灰白色大理巖化灰?guī)r,產(chǎn)出蜂巢珊瑚、簇珊瑚等化石。上石炭統(tǒng)為含碳千枚巖夾薄層狀變質(zhì)鈣質(zhì)粉砂巖,局部夾灰?guī)r透鏡體,底部為厚10m ~50m 的灰黑色薄層泥灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r,夾碳質(zhì)千枚巖、板巖或變質(zhì)細砂巖薄層。
出露地層各統(tǒng)呈現(xiàn)出斷層接觸。其中上志留以及下泥盆統(tǒng)都屬于賦礦地層。含碳濁積巖是其主要容礦巖系,韻律層理、水平層理以及包卷層理等均是廣泛發(fā)育的。相對該所處位置的其他地層,金含量較高,這也能夠體現(xiàn)出濁積巖,在其粘土礦物與碳質(zhì)的沉積過程中針對金的吸附作用相對較強,從而實現(xiàn)其初始富集。
2.1.2 構造
礦床處在薩瓦亞爾頓-吉根韌脆性剪切帶,擁有明顯的韌脆性剪切帶控礦。
(1)韌性剪切帶。走向和傾向分別是NNE、NNW-NW,剪切帶的傾角范圍時50°~85°,斜交于地層。間隔排列的強變以及弱變形帶,巖石面理構造非常發(fā)育,大部分片理的傾向?qū)儆贜E 向,整體產(chǎn)狀的走向、傾向與傾角分別是40°~50°,320°~330°和60°~80°。面理只有一組發(fā)育至于其他方向沒有發(fā)育,只是S-C 面理局部發(fā)育。初糜棱巖、強烈片理化帶、拉伸線理等一起形成韌性剪切帶,其中二級剪切帶劃分為7個。廣泛發(fā)育的A 型褶皺是該剪切帶的一個主要特點,通常規(guī)模相對較小,高度低于20cm,寬度在10cm ~40cm 左右,長度為0.5m ~2m,整體形態(tài)相對復雜以尖棱、對稱的褶皺為主。有關變質(zhì)砂巖層,通過統(tǒng)計其拉伸線理產(chǎn)狀得出線理側(cè)伏向大約是20°~30°,拉伸線理產(chǎn)狀的側(cè)伏角大約在60°~70°。
長英質(zhì)糜棱巖屬于主要糜棱巖的組成,其中也含有一定量的鈣質(zhì)糜棱巖。關于長英質(zhì)的糜棱巖,通過玢巖與砂巖變形而形成的,總體上是透鏡以及帶狀分布,如果從微觀角度來看屬于細?;冃危谓z構造、旋轉(zhuǎn)碎斑系、曲頸狀構造、碎斑結構發(fā)育。
其屬于層次斷裂構造,韌性擠壓帶是早期狀態(tài),脆韌性剪切帶是中期狀態(tài),疊加脆性斷裂破碎帶是晚期狀態(tài)。體現(xiàn)出有深部朝著地殼淺部逐漸抬升的一個變形過程,而且雁列式破碎帶會嚴格控制礦體。
(2)脆性斷層。針對脆性斷裂發(fā)育而言,依據(jù)方向能將其劃分為NE 向,NW 向以及部分近南北向。NE 向是其中規(guī)模最大的,整體長度在10km 以上,向北伸入吉爾吉斯斯坦境,主要是逆斷層且向NW 傾斜,傾角相對較陡為50°~70°左右。礦區(qū)中部有F3 斷裂,這也是重要的礦區(qū)內(nèi)部斷裂構造,其中存在著Ⅳ號礦化帶。出露長約10km,南部直到吉根,至于其北部能進入吉爾吉斯斯坦,NW 是其傾向,70°是傾角,相交地層且交角不超過20°,整個破碎帶寬度約50m ~100m,破碎帶屬于大型斜沖式脆韌性剪切帶。稱之灰?guī)r大斷裂的F6 處于其東部,從區(qū)域角度來看這是一支分支斷裂。其于礦區(qū)出露長度是9km,走向是NE,傾向約300°~320°,而且傾角在60°~75°左右。在斷層面上存在著發(fā)育階步以及擦痕,上盤薄層灰?guī)r夾變質(zhì)砂巖、含碳千枚巖中發(fā)育牽引褶皺,下盤大理巖化灰?guī)r破碎,破劈理發(fā)育。
按照擦痕情況與牽引褶皺這是從SW 朝著NE 斜沖的一個逆斷層。刨除礦區(qū)內(nèi)部的F1 ~F6 斷裂具有較大規(guī)模較,剩下規(guī)模較小的極為發(fā)育,而且?guī)r石在斷裂帶內(nèi)部強烈破碎,呈現(xiàn)出較強的熱液蝕變。該礦區(qū)關鍵的含礦構造為NE ~NNE 向破碎帶,而且呈現(xiàn)出間距相等的分布特點,現(xiàn)階段礦化帶都在破碎帶中賦存。
2.1.3 巖漿巖
相對微弱的巖漿活動,沒有看到較大的侵入巖體,可是在礦區(qū)與其外圍地層中存較少的灰綠巖脈、基性熔巖以及二長斑巖脈分布,長一般440m ~1500m,寬15m ~45m。另有部分基性巖脈可能是吉根蛇綠雜巖的一部分,這屬于晚古生代塔里木板塊的一個產(chǎn)物。
發(fā)現(xiàn)在礦區(qū)中的礦化帶共有22 條,主要分布于細砂巖夾少量碳質(zhì)絹云千枚巖。走向為NE-NNE,斷裂破碎帶對其控制。以Ⅳ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅺ為主。其中規(guī)模最大的為Ⅳ號礦化帶,長度超過4000m,寬度約15m ~200m,9 個礦體已經(jīng)被圈出,長度及其厚度分別為860m ~1390m 和0.90m ~48.56m,礦化帶的傾向延深約70m ~505m,其中Au 品位范圍時1.44g/t ~5.92g/t。Ⅰ號寬度是100m ~150m,長度是3800 米,被圈出的礦體有3 個,Au 品位范圍在1 ~3g/t;關于Ⅱ號,寬度是20m ~58m,長度是4000米,已控制礦體共有6個,Au品位范圍在1g/t ~1.7g/t,最后Ⅺ號,寬度是1m ~10m,長度是100m,有2 個礦體,1.02g/t ~1.31g/t 為Au的品位范圍。
按照礦物組合以及產(chǎn)狀原生礦石進行網(wǎng)脈型、含金石英細脈、含金硅化粉砂巖型進行劃分。自然類型共同5 類,主要是金-毒砂-黃鐵礦-石英礦石;金-脆硫銻鉛礦-(輝銻礦)礦石等。主要的礦石結構屬于自形粒狀、固溶體分解結構、包含結構以及碎裂結構等。有關其構造劃分為浸染狀、條帶狀、塊狀、以及揉皺等。其中浸染狀礦石,黃鐵礦以星點狀的形式分布于蝕變碳質(zhì)千枚以及石英細脈巖。黃鐵礦、毒砂、輝銻礦和石英呈細脈-浸染狀出現(xiàn)在蝕變巖的裂隙中。針對其中的條帶狀構造重要組成如下:毒砂、磁黃鐵礦以及黃銅礦等,各個組分分布形式為相間成帶狀。礦物種類超過40 種,其中金屬礦物主要是黃鐵礦、毒砂以及黃銅礦,其次便是磁黃鐵礦、方鉛礦等,除以上種類外還有一些自然鉍、錫石以及黝銅礦。在這些礦物中非金屬類型的主要是方解石、石英以及絹云母等。含金礦物主要是毒砂、黃鐵礦以及黃銅礦,通過對含金量進行分析,上述礦物含量是0.01% ~0.361%,0.004% ~2.92%以及0.02% ~0.3%。針對氧化礦石而言,礦物主要成分為褐鐵礦、黃鉀鐵礬、銻華以及銅藍等。
圍巖蝕變較發(fā)育,以破碎帶為基礎體現(xiàn)出線狀分布,常見類型如下:硅化、毒砂化以及絹云母化等,破碎帶的局部存在著綠泥石化。硅化、毒砂化和金礦化之間的關系十分密切。最發(fā)育的是硅化主要形式有兩種:首先,以網(wǎng)脈、細脈以及條帶狀在礦體與裂隙當中分布,寬度約0.2mm ~10mm,長度在數(shù)厘米到十余厘米,一般情況下會和鐵礦與絹云母共生。其次,石英在碎裂巖中以斑點狀、浸染狀、等形式分布。能夠在I 號與II 號礦化帶發(fā)現(xiàn)次生石英巖。普遍發(fā)育的為黃鐵礦化,體現(xiàn)西脈狀或者是細小粒狀產(chǎn)出。星點浸染狀的毒砂或者和石英、黃鐵礦組建細脈于近礦圍巖、礦體中分布,使用電子探針進行含金量分析為0.004%~2.92%,這一分析數(shù)據(jù)表明毒砂屬于一種重要的載金礦物。近礦圍巖與礦體是絹云母化主要發(fā)育位置,以磷片集合體分布在糜棱巖的裂隙與面理。通常情況下,相對強烈的圍巖蝕變地段,擁有更多的硫化物含量而且金品位也相對較高。熱液蝕變分帶在礦區(qū)較弱,可是礦區(qū)的IV 號中部由礦體至圍巖能劃分成3 個碎裂巖帶:一是黃鐵礦化,以星散狀或者是團塊狀分布,少見其他硫化物;二是黃鐵礦化、毒砂化,主要特征為增加硫化物含量,金品位提高;三是黃鐵礦化、輝銻礦化,不僅存在輝銻礦細脈而且毒砂含有量顯著降低。
該區(qū)處于1:25 萬區(qū)域化探HS-28 號綜合異常的東南部,以Pb、Zn、Ag、Cu、Cd 元素異常為主,伴有Au、As、Sb 元素異常。其中,Pb 極大值為162×10-6、Zn 極大值為314×10-6、Ag 極大值為1.2×10-6、Cd 極大值為.2×10-6,顯示出良好的成礦地球化學特征。
作區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的庫爾班卡西銅礦化蝕變帶,布設電、磁物探綜合剖面7 條,剖面方向為352°,線距200 米,線長1600m,點距40m。綜合考慮,認為CS-6 ~CS-10 點之間的高極化率異常是銅礦化的顯示,在該區(qū)域銅元素富集沉淀。視極化率特征顯示向深部異常地質(zhì)體含礦性較好,對應視極化率極值較大,高值圈閉面積較大,視極化率場區(qū)域平穩(wěn),推斷為含銅礦化巖體引起,礦化體寬度約50m ~65m,礦化體向深部延伸較大。從視極化率及視電阻率等值線深部延伸特征看,推斷礦化體應為向北傾。
本礦床為黑色巖系中金礦床,其成礦特點:區(qū)域內(nèi)地球化學和礦區(qū)硫鉛同位素表明,金的物質(zhì)來源與深源有關,元古宇和早古生代巖層是金的重要來源;區(qū)內(nèi)碳質(zhì)層對金有富集作用,成為重要礦源層,礦化帶分布具有層控的特點;區(qū)內(nèi)巖漿活動為成礦提供了熱源和物源。氫氧同位素表明,成礦流體主要是古大氣降水;成礦經(jīng)過了相當漫長的多階段“脈動”過程,成礦至少有兩期;成礦溫度較為穆龍?zhí)捉鸬V低,主要是銀金礦和金銻組合,這與穆龍?zhí)捉鸬V以自然金為主的金鎢組合不同;斷裂活動和演化是重要成礦機制,特別是剪切帶是成礦的空間。