甘肃省华窑山钨矿成矿模式浅析

2016-03-14 11:22张增馨
甘肃科技 2016年9期
关键词:岩段岩群白钨矿

张增馨

(甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院,甘肃 酒泉 735000)

甘肃省华窑山钨矿成矿模式浅析

张增馨

(甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院,甘肃 酒泉 735000)

华窑山钨矿处于塔里木板块东缘、星星峡-天仓隆起带中,通过对该矿床成矿地质背景、矿床地质特征的分析,构造作用为该矿床最主要的控矿因素。矿体赋存于敦煌岩群的碎裂硅化闪长岩和断层破碎蚀变带中。系统总结了华窑山钨矿的地质特征、成矿条件,分析了矿床的控矿因素及找矿标志。通过论述初步认为该矿床是中高温热液型白钨矿床。

矿床成因;华窑山钨矿;甘肃

华窑山钨矿位于华窑山—鱼脊山一带,隶属甘肃省肃北蒙古族自治县和玉门市管辖。

1969年,甘肃省地质局区测二队开展了1∶20万后红泉幅(K-47XXVI)区域地质调查,对该区的地层、侵入岩、构造及矿产进行了调查,将该区的北山杂岩定为奥陶—志留系,并划分了三个岩组。

1986年,甘肃省地质矿产局遥感地质站在该区开展了1∶50000遥感地质工作,并进行了野外查证。1987年—1990年,甘肃省地质矿产局酒泉地质矿产调查队开展了旧井、四十里井两幅1∶50000区域地质调查,对区内地层、构造、侵入岩及矿产等做了较系统全面的调查,将原1∶200000所划的奥陶—志留系划归前长城系,并进一步划分了岩群和岩段;对变质作用及其演化做了较为详细的分析,确定有中压变质作用的存在。

2003年甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院对该区内的钨砷矿进行了预查评价,初步了解了区内的地层、构造、岩浆岩与钨砷矿化的关系,总结了矿化规律,为区内进一步展开评价工作提供了依据。

1 成矿地质背景

华窑山钨矿大地构造位置位于塔里木板块东缘,星星峡—天仓隆起带。地层分区属塔里木—南疆地层大区,中、南天山—北天山地层区,中天山—北山地层分区,红柳圆地层小区。区内地层为敦煌岩群(ArPtD)之A、B、C三个岩组,另见第四系全新统(Qh)零星分布于沟谷及河滩中。区内岩浆侵入活动频繁,岩石类型复杂。主要构造格架为东西向或近东西向展布的断裂构造,此外有北北西向,北北东向及北东向断裂。重砂异常、水系沉积物综合化探异常、矿化点的展布方向多与区域性断裂带方向相同。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

矿区地层单一,矿区地层主要以敦煌岩群和第四系冲洪积(Q)。

敦煌岩群A岩组:主要出露于测区西南地段,呈近东西向展布,构成大口子东山向斜的北翼和转折端。据岩性分为变粒岩段(ArPtD 11)、片麻岩段(ArPtD 12)和变粒岩及片岩段(ArPtD 13)三个岩段。变粒岩段主要岩性为条纹状黑云钾长变粒岩;片麻岩段由黑云斜长片麻岩组成;变粒岩及片岩段由黑云变粒岩、黑云母石英片岩、黑云斜长石英岩等组成。

敦煌岩群B岩组:出露于华窑山南及大口子东山东端,构成鱼脊山向斜及其与大口子东山向斜的转折端。由于强烈褶皱,其产状变化大,部分倒转,总体走向近东西。根据变质岩石组合、原岩建造特征划分为角闪片岩段(ArPtD 21)、白云石英片岩段(ArPtD 22)和大理岩段(ArPtD23)三个岩段。

敦煌岩群C岩组:在区内中北部大面积出露,构成鱼脊山—碱湖子北山向斜的北翼及南翼的一部分和华窑山向斜。根据变质岩石组合和沉积建造特征分为下高铝片岩段 (ArPtD 31)、变粒岩段(ArPtD 32)、上高铝片岩段(ArPtD 33)、大理岩段(ArPtD 34)、角闪片岩段(ArPtD 35)、千枚状片岩段(ArPtD 36)和石英岩段(ArPtD 37)7个岩段,与B

岩组呈断层或整合接触关系。

2.2 岩浆岩

区内岩浆侵入活动频繁,岩石类型复杂,从基性到酸性均有出露。划分为两个岩浆旋回,即加里东晚期和华力西晚期侵入旋回。

2.2.1 加里东晚期岩浆侵入旋回

规模较小,由基性和中性岩构成。岩性有角闪辉长辉绿岩和闪长岩。根据两者相互穿插关系,划分成两个侵入期。

第一次侵入基性岩类(ν33a):岩浆活动规模不大,明显的受到断裂控制,岩性单一,为角闪辉长辉绿岩。其南侧见角闪辉长辉绿玢岩和次闪石化辉长岩。在角闪辉长辉绿岩人工重砂中钛铁矿含量较高,达7.2kg/t,可作为寻找钛铁矿的重要线索。

第二次侵入中性岩类(δ33b):在华窑山北东部呈不规则的小岩株产出,岩性为闪长岩,侵入敦煌岩群C岩组片岩中。其内Ag、As异常,是寻找贵金属矿的重要信息,华窑山毒砂、白钨矿点赋存于本次侵入岩中。

2.2.2 华力西晚期岩浆侵入旋回

分布广泛,是区内主要岩浆活动期,由酸性岩类构成,根据各侵入体之间相互穿插关系及其同位素年龄值测定结果,将本期侵入岩划为三个侵入期。

第一次侵入中粒二长花岗岩(ηγ 43a):规模较大,分布较广,以较大岩基产出,出露于华窑山—新场南以北一带。岩性以灰白色中粒二长花岗岩为主,在局部地段见中粒黑云花岗闪长岩或中粒英云闪长岩;侵入于敦煌岩群C岩组上高铝片岩段中。水系沉积物异常北带分布在岩体南部及其外接触带。

第二次侵入中粒斑状黑云二长花岗岩(ηγ 43b):本次侵入规模不大,主要分布于华窑山以北,多呈岩株产出,侵入于中粒二长花岗岩(ηγ43a)中。岩体中岩层捕虏体或岩层残留顶盖较多。本期侵入岩与蓝晶石矿关系密切,在热液活动强烈部位往往形成富矿体。

2.3 构造

区内东西向或近东西向展布的构造为本区的主要构造格架。此外,还有北北西向构造及北东向构造。

东西向构造带横贯全区,卷入其中的有敦煌岩群A、B、C岩组及加里东晚期、华力西晚期的基性、酸性侵入岩体。以东西向褶皱及位于其两翼的逆断层为主体,并见有与之相配套的北东向平推断裂及北西向断裂,总体构造呈北西西向展布。

2.4 变质作用

区内岩石主要变质作用为区域动力变质作用和区域动力热流变质作用,局部具接触变质作用和碎裂变质作用。

区域动力变质作用形成绿片岩相变质岩;区域动力热流变质作用形成中压相系低绿片岩相—低角闪岩相变质岩和低压相系低绿片岩相—低角闪岩相变质岩;接触变质作用是在区域变质作用的基础上叠加的,形成角岩化岩石和钙硅酸岩类岩石;碎裂变质作用形成一些压碎岩和糜棱岩。

与区域变质作用关系密切的主要是一些非金属矿产,有蓝晶石、石榴石、硅石、硅灰石、透辉石等

2.5 矿体地质

钨矿分布在矿区中部闪长岩内的碎裂硅化闪长岩和断层破碎蚀变带中,二者形成断续长达4000m的矿化带。其中碎裂硅化闪长岩分布在矿区67线-53线,矿化地质体长约700m,出露宽3m-34m;断层破碎蚀变带分布在矿区37线-9线,矿化带长约1400m,出露宽2m-23m。

2.6 矿石特征

矿区内白钨矿矿石的自然类型为碳酸岩脉型白钨矿矿石,矿石具粒状结构、碎裂结构、块状构造,金属矿物具稀疏浸染状构造、星散浸染状构造。其矿石矿物为毒砂、黄铁矿、褐铁矿、白钨矿、磁铁矿、黄铜矿,脉石矿物主要为斜长石、石英、角闪石,少量钾长石、电气石、绢云母、黑云母等。

2.7 矿体围岩和夹石

矿区内赋矿岩石为沿闪长岩内的节理、裂隙发育的断层破碎蚀变带和含毒砂、白钨矿碎裂硅化闪长岩,矿体呈透镜状、细脉状,矿化极不均匀,与围岩总体呈断层接触关系和渐变过渡关系。矿体顶、底板围岩为闪长岩,具粒状结构,块状构造;主要矿物成分为斜长石、角闪石,岩石结构均一,具黑云母化、绿泥石化。夹石为与矿体同成分的断层破碎蚀变带和碎裂硅化闪长岩,地表岩石蚀变发育,结构相对较疏松,向下则随着深度的增加,硅化程度越来越高,表现为致密坚硬,矿体的圈定以样品分析结果而定,矿体与夹石的界线不十分清晰,但夹石的存在对矿体的完整性影响不大。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

矿区内矿体主要产于断层破碎带中,赋矿岩石为沿加里东晚期闪长岩的碎裂硅化闪长岩和其内的碳酸岩脉,形态呈透镜状、细脉状,并伴随有电气石化、硅化、黄钾铁矾化等中高温热液蚀变与黄铁矿、毒砂、白钨矿、磁铁矿等中高温热液矿物。矿体呈细脉状、透镜状,矿石具细粒结构、碎裂结构、细脉状、星散浸染状构造。根据含矿地质体完全受华窑山北侧的次级断裂蚀变带控制等因素,可以推断该矿点为在断裂活动中含矿热液多期活动的结果,属岩浆期后中高温热液型白钨矿矿床。

3.2 找矿标志

1)区域性断裂近旁侧展布的次级断裂或构造蚀变带,是寻找同类矿产的构造标志。

2)加里东晚期的闪长岩,尤其是含毒砂(臭葱石)的碎裂硅化闪长岩为宏观的岩性找矿标志。

3)1∶5万水系沉积物测量圈定的W、Mo、As等元素综合化探异常及毒砂、白钨矿重砂异常是寻找该类矿床的间接指示元素。

[1]地质部甘肃省地质局.1∶20万祁连山幅区域地质测量报告[Z].甘肃省地矿局,1968.

[2]甘肃省地矿局.甘肃省岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社,1997,18-48.

[3]樊新祥.甘肃省肃北蒙古族自治县华窑山钨锡矿普查报告[R].

[4]毛景文,张招崇等著.北祁连山西段铜金铁钨多金属矿床成矿系列和找矿评价[J].北京:地质出版,2003.

P618.67

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