新疆哈密天宇北金钨矿地质特征及找矿预测

2023-10-08 01:22肖文进张忠义蔡厚安王力群姚建平
地质与勘探 2023年5期
关键词:角岩天湖岩群

肖文进,肖 剑,杜 斌,张忠义,蔡厚安,王力群,姚建平

(1.有色金属矿产地质调查中心,北京 100012;2.陕西省地质调查院,陕西西安 710054)

0 引言

新疆东天山以发育岩浆型铜镍矿、斑岩型铜矿、造山型金矿、矽卡岩型和与海相火山作用有关的铁矿和铜矿为特色。在晚古生代,东天山-北山地区地壳经历了拉张、挤压、碰撞、碰撞后弛张、剪切走滑和局部伸展发展阶段,引发了大规模火山喷发-侵入岩浆活动和明显的多阶段性成矿作用,并形成了多个成矿系统,金、铜、铜镍、钨钼等金属矿床的形成多与之有关(陈文等,2007;丁嘉鑫等,2019;马登贤等,2021;张连昌等,2021;方维萱等,2021;王幸彤等,2022)。20 世纪80 年代,在中天山地块发现小白石头钨钼矿后,近年又在东天山-北山地区钨钼找矿取得了一系列重大找矿突破,如发现的沙东、黑焰山、姜山、金山、望家山等钨(钼)矿,和康古尔碰撞带内的东戈壁钨钼矿、白山钨钼矿,一起构成东天山钨成矿带,向东延伸与甘肃北山钨钼矿化带相接,如红尖兵山钨矿、玉山钨矿、小狐狸山钼矿等钨钼矿,打破了新疆东部少钨的局面(姜晓等,2012;呼冬强等,2016;李宁,2020)。在实施的“东天山成矿带景峡地区1∶5万矿产地质调查”项目中,新发现浅成低温热液型黑山金矿(肖文进等,2019,2021)。天宇北金钨矿、白石泉东钨矿、白虎关钨矿①,钨矿点与临近的小白石头钨矿为同一矿化带(李鹏等,2011;陈叙安等,2018)。本文通过天宇北金钨矿的研究,总结其地质特征、探讨找矿预测方向,对开展东天山-北山地区金钨钼找矿具有一定参考意义。

1 区域成矿地质背景

1.1 区域地质

本区大地构造位置处于中亚造山带最南端的中天山地块北缘(图1a)、沙泉子断裂带南侧,处于伊犁南缘-中天山-旱山Fe-Cu-Ni-Au-Mn-Pb-Zn白云母成矿区带,中天山-旱山Fe-Au-W-Sn-Pb-Zn 成矿亚带(王京彬等,2006;Xiao et al.,2010;董连慧等,2010;姜寒冰等,2012)。该带总体以铁、铅锌、铜镍为主,如沙泉子铅锌矿、天湖铁矿、天宇铜镍矿、白石泉铜镍矿(王亚春等,2013;米登江等,2014)及稀有矿产,如沙泉子铌钽矿(雷如雄,2012)、小白头沟钨矿(李宁,2020)等(图1b)。

图1 中亚造山带地质简图(a,据Xiao et al.,2010 修改)和东天山地质简图(b,据王京彬等,2006改)Fig.1 Geological sketch map of the Central Asian Orogen Belt(a,modified from Xiao et al.,2010)and the Eastern Tianshan Mountains(b,modified from Wang et al.,2006)1-新生代沉积物;2-二叠纪火山-沉积岩系;3-石炭纪火山-沉积岩系;4-奥陶纪-泥盆纪火山沉积岩系;5-早古生代蛇绿岩套;6-前寒武纪变质岩;7-花岗岩类;8-断裂;9-矿床、矿点;10-钨钼矿;11-铜镍矿;12-铅锌矿;13-铜矿;14-铁矿;15-金矿;16-铌钽矿1-Cenozoic sediments;2-Permian volcanic-sedimentary rocks;3-Carboniferous volcanic-sedimentary rocks;4-Ordovician-Devonian volcanic-sedimentary rocks;5-Early Paleozoic ophiolite suite;6-Precambrian metamorphic rocks;7-granitoids;8-faults;9-deposits;10-W-Mo deposits;11-Cu-Ni deposits;12-Pb-Zn deposits;13-Cu deposits;14-Fe deposits;15-Au deposits;16-Nb-Ta deposits

区内地层单元为中南天山-北山地层分区卡瓦布拉克地层小区,主要地层有中元古界蓟县系卡瓦布拉克岩群(Jxkw):以变质碳酸盐岩为主;中元古界长城系星星峡岩群(ChX)以石英岩、石英片岩和浅粒岩组合为主;新太古界-古元古界天湖岩群(Ar3-Pt1T)上亚群(Ar3-Pt1Tb)和下亚群(Ar3-Pt1Ta),前者以片岩、碳酸盐岩夹少量片麻岩为主,后者以眼球状片麻岩类为主,为原星星峡岩群解体而来(徐胜利和王洁,2011)。区内天湖岩群上亚群碳酸盐岩、卡瓦布拉克岩群、星星峡岩群碳酸盐岩,受岩浆热接触交代作用,发生矽卡岩化或角岩化,为该区矽卡岩型钨钼矿、铅锌矿、金和钨矿的主要赋存层位。

区内断裂构造为北东东向沙泉子深大断裂,为区内早期断裂,其次为其派生的次一级北北东向、北东向断裂。次一级北东向、北北东向构造控制着该区铜镍矿、金钨多金属矿产出。

岩浆侵入活动与本区多期次逆冲推覆断裂构造运动有关,进而引发多重成矿作用(丁嘉鑫等,2019)。区内侵入岩以中酸性花岗岩为主,总体展布方向为北东、北东东向。碳酸盐岩与中酸性花岗岩断层接触带为铅锌、钨钼多金属矿化产出的主要成矿有利部位。新元古代片麻状斜长花岗岩叠加近北东向构造地段为铌钽、钨稀有金属矿化重要赋存地段,如沙柳河铌钽矿以及天宇钨矿(雷如雄,2012;刘春明,2018)。东天山红柳河地区片麻状花岗岩年龄为440±3.1 Ma(李伍平等,2001),东天山彩霞山片麻状花岗岩年龄为424.2±3.4 Ma(彭明兴等,2012),天湖东铁钼矿含矿片麻状花岗岩年龄为445.3.2±4.6 Ma(雷如雄等,2014),表明该区片麻状花岗岩可能存在加里东中晚期岩浆侵入事件。近年国内在加里东期中酸性花岗岩已发现较好的钨锡花岗岩矿床,如东昆仑祁漫塔格西段白干湖超大型钨锡矿床、广西社洞大型钨钼矿床,与加里东期细粒似斑状二长花岗岩、花岗闪长斑岩有关,具有矽卡岩型、云英岩型、石英脉型等多种矿化类型叠加的特征(蒋少涌等,2020)。

1.2 区域化探异常

本区1∶5 万岩屑测量圈定了SHS08(乙3)综合异常,元素组合为W-Bi-Sn-Au-Zn-Cd,由W11、Bi11、Sn6、Au28、Zn12、Cd11等单元素异常组成(图2)。其中W11 由两个点异常组成,含量分别为3.12×10-6和1481×10-6,Au28 由四个点异常组成,最高含量为41.3×10-9,Zn12 由一个点异常组成,最高含量为1550×10-6,主要高值异常点重合。对W 高值点进行检查,在晚元古代浅灰色片麻状细粒斜长花岗岩、晚石炭世-早二叠世二长花岗岩与天湖岩群接触带及附近,发现了多条矽卡岩化带,主要为含钨透辉石矽卡岩,沿北东向破碎带产出,围岩为矽卡岩化大理岩、(透闪)透辉岩、透闪透辉长英角岩,矿化主要为白钨矿、黄铁矿、少量黄铜矿等,拣块样分析W 含量为0.58%。通过槽探工程揭露,证明异常为矿致异常。

图2 新疆天宇北地区SH08综合异常剖析图Fig.2 Analysis of the comprehensive anomaly SH08 in the Tianyubei area of Xinjiang1-新太古界-早元古界天湖岩群上亚群;2-新太古界-早元古界天湖岩群下亚群;3-晚石炭世闪长岩;4-晚石炭世-早二叠世二长花岗岩;5-晚元古代片麻状花岗岩;6-超基性岩;7-逆断层及编号;8-钨、铜镍异常;9-铜镍矿点;10-钨矿点1-upper subgroup of Neoarchean-Early Proterozoic Tianhu Group;2-lower subgroup of Neoarchean-Early Proterozoic Tianhu Group;3-Late Carboniferous diorite;4-Late Carboniferous-Early Permian monzogranite;5-Late Proterozoic gneissic granite;6-ultrabasic rock;7-reverse faults and numbers;8-WCu-Ni anomalies;9-Cu-Ni deposit;10-W deposit

2 矿区地质

矿区地层为新太古代-古元古代天湖岩群上亚群(Ar3-Pt1T.b),岩性为大理岩、黑云斜长片岩、黑云角闪斜长片麻岩,受晚元古代斜长花岗岩(γοPt3)和晚石炭世-早二叠世二长花岗岩侵入,地层呈不完整残留,地层产状155°~200°∠55°~75°(图3b),受区内白虎关复式背斜影响,造成区内卡瓦布拉克岩群、长城系地层的重复或缺失,受后期岩浆侵入活动影响,原碎屑岩见角岩化,如阳起斜长角岩、透闪透辉长英角岩等,并含有一定的钨矿化。

图3 新疆哈密天宇北区域地质图(a)及金钨矿区地质略图(b)Fig.3 Regional geological map(a)and geological sketch(b)of the Tianyubei gold-tungsten deposit in Hami of Xinjiang1-第四系;2-晚石炭统底坎尔组;3-早石炭统雅满苏组;4-长城系星星峡岩群;5-蓟县系卡瓦布拉克群;6-新太古界-早元古界天湖岩群上亚群;7-新太古界-早元古界天湖岩群下亚群;8-早元古代黑云斜长片麻岩;9-晚元古代片麻状花岗岩;10-早泥盆世花岗闪长岩;11-晚石炭世闪长岩;12-晚石炭世-早二叠世花岗闪长岩;13-晚石炭世-早二叠世二长花岗岩;14-超基性岩体;15-破碎带;16-矽卡岩;17-金钨矿体;18-逆断层及编号;19-钨、铜镍异常;20-产状;21-钻孔编号;22-槽探编号;23-金矿点;24-钨矿点;25-铌钽矿点;26-铜镍矿点;27-铅锌矿点;28-钨锡钼铋综合异常;29-预测找矿潜力区1-Quaternary;2-Late Carboniferous Dikaner Formation;3-Early Carboniferous Yamansu Formation;4-Changcheng System Xingxingxia Group;5-Jixian System Kawabulake Group;6-Neoarchean-Early Proterozoic Tianhu upper group;7-Neoarchean-Early Proterozoic Tianhu lower group;8-Early Proterozoic biotite plagioclase gneiss;9-Late Proterozoic gneissic granite;10-Early Devonian granodiorite;11-Late Carboniferous diorite;12-Late Carboniferous-Early Permian granodiorite;13-Late Carboniferous-Early Permian monzogranite;14-ultrabasic rocks;15-fractured belt;16-skarn;17-Au-W ore body;18-reverse faults and numbers;19-W-Cu-Ni anomalies;20-rock occurrence;21-drill hole number;22-trench numbers;23-Au deposit;24-W deposits;25-Nb-Ta deposit;26-Cu-Ni deposits;27-Pb-Zn deposit;28-W-Mo-Bi comprehensive anomalies;29-predicted prospecting potential area

断裂构造以北北东向断裂(F7)为主,为沙泉子断裂次级断裂。沿断裂见糜棱岩化带、碎裂带,早期为韧性,后期转换为脆性断裂。区内铜镍矿床、铌钽矿、铅锌矿、天宇北金钨矿产于该断裂旁侧(图3a)。次一级北东向构造破碎带控制着该区含钨矿带的产出,破碎带宽2~15 m,带内岩石呈褐色破碎状,由透辉石化矽卡岩、矽卡岩化大理岩、片麻状花岗岩、二长花岗岩夹石英细脉组成。

岩浆岩为晚元古代浅灰色片麻状细粒斜长花岗岩,侵位于天湖岩群,接触带可见后期岩脉沿岩层片理贯入,岩体W、Mo、Bi相对富集又强分异,Au、Cd、Zn、As 无明显富集但有明显强分异。后期二长花岗岩、细粒花岗岩侵入天湖岩群地层,穿插在早期的斜长花岗岩、前寒武纪地层中①,为区内钨多金属矿主要赋矿岩石,中酸性花岗岩Pb、Bi、Sn、Be、Nb、Zr、Th、U、K 相对富集,As、Th、Pb、Cd、Bi、W、La、Zr、U、Ni明显强分异。

3 矿床地质

3.1 矿化带地质

矿化带为褐色、灰色,呈似层状、透镜状产出,北东走向,长大于220 m,宽2~15 m,两端未控制,由(透闪)透辉岩矽卡岩夹石英细脉组成(图4a),见板状、粒状白钨矿以及细粒黄铁矿、黄铜矿化,荧光仪照射,见明显的荧光(图4b、4g)。

图4 新疆哈密天宇北金钨矿野外露头及岩矿石照片Fig.4 Field outcrop and hand specimen photos of the Tianyubei Au-W deposit in Hami,Xinjiang

矿化带围绕岩体与地层接触带分布(图3b),后期二长花岗岩、少量花岗闪长岩不规则状侵入于天湖岩群片岩中(图4c、4f),带内硅化、(透闪)透辉石矽卡岩化(图4a、4d、4h)、角岩化(图4e)、绿帘石化发育,褐铁矿化和黄铁钾钒化强烈,见白钨矿和黄铁矿,少量闪锌矿,局部见15~30 cm 的石英脉穿插(图4d)。地表WO3品位0.12%~0.70%,最高1.14%,伴生Au 品位0.16×10-6~0.43×10-6。钻孔见后期花岗岩脉穿插于黑云角闪斜长片岩,发育钨矿化(图4f),WO3品位0.12%~0.90%①。

围岩蚀变分带清晰,由岩体向矿化方向依次为:斜长花岗岩→二长花岗岩→接触带→矽卡岩化带(透辉石矽卡岩、石榴石透辉矽卡岩)→长英质角岩→透闪石大理岩(图4i、图5)。金矿化主要产在岩体与地层接触带或矽卡岩化带,与后期构造有关;钨矿化多分布于矽卡岩化带,其次为长英质角岩带。近接触带二长花岗岩见较强的钨矿化,局部片麻状花岗岩与二长花岗岩接触带附近见钨矿化,透闪石大理岩不含矿。

图5 天宇北金钨矿区ZK01剖面图Fig.5 ZK01 profile of Tianyubei Au-W deposit1-黑云石英片岩;2-斜长角闪片麻岩;3-矽卡岩;4-矽卡岩化大理岩;5-角岩;6-二长花岗岩;7-斜长花岗岩;8-金钨矿体;9-矿化带;10-钨品位(%)/水平厚度(m);11-钻孔及槽探1-biotite quartz schist;2-plagioclase hornblende gneiss;3-skarn;4-skarn marble;5-hornstone;6-monzogranite;7-plagioclase granite;8-Au-W ore bodies;9-mineralized zone;10-tungsten grade(%)/horizontal thickness(m);11-drilling hole and trench

3.2 矿体地质

3.2.1 矿体地质

钨矿体赋存于北东向钨矿化带中,地表长220 m,深部由ZK01 钻孔控制,控制斜深45 m(图5),矿体总体走向70°,倾向南,倾角70°~75°。矿体主要赋存于石榴石-透辉石矽卡岩、透闪石矽卡岩中、二长花岗岩及斜长花岗岩裂隙中,单工程矿体水平厚1.0~5.7 m,矿体平均厚2.7 m,单工程WO3品位0.12%~0.52%,WO3平均0.46%。底板围岩为透辉石矽卡岩、硅化黑云斜长片岩、硅化角闪斜长片麻岩,局部见细粒花岗岩、花岗闪长岩细脉穿插。

3.2.2 矿石特征

矿石结构为半自形-他形粒状结构、板状结构、花岗变晶粒状结构,为浸染状构造、斑杂状构造、条带状构造。金属矿物主要为白钨矿和黄铁矿,少量黄铜矿和闪锌矿,其中白钨矿早期以细粒矿化为主,晚期以板状矿化为主;次生氧化物为褐铁矿和黄铁钾钒,脉石矿物为石榴子石、透辉石、透闪石、斜长石、石英、黝帘石、阳起石、方解石等。钨矿石自然类型分矽卡岩型、花岗岩型钨矿石,少量石英脉型钨矿石。矽卡岩型钨矿石分布于天湖岩群大理岩与二长花岗岩接触带部位,品位较均匀,WO3品位0.12%~0.58%,花岗岩型产于矽卡岩外侧的片麻状斜长花岗岩、二长花岗岩裂隙中,硅化明显,WO3品位0.70%~0.78%,近矽卡岩接触带硅化强烈地段,WO3品位可达1.14%,石英脉(细)脉产于矽卡岩中,WO3品位0.11%。

3.2.3 围岩蚀变

围岩蚀变为矽卡岩化、硅化、角岩化、褐铁矿化、磁黄铁矿化和黄铁矿化,呈似层状、不规则状,矽卡岩化主要为透辉石化、透闪石化、绿泥石化等。构造裂隙发育地段见较强碳酸盐化、褐铁矿化、绿帘石化、高岭石化和绢云母化等,为晚期低温蚀变或构造动力蚀变产物。硅化、矽卡岩、角岩化蚀变与钨矿化关系最为密切。硅化与金矿化相关,分布在接触带及附近。总体看围岩蚀变愈强,矿化愈强,由接触带向围岩方向,金钨矿化呈逐渐减弱趋势。

3.3 找矿标志与找矿标志

3.3.1 矿床成因

晚古生代,塔里木古陆裂解,塔里木板块与准噶尔板块发生碰撞、挤压,斜长花岗岩侵位于前寒武纪古老基底,随着塔里木板块不断向北移动,板块进一步发生碰撞、抬升。在加里东期-海西期不同时期含钨物质较高的中-酸性花岗岩沿深部大断裂上升,侵位于天湖岩群、卡瓦布拉克岩群、星星峡岩群地层,这一过程,幔源和壳源物质混合,发生同化混染、热接触交代和强烈的硅化作用,使钨多金属进一步富集。在晚石炭世-早二叠世,即华力西期形成天宇北钨矿化,在早三叠世,即印支期形成小白石头沟矽卡岩型钨矿化(李宁,2020)。同时沙泉子断裂由南向北逆冲推覆,引起北东向次一级构造剪切作用,天湖岩群的变质基性火山岩初始含金矿源层经多期次、多阶段叠加改造,进一步的迁移、富集,在有利部位形成金矿化(肖文进等,2019)。

天宇北金钨矿床为矽卡岩型钨矿床,与中天山地块已发现的沙东、黑焰山、小白石沟等矽卡岩钨矿成矿条件类似(姜晓等,2012;呼冬强等,2016;李宁,2020),依据有:①钨矿化体产于中酸性岩体(晚元古代斜长花岗岩、晚石炭世-早二叠世二长花岗岩)与碳酸盐岩接触带的矽卡岩。②金钨矿呈似层状、条带状构造,矿体产出与地层产状接近一致。③发育透辉石矽卡岩、石榴石-透辉矽卡岩、透闪石矽卡岩等矽卡岩岩石矿物组合。④矿化带与蚀变分带明显,围岩蚀变以矽卡岩化、硅化、角岩化、绿帘石化、碳酸盐化为主,相伴发育白钨矿化、黄铁矿化、褐铁矿化,由接触带向两侧,矽卡岩化、硅化蚀变减弱、角岩化增强,相应地金钨矿化逐渐减弱。⑤矿体、矿石具热液改造、充填交代特点。矿体局部斜切片理发育,片理中可见不规则状石英脉贯入,受后期岩浆热液构造影响,岩石见强烈硅化、角岩化、绢云母化,发育两期白钨矿,显示热液叠加改造成矿特点。

区内二长花岗岩为主要成矿岩体,次为片麻状斜长花岗岩。区内在早期片麻状花岗岩基础上,华里西期再次发生岩浆侵入活动,侵位于前寒武纪地层,伴随着区内板块碰撞,钨成矿元素在二长花岗岩得到进一步富集。因此,成矿元素富集与华力西期的岩浆活动有关,二长花岗岩锆石U-Pb 法年龄为297±2~308±7 Ma②,与区域上多个年龄数据基本一致。中天山地块北山成矿带鹰嘴红山钨矿二长花岗岩成矿年龄424.0±3.2 Ma(SIMS 锆石U-Pb法,丁嘉鑫等,2015),红尖兵山钨矿二长花岗岩成矿年龄321.2±2.7 Ma(磷灰石Sm-Nd 法,聂凤军等,2004),白峡尼山钨矿二长花岗岩年龄为380 Ma(锆石U-Pb 法)、375 Ma(K-Ar 法)(孙永君等,2009)。因而,本文认为天宇北钨矿成矿年代与周缘矿床点一致,应为华力西期。

3.3.2 找矿标志

天宇北金钨矿为矽卡岩型钨矿类型,是东侧小白石头矽卡岩型钨钼矿带的西延(杨福全等,2019)。该区找矿标志如下:①断裂构造:碳酸盐岩与斜长花岗岩、二长花岗岩之间北东向断裂破碎带控制矽卡岩产出,大断裂旁侧次一级断裂的控矿作用明显,是裂隙型钨矿化产出的主要部位;②中酸性花岗岩类:花岗岩岩枝、岩株,为钨多金属找矿的潜力部位,特别是岩凹和岩体转折端部位;③碳酸盐岩与岩浆岩接触的矽卡岩矿化带:碳酸盐与中酸性的花岗岩接触部位,常为矽卡岩钨矿产出的有利部位;④含钨石英(细)脉:预示着异常范围内含钨中酸性花岗岩、矽卡岩型钨矿化的出现,实际中要对二长花岗岩、碱性花岗岩白钨矿石英(细)脉综合考虑;⑤矿化蚀变:以矽卡岩化、硅化、角岩化、绿帘石化、绢云母化为主(江化寨等,2011),以及白钨矿化、黄铁矿化等。另外,角岩化发育地段,指示其深部可能存在热源中心,有利于钨多金属矿化和赋存(王登红等,2011);⑥物化探异常:与接触带一致的W、Sn带状综合异常(杨海涛等,2022),如W 含量在81.30×10-6~577×10-6,具有明显的低阻高极化激电异常,充电率一般58.0~64.5 mV/V,往往预示着深部或附近有较好的钨矿化地质体。

4 矿区及外围找矿预测

4.1 天宇矿区找矿预测

(1)金钨矿化带总体工作程度低,矿化带工程控制程度差。矿化带沿走向和倾向方向尚未系统控制和封闭,中酸性岩体与碳酸盐岩、围岩接触带也有寻找平行或类似钨矿化的潜力。

(2)仅对IP1 物探测深异常进行了钻探验证,IP2、IP3、IP4异常尚待验证。

0线(位置见图3b)物探激电测深二维反演充电率断面图存在4处高充电率异常(图6),异常处于斜长花岗岩、二长花岗岩与碳酸盐接触带附近,具有明显低阻高充电率特征,充电率一般为58.0~64.5 mV/V,最高65.58 mV/V。其中,IP1、IP2、IP3 异常均位于推测的“舌状”斜长花岗岩体、二长花岗岩下接触带内侧及“舌根”部位的斜长花岗岩体与地层接触带附近,钨矿化带呈透镜状、似层状产出,推测埋深在45~150 m,经ZK01 钻孔对IP1 异常深部验证,斜深45 m 见到含钨矽卡岩矿化带,认为高极化异常由含钨矽卡岩中金属硫化物局部富集引起,推测深部为晚元古界天湖岩群下亚群黑云斜长片麻岩。

图6 天宇北金钨矿区0线激电测深二维反演断面图Fig.6 2D inversion section of line 0 IP sounding in Tianyubei gold-tungsten deposit1-测点及编号;2-钻孔位置;3-推测地质界线;4-推测断裂;5-充电率异常1-measurement points and numbers;2-location of drilling hole;3-inferred geological boundaries;4-inferred faults;5-chargeability anomaly

(3)多个构造有利部位尚未验证。北东向断裂与北北东向断裂交汇部位,岩体与矽卡岩呈“凹型”成矿有利部位,尚待验证。

4.2 天宇北外围找矿预测

中天山地块已发现的钨矿点与甘肃北山钨矿成矿集中区红尖兵山一带钨矿成矿地质条件类似(图1b)。天宇北金钨矿处于甘肃北山钨矿带与东天山钨矿带交汇部位,成矿条件十分有利。

(1)外围地区地质及化探特征

该区前寒武纪古老地层和中酸性花岗岩中W元素变异系数最大,其中侵入岩以晚元古代斜长花岗岩最高,W 变异系数最高为11.10,华里西期二长花岗岩以及花岗闪长岩变异系数分别为3.10、3.20,推测晚元古代斜长花岗岩、华里西期中酸性花岗岩,为钨富集成矿提供了成矿物质,岩体与地层接触破碎带及其附近裂隙为成矿有利地段。区域1∶5万钨锡铋岩屑综合测量异常分布于前寒武纪地层与中酸性花岗岩接触带上①。加里东期(蒋少涌等,2020)、华力西期中酸性花岗岩是重要的成矿地质体,天宇北一带片麻状花岗岩可能也存在加里东岩浆岩的侵入活动(李伍平等,2001;彭明兴等,2012;雷如雄等,2014),岩浆侵入活动的叠加使成矿元素得到进一步迁移、富集,区内碳酸盐岩与中酸性岩体接触带为找矿有利部位。

(2)找矿预测区

确定找矿预测区3处(图3a)。①以白石泉东钨矿点为核心的YC1找矿预测区,位于天宇北金钨矿点东,出露地层为天湖岩群,发育晚石炭世-早二叠世二长花岗岩和北东向断裂,分布BHS6(Bi-W-Cu)、BHS7(W-Bi-Mo-Sn)、BHS10(W-Sn-Mo)、BHS11(W-Mo-Sn-Bi)等岩屑测量综合异常。沿北东向断裂,岩石硅化强烈,发育后期侵入的酸性岩脉及石英脉、伟晶岩脉,多处Bi、W 元素丰度值高,Bi最高>100×10-6,W 81.30×10-6~131.00×10-6。②以白虎关钨矿为核心的YC2 找矿预测区,出露地层为蓟县系卡瓦布拉克岩群、星星峡岩群地层,发育北东走向的二长花岗岩以及酸性岩脉,分布有BHS15(Mo-Bi-Sn)、BHS16(W-Bi-Sn)等岩屑综合异常,元素组合为W-Bi-Sn,其中W 异常规模大,强度高,其最高值达577×10-6,已发现矽卡岩型白虎关钨矿点。③YC3预测区,位于天宇北金钨矿点西南侧,出露北东向片麻状斜长花岗岩,分布有SHS12(W-Sn-Mo、稀土)综合异常。已发现产于斜长花岗岩与碱长花岗岩裂隙中沙泉子铌钽矿,Nb-La-Y-U 组合异常呈北东向,其中W16 岩屑异常中带与斜长花岗岩体大致吻合,发育东西两个浓集中心,中心极值为210×10-6和261×10-6(平均值22.05×10-6),衬度7.68①。

5 结论

新疆天宇北金钨矿处于沙泉子断裂以南的中天山地块,与甘肃北山钨钼成矿带为同一成矿带,矿区及外围有较好的找矿前景。

(1)天宇北金钨矿为矽卡岩型钨矿。钨矿赋存于以W-Bi-Sn-Au-Zn-Cd 组合为主的1∶5 岩屑测量综合异常中,地表初步控制矿体长度大于220 m,初步控制斜深45 m,物探推深45~150 m,矿化以白钨矿化为主,受次一级北东向断裂、矽卡岩、中酸性花岗岩控制,属矽卡岩型成因类型。

(2)矿区工作程度低,需进一步开展勘查找矿。工程验证表明,已有矿化带的两侧、深部有一定的延伸或沿深。除IP1 激电异常初步验证外,IP2、IP3、IP4异常还没有验证,同时金钨矿带北侧及南侧也已发现的矿化破碎带线索,有一定的找矿潜力。

(3)矿区外围围绕钨锡钼铋综合异常开展找矿。围绕天湖岩群、卡瓦布拉克岩群、星星峡岩群碳酸盐岩与斜长花岗岩或二长花岗岩接触带、裂隙带,开展大比例尺地质填图、物探激电工作。实际中如W 含量在81.30×10-6~577×10-6,充电率58.0~64.5 mV/V,往往预示着深部或附近有较好的钨矿化地质体。在注意矽卡岩钨多金属找矿的同时,注意花岗岩中高温气液型钨矿、铌钽矿的综合勘查找矿。

[注 释]

① 有色金属矿产地质调查中心.2018.东天山成矿带景峡地区沙泉子幅矿产地质调查报告[R].

② 新疆维吾尔自治区地质调查院.2009.新疆哈密地区白石渡泉一带1∶5万区域地质调查成果报告[R].

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