新疆那拉提成礦帶主要控礦地質(zhì)因素分析

新疆那拉提成礦帶主要控礦地質(zhì)因素分析

納拉提成礦帶由三個主要構(gòu)造單元組成，主體為那拉提-紅柳河縫合帶。北部還有艾寧部分中部地塊縫合帶，哈薩克山和塔利木板塊之間。南北邊界的那拉提斷裂分為南和北。成礦帶分為六個四級構(gòu)造單元（圖1）。古板塊的多次解體和組合形成了成礦帶復(fù)雜地質(zhì)發(fā)展的歷史。此外，成礦作用復(fù)雜多樣，形成了多種礦床類型。1主要成礦類型1.1超鎂粗、銅鎳硫化型礦床依據(jù)礦床特征及成礦環(huán)境,那拉提成礦帶銅礦類型劃分為5類:與超鎂鐵質(zhì)巖有關(guān)的巖漿銅鎳硫化物型礦床;與中酸性、酸性侵入體有關(guān)的斑巖型、矽卡巖型、巖漿熱液型銅礦床(點)、與海相中基性火山巖有關(guān)的熱液銅礦床(點).各成因類型銅礦地質(zhì)特征見表1.巖漿銅、銅、銀銅的云母銅硅卡巖金礦火山巖熱液銅斑巖銅礦床熱液銅與巖漿熱液有關(guān)1.2成礦帶金礦成礦類型那拉提成礦帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金礦(化)點很少,但成礦帶西延至中亞鄰國,有庫姆托爾大型金礦床等.通過對比分析,結(jié)合成礦帶成礦地質(zhì)條件,認(rèn)為成礦帶金礦成礦類型主要有以下3種:與中酸性侵入巖有關(guān)的金礦床、與火山巖有關(guān)的金礦床及與前寒武系淺變質(zhì)碎屑巖有關(guān)的金礦床.與中酸性巖有關(guān)的金礦床與火山巖有關(guān)的金礦床金礦床包括阿茲茲錫夫人的金銀點。礦區(qū)位于石炭系火山角落中。含礦層為大哈拉軍山組，這組也是錫金礦床的賦礦地層。沉積發(fā)生在板塊聚集階段。大哈拉軍山組火山巖用作礦源層，火山巖熱液沿斷層結(jié)構(gòu)增加，隨著奧陶元素的逐漸富集，圍巖發(fā)生了強烈的侵蝕，形成了包括金在內(nèi)的巖屑巖和石英脈。同時，火山巖在壓縮性切割的作用下釋放大量硅、鎂、ag等元素，并在斷層破碎帶中收集碳?xì)浠衔铩＿@是由火山巖引起的低溫?zé)嵋旱V床與前寒武系平變質(zhì)巖有關(guān)的金礦床1.3worm礦類型巖硅卡巖層控?zé)嵋撼傻V帶下元古代納拉提巖群地層中的原始含鋯層可能存在。鋯的主要來源是地殼發(fā)育的早期，在不均勻地幔分工的作用下，火山噴發(fā)到地殼層。在原始含鋯層的形成中，沉積-變質(zhì)重新排列的熱液重疊礦床可以形成。礦床由巖漿巖組成，具有相同的產(chǎn)狀，與圍巖基本一致，沒有明顯的圍巖侵蝕。主要是由于區(qū)域變質(zhì)和巖漿巖產(chǎn)生的含礦熱液對圍巖的改造作用引起的。鋯礦主要由白鋯礦組成，通常由含礦層和巖漿巖組成。這兩種鋯礦只能接受納拉提巖群的原始含鋯和選擇性地殼重熔合物。脫硅和建造含鋯井和巖漿巖鹽源巖1.4鐵礦類型區(qū)內(nèi)鐵礦較多,多產(chǎn)于晚古生代巖漿弧中侵入體與圍巖接觸帶附近,有矽卡巖型和巖漿熱液型2種.硅卡巖鐵礦巖漿熱液型鐵磁性2控制礦地質(zhì)因素2.1控制礦山的作用基于地下缺陷的礦質(zhì)作用地殼平坦斷裂構(gòu)造的控礦作用2.2早古生代蛇綠巖帶巖漿活動的控礦主要表現(xiàn)在2個方面:一是各類侵入巖以其特有的成礦專屬性,形成不同礦種及類型的礦產(chǎn);二是巖漿活動除提供成礦物質(zhì)外,本身也是熱源,將圍巖中的礦物質(zhì)淬取帶出并運移、富集,對已有礦化或礦源層進(jìn)行熱液改造和再次富集.寒武紀(jì)以前巖漿活動很弱,本區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)此時期的礦產(chǎn).加里東晚期有二長花崗巖、花崗閃長巖發(fā)育,形成矽卡巖型Cu、Fe礦床,產(chǎn)于與早古生代板塊擴張有關(guān)的蛇綠巖帶中的Cu-Ni礦.華力西早期侵入巖以花崗閃長巖為主,形成矽卡巖型Cu、斑巖型Cu-Mo和Au、W礦;晚期為鉀長花崗巖及花崗斑巖發(fā)育,主要形成巖漿熱液型鐵-銅礦及矽卡巖型銅礦.志留紀(jì)以火山熱液型銅礦為主,石炭紀(jì)火山巖中形成與之有關(guān)的金礦.綜上所述,本區(qū)巖漿巖演化的總趨勢是自加里東晚期→華力西晚期,由基性、超基性巖、閃長巖、花崗閃長巖→花崗閃長巖、花崗閃長斑巖→鉀長花崗巖、花崗斑巖演變,礦產(chǎn)種類由Cu-Ni→Cu、Fe、W、Au→Cu、Fe,成因類型由巖漿型、矽卡巖型→矽卡巖型、斑巖型→矽卡巖型、巖漿熱液型變化,巖漿演化特征基本控制了本區(qū)成礦類型及其分布.2.3礦界和層控性地層對成礦的控制作用主要表現(xiàn)在2個方面:一是做為礦源層,為成礦提供可活化的成礦物質(zhì);二是有利的巖石物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),為成礦提供容礦空間.成礦帶最為明顯的是前寒武紀(jì)地層作為Au、W的礦源層,含有較高的Au和W,由于原始含礦建造的存在,在后期的熱液改造中,富集成礦.因此,這類礦具有明顯的層控性.本區(qū)的矽卡巖型、巖漿熱液型礦床(點)大多產(chǎn)于碎屑巖-碳酸鹽巖建造中或火山碎屑巖-碳酸鹽巖建造中,顯然與熱液對圍巖進(jìn)行選擇性交代有密切關(guān)系.3成礦法3.1構(gòu)造-構(gòu)造演化階段成礦帶北為伊犁中央地塊,南為塔里木板塊,地殼演化大致可劃分為5個演化階段:造山帶基底演化形成階段(Pt1)、南天山洋第一次開合階段(Pt2)、南天山洋第二次開合階段(O3—C)、造山和陸內(nèi)調(diào)整階段(P—J)和總體隆升及新生代構(gòu)造盆地發(fā)育階段(K—Q).造山帶基本形成階段pt1元古代南天山扇的初步開放階段pt2cu-mo、au、w、w、w、w礦床從D開始,俯沖作用進(jìn)一步加強,D3—C11,是俯沖作用最強烈時期,大量中酸性巖體侵入,構(gòu)成那拉提巖漿巖帶的主體.C12—C2,為洋盆閉合與板塊碰撞階段,塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊這兩個不同性質(zhì)的陸塊拼合在一起.從S3開始,成礦帶以擠壓作用為主,為弧前盆地、島弧和弧后盆地等活動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境,形成較多的與中酸性侵入巖有關(guān)的Cu、Cu-Mo、Au、W礦產(chǎn),Cu、Mo礦的主要礦源為巖漿源,Au、W是在對前期形成地殼的繼承性基礎(chǔ)上,經(jīng)后期構(gòu)造-巖漿作用活化富集形成的礦產(chǎn).從板塊碰撞與金礦形成的關(guān)系考慮,二者是密切相關(guān)的.在洋殼俯沖和洋盆閉合階段,形成含金豐度較高的地質(zhì)體,它們是火山巖漿弧中的火山碎屑巖、洋殼中的蛇綠巖塊以及洋盆閉合階段封閉殘余洋盆中形成的富含有機質(zhì)碎屑巖,這3種地質(zhì)體匯聚于縫合帶,構(gòu)成可能的金礦源層.洋盆閉合后隨即發(fā)生的強烈碰撞推覆作用,發(fā)育大規(guī)模擠壓和韌性剪切帶,韌性剪切作用不僅使含金熱液上升,也使含金地質(zhì)體中的Au活化、遷移、富集,碰撞階段和碰撞后松弛階段,又為金成礦提供了熱源和熱液,促使金進(jìn)一步富集與成礦.山地和陸地適應(yīng)階段p-j3.2晚古生代巖漿弧成礦帶礦產(chǎn)表現(xiàn)出在不同構(gòu)造單元中分片集中的特點.銅礦從早古生代到晚古生代均有生成,在早古生代巖漿弧中多分布有與巖漿熱液有關(guān)的銅礦點、礦化點.與超基性-基性侵入巖有關(guān)的Cu-Ni礦有較好的工業(yè)意義和找礦前景.晚古生代巖漿弧是銅礦的主要分布區(qū),成礦類型包括了成礦帶大部分的銅礦類型.金礦分布于前寒武系和石炭紀(jì)火山島弧出露區(qū)前者表現(xiàn)出明顯的層控性,后者與該時代火山巖有較密切的關(guān)系.重要的鎢礦化分布在那拉提巖群分布區(qū)這與原始含鎢建造有密切關(guān)系.晚古生代巖漿弧中的侵入體與含鎢建造共同促使鎢礦化的形成.鐵礦與銅礦分布較為一致,均出現(xiàn)于晚古生代巖漿弧中,或晚古生代侵入體與圍巖接觸帶中.除上述不同類型的礦產(chǎn)在不同構(gòu)造單元中有集中趨勢外,區(qū)域性構(gòu)造也控制著礦產(chǎn)的空間分布,區(qū)內(nèi)構(gòu)造線以EW向為主,同時有NE向斷裂.因此,礦產(chǎn)的分布也呈EW向和NE向分布,如金礦主要分布在那拉提南北深斷裂帶附近,與這2條斷裂帶的韌性剪切成礦與控礦是密不可分的.3.3成礦帶范圍和礦化點前述的各種成礦特征和規(guī)律說明,區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的時空分布具有明顯的多期性和旋回性.從成礦帶內(nèi)生礦產(chǎn)的控礦因素考慮,板塊的多次裂解與聚合,導(dǎo)致多期次的巖漿侵入和火山活動,形成了與之相對應(yīng)的多期次、多階段成礦作用.與巖漿作用有關(guān)礦產(chǎn)在各成礦期往往連續(xù)或交替出現(xiàn),并與成礦環(huán)境、含礦巖漿活動強度以及圍巖介質(zhì)等因素有關(guān).Cu、Fe、Au礦產(chǎn)在整個演化中,出現(xiàn)于各構(gòu)造旋回,表現(xiàn)出多期性特征.Au、W礦源層受到多期次改造疊加作用,形成具有層控和疊加特征的Au、W礦床.該類型礦沿那拉提南緣深斷裂北側(cè)分布,礦床(點)在空間分布與成礦時代上與鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖的侵位關(guān)系密切,成礦專屬性明顯,以菁布拉克小型銅鎳礦床為代表.礦床產(chǎn)于志留紀(jì)鎂質(zhì)超基性雜巖體中,巖體是早古生代末期南天山洋擴張的結(jié)果,含礦超鎂鐵雜巖體沿那拉提南緣深斷裂北側(cè)的次級斷裂侵位于下元古界那拉提巖群變質(zhì)巖中.含銅鎳巖體為同源深源巖漿多次分異、多期侵入形成,深部分異較強,巖相分帶明顯,呈環(huán)帶構(gòu)造,礦體產(chǎn)于橄欖巖相帶和輝石巖相帶中,礦床成因類型屬巖漿熔離型.成礦控制條件包括兩個方面:巖漿是礦床形成的首要條件是成礦物質(zhì)的來源和載體;那拉提南緣深斷裂屬巖石圈斷裂,控制著超基性雜巖體的空間分布.該類型銅礦在成礦帶區(qū)內(nèi)多為礦點,具有點多面廣的特征,在志留紀(jì)火山島弧、石炭紀(jì)火山島弧中分布較多,規(guī)模較大.晚古生代巖漿弧中多為具有找礦意義的礦點、礦化點.從構(gòu)造演化階段上看,與板內(nèi)活動演化階段侵入的中酸性巖體有關(guān)的銅礦在本區(qū)具有一定工業(yè)意義,而與板塊俯沖階段形成的侵入體有關(guān)的銅礦在本區(qū)規(guī)模小,大多具有找礦意義.與成礦有關(guān)的侵入巖主要為鈣堿性系列巖石,巖石組合為花崗巖-二長花崗巖-鉀長花崗巖.圍巖以巴音布魯克組、大哈拉軍山組、那拉提巖群的火山碎屑巖-碳酸鹽巖建造為主.成礦時代為晚古生代,礦體多產(chǎn)于侵入體與圍巖的接觸帶上,該類型礦以查崗諾爾小型礦床為代表.與查崗諾爾銅礦有關(guān)的侵入體為肉紅色花崗巖,圍巖為下石炭統(tǒng)凝灰角礫巖、霏細(xì)巖、灰?guī)r,礦體產(chǎn)于外接觸帶的脈狀矽卡巖中.礦床成因類型以矽卡巖型為主,同時伴生有中-低溫?zé)嵋盒?組成具有共生性的銅、鐵系列礦產(chǎn).礦產(chǎn)的生成明顯表現(xiàn)為2個成礦期:二疊紀(jì)侵入的花崗巖是重要的成礦花崗巖,形成以銅、鐵為主的多金屬礦產(chǎn);泥盆紀(jì)侵入的花崗巖,生成銅礦產(chǎn).銅礦的分布受巖漿巖、圍巖巖性和構(gòu)造的控制.該類型銅礦僅分布于志留紀(jì)火山島弧內(nèi),與巴音布魯克組有關(guān),以喬霍特小型銅礦床為代表.該銅礦分布于巴音布魯克組火山巖建造中,巖性為凝灰?guī)r、安山巖夾玄武巖、火山角礫巖,屬中基性鈣堿性系列.火山噴發(fā)-沉積韻律明顯,礦化主要在火山旋回晚期,含礦介質(zhì)以火山熱液為主,圍巖蝕變強烈、范圍廣泛.礦體與那拉提南緣深斷裂分布一致,斷裂控礦作用明顯.那拉提成礦帶目前僅發(fā)現(xiàn)有開門德廷銅鉬礦及成礦帶東北部的艾肯達(dá)坂銅礦.該類銅礦產(chǎn)于石炭紀(jì)或志留紀(jì)火山巖中,處于板塊匯聚階段的擠壓環(huán)境,其形成與該階段大規(guī)模鈣堿性花崗巖——閃長巖侵入有關(guān).區(qū)內(nèi)中深侵入體發(fā)育,淺成巖呈脈狀產(chǎn)出.中酸性淺成巖體是重要的控礦地質(zhì)體.礦體受巖體與圍巖中裂隙控制.圍巖巖性對成礦有一定控制,圍巖致密,有利于礦液在巖體內(nèi)部、頂部及接觸帶成礦,在巖體內(nèi)部形成細(xì)脈浸染型礦石.在接觸帶及圍巖中形成斑巖型或巖漿熱液型礦體,導(dǎo)致礦化類型的復(fù)雜多樣性.該類型銅礦主要與晚古生代巖漿活動關(guān)系密切,巖漿巖主要為泥盆紀(jì)和二疊紀(jì)花崗巖、閃長巖.銅礦形成受侵入體及構(gòu)造控制,含礦巖系多種多樣,包括那拉提巖群,大哈拉軍山組、巴音布魯克組.該類金礦在成礦帶內(nèi)有阿吾孜薩依金礦點.礦點產(chǎn)于石炭紀(jì)火山弧中,含礦地層為大哈拉軍山組,該組也是阿希金礦的賦礦層位,成礦發(fā)生于板塊匯聚階段.大哈拉軍山組火山巖作為礦源層,火山熱液沿斷裂構(gòu)造上升,使Au元素逐步富集,并使圍巖發(fā)生強烈蝕變,形成含金蝕變巖及石英脈.同時,火山巖在壓扭性剪切作用下,釋放出大量SiO2及Au、Ag元素,并在斷裂破碎帶中富集.屬火山熱液成因的低溫?zé)嵋旱V床.這類金礦床的形成與中酸性特別是花崗巖類侵入體有關(guān),含金蝕變破碎帶產(chǎn)于石炭紀(jì)巖體內(nèi)部,作為圍巖的巖體中則少有礦化蝕變.尼牙子鐵克協(xié)金礦化點為這類金礦的代表,找礦前景良好.該類型金礦以鄰國庫姆托爾大型金礦床為代表.礦床位于“尼古拉耶夫線”南側(cè),即那拉提北緣深斷裂南側(cè).礦區(qū)出露地層為元古界里菲系的千枚巖和片麻巖,千枚巖中含碳質(zhì)高.礦區(qū)內(nèi)未見侵入體.金礦層產(chǎn)于碳質(zhì)千枚巖中走向近EW向破碎帶內(nèi).該類礦床主要有4個方面的特征:(1)有明顯的層控性,礦床經(jīng)歷了含礦物質(zhì)形成與變質(zhì)作用疊加,以及礦質(zhì)活化、遷移與富集兩個不同階段;(2)含金沉積通常為海相陸源巖,富含碳質(zhì);(3)成礦物質(zhì)來源與前寒武系關(guān)系密切;(4)含金巖系與前寒武紀(jì)形成的基底斷裂及斷裂交匯處關(guān)系密切,與成礦有關(guān)的區(qū)域變質(zhì)作用和成礦斷裂實際上受基底斷裂控制.賦礦有利部位為花崗巖體與圍巖的接觸帶.在成因上,與鎢礦化有關(guān)的花崗巖屬陸殼改造型成因系列.花崗巖中鎢的含量取決于陸殼沉積物中成礦元素的豐度,成礦作用是在基底構(gòu)造層中高豐度鎢的地球化學(xué)背景上進(jìn)行的.該類型礦以大恩別列白鎢礦點為代表,礦點產(chǎn)于長城系伯侖干布拉克組第二巖性段與泥盆紀(jì)中酸性巖體接觸帶附近的復(fù)雜矽卡巖內(nèi),呈層狀產(chǎn)出,主要為白鎢礦.主要產(chǎn)于華力西期花崗巖與圍巖的接觸帶上,圍巖多為上志留統(tǒng)巴音布魯克組凝灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r,圍巖中有較普遍的大理巖化、矽卡巖化.礦石品位較高,以磁鐵礦為主.以拉爾敦鐵礦點為代表,礦體產(chǎn)于二疊紀(jì)花崗巖與巴音布魯克組大理巖化灰?guī)r、凝灰?guī)r接觸帶中或其附近,圍巖蝕變?nèi)?礦石品位較高,主要為塊狀赤鐵礦,部分礦體伴生有銅.通過對地球物理資料的分析,那拉提成礦帶的隱伏基底斷裂有近EW和近NS向兩種.近EW向基底斷裂與那拉提南、北緣深斷裂位置相當(dāng),NS向斷裂大約每隔1°出現(xiàn),一般屬平推斷裂,對EW向斷裂有錯動,錯動距離數(shù)十千米.隱伏基底斷裂網(wǎng)形成于元古代,對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)展與演化起決定性作用,對沉積盆地、大地構(gòu)造、侵入巖展布及內(nèi)生礦化作用均有明顯控制作用.那拉提成礦帶地殼上部斷裂系統(tǒng),是在EW向和NS向2組正交斷裂系統(tǒng)及其派生的NW向和NE向2組斜交斷裂系統(tǒng)的基礎(chǔ)上繼承性發(fā)展的結(jié)果.沿斷裂系統(tǒng),蛇綠巖帶、侵入巖帶、構(gòu)造破碎帶發(fā)育,成為不同時代、不同構(gòu)造單元和巖石建造的分界線,并成為最重要的導(dǎo)礦和控礦因素.淺部斷裂構(gòu)造對基底斷裂具有繼承性和發(fā)展性.那拉提成礦帶發(fā)育特征的逆沖構(gòu)造體系,該體系以那拉提巖漿弧花崗巖剛性地質(zhì)體為中心,南北兩側(cè)分別發(fā)育傾向相反類似蓮花狀的高角度逆沖斷裂體系,南側(cè)為向北傾斜的那拉提南緣斷裂帶,北側(cè)為向南傾斜的那拉提北緣斷裂帶.從南天山洋加里東期—華力西中期的閉合階段到華力西晚期的天山造山帶的不斷隆起,NS向擠壓應(yīng)力一直占主導(dǎo)地位.在這種擠壓構(gòu)造環(huán)境中,形成島弧和弧前盆地、弧后盆地等活動性大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境及大量中酸性巖漿侵入和基性、超基性巖的構(gòu)造侵位,形成相應(yīng)的礦床