新疆民丰县小西沟锑(汞)矿矿床成因分析
任潇 何良武 赵光明 李小江 赵健
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任潇 何良武 赵光明 李小江 赵健,. 新疆民丰县小西沟锑(汞)矿矿床成因分析[J]. 矿山工程与技术,2022.5. DOI:10.12721/ccn.2022.157157.
摘要:
小西沟锑(汞)矿床位于卧龙岗-黄羊岭-长山沟锑汞矿带东段,该矿带是新疆西昆仑著名的锑、汞成矿带,目前带内发现的较典型的锑、汞矿床主要有黄羊岭锑矿床、卧龙岗锑矿床、长山沟汞矿床等,矿床类型均为低温热液石英脉型。2016年,在该成矿带东段小西沟一带发现了产于构造蚀变岩中的新类型锑(汞)矿床-小西沟锑(汞)矿床,取得了一定的找矿突破。本文拟以小西沟锑(汞)矿床为例,通过初步分析其矿床成因,总结其成矿规律,建立成矿模式,希望对以后在该成矿带内寻找构造蚀变岩型锑(汞)矿床起到一定的指导作用。
关键词: 锑(汞)矿构造蚀变岩型矿床成因
DOI:10.12721/ccn.2022.157157
基金资助:

小西沟锑(汞)矿床位于新疆西昆仑尼雅河中上游地区的藏北高原北缘山地,处于藏北高原西北部及其与塔里木盆地的过渡带。行政区划隶属于新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古族自治州民丰县所辖。

1  区域锑汞矿成矿地质背景及特征

小西沟锑(汞)矿床位于西藏-三江造山带北缘巴颜喀拉地块,可可西里-松潘前陆盆地;属特提斯成矿域巴颜喀拉-松潘成矿省-木孜塔格(南巴颜喀拉-雅江)RM-Fe-Pb-Zn-Sb-Hg-Au-Cu-Zn-水晶成矿带,黄羊岭(褶皱带)Sb-Hg-Au-Cu矿带,该矿带内矿化以锑、汞为主,现已圈出卧龙岗-黄羊岭-长山沟锑汞矿带,已发现了黄羊岭锑矿床、卧龙岗锑矿床、盼水河锑矿以及数处锑、汞矿点(见图1)。

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1.地质界线;2.不整合接触界线;3.推测断层、隐伏断层;4.逆断层;5.区域性大断裂/主干断裂;6.一般断裂/平移断裂;7.中型锑矿;8.小型锑矿;9.锑矿点;10.小型汞矿;11.汞矿点

图1  卧龙岗-黄羊岭-长山沟一带锑、汞矿床(点)分布图

区内锑汞矿成矿的主要特点是:①主要分布于二叠系碎屑岩建造中,赋矿岩石主要是砂岩和黑色页岩,夹有凝灰岩;②近矿围岩有硅化、黄铁矿化、碳酸岩化等蚀变,尤其是硅化强烈;③矿体为脉状,有辉锑矿石英脉、辉锑矿脉、辰砂石英脉,脉密集分布,受断裂尤其是层间断裂控制;④矿体数量多,具有一定的规模,长几十米至一百多米,宽一般几厘米到几十厘米;⑤锑矿石主要为辉锑矿,并有黑钨矿、雄黄等。汞矿石主要为辰砂、雄黄;⑥矿石品位较富;⑦矿床成因为低温热液石英脉型,容矿岩系为碎屑岩型,受岩性和构造双重控制,主要产于碎屑岩建造中,为强硅化砂岩和炭质页岩,构造为破碎蚀变带或层间破碎带,与国内外锑汞矿床有类似的成矿特点。

2  小西沟锑(汞)矿区地质特征

小西沟锑(汞)矿区内出露的地层较为简单,主要为大面积的三叠系群鸭湖组第一、二、三段,其北部出露少量侏罗系杨叶组第二段(见图2)。

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1.侏罗系杨叶组第二段;2.三叠系群鸭湖组第三段;3.三叠系群鸭湖组第二段;4.三叠系群鸭湖组第一段;5.实测逆断层;6.实测正断层;7.性质不明断层;8.推测断层;9.锑汞矿体;10.实测地质界线

图2  小西沟锑(汞)矿区地质简图

2.1  地层

三叠系群鸭湖组主要岩性为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩,间夹黑色页岩、粉砂岩等,局部夹灰岩、硅质岩透镜体;侏罗系杨叶组第二段主要岩性为岩屑石英砂岩、砾岩、含砾粗砂岩等。根据现有资料研究表明,区内的三叠系群鸭湖组地层中,Sb、Hg元素含量明显富集,分别高出区域背景值几倍至几百倍,因此认为三叠系群鸭湖组为小西沟锑(汞)矿的矿源层。

三叠系群鸭湖组地层各元素含量表

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2.2  构造

区内构造较发育,以断裂为主,主要有3组:第一组为东西走向断裂,该组断裂为区域断裂盼水河断裂之次级构造,为区内主干构造,控制了矿体的分布范围;第二组为近北东向断裂,该组断裂为区内主要的赋矿构造,现发现的锑(汞)矿体均产于此组断裂中;第三组为北西向断裂,该组断裂为成矿后断裂。

2.3  岩浆岩

区内无岩浆岩出露,但在其北东约4千米处的石头山一带有少量闪长玢岩呈孤立山头出露,出露面积约0.2平方千米。根据现有资料结合区域典型矿床分析,石头山一带出露的闪长玢岩,可能使已经初始富集的Sb、Hg元素再次活化、交代、富集,为小西沟锑(汞)矿的成矿提供了热液来源。

3  矿体特征

目前区内共圈出矿化蚀变带3条,锑(汞)矿体四条。锑(汞)矿体主要呈脉状、透镜状产于三叠系群鸭湖组第二、三段中,赋矿岩石主要为碎裂岩屑砂岩,蚀变主要有强硅化、碳酸岩化、褐铁矿化、碎裂岩化等。

Ⅰ-1号主矿体:位于小西沟以北,受北东东向正-平移断层F5控制,矿体呈脉状、透镜状产于三叠系群鸭湖组第三段碎裂岩屑砂岩夹页岩中,长1600米,平均厚约2.5米,Sb平均品位约6×10-2。矿体以单一锑矿为主,其东段共伴生汞矿,成矿元素在平面上具有一定的分异性。

Ⅰ-2号锑矿体位于Ⅰ-1号锑汞矿体以西,矿体长约250米,平均厚约2.0米,Sb平均品位0.50×10-2。

Ⅱ-1号锑汞矿体位于小西沟以西,马鞍梁以北,受北东东向正-平移断层F7控制,产于三叠系群鸭湖组第二段碎裂岩屑砂岩中。矿体呈脉状产于F7断层破碎蚀变带中,总体走向北东东向,倾向北西,倾角70°,长约1800米,厚0.5-1.5米,Sb品位0.50-4.00×10-2,Hg品位0.20-1.25×10-2。

Ⅲ-1号锑汞矿体位于马鞍梁南西,受正-平移断层F13控制,呈脉状产于三叠系群鸭湖组第二段碎裂岩屑砂岩中。矿体走向北西,倾向北,倾角43-68°,长约1500米,厚1.0-1.8米,Sb品位0.80-33.00×10-2。

各矿体均具有相似的围岩蚀变,主要的矿化有辉锑矿化、锑华、辰砂、褐铁矿化等,主要的蚀变为硅化、碳酸岩化、碎裂岩化等。

4  矿石质量

矿石构造以团块状、块状、网脉状、板状构造为主,次为放射状、团粒状构造;结构以细粒结构为主,次为针状、片状结构。

1739848932893.jpg 图3  辉锑矿片状、板状集合体                                           图4  辉锑矿石网脉状构造

矿石中有用组分为辉锑矿、红锑矿,另有少量方铅矿等。表生氧化矿物主要为锑华、褐铁矿等。脉石矿物有石英、长石、白云母等。矿石以辉锑矿单一型矿石为主,仅在Ⅰ-1、Ⅱ-1号矿体东段见少量桔红色辰砂与辉锑矿共生,在Ⅲ-1号锑矿体中见少量方铅矿与辉锑矿共生。

辉锑矿:灰白的-白色,细粒结构,团块状构造,部分有一定的弯曲变形、破碎。粒径为0.1-3mm或0.01-0.05mm,以前者居多,后者多呈星散状或不定团块状分布于脉石矿物及前者之间,显示其形成于2个不同的期次。部分颗粒被红锑矿交代,在矿石中呈团块状富集,不均匀分布。

红锑矿:灰白色,隐晶状,呈鲜明的红色内反射,常与锑华共生,呈微细脉状分布于裂隙中。

方铅矿:多为银白色粒状,与辉锑矿共生,野外不易分辨。

辰砂:多为微粒状集合体侵染状分布于岩矿石节理裂隙中,呈桔红色。

锑矿石自然类型为蚀变碎裂岩屑砂岩型矿石。矿石以原生矿石为主,地表有少量氧化矿石,矿化以锑为主,局部伴生铅和汞。矿床工业类型为脉状锑(汞)矿床。

5  矿床成因及成矿模式探讨

小西沟锑(汞)矿体产于三叠系群鸭湖组碎屑岩中,受近东西向正-平移断层控制,断层控矿特征明显;断层破碎蚀变带内细小石英脉发育,具明显的热液活动特征;成矿元素主要为Sb、Hg,成矿温度以低温为主;围岩蚀变主要为强烈的硅化、碳酸岩化、碎裂岩化、褐铁矿化等。因此,初步认为矿床成因类型属于受近东西向断裂控制的构造蚀变岩型锑(汞)矿床。

小西沟锑(汞)矿矿床成因具多期、多次形成特点,三叠系群鸭湖组碎屑岩沉积时Sb(Hg)等元素即产生了同生富集,形成矿源层;区内主干断裂多为逆断层,其派生出多条斜切地层或平行地层的次级赋矿断层,赋矿断层均具有正-平移断层性质,为含矿热液提供了上升通道;地层中页岩、粉砂岩发育,能很好的阻止成矿热液的逃逸,对矿液的富集、沉淀起到了较好的封闭作用;早期(印支成矿期)辉锑矿以侵染状、细脉状沿近东西向构造裂隙充填,形成规模不大的初始富集,此时辉锑矿多为侵染状,星点状;中后期(喜山期)该区岩浆活动强烈,岩浆期后热液大量上侵,使成矿物质再次活化、交代、富集,沿断层破碎带、裂隙等有利部位形成针状、柱状的优质辉锑矿。根据上述成矿特征,初步建立了小西沟锑(汞)矿床的成矿模式(见图5)。

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图5 小西沟锑(汞)矿床成矿模式图

6  结论

小西沟锑(汞)矿是产于三叠系群鸭湖组碎屑岩中的构造蚀变岩型锑(汞)矿床,受地层及构造的双重控制。通过与区域典型矿床-黄羊岭锑矿床、卧龙岗锑矿床的研究对比,发现小西沟锑(汞)矿床具有两大特点:①赋矿层位为三叠系群鸭湖组,与区域锑汞矿床均赋存于二叠系黄羊岭组明显不同;②矿体产于碎裂蚀变岩屑砂岩中,属低温热液构造蚀变型矿床,与区域锑汞矿体多赋存于石英脉中,属低温热液石英脉型矿床,有一定的区别。因此,笔者认为,小西沟锑(汞)矿床是卧龙岗-黄羊岭-长山沟锑汞矿带内的一种新的矿床类型。加强对这种新类型的锑(汞)矿床的研究,将对今后在该成矿带内寻找构造蚀变岩型锑(汞)矿床起到一定的指导作用。 

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