新疆那拉提成矿带主要控矿地质因素分析

新疆那拉提成矿带主要控矿地质因素分析

纳拉提成矿带由三个主要构造单元组成，主体为那拉提-红柳河缝合带。北部还有艾宁部分中部地块缝合带，哈萨克山和塔利木板块之间。南北边界的那拉提断裂分为南和北。成矿带分为六个四级构造单元（图1）。古板块的多次解体和组合形成了成矿带复杂地质发展的历史。此外，成矿作用复杂多样，形成了多种矿床类型。1主要成矿类型1.1超镁粗、铜镍硫化型矿床依据矿床特征及成矿环境,那拉提成矿带铜矿类型划分为5类:与超镁铁质岩有关的岩浆铜镍硫化物型矿床;与中酸性、酸性侵入体有关的斑岩型、矽卡岩型、岩浆热液型铜矿床(点)、与海相中基性火山岩有关的热液铜矿床(点).各成因类型铜矿地质特征见表1.岩浆铜、铜、银铜的云母铜硅卡岩金矿火山岩热液铜斑岩铜矿床热液铜与岩浆热液有关1.2成矿带金矿成矿类型那拉提成矿带内发现的金矿(化)点很少,但成矿带西延至中亚邻国,有库姆托尔大型金矿床等.通过对比分析,结合成矿带成矿地质条件,认为成矿带金矿成矿类型主要有以下3种:与中酸性侵入岩有关的金矿床、与火山岩有关的金矿床及与前寒武系浅变质碎屑岩有关的金矿床.与中酸性岩有关的金矿床与火山岩有关的金矿床金矿床包括阿兹兹锡夫人的金银点。矿区位于石炭系火山角落中。含矿层为大哈拉军山组，这组也是锡金矿床的赋矿地层。沉积发生在板块聚集阶段。大哈拉军山组火山岩用作矿源层，火山岩热液沿断层结构增加，随着奥陶元素的逐渐富集，围岩发生了强烈的侵蚀，形成了包括金在内的岩屑岩和石英脉。同时，火山岩在压缩性切割的作用下释放大量硅、镁、ag等元素，并在断层破碎带中收集碳氢化合物。这是由火山岩引起的低温热液矿床与前寒武系平变质岩有关的金矿床1.3worm矿类型岩硅卡岩层控热液成矿带下元古代纳拉提岩群地层中的原始含锆层可能存在。锆的主要来源是地壳发育的早期，在不均匀地幔分工的作用下，火山喷发到地壳层。在原始含锆层的形成中，沉积-变质重新排列的热液重叠矿床可以形成。矿床由岩浆岩组成，具有相同的产状，与围岩基本一致，没有明显的围岩侵蚀。主要是由于区域变质和岩浆岩产生的含矿热液对围岩的改造作用引起的。锆矿主要由白锆矿组成，通常由含矿层和岩浆岩组成。这两种锆矿只能接受纳拉提岩群的原始含锆和选择性地壳重熔合物。脱硅和建造含锆井和岩浆岩盐源岩1.4铁矿类型区内铁矿较多,多产于晚古生代岩浆弧中侵入体与围岩接触带附近,有矽卡岩型和岩浆热液型2种.硅卡岩铁矿岩浆热液型铁磁性2控制矿地质因素2.1控制矿山的作用基于地下缺陷的矿质作用地壳平坦断裂构造的控矿作用2.2早古生代蛇绿岩带岩浆活动的控矿主要表现在2个方面:一是各类侵入岩以其特有的成矿专属性,形成不同矿种及类型的矿产;二是岩浆活动除提供成矿物质外,本身也是热源,将围岩中的矿物质淬取带出并运移、富集,对已有矿化或矿源层进行热液改造和再次富集.寒武纪以前岩浆活动很弱,本区尚未发现此时期的矿产.加里东晚期有二长花岗岩、花岗闪长岩发育,形成矽卡岩型Cu、Fe矿床,产于与早古生代板块扩张有关的蛇绿岩带中的Cu-Ni矿.华力西早期侵入岩以花岗闪长岩为主,形成矽卡岩型Cu、斑岩型Cu-Mo和Au、W矿;晚期为钾长花岗岩及花岗斑岩发育,主要形成岩浆热液型铁-铜矿及矽卡岩型铜矿.志留纪以火山热液型铜矿为主,石炭纪火山岩中形成与之有关的金矿.综上所述,本区岩浆岩演化的总趋势是自加里东晚期→华力西晚期,由基性、超基性岩、闪长岩、花岗闪长岩→花岗闪长岩、花岗闪长斑岩→钾长花岗岩、花岗斑岩演变,矿产种类由Cu-Ni→Cu、Fe、W、Au→Cu、Fe,成因类型由岩浆型、矽卡岩型→矽卡岩型、斑岩型→矽卡岩型、岩浆热液型变化,岩浆演化特征基本控制了本区成矿类型及其分布.2.3矿界和层控性地层对成矿的控制作用主要表现在2个方面:一是做为矿源层,为成矿提供可活化的成矿物质;二是有利的岩石物理性质和化学性质,为成矿提供容矿空间.成矿带最为明显的是前寒武纪地层作为Au、W的矿源层,含有较高的Au和W,由于原始含矿建造的存在,在后期的热液改造中,富集成矿.因此,这类矿具有明显的层控性.本区的矽卡岩型、岩浆热液型矿床(点)大多产于碎屑岩-碳酸盐岩建造中或火山碎屑岩-碳酸盐岩建造中,显然与热液对围岩进行选择性交代有密切关系.3成矿法3.1构造-构造演化阶段成矿带北为伊犁中央地块,南为塔里木板块,地壳演化大致可划分为5个演化阶段:造山带基底演化形成阶段(Pt1)、南天山洋第一次开合阶段(Pt2)、南天山洋第二次开合阶段(O3—C)、造山和陆内调整阶段(P—J)和总体隆升及新生代构造盆地发育阶段(K—Q).造山带基本形成阶段pt1元古代南天山扇的初步开放阶段pt2cu-mo、au、w、w、w、w矿床从D开始,俯冲作用进一步加强,D3—C11,是俯冲作用最强烈时期,大量中酸性岩体侵入,构成那拉提岩浆岩带的主体.C12—C2,为洋盆闭合与板块碰撞阶段,塔里木板块与哈萨克斯坦板块这两个不同性质的陆块拼合在一起.从S3开始,成矿带以挤压作用为主,为弧前盆地、岛弧和弧后盆地等活动大陆边缘构造环境,形成较多的与中酸性侵入岩有关的Cu、Cu-Mo、Au、W矿产,Cu、Mo矿的主要矿源为岩浆源,Au、W是在对前期形成地壳的继承性基础上,经后期构造-岩浆作用活化富集形成的矿产.从板块碰撞与金矿形成的关系考虑,二者是密切相关的.在洋壳俯冲和洋盆闭合阶段,形成含金丰度较高的地质体,它们是火山岩浆弧中的火山碎屑岩、洋壳中的蛇绿岩块以及洋盆闭合阶段封闭残余洋盆中形成的富含有机质碎屑岩,这3种地质体汇聚于缝合带,构成可能的金矿源层.洋盆闭合后随即发生的强烈碰撞推覆作用,发育大规模挤压和韧性剪切带,韧性剪切作用不仅使含金热液上升,也使含金地质体中的Au活化、迁移、富集,碰撞阶段和碰撞后松弛阶段,又为金成矿提供了热源和热液,促使金进一步富集与成矿.山地和陆地适应阶段p-j3.2晚古生代岩浆弧成矿带矿产表现出在不同构造单元中分片集中的特点.铜矿从早古生代到晚古生代均有生成,在早古生代岩浆弧中多分布有与岩浆热液有关的铜矿点、矿化点.与超基性-基性侵入岩有关的Cu-Ni矿有较好的工业意义和找矿前景.晚古生代岩浆弧是铜矿的主要分布区,成矿类型包括了成矿带大部分的铜矿类型.金矿分布于前寒武系和石炭纪火山岛弧出露区前者表现出明显的层控性,后者与该时代火山岩有较密切的关系.重要的钨矿化分布在那拉提岩群分布区这与原始含钨建造有密切关系.晚古生代岩浆弧中的侵入体与含钨建造共同促使钨矿化的形成.铁矿与铜矿分布较为一致,均出现于晚古生代岩浆弧中,或晚古生代侵入体与围岩接触带中.除上述不同类型的矿产在不同构造单元中有集中趋势外,区域性构造也控制着矿产的空间分布,区内构造线以EW向为主,同时有NE向断裂.因此,矿产的分布也呈EW向和NE向分布,如金矿主要分布在那拉提南北深断裂带附近,与这2条断裂带的韧性剪切成矿与控矿是密不可分的.3.3成矿带范围和矿化点前述的各种成矿特征和规律说明,区内矿产的时空分布具有明显的多期性和旋回性.从成矿带内生矿产的控矿因素考虑,板块的多次裂解与聚合,导致多期次的岩浆侵入和火山活动,形成了与之相对应的多期次、多阶段成矿作用.与岩浆作用有关矿产在各成矿期往往连续或交替出现,并与成矿环境、含矿岩浆活动强度以及围岩介质等因素有关.Cu、Fe、Au矿产在整个演化中,出现于各构造旋回,表现出多期性特征.Au、W矿源层受到多期次改造叠加作用,形成具有层控和叠加特征的Au、W矿床.该类型矿沿那拉提南缘深断裂北侧分布,矿床(点)在空间分布与成矿时代上与镁铁-超镁铁质岩的侵位关系密切,成矿专属性明显,以菁布拉克小型铜镍矿床为代表.矿床产于志留纪镁质超基性杂岩体中,岩体是早古生代末期南天山洋扩张的结果,含矿超镁铁杂岩体沿那拉提南缘深断裂北侧的次级断裂侵位于下元古界那拉提岩群变质岩中.含铜镍岩体为同源深源岩浆多次分异、多期侵入形成,深部分异较强,岩相分带明显,呈环带构造,矿体产于橄榄岩相带和辉石岩相带中,矿床成因类型属岩浆熔离型.成矿控制条件包括两个方面:岩浆是矿床形成的首要条件是成矿物质的来源和载体;那拉提南缘深断裂属岩石圈断裂,控制着超基性杂岩体的空间分布.该类型铜矿在成矿带区内多为矿点,具有点多面广的特征,在志留纪火山岛弧、石炭纪火山岛弧中分布较多,规模较大.晚古生代岩浆弧中多为具有找矿意义的矿点、矿化点.从构造演化阶段上看,与板内活动演化阶段侵入的中酸性岩体有关的铜矿在本区具有一定工业意义,而与板块俯冲阶段形成的侵入体有关的铜矿在本区规模小,大多具有找矿意义.与成矿有关的侵入岩主要为钙碱性系列岩石,岩石组合为花岗岩-二长花岗岩-钾长花岗岩.围岩以巴音布鲁克组、大哈拉军山组、那拉提岩群的火山碎屑岩-碳酸盐岩建造为主.成矿时代为晚古生代,矿体多产于侵入体与围岩的接触带上,该类型矿以查岗诺尔小型矿床为代表.与查岗诺尔铜矿有关的侵入体为肉红色花岗岩,围岩为下石炭统凝灰角砾岩、霏细岩、灰岩,矿体产于外接触带的脉状矽卡岩中.矿床成因类型以矽卡岩型为主,同时伴生有中-低温热液型,组成具有共生性的铜、铁系列矿产.矿产的生成明显表现为2个成矿期:二叠纪侵入的花岗岩是重要的成矿花岗岩,形成以铜、铁为主的多金属矿产;泥盆纪侵入的花岗岩,生成铜矿产.铜矿的分布受岩浆岩、围岩岩性和构造的控制.该类型铜矿仅分布于志留纪火山岛弧内,与巴音布鲁克组有关,以乔霍特小型铜矿床为代表.该铜矿分布于巴音布鲁克组火山岩建造中,岩性为凝灰岩、安山岩夹玄武岩、火山角砾岩,属中基性钙碱性系列.火山喷发-沉积韵律明显,矿化主要在火山旋回晚期,含矿介质以火山热液为主,围岩蚀变强烈、范围广泛.矿体与那拉提南缘深断裂分布一致,断裂控矿作用明显.那拉提成矿带目前仅发现有开门德廷铜钼矿及成矿带东北部的艾肯达坂铜矿.该类铜矿产于石炭纪或志留纪火山岩中,处于板块汇聚阶段的挤压环境,其形成与该阶段大规模钙碱性花岗岩——闪长岩侵入有关.区内中深侵入体发育,浅成岩呈脉状产出.中酸性浅成岩体是重要的控矿地质体.矿体受岩体与围岩中裂隙控制.围岩岩性对成矿有一定控制,围岩致密,有利于矿液在岩体内部、顶部及接触带成矿,在岩体内部形成细脉浸染型矿石.在接触带及围岩中形成斑岩型或岩浆热液型矿体,导致矿化类型的复杂多样性.该类型铜矿主要与晚古生代岩浆活动关系密切,岩浆岩主要为泥盆纪和二叠纪花岗岩、闪长岩.铜矿形成受侵入体及构造控制,含矿岩系多种多样,包括那拉提岩群,大哈拉军山组、巴音布鲁克组.该类金矿在成矿带内有阿吾孜萨依金矿点.矿点产于石炭纪火山弧中,含矿地层为大哈拉军山组,该组也是阿希金矿的赋矿层位,成矿发生于板块汇聚阶段.大哈拉军山组火山岩作为矿源层,火山热液沿断裂构造上升,使Au元素逐步富集,并使围岩发生强烈蚀变,形成含金蚀变岩及石英脉.同时,火山岩在压扭性剪切作用下,释放出大量SiO2及Au、Ag元素,并在断裂破碎带中富集.属火山热液成因的低温热液矿床.这类金矿床的形成与中酸性特别是花岗岩类侵入体有关,含金蚀变破碎带产于石炭纪岩体内部,作为围岩的岩体中则少有矿化蚀变.尼牙子铁克协金矿化点为这类金矿的代表,找矿前景良好.该类型金矿以邻国库姆托尔大型金矿床为代表.矿床位于“尼古拉耶夫线”南侧,即那拉提北缘深断裂南侧.矿区出露地层为元古界里菲系的千枚岩和片麻岩,千枚岩中含碳质高.矿区内未见侵入体.金矿层产于碳质千枚岩中走向近EW向破碎带内.该类矿床主要有4个方面的特征:(1)有明显的层控性,矿床经历了含矿物质形成与变质作用叠加,以及矿质活化、迁移与富集两个不同阶段;(2)含金沉积通常为海相陆源岩,富含碳质;(3)成矿物质来源与前寒武系关系密切;(4)含金岩系与前寒武纪形成的基底断裂及断裂交汇处关系密切,与成矿有关的区域变质作用和成矿断裂实际上受基底断裂控制.赋矿有利部位为花岗岩体与围岩的接触带.在成因上,与钨矿化有关的花岗岩属陆壳改造型成因系列.花岗岩中钨的含量取决于陆壳沉积物中成矿元素的丰度,成矿作用是在基底构造层中高丰度钨的地球化学背景上进行的.该类型矿以大恩别列白钨矿点为代表,矿点产于长城系伯仑干布拉克组第二岩性段与泥盆纪中酸性岩体接触带附近的复杂矽卡岩内,呈层状产出,主要为白钨矿.主要产于华力西期花岗岩与围岩的接触带上,围岩多为上志留统巴音布鲁克组凝灰岩、大理岩化灰岩,围岩中有较普遍的大理岩化、矽卡岩化.矿石品位较高,以磁铁矿为主.以拉尔敦铁矿点为代表,矿体产于二叠纪花岗岩与巴音布鲁克组大理岩化灰岩、凝灰岩接触带中或其附近,围岩蚀变弱.矿石品位较高,主要为块状赤铁矿,部分矿体伴生有铜.通过对地球物理资料的分析,那拉提成矿带的隐伏基底断裂有近EW和近NS向两种.近EW向基底断裂与那拉提南、北缘深断裂位置相当,NS向断裂大约每隔1°出现,一般属平推断裂,对EW向断裂有错动,错动距离数十千米.隐伏基底断裂网形成于元古代,对区域地质构造的发展与演化起决定性作用,对沉积盆地、大地构造、侵入岩展布及内生矿化作用均有明显控制作用.那拉提成矿带地壳上部断裂系统,是在EW向和NS向2组正交断裂系统及其派生的NW向和NE向2组斜交断裂系统的基础上继承性发展的结果.沿断裂系统,蛇绿岩带、侵入岩带、构造破碎带发育,成为不同时代、不同构造单元和岩石建造的分界线,并成为最重要的导矿和控矿因素.浅部断裂构造对基底断裂具有继承性和发展性.那拉提成矿带发育特征的逆冲构造体系,该体系以那拉提岩浆弧花岗岩刚性地质体为中心,南北两侧分别发育倾向相反类似莲花状的高角度逆冲断裂体系,南侧为向北倾斜的那拉提南缘断裂带,北侧为向南倾斜的那拉提北缘断裂带.从南天山洋加里东期—华力西中期的闭合阶段到华力西晚期的天山造山带的不断隆起,NS向挤压应力一直占主导地位.在这种挤压构造环境中,形成岛弧和弧前盆地、弧后盆地等活动性大陆边缘构造环境及大量中酸性岩浆侵入和基性、超基性岩的构造侵位,形成相应的矿床