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新疆和田县大红柳滩南锂铍矿地质特征及成因浅析

邵勤国
  
安家(建筑与工程)
2021年52期
新疆有色地质勘查局地质矿产勘查研究院 乌鲁木齐 830000

摘要:工作区位于昆仑造山带南缘巴颜喀拉晚古生代-中生代边缘裂陷盆地北西部,成矿带属巴颜喀拉-松潘成矿省南大红柳滩铁、铅锌、铜及稀有金属矿带,是有色金属、贵金属及稀有金属矿的重要成矿区。

关键词:大红柳  稀有金属  重要成矿区

1区域地质背景

1.1 地层

工作区区域上位于青藏高原北西边缘-昆仑造山带南缘的裂陷盆地内,主体属西昆仑古生代-中生代造山带。

1.2 构造

工作区位于青藏高原西北部边缘,即塔里木盆地南部边缘的西昆仑-喀喇昆仑地区,主体属西昆仑新生代板内再生造山带,构造活动频繁,经历了长时间、多阶段、多样式和不同变形机制及不同层次的构造变形,形成并保留了极其复杂的构造行迹。

1.3 岩浆岩

工作区位于多个构造带交汇部位,岩浆活动十分频繁,岩浆作用有多期次、多类型的特点。

1.4 变质作用

区域变质作用分布广泛,除第四系各类沉积层外,其余地层均遭受不同程度的变质作用而发育变质岩。

2  矿区地质特征

2.1地层

矿区内出露地层为巴颜喀拉山群上组第一岩性段(TB31)和第二岩性段(TB32),两者为整合接触,第四系(Q)全新统冲洪积层(Qhalp)及冰雪覆盖层(Qhi)则分布在沟谷及相对平缓的山顶。

(1)巴颜喀拉山群上组第一岩性段(TB31)

矿区主体地层分布在矿区中部,地层整体走向北西—南东向,倾向北东,倾角47°-76°。该岩性段由一套浅变质碎屑岩、中基性火山碎屑岩组成。岩性以变石英细砂岩、透辉石角岩为主,局部夹黑云母石英片岩、堇青石黑云母石英片岩、二云母石英片岩薄层。地层南部与二云母二长花岗岩外接触带中花岗伟晶岩脉较发育,脉体多顺层展布,个别出现斜交情况。该套地层是本区主要赋矿层位。

(2)巴颜喀拉山群上组第二岩性段(TB32)

分布于工作区东北角,地层整体呈北东东向展布,走向北西—南东向,倾向北东,倾角45°-68°。出露厚度约1.23千米,该岩性段岩性主要为云母片岩(msch)。该岩性段与第一岩性段呈整合接触关系。

2.2 第四系(Q)

第四系(Q):矿区内第四系均为陆相,主要为全新统冲洪积层(Qhalp)及冰雪覆盖层(Qhi)。

2.3构造

大红柳滩南矿区位于大红柳滩-郭扎错断裂和奇台达坂断裂之间,受区域性大断裂影响,本区构造线呈北西西-南东东展布。构造以断裂构造为主,褶皱构造不发育。

2.3.1褶皱

工作区位于滚石沟复式向斜南西翼,呈一单斜构造,地层整体走向与区域构造线方向一致,290°-315°,倾向北东,倾角55°-80°,岩石片理及其发育,常常形成规模较小的似背、向斜构造,其轴向与地层走向一致。未对矿体形成明显破坏作用。

2.3.2断裂

矿区内共发育一条断裂构造(F1),主要呈北西-南东向,为奇台达坂断裂的次级构造,具体如下:

F1断裂:位于工作区中部三叠纪巴颜喀拉山组上段地层内,呈北西-南东向展布,倾向北东,倾角65°-76°,区内延伸约2.8千米,向西止于三叠纪二云母二长花岗岩边缘,向东断在巴颜喀拉山组上段地层内,断裂经过处明显呈一负地形,西侧伟晶岩脉明显被错断,断距25米左右,对矿体没有明显破坏作用。断裂两侧岩石十分破碎,绢云母化蚀变较强。

2.4 岩浆岩

2.4.1侵入岩

区内侵入岩较发育,出露面积约占全区的70%左右,主要分布在工作区北部及南部,北部为晚三叠纪黑云母二长花岗岩(ηγβT3)、碱长花岗斑岩(χγπT3),南部为晚三叠纪二云母二长花岗岩(ηγβmT3)。

(1)晚三叠纪二云母二长花岗岩(ηγβmT3)

出露面积约12.27平方千米。岩体呈近东西向展布,侵入三叠系巴彦卡拉山群第一岩性段。

(2)晚三叠纪黑云母二长花岗岩(ηγβT3)

位于工作区北部,出露面积约5.25平方千米。岩体呈北西西-南东东向展布,侵入三叠系巴彦卡拉山群第一岩性段。

(3)碱长花岗斑岩(χγπT3)

出露于矿区北部,呈小岩株状,出露面积约0.44平方千米。

2.5 脉岩

区脉岩十分发育,均为花岗伟晶岩脉,矿区内共圈定花岗伟晶岩脉115条,分布于岩体内、外接触带中。

2.5.1 伟晶岩脉分布特征

根据脉岩的走向可将工作区内伟晶岩脉可分为北西向、北东向两组,其中以北西向脉岩为主,具体特征如下:

北西向伟晶岩脉:区内出露较广泛,分布在晚三叠纪二云母二长花岗岩内、外接触带,长30-526米之间,宽在2-42米。工作区南部二云母二长花岗岩外接触带附近伟晶岩脉具有成群分布特征,且规模较大,最大厚度可达180米,最大长度可达2300米,倾向北东,倾角45°-65°。位于岩体内伟晶岩脉含矿性较差,接触带处的含矿性较好。圈定的矿体以铍矿体为主,次为锂铍矿体。

北东向伟晶岩脉:主要分布在东部,巴颜喀拉山群上组第一岩性段地层中,长100-120米,宽1.5-5.5米,整体倾向北西,倾角57°-74°。规模整体要小于北西向伟晶岩脉,个别伟晶岩脉含锂铍矿。

2.5.2 伟晶岩脉类型

根据野外观察及岩矿鉴定结果,花岗伟晶岩主要由斜长石、钠长石、石英、电石气、白云母、锂辉石及绿柱石组成,根据主要造岩矿物及含矿矿物的含量将花岗伟晶岩分为4类:以长石、石英为主的花岗伟晶岩、电气石花岗伟晶岩、含绿柱石花岗伟晶岩和锂辉石花岗伟晶岩。

2.6 变质作用

工作区变质作用较为发育,三叠统巴颜喀拉山群为一套沉积变质岩,变质矿物主要为:黑云母、白云母、磷灰石、矽线石、局部少量角闪石。变质程度为低绿片岩相。靠近南部花岗岩及花岗伟晶岩周围则出现接触变质作用,变质矿物主要有透辉石、阳起石、透闪石、黝帘石。

3、矿体特征

3.1  矿体特征

矿区圈出了5条锂铍矿体,锂铍矿体分布于工作区中南部,产于花岗伟晶岩中,矿体走向272-302°,倾向北东,倾角45-60°。各矿体特征如下:

Ⅴ-8号矿体位于矿区东南部,矿体整体呈脉状北西南东走向,北西端被第四系冲沟截断,南东端一直延南东方向延伸出矿权,矿体总体产状30-50°∠45-66°,为锂铍共生矿体。Ⅴ-8号矿体长430米,厚1.53-22.8米,平均厚度15.13米,铍品位0.042%-0.05%,单样品最高0.097%,平均品位0.049%,锂品位0.45%-1.13%,单样品最高2.23%,平均品位0.88%。

Ⅴ-9号矿体位于矿区东南部,Ⅴ-8号矿体南部,与其平行,矿体整体呈脉状北西南东走向,北西端被第四系冲沟截断,南东端一直南东方向延伸出矿权,矿体总体产状30-50°∠45-66°,为铍锂共生矿体。Ⅴ-9号矿体长430米,厚度1.73-21.97米,平均厚度12.39米,铍品位0.045%-0.058%,单样品最高0.167%,平均品位0.052%,锂品位0.73%-0.59%,单样品最高1.28%,平均品位0.69%。

3.2 矿石质量

①矿石矿物主要为:锂辉石、绿柱石、锂磷铝石,脉石矿物主要为:石英、斜长石、钠长石、白云母。

②矿石结构构造:矿石的结构主要有细粒伟晶结构、中粗粒伟晶结构、巨晶结构及滴状结构等,矿石构造较简单,最常见的构造为条带状构造、块状构造。

4、矿床成因分析

本区构造及岩浆活动强烈,晚印支-早燕山期造山运动,使下地壳含稀有金属元素较高地层受区域变质作用而熔融分异的花岗岩浆向上侵位,随着花岗岩浆的结晶分异作用和气运作用的发展,在“岩浆室”顶部聚集富含挥发分熔体、射气。当构造平静时,就在原地形成伟晶岩异离体,当花岗岩浆系统平衡由于构造活动关系而受到破坏时,就沿着构造裂隙上升、充填,形成贯入伟晶岩。但各类型伟晶岩的形成不是一次完成的,而是不同成份的含矿溶液由岩浆源断续按一定时间间隔脉动贯入的,即开始从岩浆源析出富含钾的熔体,由这种熔体形成微斜长石型伟晶岩,继而溢出富含钾钠的熔体,从而形成微斜长石钠长石型伟晶岩。然后岩浆源的成分逐渐地向富含钠和锂的方向变化,且挥发分增多,于是便先后出现特殊的钠和钠—锂部分,相应的形成钠长石型,钠长石锂辉石型和钠长石锂云母型伟晶岩。由于后期熔体中富含挥发份,故在远离岩体空间产出。上述看法被不同类型伟晶岩的空间带状分布及早成伟晶岩被晚期伟晶岩穿插,以及在同一地段有两种以上类型伟晶岩存在等等事实所证明。

但是,伟晶岩熔体侵入到构造裂隙以后,还有它自己一段发展历史,即熔体贯入到相对封闭的裂隙中,随着温度、压力的逐渐降低,而产生结晶分异作用。因此,形成明显或不明显的带状构造。

在结晶作用晚期,不仅溶液中的钠锂浓度相应增高,且有大量挥发分聚集,因此伟晶岩溶液的活动性增大,它便向伟晶岩顶部迁移,对早成矿物产生自交代作用,这种交代作用不局限在伟晶岩中间石英核外围的地段,也就是不受伟晶岩分异程度控制,而受伟晶岩原生裂隙控制,可以在全脉强烈发育。在交代作用发生过程中,有大量稀有金属矿物晶出,从而形成伟晶岩稀有金属伟晶岩矿床。

5、找矿标志

1)大地构造标志:巴颜喀拉晚古生代—中生代边缘裂陷带内层间断裂、及岩层节理附近。

2)地层标志:三叠系巴颜喀拉山群。

3)侵入岩标志:晚印支-早燕山期二云母二长花岗岩侵入体外接触带密集分布的花岗伟晶岩脉。

4)脉岩标志:绿柱石、钠长石型花岗伟晶岩脉;锂辉石、钠长石型花岗伟晶岩脉。

5)地球化学标志:Li、Be等为直接指示元素,Nb、Ta、Rb、Cs、K、Na等元素组合为间接指示元素;

6)矿化蚀变标志:钠长石化、碳酸岩化、电气石化伟晶岩脉。

7)矿物标志:锂辉石、绿柱石为直接找矿标志。

参考文献

新疆和田县大红柳滩锂铍多金属矿勘查大红柳滩南矿区普查报告

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