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新疆阿舍勒銅鋅礦礦床特征及典型實物標本采集

史維鑫 劉曉文 沈迪

(國土資源實物地質資料中心)

摘要 國土資源實物地質資料中心在新疆阿舍勒銅鋅礦的37個采樣點采集了74塊標本,同時采集了壹塊大型礦石標本,收集了相關的成果資料、原始資料、影像資料。本文介紹了礦床的地質背景,總結了標本采集方法。

關鍵詞 新疆;阿舍勒銅鋅礦;標本;采集

國土資源實物地質資料中心為做實建強國家實物地質資料館藏機構,加強館藏實物地質資料積累,逐步開展了系列標本的采集工作。根據中國地質調查局“十二五”期間戰略找礦行動部署,在19個成礦區(帶)47個整裝勘查區範圍內,針對在成礦模式、成礦規律等方面研究程度較高的大中型礦床進行反復篩選,最終選定了20個礦床作為2012年典型礦床實物標本的采集對象。阿舍勒銅鋅礦是選定的采集對象之壹,該礦床是我國最為典型的VMS型礦床,也是全國最富的VMS型礦床,無論是在礦床類型上還是規模上都具有典型性和代表性。筆者在阿舍勒銅鋅礦礦區的37個采樣點采集了74塊系列標本,通過本文總結標本采集依據及采集成果,對其他類型礦床系列標本的采集技術方法有壹定意義和參考價值。

壹、礦床地質背景與礦床成因

新疆阿舍勒銅鋅礦位於新疆哈巴河縣,礦區距哈巴河縣北西30km,地理坐標為東經86°20′40″,北緯48°17′10″。1986年新疆地質礦產局第四地質大隊發現了阿舍勒銅礦,1992年經詳細探明為壹座大型有色金屬礦床[1],在5km×5.2km範圍內已發現礦化蝕變帶14條,阿舍勒銅鋅礦床產於Ⅰ號礦化蝕變帶中。

1.地層

礦區內出露中泥盆統阿舍勒組和上泥盆統其也組。

中泥盆統阿舍勒組自下而上分為3個巖性段:第壹巖性段以流紋質凝灰巖為主;第二巖性段以玄武巖及凝灰巖為主;第三巖性段為玄武巖、流紋巖及凝灰巖的互層。

上泥盆統其也組分為3個巖性段。第壹巖性段主要為英安質集塊巖、英安質角礫凝灰巖;第二巖性段為凝灰質礫巖、凝灰質砂巖、安山質火山角礫巖等;第三巖性段為枕狀玄武巖、凝灰巖、安山巖。

2.構造

礦區構造為復背斜,呈緊閉線型、向西倒轉、向東陡傾的同斜疊瓦式倒轉褶皺。Ⅰ號礦床產於向北傾伏的4號倒轉向斜中。主要斷裂呈近SN走向,多系褶皺後期生成。

3.巖漿巖

巖漿活動以火山噴發為主,潛火山巖發育,主要類型有潛安山玢巖、潛玄武安山巖、潛英安斑巖、潛石英鈉長斑巖、石英閃長巖、閃長玢巖等。

4.礦體及礦石特征

阿舍勒壹號銅礦床產於Ⅰ號礦化蝕變帶中。壹號礦床由4個礦體組成,主礦體(1號)為隱伏礦體,呈似層狀或大透鏡體狀,與地層整合產出,同步褶皺。礦體呈SN向展布,水平斷面呈月牙形,垂直斷面呈魚鉤狀。礦體向NNE向側伏,側伏角45°~65°。

阿舍勒銅礦床礦石礦物較復雜,以黃鐵礦數量最大,貫穿於成礦作用的始終。礦石自然類型以原生硫化物礦石為主,氧化礦石、混合礦石少;原生礦石礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦,次為方鉛礦、鋅砷黝銅礦和含銀鋅銻黝銅礦;主要脈石礦物為石英、絹(白)雲母、綠泥石和重晶石等。

5.圍巖蝕變與分帶

阿舍勒礦區蝕變主要發育在塊狀硫化物礦層之下,與細脈浸染狀和網脈浸染狀礦體相伴,它們與含礦流體對圍巖的滲濾和交代作有關。蝕變類型有矽化(次生石英巖化)、鈉長石化、黃鐵礦化、重晶石化、碳酸鹽化、高嶺石化及碳酸鹽化等。

6.礦床成因

阿舍勒銅鋅礦賦存於中泥盆統阿舍勒組火山沈積巖系中,礦區發育鐵碧玉、重晶石、次生石英巖等噴氣巖;礦石類型為黃鐵礦礦石、含銅黃鐵礦礦石、銅鋅黃鐵礦礦石、多金屬重晶石礦石等,並具有分帶性。礦體具有雙層結構,上部為似層狀塊狀硫化物礦石,下部為浸染狀硫化物組成的脈狀-網脈狀礦體,層狀塊狀硫化物礦體過渡到浸染狀礦體,網脈狀和浸染狀礦石所在地往往是火山噴氣通道。熱液蝕變圍繞礦體不均勻分布,壹般下盤蝕變強烈,空間上主要發育於噴流系統和礦體底板及補給體系形成的蝕變巖筒內。礦化以銅為主,主要伴生鋅時成為銅鋅礦。這些特征表明阿舍勒銅鋅礦為火山巖容礦的塊狀硫化物型礦床(VMS),此類型礦床又被稱為火山巖容礦的海底噴氣沈積型、火山巖型塊狀硫化物礦床或海相火山巖塊狀硫化物型礦床。

二、典型礦床實物標本采集技術要求

1.巖(礦)石系列標本采集技術要求

1)含礦巖系的主要巖石類型,壹般只采1~3種即可。

2)礦床的主要礦石,按礦石類型采集,可以按照礦石的結構構造、礦物成分、含礦品位的不同分類采集。

3)不同層位的礦體要分別采集。

4)厚大礦體,可以在采集面上連續采集從礦體到圍巖的系列標本,並作簡要的采集剖面圖,以記錄標本的采集位置。

5)采集礦體與圍巖接觸帶的反映成礦作用的蝕變巖與成礦作用有明顯關系的侵入巖巖體。

6)標本規格壹般為8cm×10cm×12cm,壹個采點要求采集兩塊相同類型的標本。

7)同壹個礦床做系統編號,每塊標本分別編號,刷漆、標註在標本上。每塊標本的采集位置,都要標註在開采的巷道圖或地質圖上。

2.大標本采集技術要求

大標本的采集壹般位於主采礦層內,其含礦品位較高、礦石類型典型性和代表性較強;采集的大標本要堅固完整,標本內部不存在明顯的裂紋;規格根據采集的能力和條件而定,盡可能大,壹般坑道采集的規格(長×寬×高)不小於1m×1m×0.6m,露天采集的規格不小於2m×2m×1m。

三、采集成果

1.標本采集數量

通過對阿舍勒銅鋅礦的成礦地質特征進行深入分析後,根據礦區含礦火山巖系的類型、潛火山巖的巖石類型、礦體直接圍巖、熱液蝕變、反映噴流沈積特征的證據等進行標本采集。此次工作采集大標本1塊,在37個采樣點采集系列小標本74塊(每個采樣點采集相同類型標本2塊)。

2.標本種類

選擇阿舍勒組和齊也組采集火山巖標本;在礦區東部和南部采集潛火山巖標本;在Ⅰ號蝕變帶和Ⅱ號蝕變帶采集圍巖蝕變標本;在1號主礦體不同中段和部位采集礦石標本;在1號主礦體上采集大型標本。

3.標本類型

在37個采樣點中,采集中泥盆統阿舍勒組含礦火山巖3種,每種2塊,主要巖性為含角礫凝灰巖、玄武巖(礦體直接圍巖)、玄武巖。上泥盆統齊也組采集標本1種2塊,巖性為火山角礫巖。

采集反映成礦特征的噴氣巖5種,每種2塊,包括鐵碧玉(圖1,圖2)、條帶狀重晶石、重晶石脈(圖3)、塊狀重晶石巖、褐鐵礦化次生石英巖。采集潛火山巖8種,每種2塊,包括柱狀節理安山玄武巖(圖4,圖5)、安山玄武巖(圖6)、潛英安巖、細粒斑狀石英閃長巖、石英閃長玢巖和安山玢巖(圖7,圖8)。

圖1 鐵碧玉

圖2 ASL-1 鐵碧玉薄片顯微圖像

圖3 重晶石脈

圖4 安山玄武巖

采集構造巖及蝕變巖9種,每種2塊,巖性包括糜棱巖化絹雲母化潛英安巖、片理化強絹英巖化流紋巖(圖9至圖11)、絹雲長英質千枚巖、矽化褐鐵礦化流紋巖、礦化凝灰巖、鐵帽、褐鐵礦化潛英安巖和含綠簾石石英脈。

圖5 ASL-4 安山玄武巖薄片顯微圖像

圖6 安山玄武巖

圖7 安山玢巖

圖8 片理化流紋巖

圖9 ASL-18 安山玢巖薄片顯微圖像

圖10 片理化強絹英巖化流紋巖

采集含方解石石英脈礦石11種,每種2塊,巖性為層紋狀含銅鋅的黃鐵礦礦石、條紋狀含方鉛礦黃銅礦黃鐵礦礦石、條帶狀含黃銅礦黃鐵礦礦石、條帶狀矽化含黃銅礦方鉛礦黃鐵礦礦石、致密塊狀含銅黃鐵礦礦石、致密塊狀含黃鐵礦黃銅礦方鉛礦礦石、致密塊狀黃銅礦黃鐵礦礦石(圖12)、矽化稠密浸染狀黃銅礦黃鐵礦礦石、矽化稠密浸染狀黃銅礦黃鐵礦礦石、矽化含銅的脈狀黃鐵礦礦石及含礦石英脈。

此次采集的74塊系列標本和1塊大型標本基本上反映了中泥盆統阿舍勒組和上泥盆統齊也組含礦火山巖系、潛火山巖、噴氣巖、構造巖、蝕變巖和礦石特征,特別是噴氣巖(鐵碧玉、重晶石和次生石英巖)可以反映礦床成因。其中所采集的礦石標本基本上反映了礦床的礦化特征,層紋狀、條紋狀、條帶狀、致密塊狀構造的礦石反映了礦化的沈積特征;矽化、稠密浸染狀、脈狀構造礦石反映了成礦的熱液特征,即采集的礦石標本反映了礦化的雙層結構。所采標本可以表明阿舍勒銅鋅礦為以火山巖為容礦圍巖的塊狀硫化物礦床,即VHMS型礦床。

圖11 ASL-9 片理化強絹英巖化流紋巖薄片顯微圖像

圖12 致密塊狀礦石

此次采集大型標本1塊,采自1號主礦體750m中段,為致密塊狀黃銅礦黃鐵礦礦石。新鮮面呈黃白色,致密塊狀構造,自形-半自形晶粒結構、他形晶粒結構。礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦,次為黃銅礦,少量閃鋅礦等。非金屬礦物為石英、重晶石、方解石、長石等。礦石Cu品位為3%~4%,S為20%~30%。

4.收集的相關資料

收集的相關資料主要包括與實物密切相關的成果資料、原始資料及影像資料;這些資料說明實物的來源與地質特征,反映礦區地質礦產條件;此次收集的資料包括標註采樣位置的礦區地質圖、采樣登記表、巖礦鑒定報告及樣品照片等,具體名稱及數量見表1。采集的實物標本地質特征見表2。

表1 收集的相關資料

表2 新疆阿舍勒銅鋅礦系列標本地質特征

續表

續表

續表

續表

四、結論

1)本次典型礦床實物標本的采集,***采集74塊巖(礦)石標本、1塊大標本,並收集了相關的地質資料,每塊標本采集點位記錄準確,描述規範,可以滿足科學研究需要。

2)采集的礦床巖(礦)石標本包括與成礦作用密切相關的含礦火山巖系、蝕變巖、主要礦石類型等,能夠全面反映礦床地質特征,具有代表性、系統性、典型性。

3)塊狀硫化物型礦床標本采集時需要重點考慮礦床的成因類型,鐵碧玉、重晶石和次生石英巖這些可以反映礦床成因的噴氣巖標本也是采集的重點。

4)本次典型礦床實物標本采集可以為其他類型典型礦床標本采集提供壹定的參考,也可以為完善典型礦床標本采集技術要求提供壹定的依據。

參考文獻

[1]李社平.2011.新疆阿舍勒銅礦區壹號銅鋅礦床地質特征與深部找礦預測[J].新疆有色金屬,04.