西南天山赞比勒区富碱侵入岩及其成矿特征.pdf

2 0 1 0 焦新疆有色金属 9 新疆西南天山赞比勒区富碱侵人岩及其成矿特征 施培春 中国有色金属矿产地质勘查中心新疆地质调查所乌鲁木齐8 3 0 0 1 1 摘要新疆“富碱侵入岩”成带分布，它的出现标志着该区造山运动结束，非造山运动开始．它处于深源与拉张断裂带构造环境，属高 硅、高碱、低铝钙碱性一碱性岩石系列，凸现出稀有金属、稀土金属和S n 、M o 、W 、A u 、Z n 等的岩浆成矿专属性。赞比勒富碱侵人岩隶属塔里木 北缘富碱侵人岩带之西段，由海西晚期的碱性花岗岩、碱长花岗岩、正长岩构成．发育在二叠纪断陷盆地之内，受控于N E E 与S N 两组断裂 交会区 点 。岩体具有N b 、T a 、Y 、Y b 、Z r 、S n 、M o 、W 、A u 、Z n 等成矿专属性，从岩体向外依次出现花岗岩型一花岗伟晶岩型铌钽钇矿，矽卡岩型 锡、钼、钨、锌、铁矿，热液型与层控断裂改造型金铜锌铅矿和更远距离的汞银钡化探异常。从而显示其矿种转化、类型配套、元素分带的区域性 成矿特点。 关键词新疆西南天山赞比勒区富碱侵入岩成矿特征 1 新疆富碱侵入岩 涂光帜院士在新疆北部进行地质矿产考查时，于 1 9 8 2 年把以钠闪石碱性花岗岩为代表的花岗岩类组 合 包括钾长花岗岩、碱性花岗岩及碱性岩 称之谓 “富碱侵人体”，在岩石化学成份上，以高硅、高碱、低 铝为特征。同年在花岗岩地质和成矿关系的国际会 议上 南京】9 8 2 年 首次提出富碱侵入岩带概念。关 于“富碱侵入岩”所标示的地质意义，王中刚研究员做 过以下表述 1 标志着造山运动结束，非造山运动开始，富碱 侵人岩是非造山运动的产物。它产于岛弧带并与深 大断裂或板块构造缝合带有关，它在新疆北部的侵人 年代，大都在2 5 0 “ - - 3 0 0M a 之间，这与新疆北部地质 构造发育史相吻合。 2 指示断裂带具有拉张性质。“富碱侵入岩”分 布与深大断裂一致，这种深大断裂绝大多数是板块构 造俯冲带或缝合带，先期蛇绿岩与后期“富碱侵入岩” 标示着早期挤压后期拉张的地质构造环境。 3 “富碱侵入岩”含矿基性超基性岩和斑岩矿 床，空间上大多呈“三位一体”的成岩成矿组合，因为 它们共同需要深源与拉张断裂所标示构造环境，基于 其物源和构造环境的一致性，就有可能在区域上出现 “三位一体”的岩石与矿产最佳组合。如额尔齐斯、阿 尔曼特、克拉麦里等岩带，它们在发现初期具有挤压 构造环境，与之伴随产生蛇绿岩套，而在俯冲碰撞和 挤压之后的反弹拉张阶段，断裂转变为拉张性质，为 含矿基性超基性岩“富碱侵入岩”和斑岩矿床的形成， 创造了成岩成矿条件，这种开、合、张、驰的转换和挤 压一拉张的力学演化，就为同～条岩带出现相关的多 种岩类，创造了特殊的地质环境，实例见表1 。 表1 拉张断裂带上“富碱侵入岩”含矿基性超基性岩，斑岩矿床“三位一体”岩体组合类 4 新疆富碱侵入岩分布。如前所述“富碱侵入 岩”与新疆深大断裂和板块构造带息息相关，它们自 北而南由3 0 0M a 到4 0M a 依次更替出现不同时代 的“富碱侵入岩”，涂光帜先生将新疆北部富碱侵入岩 划分8 个带 额尔齐斯、阿尔曼特、克拉麦里、哈尔里 克、达尔布特、康古尔塔格、博罗霍洛、那拉提、兴地 。 南疆富碱侵入岩更为发育且多构成岩带如塔里木北 缘 赞比勒、依兰里克、霍拉山、克孜勒塔格 、塔里木 南缘 阿羌、叶亦克、阿帕 、阿尔金山北缘 拉竹笼断 裂 江尕勒萨依、瓦石峡、米兰河源。沿阿尔金断裂有 叶桑岗、古尔嘎北、依吞布拉克、明铁盖一红其拉甫。 他隆一布隆一康西瓦、祁曼塔格、阿尔喀尔等地，构成 万方数据 1 0 施培春新疆西南天山赞比勒区富碱侵入岩及其成矿特征第4 期 相对集中的富碱侵入岩带。 5 富碱侵入岩含矿性。 稀有稀土金属矿化塔里木北缘赞比勒区的克孜 尔托花岗岩型和花岗伟晶岩型N b 、T a 、Y 矿。西天 山伊什基里克岩带碱性花岗岩及花岗伟晶含褐钇铌 矿。兴地岩带的碱性岩含烧绿石褐钇铌矿。 钨锡钼矿化东准噶尔库兰卡孜干碱性花岗岩的 云英岩一石英脉锡石矿，塔里木北缘克孜塔格钾长花 岗岩热液充填锡石矿，矽卡岩型白钨矿、石英脉型辉钼 矿。赞比勒区矽卡岩型锡矿、钼矿，热液型锡铜矿。 金矿化吉木乃县塔斯特铜金矿与富碱花岗岩蚀 变有关。阿图什市艾西买金矿产于碱长花岗岩外侧 构造带内，哈巴河多拉那萨依金矿与富碱花岗岩有渊 源关系。 宝石水晶拜城依兰里克黑云霞石斜长伟晶岩中 有红宝石。塔什库尔干县明铁富碱侵人体的外接触带 大理岩中产兰宝石。东准噶尔红柳沟老鸦泉岩体、西 准噶尔阿克巴斯套岩体、晶洞中有结晶良好的水晶。 铝原料拜城黑英山霞石正长岩富铝贫硅是提取 销和钾的理想矿床。 石墨矿化东准噶尔苏吉泉石墨矿，产于苏吉碱 性花岗岩与碳质岩的接触带上，在花岗岩内带生成球 状石墨团块，并有工业利用价值。 2 赞比勒区富碱侵入岩地质背景 赞比勒区富碱侵入岩是塔里木北缘富碱侵入岩 带的西段，受控于西南天山活动构造带与柯坪断隆之 推覆构造过渡带一木兹都克构造过渡带。该过渡带 发育在二叠系断陷盆地内，系由北东东向与南北向两 组断裂格状交会，在其交会点和交会区内，有“富碱侵 入岩”定位，构成赞比勒区富碱侵入岩带。岩带围岩 主要是二叠系下统别良金群，为杂色泥岩、粉砂岩、砂 质页岩、泥灰岩、介壳灰岩、生物碎屑灰岩、砂质臭灰 岩、硅质岩、玄武岩及凝灰岩，底部有石膏层和复矿砂 岩。上统库铁热克群为杂色不等粒复矿砂岩、硅质 岩、凝灰砂砾岩，顶部有基性凝灰岩夹层，在岩体外接 触带上，有矽卡岩和角岩产生，且多具矿化，见图1 。 图1赞比勒富碱侵入岩带 3 赞比勒富碱侵入岩特征 3 ．1 侵入岩状况 侵入岩为二叠纪晚期产物，表现为碱性辉长岩与 碱性花岗岩类的大面积侵入活动，碱性辉长岩，侵位 于推覆构造前缘靠近柯坪断隆，如普昌岩体。富碱侵 入体侵位于断陷盆地之内，多为岩株状，如塔木、霍什 布拉克、克孜尔托等岩体，而克孜勒克孜塔格岩体和 古尔拉勒达坂岩体为碱长正长岩，它们均属于幔源重 熔分异 A 型 花岗岩类。这里的岩浆活动具有出喷 发 碱性玄武岩 到侵入 碱性辉长岩、碱性花岗岩 ， 万方数据 2 0 1 0 年新疆有色金属 1 1 由基性岩 辉长岩 向碱性岩系列演化的特征。 3 ．2 岩体特征 富碱侵入岩，除古尔拉勒达坂岩体侵入于上石炭 统迈当他乌群之外，岩体内其余岩体皆就位于二叠系 断陷盆地之内的别良金群 P 。 和库铁热克群 P 中， 岩体面积0 ．5 ～1 0k m 2 ，多沿着北东东向和南北向作 长轴发展，岩体多呈岩株，形状规则，个别为岩枝，大 多数岩体具有蚀变晕，表现为角岩化和矽卡岩化，围 绕岩体的圈层，蚀变宽度不超过5 0 0m 。岩体节理发 育，在矽卡岩与角岩带中，经常发现石英一锡石～电 气石脉和含稀有元素稀土元素 N b 、T a 、Y 、Y b 、Z r ⋯ 的花岗伟晶岩脉。矽卡岩中普遍分布石英、萤石、电 气石团块，这些含矿地质体一般长5 ～1 0c m ，宽度更 小，最长者有百米，宽5m 左右，岩体具多期次侵入 活动特点，更晚期有花岗斑岩体出现，区域内岩带总 走向为北东东向，倾向北西西。杨富全在霍什布拉克 碱长花岗岩内，进行单颗粒锆石同位素测定P b 2 。6 ／ U 2 3 8 ，表面年龄为2 6 1 ．5 2 ．7M a 。 3 ．3 岩相学特征 杨富全对霍什布拉克、克孜尔托两岩体岩相学进 行研究，碱长花岗岩外观为姜黄色，新鲜岩石为红竭 色，中细粒花岗结构，块状构造。 风化特征表面突出表现为球状脱落，球粒长轴 方向为N E 向。 造岩矿物钾长石7 0 ％～7 5 ％，斜长石1 ％～ 2 ％，石英2 3 ％～2 2 ％及少量黑云母、白云母。钾长 石为粒状、半自形板柱状，钠长石在钾长石中呈细脉 状和薄片状，斜长石类为半自形板状，见0 ．1 ～1 ．0 m m ，聚片双晶，且有轻微高岭土化。副矿物有磁铁 矿、钒钛磁铁矿、锆石、金红石榍石、褐帘石、铌钽铁 矿、独居石、萤石、钍石、毒砂、烧绿石、褐铁矿、孔雀 石、电气石、黄铁矿，其中锆石、钍石含量一般大于1 g ／m 3 ，个别高达1 2g ／m 3 ，铌钽铁矿分布普遍。 花岗斑岩为褐黄色，斑状结构，基质细一微粒结 构，少量微隐晶结构、球粒结构，斑状构造、流纹构造。 斑晶为钾长石和石英约占5 0 ％，基质为钾长石、石 英、斜长石。明显看出有花岗斑岩向流纹斑岩过渡的 结构特征，具超浅成侵入体表象。 3 ．4 岩体岩石化学特征 赞比勒区富碱侵入岩S i 0 。含量在7 2 ．8 4 ％～ 7 7 ．7 0 ％之间，克孜尔托岩体较之塔木、霍什布拉克 两岩体更低，S i O 平均在7 3 ．1 2 ％左右。侵入岩总 碱量介于7 ．7 7 ％～9 ．1 1 ％之f n 】，而克孜尔托岩体总 碱量平均大于9 ％，远远高于中国花岗岩的平均含 量，K 。O N a 。O 约1 ．8 ～2 倍，属于高硅、高碱、低铝 钙碱一碱性岩石系列。 根据邹天人、蔡宏渊对霍什布拉克岩体的稀土元 素和微量元素研究，得知 1 稀土元素总量E R E E 为5 1 5 ．9 1 0 一； 2 L R E E ／H R E E 比值为2 ．4 ，表明稀土元素分 流较高； 3 L a ／Y b 中S 为6 ．3 4 ，| a ／s i n 中S 为5 ．1 2 ，则 轻稀土富集； 4 8 。v 0 ．1 2 为负铕异常，属铕强烈亏损型； 5 配分模式为向右倾斜大的负铕异常，是近于 平滑的稀土元素曲线。微量元素的K 、L i 、R b 、N b 、 Z r 、N i 、S c 元素含量偏高，比世界花岗岩 维诺格拉多 夫1 9 6 2 偏高1 ．1 4 ～5 ．7 5 倍。 表2 岩体成矿元素含量 1 0 _ 6 另外元素的特点，表现为岩体或矽卡岩F 、B 含 量高，萤石、电气石分布普遍。在岩体内它们以星散 状分布于钾长石、斜长石、石英等矿物之间或以石英 一电气石脉、石英一萤石脉产出，而矽卡岩中的电气 石与萤石多以浸染状、团块状与矽卡岩矿物伴生。 地矿二大队在全区发现稀有稀土元素矿化点8 处，有3 处接近工业品位，已知N b O 。为0 ．0 2 4 ％～ 0 ．0 3 1 3 ％，T a 2 0 s 为0 ．0 0 4 ％～0 ．0 0 5 ％， N b T a 2 0 。为0 ．0 2 9 ％～0 ．0 3 6 3 ％。1 号矿化点位于斑 状中细粒碱性花岗岩脉中，长3 8 0m ，宽4 ～61 T I ， N b 2 0 。为0 ．0 1 8 ～0 ．0 3 8 ％，平均品位0 ．0 3 1 3 ％， T a 2 0 。为0 ．0 0 2 ％～0 ．0 0 5 ％，平均品位0 ．0 0 4 2 ％， T R 2 0 。为0 ．0 6 5 ％～o ．1 6 2 ％，平均品位0 ．1 2 ％。 3 ．5 勘查地球化学 富碱侵入岩化学成分中，S i O 、F e 。O 。、K 。O 、A s 、 B 、B e 、B i C o ，C r C a ，M o ，N b ，T a 、S b 、T h T ，，c ， 扩， w 、Y 、Z r 、F e 等高于酸性岩平均含量。A l O 。、M g O 、 C a O 、N a 。O 低于酸性岩平均含量，其中F 、B 等矿化 剂高出丰度值2 ～9 倍。这表明系岩浆期后成因，有 利于元素的迁移与富集，属岩浆前锋，同时反映岩体 剥蚀不大，是寻找有色、稀土、稀有、放射性等元素的 较好地球化学环境。元素在水系沉积物分布的特点 是A g 、A s 、S b 在各地层中贫化与富集规律清楚，A g 普遍富集，A s 在沉积岩中相对富集，二叠系石炭系地 万方数据 1 2 施培春新疆西南天山赞比勒区富碱侵入岩及其成矿特征第4 期 层区次生富集幅度最大，在富碱侵入岩中却相对贫 化，S b 元素在二叠系与石炭系分布区出现富集，但在 泥盆系与富碱侵入体分布区相对贫化，说明S b 在碱 性环境下活动性较弱，A g 、A s 、S b 是热液型矿床典型 的前缘元素。在富碱侵入岩区除A g 、A s 、S b 元素 外，水系沉积物中A u 、B a 、C d 、C o 、C r 、C u 、H g 、M n 、 N i 、P 、S r 、T i 、V 、S n 、F e z O 。、C a 0 、M g O 次生富集现象 明显，推测是复式岩体的表象，对形成有色贵金属矿 产有利，而水系沉积物中贫化元素有B 、B e 、B i 、F 、C a 、 P b 、S b 、T h 、W 、Y 、Z r 、S i 0 2 、A 1 2 0 3 、K 2 0 、N a 2 0 。 3 ．6 主要矿化类型及元素组合 物源区岩体带 花岗岩及花岗伟晶岩型 稀有、 稀土元素N b 、T a 、Y 、B e 、T h 、U 、F 、Z r 、M o 、L a 、L i 。 近源成矿叠加带矽卡岩带 磁铁矿矽卡岩型 S n 、M o 、F 、B 、B i 、A u 、C u 、Z n 、W 、C d 、P b 、A s 、C o 、N i 。 远源成矿影响带断裂带 热液脉状型层控改造 型 C u 、Z n 、P b 、A g 、C d 、A s 、S b ，流纹岩及碳酸盐中 H g 、S b 、A g 化探异常。 4 赞比勒区富碱侵入岩成矿特征 4 ．1 岩体成矿专属性 全疆富碱侵入岩含矿具有多样性，即有稀有元 素、稀土元素、钨、锡、钼、宝石、铅、碳、钾等矿产。赞 比勒区则表现为稀有一稀土元素、锡、钼、锌、铜、电气 石与萤石矿，岩带岩石有碱性花岗岩、碱长花岗岩和 正长岩，以N b 、T a 、Y 、Y b 、Z r 、A u 、S n 、M o 矿产占主 体，充分显示出具有稀有一稀土金属和锡钼金锌等矿 产的成矿专属性。 4 ．2 元素分带及矿种转化性 富碱侵入岩的构造就位条件是断裂交会区，沿着 北东东向和南北向两组断裂分布，统计元素分配有如 下规律，自南西向北东 即从岩体带向外 综合异常表 现的元素分带，在岩体与接触带 花岗岩型、花岗伟晶 岩型、矽卡岩型 为N b 、T a 、Y 、S n 、M o ，体现为克孜尔 托铌钽矿、塔木锡矿、卡拉丘别钼矿、奇吉布拉克锡锌 矿，中部为A u 、C u 、Z n 、A s 、S b 、P b ，体现为艾西买金 矿、哈达铜锌矿、克孜尔布拉克铅锌矿，远程有库铁热 克H g 、A g 、A s 、B a 化探异常，位于库铁热克村西山 头。这种由稀有一稀土金属矿产向S n 、M o 矿产、铜 铅锌矿产及H g 、A g 化探异常的元素演化，显示出一 个由岩体向外从高温一低温的元素分带和矿种转化， 说明以富碱侵入体为矿源向外发散，从而形成矿产水 平与垂向上的分带过渡规律。 4 ．3 类型配套与成矿系列性 就目前发现矿床与矿点，再结合区域勘查地球化 学成果，归类出如下规律 岩体内部花岗岩型一花岗伟晶岩型N b 、T a 、Y 、 Z r 克孜尔托 。 岩体接触带矽卡岩型 磁铁矿、电气石、萤石、石 榴石、阳起石、矽卡岩 S n 、M o 、Z n 塔木、卡拉丘别、 奇吉布拉克 。 断裂和断裂改造一热液型A u 、C u 、Z n 、P b 哈 达、克孜尔布拉克、艾西买 H g 、A g 、A s 、B a 化探异 常，出现在岩体最外侧大于1 0k m 距离之外，座落在 二叠系流纹岩与碳酸盐中。 这样就清晰地显示出类型配套转换、矿种演化与 岩浆成矿系列性的空间分布规律，见表3 。 表3 赞比勒区富碱侵入岩成矿系列 成矿温度高温中高温中温低温 萎室兹嚣薏辇署 矽卡岩型 层蓥鋈篓型 ， 矿种 N bT aYZ rS nM oZ nC uZ n P bA uH gA gA sB a 1 滞克孜尔托慧搿糕蕊霎蒋蓄 矿募霉管’ 岩体 物源 带一近源成矿叠加带一远源成矿影响带 参考文献 C 1 3 涂光帜，等．新疆北部主要矿产成矿规律及找矿方向研 究报告．1 9 9 0 ．1 3 9 1 4 8 ． C 2 3 王中刚，等．新疆阿尔泰花岗岩类及其与成矿关系研 究报告．1 9 8 9 ．1 4 8 1 9 2 ． C 3 3 田培仁，等．新疆塔里木西缘铜铅锌成矿规律及找矿 预测研究报告．2 0 0 7 ．6 3 8 8 ． C 4 3 刘楚雄，许保良，邹天人等．塔里木北缘邻区海西期 碱性岩岩石化学特征及大地构造意义．乌鲁木齐新疆地质． 2 1 1 2 0 0 4 ．4 3 4 8 ． E 5 3 月刚，吉木乃县塔斯特岩体地质地球化学特征及含 矿性评价．乌鲁木齐新疆地质．1 8 1 2 0 0 0 ．7 9 8 4 ． C 6 3 张子敏．马汉峰，蔡根庆．南天山独山锡矿床的成矿 特征及成矿模式．乌鲁木齐新疆地质．1 9 1 2 0 0 1 ．4 9 5 3 ． C 7 ] 杨富全，王立木．新疆霍什布拉克碱长花岗岩地球化 学与成矿作用．北京地质与资源．1 0 4 2 0 0 1 ．1 9 9 2 0 3 ． C 8 3 蔡宏渊．南天山铜铅锌矿床区域成矿地质条件及找 矿潜力 A ．中国地质学会“九五”全国科技重要成果论文集． 北京地质出版社，2 0 0 0 ．3 8 4 3 8 7 ． 收稿2 0 1 0 一0 3 一0 4 万方数据 新疆西南天山赞比勒区富碱侵入岩及其成矿特征新疆西南天山赞比勒区富碱侵入岩及其成矿特征 作者施培春 作者单位中国有色金属矿产地质勘查中心新疆地质调查所,乌鲁木齐,830011 刊名 新疆有色金属 英文刊名XINJIANG YOUSE JINSHU 年，卷期2010,334 参考文献8条参考文献8条 1.张子敏;马汉峰;蔡根庆 南天山独山锡矿床的成矿特征及成矿模式[期刊论文]-乌鲁木齐新疆地质 200101 2.周刚 吉木乃县塔斯特岩体地质地球化学特征及含矿性评价[期刊论文]-乌鲁木齐新疆地质 200001 3.刘楚雄;许保良;邹天人 塔里木北缘邻区海西期碱性岩岩石化学特征及大地构造意义[期刊论文]-乌鲁木齐新疆 地质 200401 4.田培仁 新疆塔里木西缘铜铅锌成矿规律及找矿预测研究报告 2007 5.王中刚 新疆阿尔泰花岗岩类及其与成矿关系研究报告 1989 6.涂光帜 新疆北部主要矿产成矿规律及找矿方向研究报告 1990 7.蔡宏渊 南天山铜铅锌矿床区域成矿地质条件及找矿潜力 2000 8.杨富全;王立木 新疆霍什布拉克碱长花岗岩地球化学与成矿作用[期刊论文]-北京地质与资源 200104 本文链接