1、西部资源069WESTERNRESOURCES西部资源级构造单元界限及代号;4-一研究区位置及范围矿产地质2023年第3 期甘肃金塔县北河湾地区饰面用花岗岩矿地质特征及成矿规律浅析张有福(甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院,甘肃兰州730020)【摘要】文章通过对甘肃金塔县北河湾地区地质特征及矿床成因进行分析,基本查明了北河湾饰面用花岗岩矿床赋存于华力西期中期侵入的中-粗粒花岗闪长岩岩体,矿床类型属于岩浆岩型饰面用花岗岩矿床。矿床控矿条件主要表现在与火山(岩浆)活动有关的成矿作用,岩浆侵入活动为区域矿产的形成提供了热动力条件,加里东、华力西期均有侵入岩产出,以华力西中晚期岩浆活动最为强
2、烈,与区域成矿最,为密切,形成了岩浆岩类饰面用矿床。【关键词】饰面用花岗岩矿;地质特征;成矿规律;北河湾地区1.区域地质区域大地构造位置位于塔里木陆块区-敦煌陆块-敦煌基底杂岩隆起(图1)。地层属于塔里木-南疆地层大区、中-南天山-北天山地层区、中天山-北山地层分区、红柳园地层小区。地层出露基本齐全。岩浆活动频繁,岩浆喷发与侵入作用多期(次)交替发生,分布比较广泛。m瓜州县工金谐县玉门市嘉峪关市阿克塞县酒泉市合真m张技市山丹县民勤具金昌市哈拉湖民乐具04080km永品具L祁连县一级构造单元二级构造单元三级构造单元造山带图例西伯利亚板块I,西伯利亚南缘褶皱带,雀儿山地体红石山-黑鹰山地体明水一石
3、板井褶皱带2明水一公婆泉地体哈萨克斯坦板块I2马黎山中间地块,马繁山地体北山造山带1花牛山地体红柳园一账房山褶皱带红柳园一音凹峡地体干泉一黄尖丘地体塔里木板块,敦煌地块,敦煌地体2鄂尔多斯地块。陇东地体阿拉善地块,阿拉普地体华北板块I龙首山翠谷带阿拉善南缘褶皱带。走廊被动陆缘带冷龙岭地体世3玉门一酒泉地体加,北祁连早古生代韬皱带,走廊南山地体亚托来山地体亚柴达木一祁连板块I中祁连中间地块10祁连造山带中祁连地体南祁连地体4南祁连早古生代褶皱带,党川地体图1研究区大地构造位置图-级构造单元界限及代号;2 一二级构造单元界限及代号;3 一三作者简介张有福(198 7 一),男,本科,工程师,主要从
4、事地质调查与矿产勘查工作。【基金项目本文受“甘肃省自然资源厅2 0 19年第一批省地勘基金项目(2 0 190 1-D06)”资助。070西部资源WESTERNRESOURCES西部资源WESTERNRESOURCES大地构造位置属于塔里木陆块区-敦煌陆块。由于经历了长期的构造活动,东西向构造带愈发复杂,产生了一系列扭动构造,根据其走向、规模及相互关系,大致可归类为北西向、北北西向、北东向三组,以北西向组最为发育,发生时间也较早,其他两组次之。岩浆活动很频繁,侵人岩以中酸性岩为主,构成岩基或岩株,超基性及基性岩均呈小岩体及岩脉产出。岩浆活动受构造运动控制,主要为华力西中期的侵入岩。区域上出露的
5、侵人岩主要有华力西中期的辉长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩及二长花岗岩。二长花岗岩出露面积较大,多呈岩基产出;其他岩类规模小,多呈岩株、岩墙和岩脉状产出。岩体内无大的断裂构造,脉岩不发育,对饰面用花岗岩矿具有较好的成矿条件。2.研究区地质特征2.1地层研究区内地层仅见第四系全新统(图2),主要分布在研究区的东南部,覆盖在浅灰白色中一粗粒花岗闪长岩上,厚度0.6 3 m。Qh alpl1501001500200(m)231845Qhaltpl8Qhaitpt88图2 研究区地形地质图1一冲洪积的砂砾石层;2 一花岗岩;3 一花岗闪长岩(浅灰白色-浅肉红色);4一花岗闪长岩;5一地质界线2.2构造研究
6、区内构造简单,未见褶皱,仅发现一条断裂构造,断层位于研究区中部的花岗闪长岩,为性质不明断层,产状不清,走向为3 6,延伸长3 94m。该断裂为花岗闪长岩内部的断裂,断裂带的宽度为2 0 cm,断裂带中主要被碎裂的花岗闪长岩充填,可见弱蚀变,主要有褐铁矿化和高岭土化。断裂对花岗闪长岩体的完整性有破坏作用,沿断裂面均遭受破坏,在断裂带两侧范围内的岩体块度较小 2。岩石中节理裂隙较发育,节理裂隙面光滑、平整,部分节理中有方解石细脉填充,形成色线,破坏了矿体的完整性,影响矿石质量。裂隙宽1 2 5cm不等,节理间距几十厘米到数米不等,个别节理中可见充填物,节理沿走向延伸较长,有几米到十几米不等。在研究
7、区选择了12 处地段对节理裂隙进行统计,统计点基本上均匀分布于研究区,具有很好的代表性。对所有的节理裂隙统计,节理裂隙统计结果显示,研究区内主要发育有近东西、北东向、北西向、近南北向四组节理。主节理裂隙为近东西向、北东向,走向为2 7 0 2 8 0、3 0 40,倾角主要为7 0 8 0,说明节理裂隙向下影响范围较小(图3、图4)。图3 研究区节理裂隙走向玫瑰花图西部资源071WESTERNRESOURCES西部资源矿产地质2023年第3 期图4研究区节理裂隙倾向玫瑰花图2.3侵人岩区内岩浆岩活动强烈而频繁,侵人岩发育,分布于整个范围,主要为华力西中期的侵人岩,岩性主要为中粗粒花岗闪长岩,产
8、状为岩株。研究区内出露的侵入岩主要有华力西中期的浅灰白色一灰白色中粗粒花岗闪长岩和浅肉红色一浅灰白色中粗粒花岗闪长岩,二者呈渐变解除关系。岩体总体走向北西向,出露面积大。浅灰白色一灰白色中粗粒花岗闪长岩分布较多,是饰面用花岗石材的含矿岩性。3.矿体特征3.1矿体特征本次在研究区共圈出饰面用花岗岩矿体2 个,均赋存于华力西中期中一粗粒花岗闪长岩,分别分布于研究区的东部和西部。1号矿体:形态呈不规则的椭圆状分布,地表由13 条探槽控制,主要控制地表第四系、风化层厚度以及矿体质量,深部由8 个钻探工程控制,控制矿体深度为50 m,岩性为浅灰白色中一粗粒花岗闪长岩,岩体总体延伸方位为90左右,长约10
9、 2 0 m,宽度最小为17 2 m,最大宽度为571m,矿体最小厚度为3 4m,最大厚度为50 m,平均为42m,变化系数为3 9%,厚度基本稳定,面积为0.3 7 4km地表基岩有裸露,第四系覆盖面积较多,有风化层分布,花岗岩块度较大。矿体中主节理裂隙走向为北东向,为3040,平均走向为3 3,倾角主要集中在7 0 8 0 之间,平均倾角为7 5,倾向主要集中在12 0 150,平均为135,矿体中的夹石为节理裂隙较发育的浅灰白色一灰白色中粗粒花岗闪长岩,岩石破碎,裂隙较发育,沿裂隙面可见褐铁矿浸染。颜色呈浅黄色。矿石颜色为浅灰白色一灰白色,矿石中色斑较少,局部可见5mm15cm宽的细粒闪
10、长岩捕虏体。矿体中的荒料率根据节理裂隙的发育总体呈现“两边高,中间低”的情况。根据放射性测量及放射性样品测量结果显示,矿石质量整体未发生变化,矿石质量较好。号矿体:分布在研究区西北部,主要是通过路线地质调查以及体图解测量控制确定的,地表和深部均无工程控制。矿体长40 3 940 m,宽145 492 m,出露面积0.450km,含矿岩性为浅灰白色一灰白色中一粗粒花岗闪长岩,呈条带状分布,岩体走向16 5。本次在号矿体中统计了2 个点,分布在矿体中,节理裂隙有代表性。通过统计,号矿体主节理走向53。矿体上覆盖层厚度0.2 0.8m,风化层厚0.2 0.6 m不等;矿体中夹石为节理裂隙较发育的浅灰
11、白色一灰白色中粗粒花岗闪长岩。矿石颜色为浅灰白色一灰白色,矿石中色斑较少。根据地质填图,矿体呈带状展布,矿体的厚度根变化较小,总体呈“西北厚东南薄”的变化趋势,矿体中的荒料率变化较小,矿石质量较好。3.2矿体荒料率本次野外工作进行节理裂隙统计测定点12 个,图解荒料率的测定采用体图解法,由于本次资源量估算仅针对I号矿体,故仅统计I号矿体的图解荒料率。经统计计算后,I号矿体图解荒料率为6 2.2 3%。节理较发育区荒料类别以小料为主,中料次之,大料较少;节理不发育区荒料类别以大、中料为主,小料次之;大料占比52.0 2%,中料占比2 6.48%,小料占比2 1.5%;大料主要分布在矿体的东部,中
12、料主要分布在矿体的西部和中部局部地区,小料在矿体中均有分布,主要分布在矿体北部和南部,说明荒料率自东部、西部向中间降低,相应地,节理裂隙自东部、西部向中间越来越发育,不论节理较发育区还是不发育区,不同类别荒料的分布都不均匀。试采区规格为13 mx9m,台高为1.3 m,锯宽为0.7 5m,试采两层,并在试采前进行了节理裂隙统计和图解荒料率测定。晶体图解荒料率统计试采区图解荒料率为41.6 7%;经试采后共采出荒料87.57m,实际荒料率(H)为2 8.7 9%。荒料率校正系数Kh=28.79%/41.67%=0.691。经采用校正系数对矿体荒料率进行了校正,校正后矿体荒料率为43.0 0%。3
13、.3矿不种及商业定名矿石品种单一,为中粗粒花岗闪长岩。矿石呈浅灰白色一灰白色,中粗粒花岗结构,块状构造。矿石物质成分主要为:石英、斜长石、钾长石以及黑云母、微量的角闪石、金属矿物和副矿物。矿石中矿物颗粒镶嵌质密、坚硬,颗粒分布均匀,吸水率低,抗压、弯曲强度、抗剪强度高,无辐射异常,经加工磨、抛光后观察,其颜色纯正,结构均匀,色调柔和。矿石中色斑色线一般不发育,仅在局部地方出现色斑。本次采集的1件标准样,与研究区西部约1.2 km处采石场中的开采加工后的商品“西域灰麻”对比后,两者在岩性、结构、构造、质地方面极为相近。故将研究区内饰面用花岗岩矿品种暂定名为“西域灰麻”(照片1)。与市场上同类石材
14、比较,属中档以上石材品种,是良好的装饰用花岗岩石材西域灰麻BZY0照片1研究区板材对比(左:西域灰麻;右:标准样)影响矿石质量的主要为零星分布的色斑,色斑主要为浅灰黑色细晶闪长岩,由于零星分布,对饰面石材荒料的美观几乎无影响。另外,还可见少量的色线,由于分布较少,几乎不影响饰面石材的美观4。矿床成矿特点分析4成矿规律分析北河湾饰面用花岗岩矿床赋存于华力西期中期侵入的花岗闪长岩岩体,矿床类型属于岩浆岩型的饰面石材用花岗岩矿床。矿体赋矿岩石为华力西中期浅灰白色一灰白色中粗粒花岗闪长岩;矿床规模属大型饰面用花岗岩矿072西部资源WESTERNRESOURCES上接0 6 8 页)西部资源WESTER
15、NRESOURCES床。矿床控矿条件主要表现在与火山(岩浆)活动有关的成矿作用,岩浆侵人活动为区域矿产的形成提供了热动力条件,加里东、华力西期均有侵入岩产出 3,以华力西中晚期岩浆活动最为强烈,与区域成矿最为密切 4,形成了岩浆岩类饰面用矿床。4.2及找矿标志分析矿床赋存于华力西期中期侵人的花岗闪长岩岩体。属岩浆岩型的饰面石材用花岗岩矿床。岩性为浅黄一灰白色中细粒含黑云母花岗岩,矿床成因为酸性岩浆岩成因。据区域地质(矿产)调查报告,区域上广泛分布着二叠纪、三叠纪侵人岩。因此,具有寻找饰面石材花岗岩矿的巨大地质背景。作为饰面石材用的花岗石石材矿,主要考虑的是矿石的花色品种和矿石块度大小,而块度的
16、大小又主要受节理裂隙的控制。所以在寻找本类矿床要注意以下几点特征:饰面用花岗石矿主要赋矿岩石为岩浆活动后的各类中酸性岩体,故找到岩浆岩侵人体是基本的找矿标志;花岗岩类一般耐风化能力较强,在凸起的地貌上易形成裸露的花岗岩类岩石,故地貌上的花岗闪长岩露头可作为直接的找矿标志;节理裂隙发育程度受构造及脉岩发育程度影响较大,构造及脉岩不发育区是主要的找矿方向;在第四系覆盖区,用人工揭露的方式观察基岩,揭露后基岩出露完整,且线裂隙率低于3 条/米;通过本次工作,找矿方向主要为岩浆活动侵人产出的大面积的岩浆岩,大面积分布的岩浆(3)地球化学标志:以Cu、Sn、A s 为主的化探综合异常;(4)地球物理标志
17、:高阻低极化率为特征的物探激电异常4.2矿床成因区域成矿规律显示,研究区成矿多受地层-构造-岩浆岩三位一体联合控制,矿床成矿时代大多集中于早白垩世成矿大爆发时期(13 0 140 Ma),成矿作用受蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋两大构造体系叠加影响,总体上处于伸展环境 6-7。本区深部大地构造处于上慢隆区与核慢洼区的衔接位置,具“过渡带”特征,决定了区带内成矿物质来源的复杂性和多样性。深大断裂长期反复活动,控制了区内侵人岩浆活动,为成矿提供了能量,也提供了巨量的成矿物质。岩体接触带构造、次级断裂构造、火山机构等控制了矿体的产出。统计显示,区域银多金属矿床赋矿围岩中,二叠系碎屑岩和碳酸盐岩占7 5%
18、,中生代火山岩占25%。二叠系地层分布广,厚度大,铜、铅、锌、银等金属元素富集,为成矿提供了部分物质来源,且地层中富含碳质,对部分成矿元素具有较强的吸附性,为成矿提供了还原环境|8-10 根据前期工作成果,结合前人对周边典型矿床的研究,推断白音乌拉苏木铜矿应属于受岩浆活动、构造、地层等多种地质因素控制的陆相火山热液型铜多金属矿床。研究区二叠系地层广布,矿(化)体多产于辉长岩中,推测二叠系地层及二叠纪辉长岩侵人体均为成矿提供了部分成矿物质。二叠纪辉长岩、三叠纪正长花岗岩体以及推测存在的隐伏晚期花岗岩体等多期次岩浆热液活动为成矿提供能量和大量成矿物质,并造成成矿物质多期次活化、运移和富集,在近东西
19、向构中富集成矿。5.结论(1)本区位于重要的区域成矿带,成矿地质条件优越属于受岩浆活动、构造、地层等多种地质因素控制的陆相岩是最直接的找矿标志,5.结论研究区处于古亚洲成矿域(I级)一华北陆块北缘成矿省(级)哈萨克斯坦板块东段金、钒、磷、铀、铁一铜钼、铅一锌一银、钨成矿带(级)方山口一七角井子一白山堂金、铜、镍、钨、锰和钒一磷一铀成矿带(IV)级)一白山堂一大红山铁、铜多金属成矿区(V级)。区域内岩浆岩发育,通过对研究区内地质特征研究,认为区内矿体均赋存于华力西中期中一粗粒花岗闪长岩中,共圈出饰面用花岗岩矿体2 个,校正后矿体荒料率为43.0 0%。矿石品种单一,为中粗粒花岗闪长岩。矿石呈浅灰
20、白色一灰白色,中粗粒花岗结构,块状构造,暂定名为“西域灰麻”,具有较好的市场价值。参考文献1韩宝福,何国琦,王式.后碰撞慢源岩浆活动、底垫作用及准噶尔盆地基底的性质 J.中国科学(D辑:地球科学),1999(01):16-21.2赵振华.微量元素地球化学原理(第二版 M.北京:科学出版社,1997.3徐可勤.花岗岩地质和成矿关系 M.南京:江苏科学技术出版社,198 4.4韩宝福.后碰撞花岗岩类的多样性及其构造环境判别的复杂性 J.地学前缘,2 0 0 7(0 3:6 4-7 2.火山热液型铜多金属矿床。(2)矿(化)体具有一定的规模,品位较高,建议部署深部验证工程,查明矿体深部延深,争取取得
21、找矿突破。(3)本区南西部JIII-5激电异常、AP22-6、A P 2 2-7 套合部位,成矿条件较为有利。参考文献1刘光鼎,涂光炽,刘东生.大兴安岭中南段一一个重要的有色金属资源基地 J.中国科学院院刊,2 0 0 3(0 5):324-325.2刘建明,张锐,张庆洲.大兴安岭地区的区域成矿特征 J.地学前缘,2 0 0 4,11(0 1):2 6 9-2 7 7.3何鹏,郭硕,张天福,等.大兴安岭中南段扎木钦铅锌银多金属矿床成矿物质来源及矿床成因:来自S、P b 同位素的制约 J.岩石学报,2 0 18,3 4(12):3 597-3 6 10.4毛景文,周振华,武广,等.内蒙古及邻区矿
22、床成矿规律与成矿系列 J.矿床地质,2 0 13,3 2(0 4):7 16-7 3 0.5金若时,刘永顺,张跃龙,等.大兴安岭中南段昌图锡力锰、银、铅、锌多金属矿床的发现及其意义 J.地质通报,2017,36(07):1268-1275.6张浩,王新利,刘道荣,等.大兴安岭中南段典型银锡多金属矿床成矿条件与找矿潜力 J.地质与勘探,2 0 2 1,57(0 1):3 9-52.7鄂阿强,陈志坚.大兴安岭中段岩浆岩分布与成矿关系略述 J.科技创新导报,2 0 10(14):7 6.8陈良,张达,狄永军,等.大兴安岭中南段区域成矿规律初步研究 J.地质找矿论丛,2 0 0 9,2 4(0 4):2 6 7-2 7 1+2 8 1.9张喜周,张振邦.内蒙古大兴安岭南段地质构造与成矿 J.矿产与地质,2 0 0 3(S1):2 98-3 0 1.10王长明,张寿庭,邓军.大兴安岭南段铜多金属矿成矿时空结构 J.成都理工大学学报(自然科学版),2 0 0 6,33(05);