2.可可托海矿床概述

新疆可可托海花岗伟晶岩矿床简介

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新疆可可托海花岗伟晶岩矿床

1.成矿地质背景

1.1 大地构造位置

可可托海稀有金属矿区位于新疆阿尔泰地区，是世界著名的稀有金属产地。

矿区在大地构造位置上处于西伯利亚板块的阿尔泰陆缘活动带，离哈萨德斯坦板块和西伯利亚板块的缝合线不远（图1-1）。可可托海稀有金属矿区产于阿尔泰山加单东一海西期造山带中，分布在青河—哈龙岩浆岩带。该带西从哈龙经可可托海至青河一带, 东西长320 km, 南北宽30~ 40 km, 该带产有许多稀有金属花岗伟晶岩脉。可可托海岗伟晶岩矿床处于片麻状黑云母花岗岩体顶板凹陷斜长角闪岩残山内, 面积12 km2 , 有花岗伟晶岩脉25 条, 花岗伟晶岩脉产于斜长角闪岩体之中, 已发现矿物76 种( 包括变种) 。

图1- 1阿尔泰地区板块构造和区域地质图（据卢焕章等，1996）

1.前寒武基底；

2.前寒武构造单元；

3.早古生代构造单元；

4.早古生代构造单元；

5.晚古生代构造单元

6.加里东期侵入体；

7.海西期侵入体；

8.镁铁质及超镁铁质侵入体；

9.俯冲带；10.断层；11.俯冲杂岩体。Ⅰ-西伯利亚板块；Ⅱ-哈萨克斯坦板块

1.2 区域地质构造、岩浆岩

根据卢焕章等人的研究,可将包括阿尔泰在内的新疆北部由南向北即从洋壳到陆壳依次划分为五个地质构造单元,即:Ⅰ前寒武纪基底,Ⅱ前寒武构造单元,Ⅲ早古生代构造单元, Ⅳ中古生代构造单元,Ⅴ晚古生代构造单元。

阿尔泰地区的岩浆岩分布广泛，以海西期侵入岩为主，并有少量印支—燕山期侵入岩。海西早期，在阿尔泰一带，辉绿岩和辉长辉绿岩呈岩脉、岩墙和岩株侵入在中—下泥盆统之中；在卡拉先格尔断裂两侧，以辉长岩为主的基性杂岩体呈岩株、岩脉侵位于泥盆统中。海西中期，辉长闪长岩分布在铁列克—冲乎尔—阿尔泰一线以南，呈岩株侵入在中—下泥盆统中；花岗闪长岩体分布在阿尔泰北部地区，呈岩株侵位于下泥盆统中，另外，该时期的花岗岩岩基和岩株是本区分布最广的侵入岩系，侵入在中—上志留统、下泥盆统和中泥盆统火山—沉积岩系之中。

海西晚期，黑云母花岗岩和辉长花岗岩呈岩株或者岩基侵入在下、中泥盆统和早期的花岗岩体之中，广泛发育着花岗伟晶岩，并伴有稀有金属锂、铍、铌、和钽等矿化。印支—燕山期侵入岩在阿尔泰地区零星分布。

2.矿床地质特征

2.1矿区地质

2.1.1 地层

区内地层出露有古生界、中生界和新生界。古生界分布广泛,主要地层为中、下奥陶统和中、上志留统的混合岩、片麻岩、片岩及少量砂岩、灰岩。震旦系至石炭系为海相沉积,二叠纪开始陆相沉积,中、新生界为陆相沉积,分布范围小。

2.1.2 构造

矿床范围内的构造主要表现为断裂及裂隙构造。断裂、裂隙构造活动可分成矿前、成矿期和成矿期后3 种。

a.成矿前构造走向大致为310°～340°,向南西倾斜,最发育的缓倾裂隙与大致同一走向范围内次发育的陡倾斜裂隙都是成矿前的构造裂隙,即容矿构造裂隙。由于缓陡两组裂隙相交,联合控矿与容矿,才使矿脉呈缓倾的阶梯状产出。

b.成矿期构造最常见的是早期结晶出的矿物或矿带被相对晚期的矿物或矿带所切穿。在伟晶岩演化过程中,由于伟晶岩内部压力平衡而引发的脉动式构造活动,几乎在所有伟晶岩脉内部都可随处见到。如晚期烟灰色石英经常胶结和切穿早期结晶的微斜长石、锂辉石、钠长石、绿柱石等。

c.成矿期后的构造,主要有节理和断裂构造两种类型。节理裂隙分布有走向310～330°,倾向北东,倾角75°;走向55°,倾向南东,倾角60°,这两种裂隙既切穿围岩,也切穿伟晶岩脉。断裂构造主要表现为断层,走向为南北向或北西向的断层为正断层,断层的东盘或2北东盘为上盘,断层的西盘或南西盘为下盘;走向东西的平移断层,其北盘相对东移,南盘相对西移。

2.1.3 岩浆岩

矿区出露有32 个大小不等的超基性岩体,沿可可托海- 青河复背斜呈北西向展布。岩性包括辉石岩、辉长岩、辉长苏长岩、角闪辉长岩及其变质而成的斜长角闪岩等。具有中细粒结构,块状构造。层理不发育,保温性能好,含铁量高和普遍遭受绿泥石化、电气石化等蚀变作用,最有利于稀有金属成矿作用。矿区出露的酸性岩有花岗岩及其脉岩类。

花岗岩类有黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母碱长花岗岩。脉岩有细晶岩、伟晶岩和石英脉。其中黑云母花岗岩分布面积最大,分布在矿床四周,并与矿床外围花岗岩基连为一体。岩脉以花岗伟晶岩脉分布最广,规模最大。其中伟晶岩脉有25 条,包括勘探发现的盲脉14 条。多数伟晶岩脉产于角闪岩及斜长角闪岩中,少数产于结晶片岩和花岗岩中,伟晶脉的形态与规模除个别的如3 号矿脉大而复杂外,其它多数为脉状及板状体。脉内分带性良好,交代作用强烈,富含稀有金属矿物,主要有绿柱石、锂辉石、铌钽铁矿类矿物及铯榴石等。

2.2 矿体特征

区内岩浆岩以海西早—中期花岗岩分布最广泛，海西早期中基性岩体多呈脉体、岩株状产于断裂带附近。矿区范围内仅见呈岩脉产出的石英钠长斑岩、石英斑岩类超浅成小型侵入体。

矿体多呈层状、似层状和透镜体产出(图2-1)，其产状与地层基本一致，矿体长数十米至数百米，宽1~25m不等，一般延深在200m左右，深部有富而厚的育矿体出现。按矿石矿物组合，可以将矿石分为方铅矿一闪锌矿一磁铁矿型、方铅矿一闪锌矿一黄铁矿型、方铅矿一闪锌矿一磁黄铁矿型、方铅矿一闪锌矿一黄铁矿型和黄铁矿型5种矿石类型。

图2-1可可托海铅—锌矿床7线剖面示意图

1一流纹岩;2一流纹质角砾岩。3-流纹质角砾凝灰岩;4一酸性层凝灰岩;5-变质粉砂岩;

6一结晶灰岩; 7一不纯灰岩;8—矿化灰岩;9一矿体

根据不同的矿物组合及结构构造可将三号脉分出十个带(图2-2)。这些带也就是矿化带。从图表中可知，在十个带中，从第I带到第VI带，占脉体总体积94%的是Be、Nb、Ta和Li

矿体。而Rb、Cs矿化主要在第Ⅶ带到第X带，但总储量不大。

2-2 可可托海三号花岗伟晶岩矿脉地质图

1.文象、变文象带

2.糖晶状钠长石带

3.块状微斜长石带

4.白云母石英带

5.叶钠长石-锂辉石带

6.石英-锂辉石带；

7.白云母-钠长石带

8.钠长石-锂云母带

9.石英铯榴石带 10.核部块体石英长石带 11.蚀变辉长石 12.花岗岩脉 13.辉长岩

①文象—变文象伟晶岩带：变化范围1—10m，占整个脉体的17.69%。主要分布在3号脉的下盘，尤其在北部地区更发育。石英与微斜长石交生在一起，形成文象结构。向脉体内部石英颗粒增大，形状从细长变为粒状，并逐步过渡为准文象伟晶岩。钠长石、石英或白云母交代文象或准文象伟晶岩，形成变文象结构；钠长石交代一部分微斜长石成条纹长石。该带稀有金属矿产主要是铍，其矿石矿物是半自形—自形绿柱石（Be3Al2[Si6O18]）。

②糖晶状钠长石带：变化范围1—10m，占整个脉体的15.14%。主要由细粒钠长石及少量石英、白云母、石榴子石、绿柱石、磷灰石组成。为主要的铍矿带。铍主要富集在糖粒状