可可托海花岗伟晶岩矿床.docx

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可可托海花岗伟晶岩矿床

可可托海花岗伟晶岩矿床

一、区域地质背景

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，离哈萨克斯坦板块和西伯利亚板块的缝合线不远（图3－1）。

本区出露地层有奥陶系、泥盆系和石炭系的黑云母石英片岩、二云母石英片岩、十字石黑云母片岩和变粒岩（图3－2）。

区内侵入岩为海西期的黑云母花岗岩、二云母花岗岩和辉长岩。

图3－1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

本区出露地层有奥陶系、泥盆系和石炭系的黑云母石英片岩、二云母石英片岩、十字石黑云母片岩和变粒岩（图3－2）。

区内侵入岩为海西期的黑云母花岗岩、二云母花岗岩和辉长岩。

可可托海矿区面积近7km2，其中有11条含矿伟晶岩。

图3－2可可托海伟晶岩分布图（据卢焕章等，1996）

1.第四系；2.石炭系火山沉积岩及砂岩；3.泥盆系砂岩、灰岩及火山沉积岩；4.奥陶系砂岩、板岩及页岩；

5.白云母花岗岩和二云母花岗岩（γ5）6.斑状黑云母花岗岩（γ43）7.黑云母花岗岩及花岗岩（γ43）8.伟晶岩区9.主断层

可可托海矿区面积近7km2，其中有11条含矿伟晶岩。

可可托海三号脉是其中最大的并且有Li、Be、Nb、Ta、Rb和Cs矿化。

三号伟晶岩脉侵入于角闪辉长岩中，并且切过花岗岩岩脉。

在三号伟晶岩脉下面存在着花岗岩，推测该花岗岩可能是伟晶岩的母岩。

二、矿区地质特征

1、地层和构造

新疆阿尔泰晚古生代火山岩分布区属于西伯利亚板块西南缘的泥盆纪—石炭纪火山弧、弧后盆地及早古生代陆源构造活动带；而准噶尔北缘地区的晚古生代火山岩分布地区属于哈萨克斯坦—准噶尔板块北缘的晚古生代岛弧带；两者之间被近EW向的掐尔斯克、玛因鄂博—布尔根板块缝合构造带所分割（图3—3），该缝合带在中国境内的北界为克慈加尔—锡泊渡—富蕴—玛因鄂博断裂，南界为柯克森套—沙尔布拉克—阿拉图拜断裂。

而阿尔泰三号脉走向3100，倾向南西，倾角上部近900，下部为100－250。

即由上部筒状的岩钟体和下部缓倾斜矿脉两部分所组成，岩钟体出露地表长为250m，短径为150m（图3－3），呈椭圆柱状，缓倾斜矿体赋存在地下200－500m处，走向长2000m，沿倾斜延伸1500m，厚20－60m。

图3—3阿尔泰地区地质略图

2、岩浆岩

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。

三、矿床地质特征

1、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3-4），其产状与地层基本一致，矿体长数十米至数百米，宽1~25rn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3—4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3－3，）。

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。

图3－3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钠长石集合体中，尤其在白云母（1—2%）-石英（<1%）-钠长石（85—92%）组合里更富集，可形成矿巢（往往磷灰石含量亦高）。

③块状微斜长石带：

变化范围1—35m，占整个脉体的17.94%。

主要由微斜长石构成，含石英5—20%。

二者构成粗粒（准）文象结构（发育在下部）。

本带含有少量绿柱石，锂辉石、钽锰矿、锆英石等稀有元素矿物，一般不具工业意义。

④白云母-石英带：

宽4—13m，占整个脉体的20%。

主要由白云母、石英和少量钾长石、钠长石组成；副矿物有电气石、磷灰石、石榴石。

铍、铌、钽矿化与白云母-石英集合体关系密切。

⑤叶钠长石-锂辉石带：

变化范围3—30m，占整个脉体的14.77%。

叶钠长石（叶长石）是呈叶片状产出的钠长石。

本带主要由叶钠长石、锂辉石、石英、白云母组成。

主要开采Li、Nb、Ta矿产。

矿石矿物为锂辉石、铌钽锰矿及富碱绿柱石。

⑥石英-锂辉石带：

宽3—15m，占整个脉体的8.74%。

矿物组成与叶钠长石-锂辉石带相似，只是叶钠长石含量降低，石英含量增加（含量40—60%）。

⑦白云母-薄片状钠长石带：

宽3—7m，占整个脉体的3.27%。

主要由薄片状钠长石和鳞片状白云母组成，有少量微斜长石和石英。

该带富含Rb（主要分散在白云母内）、Cs（铯榴石、白云母、绿柱石）、Ta（钽锰矿、富钽铀细晶石）和Hf。

⑧钠长石-锂云母带：

宽3—7m，占整个脉体的0.08%。

主要由钠长石和锂云母组成，还有少量石英、微斜长石及锂辉石。

主要矿产是Rb、Cs、Nb、Ta。

⑨核部块状微斜长石及石英带：

宽5—40m，占整个脉体的0.51%。

主要由微斜长石和石英组成。

位于脉体核部，矿物成分简单。

Rb、Cs具工业意义。

石英纯度达99.9%。

3、矿石的结构和构造

2、矿石特征

通过对实验室可可托海花岗伟晶岩矿床5块矿石的实习鉴定以及资料的查询，可大致了解此矿床中矿石的组成（矿石矿物和脉石矿物）、矿石类型、结构构造。

1.辉长石粒状结构，块状构造。

暗绿色矿物为辉石，粒度2-5mm，约占60%，白色矿物为斜长石约占40%。

2.钠长石-锂云母带伟晶结构和细粒结构，块状构造。

主要矿物有锂云母，石英和钠长石。

石英，他形，油脂光泽，断口贝壳状，占55%。

锂云母，紫红色，丝绢光泽。

细粒结构，占35%。

钠长石，乳青色，油脂光泽，占10%。

3.白云母-石英带可见白云母呈脉状分布在石英之中，白云母粒度较大，占40%。

石英呈它形，较破碎，占60%。

4.块状微斜长石带乳白色，巨晶结构，块状构造，矿物粒径>5cm。

主要矿物为微斜长石。

本带含有少量锂辉石、钽锰矿等稀有元素矿物。

5.石英-锂辉石带块状构造，含叶钠长石、石英、锂辉石。

叶钠长石呈乳青色，可见两组解理，油脂光泽，占56%。

石英具油脂光泽，贝壳状断口，占40%。

锂辉石呈灰黑色零散分布在石英与叶钠长石中，占4%。

6.叶钠长石-锂辉石带块状构造，含叶钠长石、斜长石、石英、锂辉石等。

钠长石呈乳青色，可见两组解理，油脂光泽，占65%。

斜长石，粉红色，可见两组解理，斜长石部分风化呈朱红色，硬度低，占15%。

石英他形，占12%。

锂辉石，灰黑色，可见一组解理，分布与其他三种矿物中，占8%。

可可托海矿床矿石矿物组成成分较为简单，主要为黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿和闪锌矿。

脉石矿物则主要为石英、微斜长石、斜长石、白云母、锂云母、锂辉石、透辉石、黑云母、角闪石、绿帘石等。

可可托海的伟晶岩早结构和构造方面基本上能代表所有伟晶岩的结构和构造。

在此处，主要的结构有以下几种：

（1）巨晶结构：

常由长石、石英、云母及其他的一些矿物的巨大晶体组成，这些矿物的晶体大小一般为10cm以上，比如XJ—4此矿物的颗粒很大。

（2）文象结构：

主要有长石和石英共生。

（3）粗粒结构：

主要由石英、长石组成。

有时候含有白云母和绿柱石。

如XJ—11。

颗粒大小在1—10之间。

（4）细粒结构：

主要有石英、斜长石、和微斜长石组成，为半自形或者它形粒状结构。

含有少量和其他矿物。

颗粒大小一般小于1cm。

四、成矿条件和成因分析

1、物理化学条件

（1）温度：

由于伟晶岩形成的长期性和复杂性，因此形成时的沮度交化范圈很大。

我国新疆阿尔泰某伟晶岩形成温度为553-465。

（2）压力:

伟晶岩矿床形成的深度是较大的，深度小的近地表带和浅成带不利于伟晶岩的形成。

2、岩浆岩条件

花岗伟晶岩在成因上和空间上都与花岗岩类侵入体有关，它们主要形成于各时代的地槽褶皱带中，它们主要也是古老造山期的产物，围岩都是太古代和早中元古代的巨厚地擂摺皱系。

由于地壳运动的多旋回性，因此伟晶岩也往往具有多

时代性，阿尔泰地区伟晶岩，可分为海西期、印支期和燕山期，但主要成矿期属海西期。

3、地质构造条件

伟晶岩在空间分布上，明显地受地质构造的控制，如地抽一褶皱带、古地块边缘断裂带，不同构造单元的结合地段等，形成断续延伸几十公里到几百公里以上，宽几公里到。

在伟最岩带内，伟晶岩的分布是不均匀的，一些地段稀少，而另一些地段则较集中。

伟晶岩成群出现的地段，构成伟晶岩矿田。

伟晶岩矿田的分布，受到次一级构造的控翻。

这与区域构造的发展状况及其地质特征有关。

例如背斜的轴部、花岗岩体与变质岩的接艘带，不同时代地层的接触带，以及各种断裂带等。

在伟晶岩矿田内，所有的伟晶岩，都与同一浸入体或同时侵人的不同岩体有关，即它们都来源于同一岩浆源，并且墓本上是在同一时期内形成的。

更次一级的断裂构造，则为伟晶岩脉所充填，它们是次级构造的伴生体系，例如羽状裂隙、帚状裂隙、围岩的片理、岩体内部的次生裂隙等。

这些构造的性质及组合特点，对伟晶岩的形态、规模及含矿性都具有很大的影晌。

4、围岩条件

伟晶岩矿床主要产生在强烈摺皱带和花岗岩侵人体发育的地区。

因此伟晶岩矿床的围岩经常是区域变质的岩石，围岩的物理性质对伟晶岩的发育程度、性质和封闭条件的好坏具有一定影响，而这些条件又直接关系到伟晶岩的形态、规模和结晶作用的完善程度。

围岩的化学成分对变质成因的伟品岩的影响比岩浆作用成因的伟晶岩要大得多。

中国地质大学（武汉）

矿床学实习三

学院:

资源学院

专业:

资源勘查工程

题目:

可可托海花岗伟晶岩矿床

班级:

021091

姓名:

杨鹏

学号:

20091000752

指导教师:

吕新彪