巴尔喀什湖北岸的Sayak群是一套晚石炭世火山岩-碳酸盐岩-陆源磨拉石建造,不整合覆盖在志留纪—泥盆纪陆源沉积物以及前志留纪的蛇绿岩套之上。上覆与其整合接触的晚石炭世碎屑沉积物,最上部为碳酸盐(矽卡岩型矿床的主要赋矿围岩)。这套碳酸盐岩地层被底砾岩不整合覆盖,其上发育韵律性砂岩-硅质粉砂岩-薄层灰岩和层凝灰岩地层。盆地内的背斜是矽卡岩型矿床的主要控矿构造。Aqshoqy、Zhambas、Kungheisayak、Lebai和Umit岩体侵入沉积-火山岩建造中(图2.28a)。NE走向的岩墙群与Kungheisayak侵入体有关,而切割NE向断裂的岩墙与Umit岩体相关。Umit和Lebai岩体主要由花岗闪长岩-石英闪长岩组成,另外3个岩体主要是英云闪长岩。Kungheisayak 岩体英云闪长岩的年龄为347~307Ma,斜长花岗岩的年龄为314~310Ma。Umit 岩体花岗闪长岩的年龄为 33~304Ma(Kudryavtsev,1996)。
萨亚克地区发育矽卡岩-斑岩型金-钼-铜多金属矿化。主要的矽卡岩化位于Lebai岩体和Umit岩体与碳酸盐岩的接触带。矽卡岩化均以具有相反成分的岩墙群的出现为特征,矿化区内背斜顶部大量交叉出现的断裂和裂隙被渗透性很差的凝灰质粉砂岩所覆盖。这些单个的岩体常呈脉状、席状、带状、管状或不规则状。从侵入体接触部位开始矿体呈带状沿碳酸盐岩地层分布,依次出现:①磁铁矿内带(即花岗闪长岩接触带的外缘):铜-钼矿化、自然金与晚期石榴子石、辉石石榴石矽卡岩化伴生,矽卡岩化的花岗闪长岩内部的微弱矿化与矽卡岩化同时形成;②中带:伴随绿帘阳起石矽卡岩的金-铋-铜矿化;③外带:青磐岩化岩体向未蚀变大理岩-灰岩过渡,以石英-方解石-绿泥石蚀变为主要特征。
萨亚克-I矿床位于Lebai岩体西缘外接触带(图2.28b)。在侵入体与围岩接触边界外1000~500m范围内形成矽卡岩和角岩。在紧靠侵入体接触边界的区域,40~100m厚的灰岩完全变成了矽卡岩(Kudryavtsev,1996)。在侵入体西缘,这个矽卡岩体变成了与围岩平行的席状岩体,而在矽卡岩带边缘,这种席状矽卡岩体又转变成了大理岩和重结晶灰岩。矽卡岩主要是由辉石、石榴子石和长石组成。晚期热液蚀变广泛发育,形成石英-阳起石-方解石-绿泥石组合及青磐岩化。磁铁矿矿体与含绿帘石和阳起石的蚀变同时形成,位于矿体北部。在矽卡岩围岩和磁铁矿围岩中均发育铜-钼-金矿化。赋矿碳酸盐岩地层被一薄层凝灰质粉砂岩-砂岩分隔,被厚层凝灰质粉砂岩-粉砂岩覆盖。闪长玢岩、玄武玢岩及花岗质岩脉穿切矿体。主要的磁铁矿矿体形成于绿帘石-阳起石矽卡岩阶段。铜-钼-金矿化形成于阳起石-石英-方解石-绿泥石矽卡岩阶段。
花岗闪长岩体内部也存在微弱浸染状矿化。矿脉产状陡,深达500m,延伸方向与围岩碳酸盐岩和侵入体的接触边界平行。矿脉中心铜的品位最高,向下倾方向以及边缘逐渐降低。矿体具明显分带性:辉石-长石和辉石-石榴石矽卡岩中含磁铁矿-斑铜矿-黄铜矿,石榴石矽卡岩含辉钼矿-斑铜矿-黄铜矿,阳起石-石英-方解石-绿泥石带以毒砂-钴矿化为主要特征。品位较高的矽卡岩中含钙铁榴石(摩尔含量70%~80%)、钙铝榴石(摩尔含量20%~30%)以及高铁辉石(Seltmann等,2005)。主要矿石矿物包括黄铜矿、磁铁矿、斑铜矿、磁黄铁矿、毒砂以及辉钴矿,少量辉钼矿、白铁矿、黄铁矿、自然金、方铅矿、闪锌矿、银金矿、碲金矿、碲金银矿以及针碲金银矿等。氧化带仅出现在浅部,伴随蓝铜矿、赤铜矿、辉铜矿和臭葱石。金属矿化晚于矽卡岩的形成。最早期的高温辉砷镍矿-毒砂-钴矿物组合出现在温度相对较低的石英-方解石-绿泥石外带。中温硫铜铋矿-黄铜矿-磁黄铁矿组合主要发育在绿帘石-阳起石带,而相对较低温的硫铋铜矿-辉钼矿-黄铜矿矿化却出现在接近高温矽卡岩带内。
图2.28 萨亚克地区地质简图和矿体剖面图
(据Seltmann等,2005)