賽里木湖地區(qū)科克賽銅鉬礦地質(zhì)特征及礦床成因初探

楊碩，馬玉周，伊其安（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，新疆烏魯木齊830001）

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賽里木湖地區(qū)科克賽銅鉬礦地質(zhì)特征及礦床成因初探

楊碩，馬玉周，伊其安
（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，新疆烏魯木齊830001）

摘要：科克賽銅鉬礦位于賽里木湖銅鉛鋅成礦帶，西鄰環(huán)巴爾喀什湖成礦帶，該區(qū)發(fā)現(xiàn)多處中-小型銅鉬礦及鉛鋅礦。科克賽銅鉬礦是近年來發(fā)現(xiàn)的斑巖型銅鉬礦，本次工作劃分4個(gè)礦化帶，圈定21條礦（化）體。對該礦床成因研究后，初步認(rèn)為科克賽銅鉬礦與晚古生代構(gòu)造-巖漿活動關(guān)系密切，是典型斑巖型銅鉬礦，成礦作用發(fā)生于晚石炭—早二疊世的巖漿活動，成礦物質(zhì)來源于加厚下地殼的部分熔融。

關(guān)鍵詞：賽里木湖；科克賽；銅鉬礦；地質(zhì)特征；礦床成因

斑巖型銅礦是世界上最重要的銅礦床類型，約占世界銅總儲量的50%以上[1]。該類礦床具4大特點(diǎn)：1大2貧3易選4露采，并常伴有Mo，Au，Ag等有益元素可綜合利用[2]。西天山賽里木湖地區(qū)是新疆重要的多金屬成礦帶，該區(qū)位于天山-興蒙造山帶西部，是我國重要的斑巖型、矽卡巖型銅（鉬）礦及淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床的重要產(chǎn)區(qū)[3-5]，已發(fā)現(xiàn)的礦床有喇嘛蘇銅礦、北達(dá)巴特銅礦、庫爾尕生鉛鋅礦、新溝鉛鋅礦點(diǎn)、汗吉尕鉛鋅礦點(diǎn)、哈爾達(dá)坂鉛鋅礦點(diǎn)、科克賽銅鉬礦點(diǎn)等。本次西天山賽里木湖地區(qū)銅鉛鋅礦調(diào)查評價(jià)過程中發(fā)現(xiàn)蘇魯庫都克金礦化點(diǎn)、喀臘薩依金礦點(diǎn)、曼托金礦點(diǎn)、果子溝東南磁鐵礦點(diǎn)、艾格木達(dá)坂鋅多金屬礦化點(diǎn)等?新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì).新疆西天山賽里木湖地區(qū)銅鉛鋅礦調(diào)查評價(jià)成果報(bào)告，2013?？瓶速愩~鉬礦區(qū)位于博樂西南20 km處。調(diào)查中對科克賽銅鉬礦礦區(qū)開展詳細(xì)的地球物理和地球化學(xué)工作，對礦體實(shí)施工程控制，確定礦床規(guī)模，并對礦床成因進(jìn)行深入的探討。

1　地質(zhì)背景

1.1區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)大地構(gòu)造位置主體位于博樂地塊，以博爾塔拉大斷裂F1為界，南北分別為賽里木地塊和阿拉套晚古生代陸緣盆地，西南少部分地區(qū)屬博羅科努早古生代陸緣弧[6]。區(qū)內(nèi)出露基底地層有下元古界溫泉巖群、中元古界長城系特克斯群、中元古界薊縣系庫松木切克巖群、上元古界青白口系開爾塔斯群。古生代沉積蓋層主要為中泥盆統(tǒng)汗吉尕組、上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組、下石炭統(tǒng)阿克沙克組、上石炭統(tǒng)東圖津河組及科古琴山組、下二疊統(tǒng)烏郎組、上二疊統(tǒng)鐵木里克組。研究區(qū)巖漿作用較發(fā)育，其中古元古代晚期至晚古生代早期巖漿活動極微弱，大規(guī)模巖漿侵入發(fā)生于海西期，尤其是海西中期，侵入巖分布較廣，以花崗巖類為主。海西中期淺成花崗巖類斑巖體與成礦關(guān)系密切，如達(dá)巴特Cu-Mo礦床銅、鉬礦體產(chǎn)于晚石炭世末—早二疊世早期的流紋斑巖內(nèi)（圖1）[7-8]。

圖1　賽里木湖地區(qū)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig.1 Geological and mineral resources map of Sailimu Lake area 1.前寒武變質(zhì)基底；2.古生代沉積蓋層；3.新生代松散堆積物；4.巖體；5.深大斷裂;6.地質(zhì)時(shí)代(前寒武)；7.礦點(diǎn)位置及編號；8.地名；9.湖泊及名稱；10.礦區(qū)位置

1.2礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于賽里木地塊，為基底隆起區(qū)。大地構(gòu)造位置屬伊犁微板塊北緣賽里木中間地塊汗吉尕坳褶帶和艾舒塔斯隆起帶北部。礦區(qū)出露地層以上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組為主，主要巖性為深灰色薄層粉砂巖、灰褐色含礫粗砂巖、灰色砂巖夾硅質(zhì)巖。礦區(qū)地層以南傾單斜為主，斷裂發(fā)育有2組，一組為呈近EW向逆斷層，一組為NE向的平移斷層?？瓶速愐粠с~鉬礦化明顯受NE向斷裂控制，位于NE向斷裂西側(cè)次一級斷裂帶中。NW向斷裂構(gòu)成區(qū)內(nèi)重要導(dǎo)礦和賦礦構(gòu)造。褶皺構(gòu)造以復(fù)式背斜構(gòu)造為主，受后期斷裂構(gòu)造影響明顯，產(chǎn)狀零亂。礦區(qū)侵入巖主要出露石炭紀(jì)花崗斑巖，巖體規(guī)模較小，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，后期被少量二疊紀(jì)花崗閃長斑巖侵位。銅鉬礦化、金礦化與巖體關(guān)系極密切，礦體主要產(chǎn)于石炭紀(jì)巖體及圍巖地層中（圖2）。

圖2　科克賽銅鉬礦礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Kekesai Cu-Mo deposit1.第四系；2.凝灰質(zhì)砂巖；3.花崗斑巖；4.花崗閃長巖；5.石英脈；6.斷層；7.勘探線及編號；8.探槽及編號；9.鉆孔及編號；10.銅礦體

1.3礦區(qū)地球化學(xué)特征

科克賽銅鉬礦區(qū)圈定1∶5萬地球化學(xué)綜合異常HS-19 1處(圖3)，異常元素組合為Cu、Mo，W，Pb，Zn，Au，As，Ag，Sb，具較典型的斑巖型銅礦地球化學(xué)特征。該異常主成礦元素異常強(qiáng)度較高，異常規(guī)模相對較大，各元素套合關(guān)系密切，屬礦致異常。礦點(diǎn)附近相應(yīng)元素都高出背景值幾倍至幾十倍，主成礦元素最高含量為：Cu 319×10-6、Mo 25.76×10-6、Au 18.88×10-9，與地表礦化一致，表明該區(qū)具尋找斑巖型銅礦的前景。

圖3　科克賽地區(qū)綜合異常剖析圖Fig.3 Synthetic anomaly profile chart of Kekesai area1.托斯庫塔烏組中亞組；2.托斯庫爾塔烏組上亞組；3.石炭紀(jì)花崗斑巖；4.斷裂；5.銅礦點(diǎn)

2　礦床地質(zhì)特征

2.1礦體特征

礦化帶均產(chǎn)于上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組上段蝕變凝灰?guī)r及侵入該組的花崗斑巖中，依據(jù)各礦化體產(chǎn)出的空間位置，劃分了4個(gè)礦化帶，4條礦化帶中共圈定礦化體21個(gè)，達(dá)到工業(yè)品位的礦體有5個(gè)，分別為Ⅰ3、Ⅰ6、Ⅱ3、Ⅱ5、Ⅲ7號礦體。其中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3號礦（化）體位于礦區(qū)西北部，蝕變凝灰?guī)r帶西端。礦體產(chǎn)于黃鐵礦化蝕變凝灰?guī)r中，單礦體長60～100 m，厚度不穩(wěn)定，南北排布，呈脈狀、似層狀產(chǎn)出，NEE走向，與蝕變凝灰?guī)r走向一致，傾向?yàn)镹W向（340°），傾角約70°～72°。礦體與圍巖無明顯界線，銅礦化呈不均勻團(tuán)塊狀分布，由TC16探槽控制，長50～100 m，視厚0.3～1 m，Ⅰ2銅礦化體長100 m，視厚1 m，平均品位0.3×10-2；Ⅰ3銅礦體長100 m，視厚1 m，平均品位0.54× 10-2。僅Ⅰ3號達(dá)工業(yè)品位，其余為低品位礦體。部分礦體屬隱伏礦體或盲礦體，由工程鉆孔控制，如Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3號鉬礦（化）體由ZK0902鉆孔控制（圖4）。

圖4　科克賽銅鉬礦礦體剖面示意圖Fig.4 Orebody section sketch map of Kekesai Cu-Mo deposit1.托斯庫爾他烏組；2.凝灰質(zhì)砂巖；3.花崗斑巖；4.褐鐵礦化/黃鐵礦化；5.孔雀石化/黃銅礦化；6.輝鉬礦化；7.鉬礦體及編號；8.鉆孔位置及編號；9.勘探線及編號；10.產(chǎn)狀

2.2礦石特征

礦石類型可分為浸染狀原生黃銅礦（輝鉬礦）、薄膜狀次生氧化礦兩種，礦石物質(zhì)成分較復(fù)雜，主要金屬礦物有：黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦；脈石礦物主要有石英、綠泥石。蝕變凝灰?guī)r及巖體風(fēng)化后地表呈黃褐色，黃鉀鐵釩蝕變特征明顯，新鮮面晶洞構(gòu)造發(fā)育，見晶形較差的粒狀黃鐵礦和毒砂礦物。礦石結(jié)構(gòu)自形、自形-半自形、半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，碎裂結(jié)構(gòu)，殘余結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造細(xì)脈浸染狀構(gòu)造，星點(diǎn)浸染狀構(gòu)造，稀疏浸染狀構(gòu)造，團(tuán)塊狀構(gòu)造等。

2.3圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)受巖體影響圍巖發(fā)生不同類型的蝕變現(xiàn)象，普遍存在的圍巖蝕變?yōu)榻佋颇富?、高嶺土化、鉀化，次為黃鐵礦化、褐鐵礦化（紅化）、黃鐵絹英巖化、碳酸鹽化，距礦體稍遠(yuǎn)則出現(xiàn)綠簾石化、綠泥石化。隨著圍巖蝕變的增強(qiáng)，銅鉬（金）礦化隨之加強(qiáng)，尤其是圍巖中黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化、高嶺土化愈強(qiáng)的礦體，其含礦性愈好。據(jù)地表礦化蝕變帶的分布情況，圍巖蝕變具分帶性，初步劃分為3個(gè)礦化蝕變帶，由內(nèi)到外分別為：鉀長石化帶（內(nèi)帶）→石英-絹云母化帶（中帶）→硅化或泥化帶（外帶）。

3　礦床成因探討

科克賽銅鉬礦礦體產(chǎn)出于科克賽巖體中，少量產(chǎn)于圍巖凝灰質(zhì)砂巖中，科克賽巖體主體為花崗斑巖，是具典型斑狀結(jié)構(gòu)的酸性淺層小型侵入體?？瓶速悗r體規(guī)模小，出露面積不大，僅為0.16 km2，巖體形態(tài)為巖株?duì)?，一般認(rèn)為巖株、巖筒狀對成礦有利，銅礦化多集中在巖體頂部，深部以鉬礦化為主。礦床受斷裂-構(gòu)造控制，呈帶狀分布，礦體通常受次級構(gòu)造控制明顯，如巖體與圍巖中的微裂隙控制。礦床的圍巖蝕變很發(fā)育，具明顯的規(guī)律性水平和垂直分帶現(xiàn)象，從中心向外可分為鉀長石化帶、石英-絹云母化帶、硅化或泥化帶，礦體主要產(chǎn)于黃鐵絹英巖化帶中。礦石多具細(xì)脈浸染狀構(gòu)造，礦石品位較低，但礦化均勻，礦石以黃銅礦和輝鉬礦為主，Cu，Mo為主要可利用元素，同時(shí)伴生有少量金礦化現(xiàn)象。據(jù)以上礦床地質(zhì)特征來看，花崗斑巖成礦作用明顯，科克賽銅鉬礦在時(shí)間上、空間上、成因上均與科克賽巖體有關(guān)，具典型斑巖型礦床的地質(zhì)特征?？瓶速惖V床與世界上典型的斑巖型銅（鉬）礦床有許多相似之處，如多位于板塊接觸帶附近等，可與之對比（表3）[9-22]。

目前，對科克賽巖體的時(shí)代認(rèn)識尚未統(tǒng)一，因此對于科克賽銅鉬礦床成礦時(shí)代認(rèn)識也不一致。張玉萍等認(rèn)為科克賽巖體主體為花崗閃長斑巖，二長花崗斑巖侵入其中，花崗閃長斑巖SHRIMP U-Pb測年結(jié)果為（317±6）Ma[23]；謝洪晶等認(rèn)為科克賽巖體以花崗閃長斑巖為主，侵入其中的是少量石英閃長玢巖，在花崗閃長斑巖獲得LA-ICP-MS U-Pb年齡值為（299.9±0.61）～（301±0.84）Ma[24]；朱田明等認(rèn)為科克賽巖體巖石類型為二長花崗斑巖，其鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為（301.9±1.8）Ma[25]；張東陽等獲得科克賽花崗斑巖和花崗閃長斑巖鋯石LAICP-MS U-Pb年齡分別為（305.5±1.1）Ma和（288.7±

科克賽銅鉬礦與花崗斑巖關(guān)系密切，含礦地質(zhì)體與斑巖體的分布具對應(yīng)關(guān)系，已圈定的銅鉬礦（化）體均分布于斑巖體及圍巖接觸帶上，斑巖體是主要成礦母巖，成巖成礦應(yīng)屬同源。對科克賽巖體地球化學(xué)特征研究表明，巖石具埃達(dá)克質(zhì)巖的特征[25]，雖然并非所有埃達(dá)克質(zhì)巖都能成礦，但埃達(dá)克質(zhì)巖與斑巖型銅鉬礦床有密切關(guān)系，對尋找斑巖型礦床有重要指示意義?？瓶速悗r體屬高Sr低Y型花崗巖[29]，巖漿可能是在高壓下形成，深度大于40 km，來源于加厚下地殼的底部。同時(shí)，科克賽巖體Sr-Nd同位素的研究表明，具較低的鍶初始比值和較高的釹初始比值[25]，與中國多數(shù)斑巖型礦床容礦斑巖的鍶初始比值為0.704～0.709的特征相一致[30]，多與EMI的初始鍶接近，源區(qū)應(yīng)為新增生的地殼。1.5）Ma（尚未發(fā)表）。本次工作認(rèn)為花崗斑巖為科克賽巖體主要巖石類型，后期侵入花崗閃長斑巖，成礦作用與花崗斑巖結(jié)晶年齡大致相同。綜合前人對巖體年代的研究，科克賽銅鉬礦成礦作用應(yīng)發(fā)生于晚石炭—早二疊世，研究表明該時(shí)期西天山地區(qū)處于古亞洲洋閉合，主碰撞造山末期及之后的后碰撞初期階段[26-28]。

表1　科克賽銅鉬礦床與典型斑巖銅礦床對比Table 1 Contrast of Kekesai copper deposit and the typical porphry copper deposit

4　結(jié)論

新疆賽里木湖地區(qū)科克賽銅鉬礦與科克賽巖體關(guān)系密切，具典型斑巖型銅鉬礦的礦床地質(zhì)特征。成礦作用發(fā)生于晚石炭—早二疊世，成礦構(gòu)造背景為古亞洲洋閉合，陸陸碰撞末期及后期碰撞環(huán)境?？瓶速悗r體具埃達(dá)克質(zhì)巖特征，成巖與成礦同源，成礦物質(zhì)來源于加厚下地殼的部分熔融?？瓶速愩~鉬礦位于環(huán)準(zhǔn)噶爾斑巖銅礦帶，西鄰環(huán)巴爾喀什湖斑巖銅礦帶，同屬中亞成礦域，理論上具較好成礦背景，已發(fā)現(xiàn)喇嘛蘇、北達(dá)巴特等多處礦點(diǎn)。Cu、Au等親銅元素一般存在地幔中，下地殼Mo豐度較高，對Cu，Au成礦不利，科克賽巖體的源區(qū)為加厚下地殼的部分熔融，因此后期工作可加強(qiáng)巖體深部鉬礦的尋找。

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Key word:Sailimu Lake;Kekesai;Cu-Mo deposit;Geologic characteristic;Genesis of ore deposit

Geological Characteristics and Genesis of Kekesai CopperMolybdenum Deposit in Sailimu Lake Area, Xinjiang

Yang Shuo,Ma Yuzhou,Yi Qian （Geological Research Academy of Xinjiang,Urumqi,Xinjiang,830000,China）

Abstract:Kekesai Cu-Mo deposit is located in the Sailimu Lake Cu-Pb-Zn metallogenic belt,West of Ring Lake Balkhash metallogenic belt,many medium-small scale Cu-Mo deposit and Pb-Zn deposit had been found in this area.Kekesai Cu-Mo deposit is a porphyry-type deposit that has been found in recent years.It has been divided into four mineralized belt and twenty-one orebody according to our works.Through our study and analysis on Kekesai Cu-Mo deposit,we make a preliminary conclusion that Kekesai is a typical porphyry-type copper molybdenum deposit which closely relate with late Paleozoic tectonic-magmatic activities.Mineralization occurred in the late Carboniferous to early Permian magmatic activity,and the sources of ore-forming materials derived from the partial melting of the thickened crust.

作者簡介:第一楊碩（1988-），男，湖北宜昌人，2011年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)學(xué)專業(yè)，從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作

收稿日期:2015-09-20

修訂日期:2015-11-08;作者E-mail:997783479@qq.com

中圖分類號:P618.41；P618.65

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號：1000-8845(2016)01-124-05

項(xiàng)目資助：新疆西天山賽里木湖地區(qū)銅鉛鋅礦調(diào)查評價(jià)項(xiàng)目(1212010880201)資助