新疆某銅多金屬礦巖石類型及礦床成因探討

王彥周（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊 烏魯木齊　830011）

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新疆某銅多金屬礦巖石類型及礦床成因探討

王彥周
（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊 烏魯木齊830011）

摘要本文在礦區(qū)地質(zhì)部分簡述了早泥盆世島嶼環(huán)境下海底噴發(fā)的火山巖建造，巖漿巖空間分布與構(gòu)造的關(guān)系；不同類型的巖石中主要成礦元素富集特征及礦物組合。在礦床地質(zhì)部分從礦體賦存狀態(tài)、礦物共生組合、礦體形態(tài)產(chǎn)狀、圍巖蝕變等方面得出，海底火山噴流塊狀硫化物經(jīng)巖漿期后熱液充填交代而成的銅、鋅多金屬礦床成因的結(jié)論。

關(guān)鍵詞中-酸性火山巖中-酸性巖漿巖塊狀硫化物熱液充填交代多金屬礦

1　地理位置與交通

1.1地理位置

勘查區(qū)屬典型的沙漠干旱氣候，年降水量僅為數(shù)毫米，夏天地面溫度可達50℃，冬天最冷可達零下20℃。每年3月～5月為風(fēng)季，最大風(fēng)力可達13級。

1.2交 通

新疆天山支脈覺羅塔格山中段，吐魯番-哈密盆地邊緣，行政區(qū)劃屬新疆哈密市管轄，地理坐標：東經(jīng)91°北緯42°，屬中低山區(qū)，海拔700 m左右。

2　以往工作情況

⑴勘探區(qū)地處戈壁邊緣，自然地理條件差，工作程度較低，目前比較系統(tǒng)的有新疆地質(zhì)局1988年正式出版的康古爾塔格幅1∶20萬地質(zhì)圖、礦產(chǎn)圖及說明書。1988年由國家305項目完成了康古爾塔格幅1∶20萬低密度化探，其銅、鉛、鋅鈷等元素的綜合異常指示出在勘查區(qū)內(nèi)具有尋找中大型銅多金屬礦的前景。

⑵在布格重力異常圖上，勘查區(qū)處于覺羅塔格東南局部重力高異常部位，其相對異常約25×10-5m/ s2。反映勘查區(qū)深部存在高密度地質(zhì)體。

從航磁資料分析，勘查區(qū)位于北西向長條形高磁異常的南東延長部位，該長條形高磁異常走向長達50 km，兩側(cè)為負磁異常，反映了巖漿巖浸入帶異常。

3　區(qū)域地質(zhì)

3.1大地構(gòu)造位置

勘查區(qū)位于準噶爾-哈薩克斯坦與塔里木兩板塊之間，艾比湖-阿其克庫都克-星星峽板塊邊界以北的西起伊林哈比尕，東經(jīng)哈密大南湖至頭蘇泉火山島弧的向南突出部位。

3.2區(qū)域構(gòu)造特征

在艾比湖-阿其克庫都克-星星峽板塊深大斷裂以北，吐-哈基地拗陷盆地以南，自北至南的三條深斷裂依次為大草灘深斷裂、克孜爾卡拉薩依深斷裂和北西向覺羅塔格深斷裂。

圖1　1∶20萬區(qū)域地質(zhì)簡圖

3.3區(qū)域巖漿巖分布

自北至南的三條深斷裂將區(qū)域分割成三個不同的沉積—巖石單元。

在大草灘深斷裂北側(cè)，早泥盆世海相火山巖，火山碎屑巖發(fā)育，總體上屬鈣性-鈣堿性巖石系列，主要巖性有安山玢巖、細脈浸染型黃鐵礦化角斑巖、玄武巖、玄武玢巖，成因上屬低鈉拉斑玄武巖，與該火山巖呈侵入接觸的是華力西早期第一侵入次的石英閃長巖、二長花崗巖、花崗斑巖和霏細斑巖等。

在大草灘深斷裂與克孜爾卡拉薩依深斷裂之間，為一套陸相中酸性火山巖，火山碎屑巖建造，與該火山巖呈侵入接觸的是華力西中期第二次侵入的二長花崗巖。

在克孜爾卡拉薩依深斷裂與覺羅塔格深斷裂之間，為一套海相硅質(zhì)-火山碎屑巖建造，其次為陸相中酸性火山巖及火山碎屑巖，與之呈侵入接觸的是華力西中期第二侵入次的斜長花崗巖、二長花崗巖和第三侵入次的花崗巖、文象花崗巖。

在覺羅塔格深斷裂以南為一套海相陸源碎屑巖，夾少量火山碎屑巖的類復(fù)理石建造，由于靠近南側(cè)的塔里木陸殼邊界，區(qū)域動力變質(zhì)作用的片理化極為明顯。

4　礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)位于大草灘深斷裂北側(cè)，該斷裂近東西走向，向南傾斜。

4.1礦區(qū)地層

卡拉塔格組（D1k）

未見頂

下泥盆統(tǒng)卡拉塔格組：厚度（m）

15.淺灰色霏細斑巖 87.7 m

14.陽起石化安山質(zhì)安斑巖、石英輝石安山玢巖226 m

13.灰綠色凝灰熔巖34.8 m

12.深灰色石英霏細斑巖夾安山質(zhì)英安斑巖282.3 m

11.灰綠色綠泥石化凝灰熔巖 80.3 m

10.暗灰綠色蝕變含角礫晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r164 m

9.灰綠色霏細斑巖100.6m

8.淺灰綠色含角礫凝灰熔巖夾杏仁狀玄武玢巖172.2 m

7.灰綠色綠簾石化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r 32.7 m

6.綠灰色綠簾石化熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r 78.5 m

5.暗灰綠色角礫弱熔結(jié)凝灰?guī)r夾綠簾石化熔結(jié)凝灰?guī)r 98，1 m

4.灰綠色陽起石-綠簾石化含角礫凝灰熔巖85.8 m

3.暗灰綠色含銅、黃鐵礦陽起石化英安斑巖95.2 m

2.灰黃色絹云母化凝灰熔巖 13.6 m

1.暗灰綠色含角礫強云母化英安斑巖6.8 m

～～～～～～～～～侵入～～～～～～～～

為華力西早期細粒石英閃長巖

該組地層為島嶼環(huán)境下，海底火山噴發(fā)的一套中性-酸性粗火山碎屑巖夾角斑巖、石英角斑巖建造。

4.2礦區(qū)構(gòu)造

大草灘深斷裂北側(cè)的北西向“入”字型分支斷裂控制著火山巖，浸染狀型黃鐵礦化角斑巖帶的分布和巖漿巖體的展布。軸向北西全由火山巖組成的不對稱箱形向斜構(gòu)造對成礦的控制作用目前尚不清楚。

4.3礦區(qū)巖漿巖分布

⑴ 華力西早期第一侵入次石英閃長巖。細粒粒狀半自形結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由斜長石、角閃石和少量石英、鉀長石、黑云母等組成。

⑵ 華力西早期第二侵入次二長花崗巖。細?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石主要由斜長石、鉀長石、石英和少量黑云母、角閃石組成。

⑶ 華力西早期第三次侵入肉紅色花斑巖。文象結(jié)構(gòu)，細?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石主要由鉀長石、斜長石、石英和綠泥石等組成。

在以上礦物組合方面，石英閃長巖和花斑巖分別為磁鐵礦-鋯石-磷灰石型和磁鐵礦-鋯石型。只有二長花崗巖為磁鐵礦-黃鐵礦型。

5　礦床的地質(zhì)特征

5.1礦體的賦存狀態(tài)

礦區(qū)內(nèi)北西向的斷層對銅礦的成礦有明顯的控制作用。北西向斷層走向330°～320°，傾向50°～60°。礦區(qū)內(nèi)銅鋅礦化主要受數(shù)條平行的北西斷層控制，致使礦體的平面投影為一長軸為北西向的橢圓。礦體上盤主要為安山巖、安山玢巖，礦體下盤主要是一些弱硅化的凝灰?guī)r。礦體賦存在火山角礫巖中。

5.2礦體形態(tài)產(chǎn)狀及與角斑巖的關(guān)系

瞬變電磁法（TEM）在低磁區(qū)實施，根據(jù)TEM測量結(jié)果，在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個呈北西-南東展布的面積約1.5 km2的低阻帶，此低阻帶與地表細碧角斑巖帶的方向一致，北西向斷層走向330°～320°，傾向50°～60°，從北西向南東側(cè)伏，從北西向南東埋藏深度逐漸增大。

5.3礦石礦物、脈石礦物的共生組合

按礦體產(chǎn)狀、礦物組合及圍巖蝕變特點，礦區(qū)內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的礦化可分為以下幾種類型。

5.3.1塊狀硫化物型銅-鋅-金礦石

礦體以富硫化物為特征，一般硫化物的含量超過60%，有的達90%以上。硫化物成分較為簡單，主要為黃鐵礦、閃鋅礦，次為黃銅礦。從目前已有見礦鉆孔的情況來看，塊狀硫化物礦體的上部以富閃鋅礦為特點，塊狀硫化物礦體的下部則以銅礦化為主。但富鋅的礦石金含量較高。

塊狀硫化物礦體的厚度有很強的規(guī)律性。由北西向南東其厚度有明顯增大的趨勢。

5.3.2陡傾斜脈狀銅礦石

礦石礦物較為簡單，以黃銅礦為主，偶見少量閃鋅礦（小于1%），礦體為北西-南東展布的陡傾斜脈狀礦帶，長300～400 m，寬60～150 m。單脈厚一般0.5～6 m。此類礦體含銅較富，但用鉆探方法難于控制，故采用坑道來控制該類礦體的產(chǎn)狀。

從目前沿脈及穿脈坑道揭露的情況來看，該類礦脈為陡傾斜（75°～80°），傾向東南。由于該類礦體含銅較高，且礦石礦物成分簡單，具較高的經(jīng)濟價值。其重要性次于塊狀硫化物礦體類型。

5.3.3網(wǎng)脈狀黃銅-石英脈型

該類型銅礦化以2～5 cm厚的含銅網(wǎng)脈為特征，脈石礦物為石英，金屬礦物主要為黃銅，次為黃鐵礦，由于該類礦化僅在少數(shù)鉆孔的深部見到，其工業(yè)價值尚不明了。

5.3.4含硫化物火山角礫巖型

此類礦化類型在大多數(shù)鉆孔中均見到。海相火山角礫巖中含一定數(shù)量（5%～10%）的富硫化物角礫，以富黃鐵礦的角礫為主，次為黃銅礦及閃鋅礦角礫。該類礦化往往產(chǎn)在塊狀硫化物礦體上部及邊部，銅、鋅及金的品位一般為礦化級（Cu 0.1%～0.3%、Zn 1%～3%、Au 0.1～0.5 g/t），只能在開采富礦時綜合利用。

6　圍巖蝕變

礦區(qū)的圍巖蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、葉臘石化、高嶺土化及綠簾石化。硅化/黃鐵礦化主要發(fā)生在火山角礫巖中，形成面型蝕變。該類蝕變在地表形成黃色（富硫磺）、黃褐色至黑褐色的十分引人注目的顏色。若不作鏡下觀察，易誤認為斑巖銅礦特有的黃鉀鐵礬化。綠泥石化主要出現(xiàn)在成礦前斷層（即成礦通道）兩側(cè)，特別是其上盤的主要蝕變。綠泥石化帶在脈狀礦體兩側(cè)可達數(shù)十米寬，并伴有星點狀黃鐵礦（自形程度高）產(chǎn)出。該類蝕變?yōu)樗嵝詿嵋簩Π采劫|(zhì)圍巖的交代產(chǎn)物。原巖中的鉀、鈉及部分鈣被帶走，在上部形成碳酸鹽及明礬石類礦物的沉淀，具淺層熱液蝕變的特征。熱液中的水、硫、氯加入圍巖，形成大量的綠泥石及黃鐵礦。葉臘石化分布在更靠熱液通道的兩側(cè)，為熱液更強的酸性淋濾的產(chǎn)物，表現(xiàn)為鈣、鎂、鐵離子的大量帶出。在熱液通道的中心部位，常形成數(shù)米乃至20～30 m寬（鉆孔中假厚度）的泥化帶，主要礦物為高岺石。此種蝕變?yōu)閺娏宜嵝粤転V的產(chǎn)物。

與銅礦化直接有關(guān)的蝕變主要為硅化。此種硅化的溫度高于黃鐵化期的硅化，后者主要表現(xiàn)為低溫的玉髓。

7　礦床成因

在石英閃長巖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)有晚期的花崗巖脈，綠簾石石英脈充填裂隙外，在火山巖內(nèi)則沒有發(fā)現(xiàn)，浸染型黃鐵礦化角斑巖帶，沿石英閃長巖體北東側(cè)接觸面展布，陽起石化-綠簾石化較為明顯外，在大片火山巖分布區(qū)，面狀熱液蝕變并不明顯?；鹕匠梢驂K狀硫化物主要賦存于火山角礫巖中，在其下盤的凝灰?guī)r中并未發(fā)現(xiàn)裂隙成礦通道。塊狀硫化物熱液含礦石英脈充填、交代、并伴有明顯的硅化。

塊狀硫化物角礫中的黃鐵礦多為細粒或粒狀結(jié)構(gòu)，也可見粗粒黃鐵礦的自形晶體；礦體上盤多為安山巖、安山玢巖，圍巖有明顯的綠簾石化、綠泥石化、硅化、葉臘石化；巖漿巖與火山巖的化學(xué)成分的一致性和密切的空間關(guān)系說明兩者同源；石英閃長巖體接觸面北東側(cè)的細粒黃鐵礦化角斑巖帶中的熱液蝕變，巖體的展布方向和脈狀、網(wǎng)脈狀礦體的存在及其上盤中較強的圍巖蝕變，說明它不僅提供了熱源，也是部分成礦物質(zhì)的來源。

綜上所述，該礦系海底火山噴流塊狀硫化物經(jīng)巖漿熱液充填交代的復(fù)合成因的銅、鋅多金屬礦床。

參考文獻

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［3］錢桂蘭，張?？?，屈建余，等.普通物探.

收稿：2015-12-31

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.03.008