卡拉蓋雷銅金鈷礦隱爆角礫巖地質(zhì)特征及控礦與礦作用

張 榮

(天津華勘礦業(yè)投資有限公司)

卡拉蓋雷銅金鈷礦隱爆角礫巖地質(zhì)特征及控礦與礦作用

張 榮

(天津華勘礦業(yè)投資有限公司)

西南天山巖漿活動頻繁，具有多期次巖漿活動特征。新疆昭蘇縣卡拉蓋雷銅金鈷礦區(qū)環(huán)狀斷裂與菱形斷裂發(fā)育，區(qū)內(nèi)發(fā)育的隱爆角礫巖筒為火山活動的產(chǎn)物，具有良好的成礦機(jī)制和控礦作用。結(jié)合相關(guān)地質(zhì)工作成果，分析了區(qū)域成礦地質(zhì)背景及礦床地質(zhì)特征，并對該礦區(qū)隱爆角礫巖筒的巖石特征、地球化學(xué)特征進(jìn)行了討論，在此基礎(chǔ)上對隱爆角礫巖的控礦與成礦作用進(jìn)行了討論，認(rèn)為隱爆角礫巖體為成礦提供了有利的成礦空間和物質(zhì)來源。上述分析為在該區(qū)尋求找礦突破提供了新的線索。

銅金鈷礦 隱爆角礫巖 巖石特征 地球化學(xué)特征 成礦空間 找礦突破

昭蘇縣卡拉蓋雷銅金鈷礦位于新疆西天山伊犁微板塊之伊犁裂谷帶南緣[1]，那拉提構(gòu)造帶境內(nèi)西段。區(qū)內(nèi)出露的地層由新至老依次為新生代第四系，下石炭統(tǒng)阿克沙克組的中—酸性凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖夾鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖、碳質(zhì)泥巖、褐煤及灰色生物碎屑灰?guī)r、鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖夾酸性凝灰?guī)r等，下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組的中—酸性凝灰?guī)r、安山玢巖、流紋斑巖夾凝灰質(zhì)砂巖、灰?guī)r等，上志留統(tǒng)巴音布魯克組的淺變質(zhì)綠片巖系及中元古代那拉提群的花崗質(zhì)混合片麻巖、斜長角閃巖、含石墨石榴子石石英微晶片巖、陽起石片巖、白云石英黑云斜長微晶片巖及花崗閃長質(zhì)糜棱巖等。區(qū)域內(nèi)巖漿巖分布廣泛，且為多期次侵入，有元古代片麻狀花崗巖和元古代超鎂鐵巖，華力西期鉀長花崗巖、二長花崗巖、霏細(xì)斑巖等[2-5]。區(qū)域構(gòu)造以NE、近EW向為主，構(gòu)成了區(qū)域的主體構(gòu)造格架，NW向構(gòu)造次之。為進(jìn)一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦工作，本研究結(jié)合相關(guān)地質(zhì)工作成果，對區(qū)內(nèi)隱爆角礫巖地質(zhì)特征及其控礦、成礦作用進(jìn)行探討。

1 礦床地質(zhì)特征

經(jīng)槽探、坑探、鉆探等探礦工程控制，礦區(qū)共圈定了9條工業(yè)礦體，由南至北編號依次為Ⅴ-1#、Ⅴ-2#、Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅵ#、Ⅲ#、Ⅶ#、Ⅶ-1#、Ⅳ#，3條表外礦體，編號依次為⑧、⑨、⑩。礦體呈筒柱狀、脈狀、透鏡狀近平行分布，受NWW向片理化帶控制礦體NWW向展布，集中分布于2#～3#勘探線間，分布范圍東西長約240 m，南北寬約250 m(圖1)，垂向控制深度約530 m(圖2)。礦區(qū)礦石主要賦存于隱爆角礫巖、石英電氣石脈及片理化蝕變凝灰?guī)r中，對應(yīng)的礦化類型為隱爆角礫巖型、石英電氣石脈型，呈筒柱狀、透鏡狀、脈狀分布。礦石礦物主要為黃銅礦、輝銅礦、鈷毒砂、輝鈷礦及斑銅礦，同時含有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂、褐鐵礦等金屬礦物；脈石礦物主要有石英、電氣石、方解石、綠泥石以及絹云母等，呈他形不等粒結(jié)構(gòu)、半自形—他形粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，稠密浸染狀、網(wǎng)脈—稠密浸染狀、小型團(tuán)塊狀、角礫狀構(gòu)造。

2 隱爆角礫巖地質(zhì)特征

隱爆角礫巖呈扁柱狀隱伏發(fā)育于礦區(qū)中部，經(jīng)鉆孔、坑道等探礦工程揭露，其平面形態(tài)呈橢圓形(圖1)，長軸近EW向展布，長軸長200 m，短軸長80 m，向深部延伸較大，目前工程已控制約500 m，角礫巖筒陡傾斜，S傾，傾角80°(圖2)。

2.1 巖石地質(zhì)特征

隱爆角礫巖呈淺灰色—灰色，顏色深淺與膠結(jié)物的含量成正比，角礫狀構(gòu)造，角礫主要為霏細(xì)巖、霏細(xì)斑巖，角礫呈棱角—次棱角—磨圓狀，角礫直徑0.5～10 cm，局部可達(dá)100 cm，向深部角礫粒徑逐漸減小，角礫含量20%～40%，局部可達(dá)70%；膠結(jié)物成分以石英、電氣石、黃銅礦、黃鐵礦為主，微—細(xì)粒結(jié)構(gòu)，膠結(jié)物含量與礦化強度密切相關(guān)(圖3)。

圖1 卡拉蓋雷礦區(qū)2 480 m中段示意

圖2 卡拉蓋雷礦區(qū)-1#線剖面

2.2 巖石地球化學(xué)特征

礦區(qū)各類巖石原生暈測量結(jié)果(表1、表2)表明，礦區(qū)Cu、Co、Au等含量均值均高于1∶50 000礦調(diào)區(qū)域背景值，對應(yīng)的相對富集系數(shù)分別為2.58、1.49、2.57，表明上述各元素在礦區(qū)內(nèi)已具富集趨勢，在特定部位具有富集成礦的可能。其中，Cu在玄武質(zhì)凝灰?guī)r、花崗閃長巖和隱爆角礫巖中含量較高，但在前兩者巖性中富集系數(shù)不大，隱爆角礫巖中富集礦化趨勢明顯；Co在輝綠巖、玄武質(zhì)凝灰?guī)r和隱爆角礫巖中含量較高，但變異系數(shù)隱爆角礫巖較大，其余巖性均較小，說明Co僅在隱爆角礫巖中具有富集礦化趨勢；Au在安山巖、火山角礫巖、硅質(zhì)巖、花崗閃長巖、流紋斑巖和隱爆角礫巖中均具有富集礦化趨勢。

圖3 隱爆角礫巖

3 隱爆角礫巖控礦與成礦作用

3.1 控礦作用

作為一種特殊的次火山巖相，隱爆角礫巖形成于近地表，為溫度和壓力驟降、巖漿劇烈爆炸破碎圍巖形成的產(chǎn)物，該特殊的成巖條件，使得隱爆角礫巖內(nèi)部及周圍的巖石中孔隙、裂隙非常發(fā)育, 成巖期后的富含成礦物質(zhì)熱液沿火山通道上移，并在巖漿引爆形成的空間內(nèi)富集成礦。礦體的強度、規(guī)模、形態(tài)明顯受控于隱爆角礫巖體的形態(tài)規(guī)模及引爆程度。礦區(qū)主礦體(V-1#、V-2#礦體)發(fā)育于隱爆角礫巖體內(nèi)，礦體形態(tài)完全受隱爆角礫巖筒控制，呈筒柱狀，礦化強度與膠結(jié)物含量成正比?？梢姡V區(qū)隱爆角礫巖筒為成礦創(chuàng)造了有利的成礦空間并控制了礦體形態(tài)及礦化強度。

3.2 成礦作用

礦區(qū)巖石地質(zhì)特征表明，成礦元素的載體(黃銅礦)為隱爆角礫巖膠結(jié)物的重要組分，巖石地球化學(xué)特征表明隱爆角礫巖中礦化富集明顯。卡拉蓋雷礦床的硫源主要來自深部地殼或上地幔[6]，表明礦區(qū)成礦與巖漿作用密切相關(guān)。通過流體包裹體顯微測溫和元素分配地質(zhì)溫壓計分析算得，黃銅礦、黃鐵礦的共生溫度在蝕變火山巖中為623.3 ℃，在角礫狀銅礦石中為308.6 ℃，在玄武質(zhì)凝灰?guī)r中平均為298.0 ℃,表明成礦作用主要發(fā)生于中—晚期的中—低溫階段[6-7]。可見，隱爆角礫巖為成礦提供了重要物質(zhì)來源。礦區(qū)早期大哈拉軍山組火山巖噴發(fā)沉積后，有華力西期霏細(xì)斑巖侵入，隨后巖漿進(jìn)入巖漿分異階段，巖漿分異作用形成的氣體和揮發(fā)組分使巖漿內(nèi)壓增大，富含B、Si及金屬礦物的巖漿由深部上移至近地表，由于外部溫壓條件的改變，隱爆形成了與電氣石化、硅化關(guān)系密切的隱爆角礫巖型礦床。

表1 卡拉蓋雷礦區(qū)各巖性原生暈測量結(jié)果

注：Au含量單位為(×10-9)。

表2 卡拉蓋雷礦區(qū)各巖性含量參數(shù)

注：Au含量單位為(×10-9)。

4 結(jié) 語

結(jié)合相關(guān)地質(zhì)工作成果，對新疆昭蘇縣卡拉蓋雷銅金鈷礦區(qū)發(fā)育的隱爆角礫巖地質(zhì)特征及控礦與成礦作用進(jìn)行了詳細(xì)分析，對于區(qū)內(nèi)進(jìn)一步開展找礦勘探工作有一定的參考價值。

[1] 車自成，劉 良，劉洪福.論伊犁古裂谷[J].巖石學(xué)報，1996，12(3)：478-489.

[2] 張 榮，瑪爾丹，劉志勇，等.新疆昭蘇縣卡拉蓋雷金銅礦詳查報告[R].天津：天津華勘礦業(yè)投資有限公司，2013.

[3] 郭鵬志，沈麗霞，葛文勝，等.新疆卡拉蓋雷銅鈷礦區(qū)巖石地球化學(xué)特征[J].地質(zhì)找礦論叢，2012(3)：291-299.

[4] 隗合明，吳文奎，薛春紀(jì).新疆西天山金屬礦床、成礦系列及形成演化規(guī)律[J].地質(zhì)學(xué)報，1999(3)：219-230.

[5] 唐蘭蘭，張曉帆，王 成，等.新疆那拉提成礦帶銅金礦找礦前景分析[J].金屬礦山，2006(2)：53-57.

[6] 尹意求 ，陳維民 ，莫江平 ，等.新疆尼勒克縣群吉薩依銅礦的含礦隱爆角礫巖筒之發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)找礦意義[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2005(3)：246-251.

[7] 李小飛，葛云勝，薛運清，等.新疆昭蘇卡拉蓋雷銅金礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征及成因探討[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2013(4)：859-868.

2016-08-30)

張 榮(1986—)，男，工程師，300170 天津市河?xùn)|區(qū)廣瑞西路67號。