巴基斯坦山達(dá)克銅(金)礦床地質(zhì)特征及找礦前景*

于 斌 柴 旺 何劍萍

(中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司)

山達(dá)克銅(金)礦床地處伊朗、阿富汗及巴基斯坦三國交界附近的巴基斯坦俾路支省，總體位于巴基斯坦西部延伸直至伊朗的新生代查蓋鈣堿性巖漿巖及與之相伴的斑巖銅礦帶中[1-3]。該成礦帶的銅礦帶屬于俾路支省查蓋(Chagai)—拉斯(Raskon)成礦亞區(qū)，東、西兩段分別被Chaman斷裂及Harirud斷裂隔斷。伴隨著區(qū)域中—基性火山巖漿噴發(fā)，發(fā)育了大量噴流—沉積型鐵銅礦床及與火山巖相關(guān)的中—低溫?zé)嵋盒偷V床；斑巖型銅(金)礦床則由中—基性巖體侵入形成，同時(shí)在弧后盆地中伴隨著砂巖型銅礦產(chǎn)出，山達(dá)克銅(金)礦床即為夾持于區(qū)內(nèi)兩邊界斷裂所包圍區(qū)域內(nèi)的淺成巖漿熱液型礦床[4-7]。該成礦帶作為巴基斯坦五大成礦帶之一，大量學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了深入研究[8-12]，但對(duì)山達(dá)克礦區(qū)的地質(zhì)研究涉及較少。本研究在總結(jié)礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，根據(jù)礦床地球物理特征對(duì)找礦前景進(jìn)行探究，為礦區(qū)下一步勘探工作提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

山達(dá)克銅(金)礦礦區(qū)所屬的俾路支成礦帶查蓋(Chagai)—拉斯(Raskon)成礦亞區(qū)屬于巴基斯坦五大成礦帶之一，為新特提斯斑巖成礦域巴基斯坦Chagai成礦帶，區(qū)內(nèi)主要出露的地層為一套第三系砂、泥巖和中—基性火山巖。該區(qū)帶內(nèi)的喜馬拉雅晚期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要為鈣堿系列的中基性—中酸性火山巖噴發(fā)及巖漿淺成侵入[13]，巖性主要為安山質(zhì)玢巖、閃長玢巖、云英閃長斑巖等。區(qū)內(nèi)構(gòu)造格局由NW向Amalaf向斜及近EW向Saindak斷裂、Amalaf斷裂組成(圖1)，控制著區(qū)內(nèi)巖漿的活動(dòng)范圍及沉積建造及礦(化)體的分布。其中，Amalaf向斜呈330°～320°斜貫整個(gè)礦區(qū)，核部地層主要為Amalaf組(E3a)和始新統(tǒng)(E2s)，兩翼地層分別為第三系始新統(tǒng)Saindak組(E2s)及古新統(tǒng)Juzzak組，廣泛發(fā)育熱液蝕變及角巖化蝕變；Amalaf斷裂和Saindak斷裂共同控制著礦區(qū)北礦段、東礦段及南礦段的展布。

圖1 山達(dá)克礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)在漸新世—中新世巖漿活動(dòng)及熱流體活動(dòng)強(qiáng)烈，為相伴礦產(chǎn)的形成提供了有利的地質(zhì)條件。即，中—基性火山巖漿的噴發(fā)伴隨有噴流—沉積型鐵銅礦床及與火山巖有關(guān)的中—低溫?zé)嵋盒偷V床產(chǎn)出；中—基性巖體侵入則伴隨著大量斑巖型銅(金)礦床產(chǎn)出，同時(shí)在弧后盆地中產(chǎn)出砂巖型銅礦。

2 礦區(qū)地質(zhì)及地球物理特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

(1)地層。礦區(qū)內(nèi)出露地層相對(duì)簡單，除第四系覆蓋外，主要為漸新統(tǒng)Amalaf組(E3a)和第三系始新統(tǒng)Saindak組(E2s)。Amalaf組為Amalaf建造，主要出露于礦區(qū)西北角，由厚層狀—塊狀晶屑凝灰?guī)r、火山角礫巖組成；Saindak建造則整合沉積于Rakhshani沉積建造的Juzzak組之上，以泥灰?guī)r、頁巖及砂巖為主。除第四系外，區(qū)內(nèi)地層均被云英閃長巖巖體，安山斑巖、閃長巖巖脈及巖墻侵入。

(2)斷裂。礦區(qū)位于Amalaf向斜核部，褶皺構(gòu)造要素與區(qū)域構(gòu)造基本一致，因此礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，且呈顯著的多期性。①F1斷裂緊鄰礦區(qū)北礦段，走向與Saindak斷裂相近，呈近EW向，南北兩側(cè)分別發(fā)育南FA分支斷裂，并受其影響而發(fā)生牽引變形；②FA斷裂即為區(qū)域上Amalaf斷裂，縱貫整個(gè)礦區(qū)，與成礦關(guān)系密切，在早期造山運(yùn)動(dòng)的擠壓條件下，形成了張剪性應(yīng)力釋放的空間，為中—基性巖漿噴發(fā)提供了通道，中期在向斜、巖層雙層變形控制下形成了有利的拉張空間，控制著玢/斑巖體的侵入，后期則受鑿山褶皺運(yùn)動(dòng)的影響發(fā)育多條分支斷裂呈張剪性，破壞巖體及礦體；③F10～F14斷裂為1組大致平行的弧形斷裂，在很大程度上切割破壞礦體，使得礦體沿傾向上發(fā)生貧化和缺失。

(3)巖漿巖?；鹕綆r主要分布于礦區(qū)西部、北部及東部Saindak組(E2s)和Amalaf組(E3a)內(nèi)，巖性以安山巖、凝灰?guī)r及集塊巖為主。礦區(qū)侵入巖以中新世淺成—超淺成中—基性侵入巖為主，多期次沿Amalaf斷裂及Amalaf向斜交匯薄弱部位侵入，總體呈SN向不規(guī)則帶狀及串珠狀，早期侵入定位的巖體為閃長斑(玢)巖，后期侵入定位的巖體為含礦巖體(云英閃長斑巖)，晚期則沿FA分支斷裂侵入安山斑巖脈并破壞巖體及礦體。

(4)圍巖蝕變。礦區(qū)接觸熱變質(zhì)作用多發(fā)生于巖體外接觸帶的圍巖及捕擄體內(nèi)，形成角巖化砂巖。巖漿氣液蝕變作用為典型的中—低溫巖漿熱液蝕變，具有斑巖型銅礦床的蝕變分帶特征。區(qū)內(nèi)發(fā)育的圍巖蝕變與礦化關(guān)系密切，絹云母化多析出赤鐵礦、磷灰石等，亦或與黃鐵礦、黃銅礦以脈的形式相伴產(chǎn)出；硅化為礦區(qū)內(nèi)分布最廣泛的蝕變作用，早期以石英集合體形式呈彌散狀分布，中期多與絹云母、黃鐵礦伴生，為絹英巖化帶的主要標(biāo)志，晚期則以黃銅礦脈體形式產(chǎn)出，為富礦體的重要標(biāo)志。根據(jù)蝕變特征，可劃分出不同蝕變帶，其中鉀化硅化帶(Kp)內(nèi)發(fā)育長石-石英-黑云母-金屬礦物組合，可見黃鐵礦、黃銅礦及磁鐵礦呈微細(xì)脈—細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出[14]；絹英巖化帶(Phl)內(nèi)絹云母化、硅化相伴發(fā)生，基本與銅礦化帶對(duì)應(yīng)；青磐巖化帶(Prl)中以分布于鉀化硅化及絹英巖化帶相鄰的脈狀礦體為主，疊加于其余蝕變帶上進(jìn)一步富化礦體。

2.2 礦區(qū)地球物理特征

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

圖2 山達(dá)克銅金礦區(qū)激電中梯異常平面

表1 山達(dá)克銅(金)礦區(qū)激電異常參數(shù)

3.2 礦石特征

礦床內(nèi)礦石礦物種類相對(duì)較少，黃銅礦為硫化礦中的主要含銅礦物，呈浸染狀及細(xì)脈狀嵌布于巖石中，或呈他形粒狀分布于脈石礦物間，局部地段見黃銅礦與磁黃鐵礦、黃鐵礦、輝鉬礦及方鉛礦等共生；孔雀石為氧化帶內(nèi)主要的含銅礦物，多呈他形粒狀結(jié)構(gòu)、纖維皮殼狀及薄膜狀分布；黃鐵礦多呈他形粒狀分布于脈石礦物中，或與磁黃鐵礦、黃銅礦共生；赤鐵礦、磁鐵礦形成早于黃銅礦等其他硫化物，多以他形粒狀共生，在礦石中呈稀疏浸染狀、星點(diǎn)狀及斑塊狀分布；局部地段偶見斑銅礦、磁鐵礦及方鉛礦等。脈石礦物則以石英、長石、黑云母、絹云母等為主。

4 控礦因素

(1)構(gòu)造。山達(dá)克礦區(qū)位于喜馬拉雅—阿爾卑斯褶皺帶俾路支弧形構(gòu)造帶內(nèi)，總體屬俾路支成礦帶查蓋—臘斯成礦亞區(qū)，成礦巖體受Amalaf向斜核部與Amalaf斷裂及山達(dá)克斷裂三者共同控制，礦化(體)主要產(chǎn)于三者的交匯部位。其中，Amalaf斷裂具有顯著的張剪性和多期性活動(dòng)特征，是區(qū)內(nèi)巖漿侵入的主導(dǎo)因素之一，Amalaf向斜在其核部地段受地層變形影響而發(fā)育拉張裂隙，與斷裂構(gòu)造交匯后形成更多的軟弱空間構(gòu)造，為巖體侵入及定位提供了有利場(chǎng)所，從而進(jìn)一步控制了巖體及礦體的發(fā)育。

(2)巖漿活動(dòng)。礦區(qū)與礦床成礦有關(guān)的巖漿活動(dòng)屬于喜馬拉雅晚期的鈣堿系列中基性—中酸性閃長質(zhì)巖漿淺成侵入，礦體受山達(dá)克閃長玢巖、云英閃長斑巖復(fù)式巖體控制，銅礦化(體)主要產(chǎn)于云英閃長斑巖體內(nèi)，主要元素為Cu，伴生組分為Au，其次為Ag、S、Mo等[14]。此外，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，并具有顯著的多期性和繼承性，均與褶皺造山運(yùn)動(dòng)有關(guān)，同時(shí)伴隨著劇烈的巖漿活動(dòng)，早期斷裂活動(dòng)導(dǎo)致中基性巖漿噴發(fā)，形成山達(dá)克組基性火山巖；中期陸殼抬升后繼續(xù)活動(dòng)，被褶皺作用及斷裂拉張作用下控制的成礦巖體侵入；至構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后期，近SN向張剪性斷裂(Amalaf斷裂)繼續(xù)活動(dòng)，沿構(gòu)造裂隙充填安山質(zhì)巖脈，并形成成礦巖體及礦體。

圖3 山達(dá)克銅(金)礦區(qū)3#剖面

(3)熱液蝕變。相關(guān)研究表明，無論是弧造山環(huán)境還是碰撞造山環(huán)境，其形成的斑巖銅礦均發(fā)育類似的熱液蝕變類型及典型的蝕變分帶[14-19]，山達(dá)克銅(金)礦床也不例外，巖體圍巖(砂巖、泥巖)受明顯的接觸熱變質(zhì)作用影響而發(fā)生角巖化，遠(yuǎn)離巖體地段熱變質(zhì)作用減弱，蝕變作用自巖體中心向外依次為鉀化帶—石英絹云母化帶—青磐巖化帶，其中，鉀化帶僅在本研究鉆孔揭露深部見有少量分布，而后兩者蝕變?cè)趨^(qū)內(nèi)發(fā)育廣泛。礦體主要產(chǎn)于石英絹云母化帶內(nèi)，少量礦化(體)賦存于鉀化帶內(nèi)，局部地段的青磐巖化帶及角巖內(nèi)也發(fā)育少量低品位銅礦體。受蝕變作用控制，礦化元素也具有一定的分帶現(xiàn)象，自巖體中心往外、由下至上依次為銅(金、鉬)→銅(金)→鉛鋅(偶見)。

5 找礦前景

6 結(jié) 語

參 考 文 獻(xiàn)

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