西天山庫(kù)茹爾銅金礦床地質(zhì)特征及成礦流體特征分析

邊自強(qiáng)　張新貴

【摘 要】庫(kù)茹爾銅金礦床位于新疆西天山伊犁地塊的晚古生代伊什基里克裂谷帶，礦床規(guī)模為小型。本文通過對(duì)新疆西天山庫(kù)茹爾銅金礦區(qū)地質(zhì)特征分析，對(duì)流體包裹體開展系統(tǒng)研究，旨在查明成礦流體性質(zhì)、來源及其演化規(guī)律;通過與斑巖成礦系統(tǒng)中不同端元礦床的對(duì)比分析，限定礦床的成因類型，推動(dòng)區(qū)域成礦規(guī)律和礦床控礦要素研究，對(duì)尋找深部斑巖體提供參考。

【關(guān)鍵詞】西天山;庫(kù)茹爾銅金礦床;成礦流體特征;礦床成因

前人對(duì)該礦床的研究主要集中于礦床地質(zhì)、火山巖地球化學(xué)特征及成礦物質(zhì)來源。S（與隕石硫相似）來自于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組（C1d）火山巖，Au以包體金形式賦存于硫化物中，Cu-Au礦化與晚古生代巖漿活動(dòng)密切相關(guān)。目前，在成礦流體特征及其來源方面的研究較少，且在礦床成因類型的劃分上存在較大爭(zhēng)議：一種觀點(diǎn)認(rèn)為該礦床屬于淺成低溫?zé)嵋旱V床;另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為是斑巖-高硫型淺成低溫?zé)嵋哼^渡礦床。

1礦區(qū)地質(zhì)特征

庫(kù)茹爾銅金礦床位于伊什基里克山東北部，大地構(gòu)造位于伊犁地塊中部。礦區(qū)出露地層單一，主要為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組火山巖，巖性包括安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r、安山巖和流紋斑巖等。其中，安山巖呈面狀分布于礦區(qū)中部，流紋斑巖僅分布于礦區(qū)最南端，凝灰?guī)r在區(qū)內(nèi)廣泛分布。礦體產(chǎn)于大哈拉軍山組安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、安山巖中。

礦區(qū)構(gòu)造單一，主要發(fā)育NW—SE向與NE—SW向兩組斷裂。其中，NW—SE向斷裂為礦區(qū)最主要控礦斷裂，以控制Ⅰ號(hào)銅金礦體的斷裂規(guī)模最大，在Ⅰ號(hào)銅金礦體處斷裂呈近SN向分布，斷裂被石英脈和石英網(wǎng)脈充填，傾向SW，傾角為20°～70°，地表出露寬度為5～20M，順NWW向波狀延伸約1km，與伊什基里克山北坡山前大斷裂近于平行，屬于張扭性斷裂。NE—SW向斷裂的形成時(shí)間晚于NW—SE向主控?cái)嗔眩瑸槌傻V后的張扭性破礦斷裂，傾向NW，傾角為45°～85°，地表出露寬度為1～6M，長(zhǎng)大于800m。

區(qū)內(nèi)未見明顯的侵入體出露，僅見受NW—SE向斷裂控制的酸性和基性巖脈，巖性包括石英鈉長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖和輝綠巖。石英鈉長(zhǎng)斑巖主要呈NW—SE向巖脈、巖枝狀分布于礦區(qū)中部，礦化較弱，偶見少量孔雀石、黃鐵礦和黃銅礦呈星點(diǎn)狀分布其中;閃長(zhǎng)玢巖主要呈巖枝、巖脈狀分布于礦區(qū)西北部，見有綠泥石化和碳酸鹽化。輝綠巖主要呈脈狀分布于礦區(qū)西北部，多發(fā)育絹云母化。

2成礦流體特征及其演化

用于流體包裹體研究的樣品采自于鉆孔巖芯及地表，選擇不同成礦階段的12件樣品進(jìn)行巖相學(xué)觀察及顯微測(cè)溫實(shí)驗(yàn)。寄主礦物石英及方解石中的流體包裹體豐富，以原生包裹體為主，次生包裹體相對(duì)較少，包裹體多呈孤立隨機(jī)分布于礦物顆粒內(nèi)部，未見一定的排列順序或切穿礦物顆粒的邊界和裂縫發(fā)育。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知：

石英-黃銅礦-黃鐵礦-自然金階段以氣液水兩相包裹體為主，含少量CO2-H2O三相包裹體與含石鹽子晶多相包裹體，均一溫度分別為184℃～359℃、250℃～319℃、229℃～263℃，鹽度分別為4.1%～8.5%Nacleq，1.0%～6.0%Nacleq、32.7%～33.9%Nacleq。3類包裹體的密度分別為0.78～0.98、0.59～0.69和1.08～1.09g·cm^-3，總體屬中—低密度。綜上所述，石英-黃銅礦-黃鐵礦-自然金階段成礦流體屬于中—高溫、中—低和高鹽度、中—低密度的Nacl-H₂O-CO₂體系。

石英-黃銅礦階段石英中氣液水包裹體均一溫度為144℃～212℃，集中在130℃～190℃。相對(duì)于石英-黃銅礦-黃鐵礦-自然金階段，該階段均一溫度明顯降低。氣液水兩相包裹體鹽度為0.2%～6.7%Nacleq，較石英-黃銅礦-黃鐵礦-自然金階段鹽度明顯下降。流體包裹體密度為0.87～0.96g·cm^-3，屬中—高密度。因此，該階段成礦流體為中—低溫、中—低鹽度、中—低密度的Nacl-H2O體系。

石英-綠泥石/綠簾石-方解石階段方解石中氣液水兩相包裹體的均一溫度為114℃～163℃，溫度變化范圍較窄。氣液水兩相包裹體的鹽度為0.1%～3.1%Nacleq，密度為0.93～0.97g·cm^-3，為中—高密度。與石英-黃銅礦-黃鐵礦-自然金階段和石英-黃銅礦階段相比，該階段均一溫度和鹽度進(jìn)一步降低，成礦流體演化為中—低溫、低鹽度、中—高密度的不飽和Nacl-H2O體系。

流體包裹體的均一溫度和鹽度從石英-黃銅礦-黃鐵礦-自然金階段向石英-綠泥石/綠簾石-方解石階段呈現(xiàn)出明顯降低的趨勢(shì)，密度呈逐漸增大趨勢(shì)。3個(gè)階段流體包裹體的均一溫度和鹽度均有一定的重合區(qū)間，反映成礦流體的連續(xù)演化過程。

3成礦流體來源

根據(jù)主成礦階段（石英-黃銅礦-黃鐵礦-自然金階段）流體包裹體特征（含石鹽子晶多相包裹體與富氣相水兩相包裹體共存、CO2-H2O三相包裹體與富氣相水兩相包裹體共存），推測(cè)初始成礦流體為中—高溫、中—低和高鹽度巖漿熱液。中—晚階段流體包裹體以富液相水兩相包裹體為主，溫度及鹽度較早階段流體包裹體呈現(xiàn)出明顯降低的趨勢(shì)，表明可能有大氣降水的加入。

通過庫(kù)茹爾銅金礦床氫氧同位素的研究結(jié)果表明，成礦流體演化至中—晚階段有大氣降水的加入。從已發(fā)表的西天山吐拉蘇盆地內(nèi)淺成低溫?zé)嵋旱V床的氫氧同位素資料來看，低硫型阿希金礦床和高硫型京?！翣柭陆鸬V床的成礦流體分別以大氣降水和巖漿水為主。同位素特征表明，吐拉蘇盆地淺成低溫?zé)嵋旱V床中均有大氣降水的參與，但與斑巖成礦系統(tǒng)聯(lián)系密切的礦床更顯示出巖漿水的特征。

4礦床成因分析

斑巖型礦床與淺成低溫?zé)嵋旱V床在時(shí)空分布上關(guān)系密切，常共/伴生產(chǎn)出。根據(jù)其成礦溫壓條件、圍巖蝕變、礦體特征和含礦建造，建立了斑巖-淺成低溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng)，包括深部斑巖體及其周圍礦化的斑巖型Cu±Au±Mo礦床、斑巖體上部/側(cè)上部火山巖中發(fā)育的淺成低溫?zé)嵋篊u-Au±Ag礦床。此外，當(dāng)斑巖體與碳酸鹽巖圍巖接觸時(shí)，在靠近斑巖體一側(cè)還發(fā)育矽卡巖型Cu-Au礦床，往外依次發(fā)育矽卡巖型Au/Pb-Zn礦床和交代碳酸鹽型Zn-Pb-Ag±Au礦床。

由于熱液作用是一個(gè)連續(xù)的演化過程，勢(shì)必會(huì)形成連續(xù)礦化。除形成斑巖型和淺成低溫?zé)嵋盒偷亩嗽V化以外，還會(huì)在深部斑巖體及周圍礦化的斑巖型礦床外側(cè)發(fā)育次淺成低溫?zé)嵋篫N-Cu-Pb-Ag±Au礦脈或過渡礦脈，屬斑巖型礦床熱液演化晚期或淺成低溫?zé)嵋旱V床熱液演化早期的產(chǎn)物。

流體包裹體特征顯示主成礦階段（石英-黃銅礦-黃鐵礦-自然金階段）熱液石英中發(fā)育氣液水兩相包裹體、含石鹽子晶多相包裹體和CO2-H2O三相包裹體，均一溫度為184℃～359℃，氣液水兩相包裹體及含石鹽子晶多相包裹體鹽度分別為4.1%～8.5%Nacleq和32.7%～33.9%Nacleq，流體特征表明初始成礦流體具巖漿熱液特征。

結(jié)語

綜合礦床地質(zhì)特征及成礦流體特征研究，認(rèn)為庫(kù)茹爾銅金礦床成因類型為次淺成低溫?zé)嵋旱V床。

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（作者單位：陜西地礦第一地質(zhì)隊(duì)有限公司）