淺析新疆阿圖什市土魯庫木希銅礦地質(zhì)特征與礦床成因

梁東 萬生楠 王志旭 張志新

（中國冶金地質(zhì)總局新疆地質(zhì)勘查院，新疆烏魯木齊 830063）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

土魯庫木希銅礦位于阿圖什市85°方向96km處。大地構(gòu)造位置位于塔里木-華北板塊、塔里木微板塊、柯坪前陸盆地。區(qū)域地層最老為寒武系的淺海-瀉湖相細碎屑巖-碳酸鹽巖建造;奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、白堊系均有出露，缺失三疊系和侏羅系。古近系是區(qū)域上銅礦的含礦層位，巖性主要為磚紅色夾灰綠色泥巖、粉砂巖，底部有礫巖層，與白堊系呈斷層接觸。新近系為濱海相細碎屑沉積。區(qū)域構(gòu)造表現(xiàn)為一系列近東西-北東向的緊密褶皺和沿柯坪塔格背斜核部出露的少量近東西-北東向的斷裂。背斜南翼古近系地層中產(chǎn)出有通古孜阿格孜、大山口、伽師、西克爾等一系列砂巖型礦床（點），背斜北翼也相繼發(fā)現(xiàn)喀什噶爾山北、土魯庫木希等砂巖型銅礦點，此外，區(qū)域石炭系—古近系內(nèi)還產(chǎn)出有銅鉛鋅、硫、石膏等礦（化）點。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 賦礦地層

礦區(qū)位于新疆西南天山柯坪塔格背斜的北翼，礦區(qū)出露地層為上泥盆統(tǒng)克茲爾塔格組、上石炭統(tǒng)康克林組、上白堊統(tǒng)巴什基奇克組、漸新統(tǒng)蘇維依組、中新統(tǒng)吉迪克組。與區(qū)域砂巖型銅礦的含礦層一致，礦區(qū)賦礦地層為古近系蘇維依組。蘇維依組分布在礦區(qū)的中部，東西向展布，為含礦地層。礦區(qū)蘇維依組地層可分三段：上段巖性組合為中-厚層狀紅色細砂巖夾灰綠色細砂巖、粉砂巖，其中灰綠色細砂巖為含礦層，層狀構(gòu)造，層理均勻，細砂巖的主要成分為石英、碳酸鹽及少量長石、硅質(zhì)巖，碎屑為次棱角狀，粒度均勻。中段巖性組合為薄層狀砂礫巖；下段巖性為中-厚層狀紅色細砂巖夾粉砂巖，該段可以見到硬石膏薄層。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于柯坪塔格背斜北翼，為一單斜構(gòu)造，構(gòu)造簡單，地層傾角20—40°。礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大的斷層，但小的平推斷層卻比較發(fā)育，斷層線方向NE—NNE 向。斷層北西盤推向南西，南東盤推向北東，為左旋型。斷面傾向SE，斷層面無明顯破碎帶出現(xiàn)。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

銅礦體賦存在蘇維依組上段，含礦層巖性為灰綠色中細粒鈣質(zhì)砂巖，礦區(qū)共圈定四條礦體，分別為Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅲ-1、Ⅳ-1 號礦體。礦體呈似層狀、層狀，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致。

Ⅰ-1 號銅礦體位于礦區(qū)西部，由10 條探槽控制，探槽編號分別是TC30、TC31、TC42、TC43、TC44、TC45、TC46、TC47、TC48、TC49。地表斷續(xù)出露長2500米，礦體層狀，礦體地表走向近東西向，傾向北，傾角25°-37°。礦體的厚度1.47-3.94m，平均厚度2.43m，銅品位0.22%-0.72%，平均品位0.58%。

Ⅱ-1 號銅礦體位于礦區(qū)西部，由TC29 探槽控制。礦體地表出露長40m，礦體呈透鏡狀，產(chǎn)狀0°∠26°。礦體厚度1.48m，品位0.35%。

Ⅲ-1 號銅礦體位于礦區(qū)的中部，礦體地表出露長320 米，地表由TC24、TC25 兩條探槽控制，深部有ZK22001、ZK22801、ZK22802、ZK22803 四個鉆孔控制。礦體走向北西西280°，傾向北東，傾角23°-30°，礦體的厚度1.97-2.97m，銅品位0.30%-0.36%，平均品位0.33%。

Ⅳ-1 號銅礦體位于礦區(qū)東部，礦體地表出露長530 米，地表由TC34、TC35 兩條探槽控制。深部有ZK24801 鉆孔控制，礦體產(chǎn)狀355°∠26°，礦體厚度1.0m-3.88m，平均厚度2.27m，銅品位0.21%-1.07%，平均品位0.74%，礦體呈透鏡狀。

3.2 礦石組分與結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石主要金屬礦物是孔雀石、銅藍、輝銅礦以及黃鐵礦。孔雀石呈斑點狀（1-10mm）團塊狀呈膠結(jié)物狀態(tài)分布于砂屑之間，或分布于輝銅礦、銅藍周圍。銅藍呈片狀或他形不規(guī)則狀，顆粒細小，嵌布于砂屑膠結(jié)物或孔雀石中，常與輝銅礦、孔雀石緊密伴生。輝銅礦呈他形粒狀、斑點狀、團塊狀、浸染狀不均勻分布，團塊大小不一。礦石中黃鐵礦呈他形小顆粒狀填隙狀分布，部分針鐵礦替代后呈殘余狀，粒度0.05—0.2mm，分布零星且不均勻。脈石礦物主要有石英、鉀長石、斜長石、方解石、絹云母等。

礦石的結(jié)構(gòu)有粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)等。粒狀結(jié)構(gòu)是礦石中最常見的結(jié)構(gòu)，孔雀石呈他形粒狀結(jié)構(gòu)。交代殘余結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為銅藍及孔雀石沿邊緣交代輝銅礦呈殘留狀。輝銅礦、銅藍與泥質(zhì)硅酸鹽、鈣質(zhì)等構(gòu)成了砂巖中長石、石英等碎屑物的膠結(jié)物，表現(xiàn)出填隙狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造為稀疏浸染狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造和星散狀構(gòu)造。

4 礦床成因與控礦因素

4.1 礦床成因

土魯庫木希銅礦分布在塔里木古陸塊邊緣地帶，水體不深的新生代盆地內(nèi)，盆地相對穩(wěn)定并長期接受陸源碎屑物的沉積，在炎熱干旱氣候和氧化條件下形成了厚度較大的紫紅色泥巖層及蒸發(fā)巖（石膏層）加入，由于膠體和粘土吸附等作用，形成了銅元素初步聚集。在成巖期由于有機質(zhì)及厭氧細菌的作用，形成了局部還原環(huán)境，層間水和孔隙水不斷萃取下伏的或側(cè)向上緊附的礦源層中的銅質(zhì)，在滲透性較好的砂巖中富集成礦。因此，礦床成因類型屬古近系陸相沉積層控型砂巖銅礦。

4.2 控礦因素

礦體的分布與古近系鈣質(zhì)砂巖展布方向基本一致。鈣質(zhì)砂巖，由于其孔隙度、滲透性較好，對礦液的運移和沉淀、富集有重要作用。觀察證明細粒砂巖容礦性最好。另外，鈣質(zhì)砂巖頂?shù)装鍘r石為泥巖，泥巖具有良好的隔擋功能，對礦液富集起了較大作用。

礦層底部的石膏層層位穩(wěn)定，分布廣泛，它標明了礦體形成時所具備的氣候因素。由于石膏層的大量存在，使流徑巖層的水可改造成為高鹽度礦化水，更有利于淋濾巖層中的礦物質(zhì)，且礦液的運移受蒸發(fā)作用的控制，蒸發(fā)作用造成垂直向上的動力梯度，使含礦溶液垂直向上流動，在穩(wěn)定地帶富集成礦。

5 結(jié)論

（1）礦床產(chǎn)于柯坪前陸盆地，賦存在古近系蘇維依組上段，含礦層巖性為灰綠色中細粒鈣質(zhì)砂巖，礦體呈似層狀、層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層一致。共圈定4 條銅礦體，礦體長40-530 米，厚度1.00-3.94米，銅品位0.33-0.74%。礦石礦物為孔雀石、銅藍、輝銅礦，礦石結(jié)構(gòu)為粒狀結(jié)構(gòu)，交代殘余結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造為稀疏浸染狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造和星散狀構(gòu)造。

（2）根據(jù)礦床地質(zhì)特征，初步判斷礦床成因類型屬于陸相沉積層控型砂巖銅礦床。控礦因素主要為古近系鈣質(zhì)砂巖地層控礦。