新疆阿合奇縣恰甫銅多金屬礦地質(zhì)特征及礦床成因

楊忠寶

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目管理中心,新疆 烏魯木齊 830002）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

阿合奇縣恰甫銅多金屬礦位于塔里木克拉通西緣柯坪前陸盆地內(nèi)[1]?？缕呵瓣懪璧刂黧w由寒武系—石炭系組成，總體為碳酸鹽巖和陸源碎屑巖沉積建造，發(fā)育多個(gè)平行不整合和角度不整合，說明海平面有多次抬升作用；泥盆—二疊紀(jì)多以穩(wěn)定的陸棚相碎屑巖、碳酸鹽巖為主，具古老基底上的蓋層性質(zhì)，屬陸表海盆地相；中-新生代為凹陷盆地相沉積。區(qū)內(nèi)巖漿巖極不發(fā)育，二疊系中夾有堿性玄武巖，另見少量輝長(zhǎng)—輝綠巖侵入[2]，屬二疊紀(jì)板內(nèi)火山活動(dòng)的產(chǎn)物，后期逆沖推覆構(gòu)造發(fā)育，形成自北西向南東逆沖疊瓦狀推覆巖片的構(gòu)造樣式。區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)有：產(chǎn)于下寒武統(tǒng)黑色硅質(zhì)巖—磷塊巖—泥巖—碳酸鹽巖建造中沉積型磷釩礦（蘇蓋提布拉克磷釩礦[3]）、產(chǎn)于晚古生代基性巖中的巖漿型釩鈦磁鐵礦（普昌鐵礦[4]）、產(chǎn)于古近系碎屑巖建造中的砂巖型銅礦（伽師銅礦[5-6]）。

2 礦區(qū)特征

2.1 地質(zhì)特征

礦區(qū)出露的地層主要為下奧陶統(tǒng)丘里塔格組（O1ql）、中奧陶統(tǒng)其浪組（O2q）和下志留統(tǒng)柯坪塔格組（S1k）及溝谷中的第四系松散堆積物（圖1）。

圖1 塔里木西緣地質(zhì)礦產(chǎn)略圖

下奧陶統(tǒng)丘里塔格組主要分布在礦區(qū)南部，總體走向北東，在東部與上覆地層其浪組呈斷層接觸。區(qū)內(nèi)丘里塔格組底部為灰白色中層礫屑灰?guī)r夾燧石條帶、灰白色中薄層燧石條帶夾砂屑泥晶灰?guī)r，頂部為灰白色中薄層白云質(zhì)砂屑灰?guī)r夾灰白色細(xì)晶白云質(zhì)灰?guī)r、灰白色礫屑砂屑灰?guī)r。

中奧陶統(tǒng)其浪組分布在礦區(qū)中部，呈北西向展布，與下伏柯坪塔格組呈斷層接觸，該組厚度變化不大。巖性組合為：灰黑色粉砂巖與泥巖互層—粉砂巖與細(xì)砂巖互層—細(xì)砂巖夾粉砂巖，粒度由細(xì)變粗，下部為薄層—極薄層，層厚0.5～3cm，向上逐漸變?yōu)橹袑?，層?.1～0.4m，層厚由薄變厚，上部細(xì)砂巖中發(fā)育斜層理。該組中的灰綠色石英砂巖即為礦區(qū)的主要賦礦層位。

下志留統(tǒng)柯坪塔格組主要分布于礦區(qū)北部，與下伏中奧陶統(tǒng)其浪組呈不整合接觸關(guān)系。巖性組合為：灰黑色細(xì)砂巖夾中砂巖、灰綠色粉砂巖。分布在該組灰綠色粉砂巖中的石英脈可見鉛鋅礦化。

礦區(qū)位于阿爾帕確依切克開闊箱狀背斜北西翼，呈北東—南西向展布，為向北西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角25°～56°?？裳揽藬嗔殉式鼥|西向從礦區(qū)南部通過，是區(qū)內(nèi)的主要控礦構(gòu)造，其是柯坪逆沖推覆構(gòu)造的分支斷裂[7]。區(qū)內(nèi)發(fā)育的一系列北西向的次級(jí)斷裂，是區(qū)內(nèi)的主要容礦構(gòu)造。

2.2 礦區(qū)地球化學(xué)特征

礦區(qū)發(fā)育1∶2 萬綜合異常，異常元素組合為Cu、Pb、Zn、Au、As、Sb、Ag、Mo、Bi、Cr、Co、Ti、V、Ni；Cu異常面積較大，濃集中心明顯，濃度分帶性好，異常最高值為1500×10-6，與Zn、Pb、Ag有較好的吻合性，是本區(qū)的主成礦元素。Pb 元素異常面積較小，濃集中心及濃度分帶明顯，最高值為1500×10-6；Zn 元素異常面積較大，強(qiáng)度一般，異常沒有完全閉合，最高值為439×10-6；Ag 元素異常面積較小，異常形態(tài)完整，濃集中心及濃度分帶明顯，最高值為3.2×10-6。Cr、Co、Ti、V、Ni元素異常規(guī)模較大，異常形態(tài)不完整，各元素間吻合性好，強(qiáng)度一般，Cr 最高值833×10-6，Co 最高值51.6×10-6，Ti最高值2.23×10-2，V最高值377×10-6，Ni最高值140×10-6；Au、As、Sb、Mo 元素異常面積小，異常形態(tài)不完整，強(qiáng)度較弱，與其他元素吻合性也較差。

2.3 礦區(qū)地球物理特征

區(qū)內(nèi)視極化率值在0.2%～2.6%范圍之間，平均值為1.1%。視電阻率值在88～3351Ω·m 范圍之間，平均值為916Ω·m。全區(qū)極化率與電阻率均呈現(xiàn)出南高北低的特征形態(tài)。以ηs=1.4%圈定視極化率異常下限，圈定8處激電異常。激電異常規(guī)模較大，異常極值相對(duì)較高，對(duì)應(yīng)的在視電阻率等值線圖中處于高阻異常位置，處于奧陶系砂巖、砂礫巖和灰?guī)r地層中，物性顯示砂礫巖電阻率194～3190Ω·m，灰?guī)r電阻率11225～206738Ω·m，推斷由地層引起的相對(duì)高極化—高電阻異常。

3 礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)共共圈出礦體6 個(gè)，礦化體4 條，包括鉛礦體1 個(gè)，銅鉛礦體4 個(gè)，銅鉛鋅礦體1 個(gè)、銅礦化體4條。礦體分布于下志留統(tǒng)柯坪塔格組灰綠色粉砂巖的石英脈中（圖2），礦脈具明顯分帶性，兩側(cè)靠近圍巖礦化較強(qiáng)，礦石礦物為黃銅礦、方鉛礦、孔雀石、藍(lán)銅礦（圖3），黃銅礦呈星點(diǎn)狀，孔雀石、藍(lán)銅礦呈浸染狀、薄膜狀，方鉛呈團(tuán)塊狀分布于石英脈表面及晶洞中。含礦巖石具較強(qiáng)的硅化、褐鐵礦化，蝕變愈強(qiáng)礦化愈富集，礦化類型為石英脈型。

圖2 銅多金屬礦體（白色石英脈）

圖3 地表孔雀石、銅藍(lán)

礦體形態(tài)呈脈狀、透鏡狀集中產(chǎn)出。Ⅰ-1、Ⅰ-2號(hào)礦體北傾，長(zhǎng)160～220m，真厚度0.5～2.42m，Cu 品位0.93%～3.28%，Pb 品位2.37%～3.9%；Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅰ-5、Ⅰ-6 礦體南傾，長(zhǎng)25～50m，厚度0.25～1.66m，Cu品位1.48%～4.03%，Pb品位2.71%～4.98%，Zn品位2.83%。礦體規(guī)模較小，但礦石品位較高。礦石結(jié)構(gòu)主要有：半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造有脈狀、微細(xì)網(wǎng)脈狀、稀疏浸染狀、塊狀、斑點(diǎn)浸染狀，其中最主要的為脈狀構(gòu)造，主要表現(xiàn)為孔雀石細(xì)脈、褐鐵礦細(xì)脈，脈寬0.5～2cm。主要原生金屬礦物有方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦，次要的有藍(lán)銅礦、孔雀石、藍(lán)銅礦、褐鐵礦。脈石礦物主要由石英、綠泥石、方解石、高嶺石等組成。礦物共生組合有：黃銅礦—方鉛礦—石英—綠泥石組合；黃銅礦—藍(lán)銅礦—石英組合；黃銅礦—（金屬硫化物—石英脈）—黃鐵礦—石英—綠泥石組合。

4 礦床成因分析

由區(qū)域已知礦（床）點(diǎn)分布特征及成礦規(guī)律可將區(qū)域內(nèi)礦床成因分為四種，一是熱液—石英脈型金礦，主要代表是布隆金礦；二是蝕變巖的銅礦化，主要代表是薩喀爾得銅礦點(diǎn)；三是與沉積巖有關(guān)的銅礦化，主要代表是灰綠色砂巖中的銅礦化；四是石英脈型銅多金屬礦，主要代表是恰甫銅多金屬礦點(diǎn)、卡拉公蓋多金屬礦化點(diǎn)。

熱液—石英脈型金銅礦分布于喀拉鐵克大斷裂北側(cè)斷裂帶泥盆紀(jì)地層中，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，為礦液運(yùn)移提供了通道，成礦作用受斷裂控制明顯。地層在長(zhǎng)期大氣降水作用下，淋濾出地層中的微量金，沿裂隙滲透到地殼深部，礦化巖石褐鐵礦化、菱鐵礦化、黃鐵礦化發(fā)育，從礦床成因大類看，布隆金礦屬熱液型貴金屬礦床，其細(xì)分為石英—重晶石脈型金礦。薩喀爾得銅礦在泥盆系與石炭系的接觸斷層可牙克大斷裂活動(dòng)的推力下，深部含礦熱液向低壓空間運(yùn)移，成礦物質(zhì)在熱液作用中交代、沉淀、富集成礦，形成構(gòu)造破碎蝕變巖型銅礦。

恰甫銅多金屬礦在區(qū)域上位于沉積盆地中，為礦體的形成提供了容礦環(huán)境，成礦物質(zhì)來源豐富是成礦的基礎(chǔ)。銅礦化產(chǎn)于特定層位，成巖期是銅質(zhì)富集的重要階段，成巖期后的斷層—褶皺和地下水活動(dòng)區(qū)控制了富礦體和礦床產(chǎn)出的部位和形態(tài)。恰甫銅多金屬礦賦賦存于中奧陶統(tǒng)其浪組石英砂巖及下志留統(tǒng)柯坪塔格組中的石英脈中，具有海相沉積—構(gòu)造疊加型成因特征。

5 找礦標(biāo)志

（1）地層標(biāo)志：容礦巖系為淺海相碎屑沉積，銅礦化產(chǎn)于特定層位，通常為代表氧化環(huán)境的紅色層與代表還原環(huán)境的淺色層交界處的淺灰綠色層一側(cè)。礦化通常有多個(gè)層位，且較穩(wěn)定，含銅礦化層延長(zhǎng)可達(dá)數(shù)千米。

（2）構(gòu)造標(biāo)志：在斷裂的密集帶、斷裂破碎帶以及多組斷裂交匯的構(gòu)造極點(diǎn)，均是成礦的有利部位，斷裂構(gòu)造提供了有利的成礦空間，是銅多金屬找礦的首要前提。

（3）蝕變標(biāo)志：含礦巖石及圍巖普遍具有明顯的熱液蝕變現(xiàn)象，其中以硅化、褐鐵礦化、絹云母化等蝕變與成礦作用較為密切，其中含礦巖石褪色現(xiàn)象與褐鐵礦化相伴可作為找銅的直接標(biāo)志。

（4）礦化標(biāo)志：礦石建造以Cu-S 型為主，少數(shù)為Cu-Pb-Zn 型，金屬礦物主要為黃銅礦、方鉛礦、黃鐵礦；氧化帶為孔雀石、藍(lán)銅礦。經(jīng)過斷裂構(gòu)造作用、成礦作用疊加的含有圍巖角礫的各種石英脈、重晶石脈，是尋找金礦富礦體的重要標(biāo)志。

（5）地球化學(xué)標(biāo)志：在多元素空間套合譜系里，Cu-Pb-Zn-Ag 元素的高值區(qū)往往是找銅多金屬礦的有利地帶；具一定分布面積，以Ba-Au-As-Sb-Hg-Cu-W元素組合及異常套合區(qū)是形成金的地球化學(xué)找礦標(biāo)志。

（6）地球物理標(biāo)志：高極化—低電阻率形成的明顯的梯度帶異常區(qū)是間接的找礦有利地段。

6 結(jié)論

柯坪塔格前陸盆地早古生代碎屑巖地層中發(fā)現(xiàn)海相沉積—構(gòu)造疊加型銅多金屬礦，主礦體賦存于下志留統(tǒng)柯坪塔格組綠色粉砂巖中的石英脈里及中奧陶統(tǒng)其浪組灰綠色石英砂巖中，礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要的為脈狀構(gòu)造，礦石類型以Cu-S 型為主，少數(shù)為Cu-Pb-Zn 型，金屬礦物主要為黃銅礦、方鉛礦、黃鐵礦；氧化帶為孔雀石、藍(lán)銅礦。巖石褪色現(xiàn)象與褐鐵礦化是野外尋找該類型礦化的重要識(shí)別標(biāo)志。