若羌庫木蘇銅礦地質特征及成因初探

摘" "要：庫木蘇銅礦產(chǎn)于紅柳溝-喀臘大灣裂谷帶東部卓阿布拉克雜巖體中，為近年來在阿爾金東段奧陶紀輝長巖建造內發(fā)現(xiàn)的銅礦產(chǎn)地。通過對庫木蘇銅礦區(qū)成礦地質背景、化探異常、蝕變帶及礦體特征的研究，分析成礦環(huán)境和控礦因素，初步認為該礦屬巖漿硫化物型銅礦床，具良好的找礦潛力。

關鍵詞：庫木蘇；銅礦；輝長巖；成因分析

庫木蘇銅礦位于索爾庫里走廊315國道南約45 km，行政區(qū)劃隸屬新疆若羌縣，為2006年開展1∶5萬礦產(chǎn)地質調查時發(fā)現(xiàn)。2012—2014年新疆地礦局第一區(qū)域地質調查大隊對該礦進行普查評價，查明礦床規(guī)模為小型。礦床大地構造位置處于秦祁昆造山系（Ⅰ）-阿爾金弧盆系（Ⅱ）-阿中地塊（Ⅲ）-紅柳溝-喀臘大灣裂谷帶（Ⅳ）東部（圖1）[1]。成礦帶屬阿爾金（陸緣地塊）Fe-Pb-Zn-Cu-Au-Cr-RM-REE-An-Ag-Ni-Ti石棉-玉石-白云母成礦帶（Ⅲ），阿爾金（陸緣地塊）Fe-Au-RM-石棉-玉石-白云母礦帶（Ⅳ）。產(chǎn)于奧陶系卓阿布拉克基性-超基性雜巖體中。在阿爾金北緣斷裂帶上尚未發(fā)現(xiàn)成型銅礦，該賦礦巖體沿走向分布規(guī)模較大，工作程度較低，具較大找礦空間。本文在前人工作基礎上，結合野外地質工作，總結礦床地質特征，分析礦床成因，為該區(qū)進一步找礦提供參考。

1" 礦區(qū)地質

1.1" 地層

主要為薊縣系卓阿布拉克組，為一套海相沉積細碎屑巖，夾少量火山熔巖、碳酸鹽巖，沿斷層帶呈斷片分布。巖性較復雜，有礫巖、含礫砂巖、砂巖、粉砂巖、硅質巖、灰?guī)r及安山巖、玄武巖等。該套地層大體上高角度南傾，局部倒轉，總體沿 60°～70°走向延伸，巖石動力變質特征明顯。

1.2" 構造

阿爾金北緣斷裂從工區(qū)中部通過，與分支卓阿布拉克斷裂交匯于礦區(qū)東部，二者為區(qū)內主要控礦構造，共同控制區(qū)內地層、巖漿巖及礦化蝕變帶分布。沿斷裂破碎帶發(fā)育橄欖輝長巖、輝長巖、輝石閃長巖、閃長巖、石英閃長巖、英云閃長巖、花崗閃長巖等。該巖石組合具深源巖漿演化特征，分支斷裂與主構造線小角度斜交，呈向西發(fā)散、向東收縮的“掃帚”狀，斷層面產(chǎn)狀高角度南傾，控制著閃長巖與輝長巖的分布，與成礦關系密切。

1.3" 巖漿巖

主要為奧陶紀卓阿布拉克基性-超基性雜巖體，呈長軸近EW向橢圓狀，面積約15 km2，從中心至邊部為輝長巖-輝石閃長巖-花崗閃長巖演化序列。鋯石U-Pb同位素測年數(shù)據(jù)為（472.7±8.7） Ma，形成時代為中—晚奧陶世。早期輝長巖（少量蛇紋巖）被后期中酸性侵入巖交代，形成以輝長巖為核，外圍為中酸性侵入巖的雜巖體。

卓阿布拉克雜巖體處于阿爾金北緣斷裂、卓阿布拉克斷裂交匯的三角形區(qū)域，主體為輝長巖，東西長約15.50 km，寬0.15～1.40 km，外圍被閃長巖、石英閃長巖、英云閃長巖、花崗閃長巖包裹。受阿爾金北緣斷裂NS向擠壓及卓阿布拉克斷裂左行走滑作用影響，巖漿侵入系列核部輝長巖普遍發(fā)生變質，表現(xiàn)為綠片巖相巖石，原輝石多被角閃石、陽起石取代，保留短柱狀輝石假象，巖石具纖閃石化、綠泥石化及碳酸鹽化等。輝長巖為銅礦主要賦礦建造，局部發(fā)育少量蛇紋石化橄欖輝石巖，呈透鏡狀EW向展布，原巖可能為橄欖巖、輝橄巖等。

2" 地球化學特征

礦區(qū)1∶5萬水系沉積物測量，圈出HS5號綜合異常，呈EW向帶狀展布，長5 km、寬1 km，異常元素Cu，Au，Cr，Ni，Co套合較好，均分布于研究區(qū)深灰綠色變質輝長巖中，具多個濃集中心。Cu異常極大值337.00×10-6，平均128.22×10-6；Cr有2個濃集中心，異常值分別為472×10-6、513×10-6；Ni有3處濃集中心，異常值182×10-6～185×10-6；Co異常與Cu異常形態(tài)、大小極相似，異常值40×10-6～136×10-6。在鉆孔ZK051中見含銅鎳硫化物橄欖輝長巖，化學樣分析Ni含量0.21%。探礦工程采集104件光譜樣品顯示1，地表石英脈普遍具金礦化，極大值2076.2×10-9，深部輝長巖元素分布特征（表1），表明輝長巖經(jīng)后期熱液改造，使銅、金等元素富集礦化。

3" 礦體地質特征

3.1" 礦化帶特征

庫木蘇銅礦化蝕變帶分布于阿爾金北緣斷裂帶斷層上盤，變輝長巖與閃長巖接觸帶，產(chǎn)于西寬東窄EW向展布的深灰綠色變輝長巖建造中，長3.20 km，寬200～400 m，礦化蝕變帶分為東、西兩段，東段礦化較集中，賦礦巖性為角閃斜長片巖、綠簾角閃巖，愈接近北部閃長巖，銅礦化愈集中；西段礦化相對稀疏，脈巖相對較多。蝕變帶在垂向上具一定分帶性，地表硅化特征明顯，孔雀化石英脈多具金礦化→向下見有含鈦鐵礦的斑團輝長巖層→含密集細脈狀硫化物輝長巖→含鎳黃鐵礦團塊層（僅ZK051見），深部與閃長巖接觸帶碳酸鹽化發(fā)育。

3.2" 礦體特征

礦體產(chǎn)于變輝長巖建造中，圈定地表銅礦體21個，隱伏礦體10個。礦體長96～1 040 m，厚0.67～ 9.90 m，延伸24～460 m，傾向174°～210°，傾角52°～76°平均品位0.20%～1.41%，賦礦巖性為深灰綠色綠簾角閃片巖、斜長角閃片巖、綠簾陽起片巖等（圖2）。

L2、L6銅礦體為主礦體。①L2號礦體分布于東段礦化蝕變帶下部，為區(qū)內規(guī)模最大礦體，總體呈似層狀，地表出露長1 040 m，平均厚4.39 m，最大厚度14.17 m，單工程平均品位0.2%～0.91%，最大斜深460 m，平均品位0.53%。礦體地表傾角大，深部變緩。礦體中Au，Co，Ga，S元素達到伴生要求，其中Au含量0.11×10-6，Co含量0.015%，Ga含量16.86×10-6；②L6號礦體呈似層狀分布于礦化帶北部，與L2號礦體大致平行，地表出露長292 m，單工程礦體厚1.90～5.42 m，平均厚度4.09 m，Cu單工程品位0.34%～1.02%，平均品位0.58%。鉆孔單工程厚0.71～1.43 m，平均厚度1.08 m，Cu單工程品位0.24%～0.62%，平均品位0.41%。礦體平均厚2.03 m，平均品位0.60%。礦體中Au，Co，Ga，S元素達到伴生要求，其中Au含量0.10×10-6，Co含量0.022%，Ga含量18.04×10-6。

3.3" 礦石特征

3.3.1" 礦石礦物成份

礦石礦物組合較簡單（圖3），金屬礦物，以黃銅礦、黃鐵礦為主，次為輝銅礦、斑銅礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、鈦磁鐵礦。少量樣品出現(xiàn)鎳黃鐵礦，氧化物主要為孔雀石、銅蘭、赤銅礦、褐鐵礦等，非金屬礦物主要有綠泥石、絹云母、陽起石、透閃石、綠簾石等。

3.3.2" 礦石化學成份

據(jù)前人巖相分析資料，該雜巖體為超基性-基性的正向巖化序列，早期為輝石橄欖巖相→中期輝長巖相→晚期閃長巖相，SiO2平均質量分數(shù)逐漸增大，反映巖漿結晶分離作用的成份特點[2]。由表2可知，庫木蘇銅礦賦礦輝長巖屬正常-偏鋁過飽和巖石系列，具高鈣、高鋁、高鎂特征，巖石中普遍含有磁黃鐵礦、鈦鐵礦。含銅礦變輝長巖（片巖）3個樣品m/f為3.95，4.75，4.53，變輝長巖平均固結指數(shù)（SI）為20.8、20.2、16.7、18.14、21.45及43，里特曼組合指數(shù)分別為0.83、2.01、0.65、1.20、0.89、0.36。雜巖體巖石指數(shù)變化很小，屬鈣堿性系列鐵質基性巖，相關稀土數(shù)據(jù)顯示巖石單元具同源性，為同源巖漿分異演化生成。

3.3.3" 礦石結構、構造與礦石類型

礦石結構有粒狀變晶結構、細粒結構、不等粒結構等，礦石中有用礦物為粒狀變晶結構。礦石構造以微脈狀構造、條帶狀構造為主，并具斑團狀構造、星點狀構造，黃鐵礦、磁黃鐵礦富集成條帶分布，黃銅礦成透鏡體脈狀分布其間，與其同期共生。礦石類型為熱液充填型硫化物礦石（圖3）。

4" 成因初探

（1） 礦床產(chǎn)于紅柳溝-喀臘大灣早奧陶世裂谷帶，為銅鎳礦形成的有利構造環(huán)境。賦礦建造為卓阿布拉克基性-超基性雜巖體，巖石化學數(shù)據(jù)顯示，庫木蘇含礦輝長巖m/f為4.63，據(jù)吳利仁對基性-超基性巖成礦專屬性劃分，該巖體具形成巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床潛力。鉆孔ZK051巖心中見鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦和黃銅礦集合體，表明輝長巖中富集含銅硫化物。

（2） 通過礦區(qū)元素光譜分析，Cu，Au，Cr，Ni，Co等元素富集于變輝長巖中，成礦元素Cu，Au對巖性具明顯選擇性，圍巖中上述元素呈背景分布，不是形成銅礦的物源。輝長巖建造中具銅異常，表明銅礦物源來自變輝長巖建造。

（3） 通過礦石光薄片研究，黃銅礦呈細粒浸染狀、細脈狀、網(wǎng)脈狀、稠密浸染狀與黃鐵礦、磁黃鐵礦及少量磁鐵礦、鈦磁鐵礦共生，為同期生成的礦物，表明銅礦是富含銅硫化物、鐵硫化物在巖漿結晶分異過程中的產(chǎn)物，輝長巖中礦物趨向于在巖體底部聚集成礦[3]。

（4） 賦礦輝長巖經(jīng)較強動力變質作用，為綠片巖相，上部石英脈發(fā)育，下部碳酸鹽脈發(fā)育。由上至下大致具銅、金→鈦→銅→銅鎳特征，表明該巖體經(jīng)較強后期熱液改造，剝蝕程度較低[4]。

綜上所述，認為礦床成因屬巖漿型硫化物銅礦床，輝長巖熔離出大量含銅硫化物是形成庫木蘇銅礦的關鍵因素，后期閃長巖、英云閃長巖侵入體對銅礦起改造富集作用。

5" 結論

（1） 礦床產(chǎn)于紅柳溝-喀臘大灣裂谷帶中晚奧陶世基性-超基性雜巖體中，賦礦巖石為變輝長巖建造，礦化蝕變帶主要沿變輝長巖與閃長巖接觸帶分布。

（2） 礦床屬巖漿硫化物礦床，受后期熱液改造富集成礦。

（3） 礦床西部有較大面積基性一超基性雜巖體的含礦性未探明，東部克斯布拉克巖體發(fā)現(xiàn)類似礦化特征，找礦潛力巨大。

參考文獻

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[3] 高輝，J.Hronsky，曹殿華，等.金川銅鎳礦床成礦模式、控礦因素分析與找礦[J].地質與勘探，2009，（45）3：217-218.

[4] 李文淵.祁連山巖漿作用有關金屬硫化物礦床成礦與找礦[M].北京：地質出版社，2006，210-208．

Geological Characteristics and Genesis Analysis of Kumusu Copper Deposit in

Ruoqiang County， Xinjisng

Fu Qingbo， Liu Bing， Luo Yaohong， Li Yuedong， Hu Lisheng

（No.1 Regional Geological Survey team，Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and

Development，Urumqi，Xinjiang，830011，China）

Abstract： The Kumusu copper deposit is located in the Zhuobulake complex in the eastern part of the Hongliugou-Kaladawan Rift Zone. It is a copper deposit discovered in recent years within the Ordovician gabbro formation in the eastern section of Arkin. Based on geological data obtained from field exploration， this article analyzes the ore-forming geological background， geochemical anomalies， alteration zones， and ore body characteristics of the mining area， analyzes the ore-forming environment and controlling factors， and preliminarily believes that the deposit belongs to the magmatic sulfide type copper deposit with good prospecting potential.

Key words： Kumusu; Copper deposit; Gabbro; Cause-effect analysis