馮 偉，劉術(shù)湘 (中冶集團武漢勘察研究院有限公司，湖北 武漢 430080)

阿富汗艾娜克銅礦西礦區(qū)礦床地質(zhì)特征及成因淺析

馮 偉，劉術(shù)湘 (中冶集團武漢勘察研究院有限公司，湖北 武漢 430080)

阿富汗艾娜克銅礦床是世界上資源儲量位居前列的銅礦床。研究了阿富汗艾娜克銅礦西礦區(qū)礦床成礦地質(zhì)特征，包括礦區(qū)的地層分布、構(gòu)造、巖漿活動、圍巖蝕變和礦體特征(礦體形態(tài)及規(guī)模、 礦石礦物組分、 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造)等, 對礦床成因進行了分析：艾娜克銅礦屬于沉積-變質(zhì)型礦床，經(jīng)歷了沉積成礦作用、變質(zhì)熱液改造富集成礦作用、氧化作用3個成礦階段。

阿富汗艾娜克銅礦床；地質(zhì)特征；成礦階段

1 區(qū)域地質(zhì)概況

阿富汗屬于地中海地槽褶皺系中的阿富汗地槽洼地。艾娜克銅礦位于該地槽洼地中次級構(gòu)造單元喀布爾中間地塊中部。喀布爾中間地塊呈北東-南西向，長約180km，寬約30～60km，周緣以區(qū)域深大斷裂圍限，它由地槽褶皺隆起、亞地臺及活化區(qū)等次級構(gòu)造單元組成[1-3]。

喀布爾地區(qū)巖漿侵入活動頻繁，發(fā)生于元古代至新生代時期，劃分為貝加爾期(元古代)、阿爾卑斯期(早白堊紀(jì))、喜馬拉雅期(晚第三紀(jì))3個巖漿侵入復(fù)合巖體。其中以貝加爾期巖漿侵入巖體數(shù)量最多(gt;40個)，規(guī)模較大，分布范圍廣。巖體多呈巖墻狀(少數(shù)巖瘤狀)，侵入于下～中元古界謝爾達瓦扎組，上元古界維拉約基組和洛伊赫瓦爾組地層中，多具順層線狀侵入特點[4]。

艾娜克銅礦西礦區(qū)內(nèi)出露元古界(Pt)、古生界(Pz)、中生界(T-K1)、新生界(N-Q)地層。元古界地層是區(qū)域內(nèi)分布范圍最廣，為含十字石、蘭晶石、石榴石的角閃巖相高溫深變質(zhì)巖系，原巖為幔源型海底巖漿活動形成的基-中性巖漿巖和火山巖系，火山噴發(fā)間歇期沉積海相碳酸鹽巖，總厚度大于7000m。構(gòu)成地槽褶皺巖系及地臺結(jié)晶基底。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1地層

艾娜克銅礦西礦區(qū)分布上元古界和新生界地層。上元古界地層包括里費系維拉約基組(Pt3vl)、文德系洛伊赫瓦爾組(Pt3lh)和古爾哈米特組(Pt3gl)，除部分出露于西礦區(qū)西北部山嶺外，多被第三～第四系地層掩蓋，揭露總厚度大于1500m。

1)維拉約基組 在西礦區(qū)內(nèi)沒有出露，僅在Ⅴ-ⅩⅧ勘探線個別鉆孔中洛伊赫瓦爾組層位之下發(fā)現(xiàn)，且僅見上部層位。揭露的最大厚度250m。主要巖性為含石榴石角閃巖、角閃片巖、黑云母碳酸鹽片巖、斜長片麻巖、十字石石榴石黑云母片麻巖等。以顏色深和含石榴子石為特點。它與上覆洛伊赫瓦爾組地層呈不整合或斷層接觸關(guān)系。

2)洛伊赫瓦爾組 是主要含礦層位，劃分為7個巖性段，具有以白云石大理巖為主的碳酸鹽巖段與以石墨石英片巖為主的片巖段互層特點，總厚度420m。它們之間均為整合接觸關(guān)系。

3)古爾哈米特組 西礦區(qū)范圍內(nèi)僅見古爾哈米特組下部層位。巖性以角閃巖、角閃片巖為主，夾白云石大理巖、石墨石英片巖、黑云母碳酸鹽片巖、綠泥石綠簾石碳酸鹽片巖、角閃石黑云母片巖。

4)新生界地層 新生界地層包括第三系、第四系地層，以覆蓋層形式分布于西礦區(qū)大部分地域，厚度變化大，不整合覆蓋于上元古界不同層位之上。第三系拉塔班達組分布范圍廣，覆蓋西礦區(qū)南部和東部。揭露厚度0～200m。具有雙層結(jié)構(gòu)：上部為粘土巖、粉砂巖、砂巖夾泥灰?guī)r、礫巖；下部角礫巖層(厚0～60m)。具復(fù)理式沉積韻律。第四系地層全區(qū)均有分布，主要分布于河床、溝谷、山麓斜坡和坡角地域。厚度變化大。巖性為沖-洪積含漂石卵礫石砂土、殘-崩坡積含塊石碎石砂土、淤積亞粘土、含礫砂粘土等，屬磨拉石松散堆積。

圖1 艾娜克銅礦西礦區(qū)構(gòu)造圖

圖2 艾娜克復(fù)式背斜構(gòu)造示意圖

2.2構(gòu)造

西礦區(qū)褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育。褶皺構(gòu)造由艾娜克復(fù)式背斜及其北翼約1～3號次級背、向斜構(gòu)造組成。斷裂構(gòu)造劃分為亞緯向、北西向、北東向、次子午線向4組(見圖1),它們共同構(gòu)成復(fù)雜的構(gòu)造格局[5-6]。褶皺構(gòu)造主要有艾娜克復(fù)式背斜及其北翼1～3號次級背、向斜構(gòu)造(見圖2)。艾娜克復(fù)式背斜是艾娜克銅礦的主體構(gòu)造，控制了礦床(體)的空間分布。中礦區(qū)位于背斜的南東翼；西礦區(qū)受控于背斜西端的北西翼[7-8]。

由于新生界地層的掩蓋，背斜的總體面貌不清。據(jù)鉆探揭露，背斜軸向呈NE-SW向，軸部分布上元古界維拉約基組地層(Pt3vl)，兩翼依次由上元古界洛伊赫瓦爾組(Pt31h)和古爾哈米特組(Pt3gl)地層組成。背斜東南翼相對完整，傾向SE，傾角35～40°，深部傾角變緩，控制了中礦區(qū)礦體的空間分布；北西翼由于階梯狀逆掩斷層的影響，導(dǎo)致地層重復(fù)，且局部倒轉(zhuǎn)，不連續(xù)完整，總體傾向北西，傾角50～70°，控制了西礦區(qū)礦體的空間分布。其他地段，特別是背斜軸部和南翼幾乎全部被新生界地層掩蓋，面貌不清。背斜軸部在西礦區(qū)范圍內(nèi)，由于F8平移斷層破壞而不連續(xù)。

2.3巖漿巖

西礦區(qū)巖漿活動不發(fā)育，僅見有貝加爾期(元古代)巖漿侵入巖體(脈)和阿爾卑斯期(晚白堊紀(jì))巖漿侵入巖脈。

2.4圍巖蝕變

在變質(zhì)作用過程中，由于溫度和壓力的影響，原巖中的水份(粒間、層間、裂隙水)逐漸析出(脫水作用)，形成飽和熱液(流體)。若遇到碳酸鹽巖，則發(fā)生去CO2作用，使原熱水溶液形成飽和CO2的再生熱液。它們積極參與變質(zhì)作用進程，原巖組份部分溶解，并發(fā)生變質(zhì)反應(yīng)，使原巖的礦物成分、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生不同程度的變化，形成變質(zhì)熱液蝕變巖類。它的形成取決于原巖特征、變質(zhì)熱液的物化性質(zhì)、交代作用及外部條件。西礦區(qū)變質(zhì)熱液蝕變主要有青盤巖化、鈉長石化、硅化、碳酸鹽化[9-10]。

2.5礦體

1)礦體形態(tài)及規(guī)模 主礦體(OP3)是西礦區(qū)規(guī)模最大的礦體，幾乎貫穿于整個西礦區(qū)，分布于Ⅰ～ⅩⅥ勘探線之間。礦體總體呈NE～SW向分布，走向延長2230m，傾向延深1640m，賦存標(biāo)高825～2335m。最大厚度Cu≥0.2%礦體為215m，Cu≥0.4%礦體為210m，Cu≥0.7%礦體為195m，平均厚度約為74m。礦體總體傾向NW，傾角60～85°。礦體賦存于上元古界洛伊赫瓦爾組第3段片巖亞段至第6段片巖段(Pt31h3a～Pt31h6)層間。以F8斷層(Ⅷ勘探線附近)為界，主礦體分為東、西2部分礦體。

2)礦石物質(zhì)組分 礦石以原生硫化礦石為主，主要礦物(含量gt;1%)有黃銅礦、斑銅礦；次要礦物(含量0.1%～1%)有黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝銅礦；稀少礦物(含量lt;0.1%)有磁鐵礦、赤鐵礦、假象赤鐵礦、白鐵礦、鈦鐵礦、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦、方黃銅礦、方鈷礦、砷鈷礦、輝鈷礦、鐵硫砷鈷礦、砷黃鐵礦、鈷～鎳黃鐵礦、銅硫鈷礦、輝砷鎳礦、針硫鎳硫、方硫鎳鉻礦。

銅礦石中原生脈石礦物主要礦物(含量gt;1%)有白云石、石英、斜長石；次要礦物(含量0.1%～1%)有黑云母、白云母、絹云母、方解石、方柱石、綠泥石、綠簾石、石墨、透輝石、透閃石、陽起石；稀少礦物(含量lt;0.1%)有角閃石、黝簾石、褐簾石、紅簾石、石榴石、釩云母、霞石、石棉、電氣石、磷灰石、榍石、鋯石、金紅石、白鈦石、銳鈦礦、十字石、蘭晶石。

3)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 原生礦石結(jié)構(gòu)主要有粒狀變晶結(jié)構(gòu)、固熔體分離(文象)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、交叉和互為界限結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)；構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀～網(wǎng)脈狀構(gòu)造、層紋狀或條帶狀構(gòu)造、斑塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。氧化礦石結(jié)構(gòu)主要有膠狀結(jié)構(gòu)、樹枝狀結(jié)構(gòu)、線狀-網(wǎng)線狀結(jié)構(gòu)、氧化殘余結(jié)構(gòu)；構(gòu)造有皮殼狀構(gòu)造、多孔狀構(gòu)造。

3 礦床成因

艾娜克銅礦屬于沉積-變質(zhì)型礦床[5]，經(jīng)歷了沉積成礦作用、變質(zhì)熱液改造富集成礦作用、氧化作用3個成礦階段。

3.1沉積成礦作用

上元古代早期(即維拉約基組形成期末)，早貝加爾構(gòu)造運動，使區(qū)域褶皺隆起，形成了隆起區(qū)與坳陷區(qū)并存的構(gòu)造格局。艾娜克銅礦區(qū)域坳陷區(qū)，在三角洲淺海沉積環(huán)境條件下，沉積了上元古界洛伊赫瓦組(Pt31h1～Pt31h7)及古爾哈米特組(Pt3gl)下部陸源碎屑巖-碳酸鹽系，含水溶液中富含豐富的銅、硫元素，伴隨沉積作用進程，形成以黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦為主體的沉積型銅礦床(或礦源層)。

3.2變質(zhì)熱液改造富集成礦作用

上元古代末期(即古爾哈米特組下部沉積末期)，區(qū)域內(nèi)發(fā)生強烈的貝加爾構(gòu)造運動。致原淺海相陸源碎屑巖-碳酸鹽系形成綠片巖相片巖-大理巖-石英巖-變粒巖為主體的變質(zhì)巖系；在變質(zhì)熱液作用下，原沉積作用形成的黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦發(fā)生重結(jié)晶或重溶，形成富含銅、硫元素的含礦熱液，發(fā)生變質(zhì)熱液改造富集成礦作用；在變質(zhì)熱液改造富集成礦作用發(fā)展進程中，含礦熱液性質(zhì)不斷發(fā)生變化，進而形成不同的礦石類型。

3.3氧化作用

貝加爾構(gòu)造運動后，艾娜克銅礦地域一直處于隆起狀態(tài)，從而缺失古生代和中生代地層。銅礦床歷經(jīng)了長期氧化作用，形成礦床氧化帶和混合帶。直至第三世始，在山間盆地內(nèi)沉積新生代陸相碎屑巖系。除Ⅷ勘探線以西和ⅩⅦ～ⅩⅧ勘探線地域礦體出露地表外，大部分地域礦體被新生代地層掩蓋[11]。

4 結(jié) 語

艾娜克銅礦西礦區(qū)礦床嚴(yán)格受層位控制，主要礦體產(chǎn)狀與地層基本一致，且礦體規(guī)模巨大，礦石品位較高，就目前的勘探階段看，具有較大的開采前景，且對該礦床深部的研究仍未開始，艾娜克復(fù)式背斜南翼被第三系覆蓋層掩蓋，構(gòu)造復(fù)雜，找礦難度較大，除個別工程鉆孔外，前勘探階段基本上是空白區(qū)，都顯示出該礦區(qū)良好的找礦前景和資源潛力。

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[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409.2012.01.008

P618.13

A

1673-1409(2012)01-N022-03