楊 建,程培生,王 偉,許志宏
(安徽省勘查技術(shù)院,合肥 230031)
新疆西準噶爾處于哈薩克斯坦—準噶爾板塊、北準噶爾弧盆帶,是哈薩克斯坦濱巴爾喀什湖斑巖銅礦成礦帶的東延部分,是新疆重要的銅、金、鉻、錫礦成礦帶之一。托里縣克孜勒巴斯陶銅礦區(qū)位于西準噶爾地區(qū),處于西準噶爾斑巖成礦帶中,大地構(gòu)造位置位于哈薩克斯坦—準噶爾板塊、準噶爾微板塊、唐巴勒—卡拉麥里古生代復合溝弧帶內(nèi)。
筆者在銅礦區(qū)進行了兩年多的普查工作,取得了大量的資料,通過對礦區(qū)地質(zhì)、地球物理、地球化學特征的分析,認為銅礦化與斷裂破碎帶、石英閃長巖及隱伏的中酸性巖體關(guān)系密切,具有找熱液型、斑巖型銅礦的良好找礦前景。
1.1.1 地層
該區(qū)隸屬北疆—興安地層大區(qū)、北疆地層區(qū)、北準噶爾地層分區(qū)、瑪依勒山地層小區(qū),區(qū)域上主要出露志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和第四系。礦區(qū)出露泥盆系、二疊系、第四系地層,以泥盆系最為發(fā)育,地層由新到老分別有第四系(Q4)、二疊系下統(tǒng)卡拉崗組(P1k1)和泥盆系中統(tǒng)庫魯木迪組(D2k),兩者呈斷層接觸,如圖1所示。二疊系下統(tǒng)卡拉崗組為一套中性、酸性火山巖夾正常沉積碎屑巖組合的火山巖建造。該組為陸相火山噴發(fā)產(chǎn)物,形成于陸內(nèi)裂陷盆地環(huán)境,主要沉積相為河流—火山噴發(fā)相。泥盆系中統(tǒng)庫魯木迪組為一套海相中性、中酸性火山碎屑巖夾少量中、基性熔巖、陸源碎屑巖、硅質(zhì)巖和生物碎屑灰?guī)r,巖石成層性好,層理以中薄層為主,少量厚層。
1.1.2 巖漿巖
區(qū)域上巖漿巖較發(fā)育,出露有泥盆紀花崗閃長巖、石英閃長巖、石炭紀閃長巖、二疊紀鉀長花崗巖、石英二長巖。
圖1 區(qū)域地質(zhì)圖
礦區(qū)的侵入巖主要是石英閃長巖、花崗閃長巖、輝石閃長巖以及脈巖類的石英正長巖。
1.1.3 構(gòu)造
礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于哈薩克斯坦-準噶爾板塊、準噶爾微板塊、唐巴勒—卡拉麥里古生代復合溝弧帶內(nèi)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較復雜,褶皺、斷裂發(fā)育。F1斷層位于礦區(qū)北西部,呈北東-南西向貫穿整個礦區(qū),是礦區(qū)的地層分界,斷層北西側(cè)地層為二疊系下統(tǒng)卡拉崗組下段(P1k11),南東測為泥盆系中統(tǒng)庫魯木迪組上段(D2k3)。F2斷層呈北東-南西向斜貫礦區(qū),發(fā)育于泥盆系中統(tǒng)庫魯木迪組(D2k)地層內(nèi)。
1.1.4 區(qū)域礦產(chǎn)特征
區(qū)域上斷裂發(fā)育,巖漿活動強烈,成礦作用復雜。已發(fā)現(xiàn)的礦床主要有:礦區(qū)東北部的薩爾托海鉻鐵礦、哈圖金礦,東南部的包古圖斑巖型銅礦,南部鄰區(qū)的唐巴勒鉻鐵礦,西鄰區(qū)的石屋斑巖銅礦,西側(cè)哈薩克斯坦境內(nèi)著名的阿克斗卡大型斑巖銅礦等。成礦地質(zhì)條件比較優(yōu)越。
1.2.1 磁性特征
礦區(qū)磁異??傮w呈西高東低的態(tài)勢,磁場值變動幅度很大,等值線十分密集,呈北東向展布,異常形態(tài)呈點狀、帶狀、環(huán)狀、指狀,且正負磁異常條帶相伴出現(xiàn),為基性或超基性巖引起。
1.2.2 電性特征
礦區(qū)內(nèi)無激電異常地段主要巖性的小對稱四極法測量顯示,石英閃長巖為高阻低極化,石英正長巖、安山巖為中等電阻率低極化,安山玢巖為低阻低極化,富銅金屬硫化物礦化體為高—中高阻高極化。
1∶5 萬水系沉積物測量顯示,本區(qū)為Cu、Zn、Au、Ag、As、Sb、Cr等元素的高背景區(qū)。中泥盆統(tǒng)巴爾魯克組、庫魯木迪組中酸性火山熔巖和火山碎屑巖、下石炭統(tǒng)希貝庫拉斯組(C1xb)、中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組(D2k)Cu含量相對偏高,其它地層含量偏低;中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組(D2k)火山碎屑巖Zn相對較為富集;中泥盆統(tǒng)巴爾魯克組(D2b)碎屑巖夾碳酸巖、下石炭統(tǒng)姜巴斯套組(C1j)、下二疊統(tǒng)卡拉崗組中基性火山巖As、Sb富集;中泥盆統(tǒng)巴爾魯克組、庫魯木迪組中酸性火山熔巖和火山碎屑巖、下石炭統(tǒng)姜巴斯套組(C1j)中基性火山巖、中- 頂志留統(tǒng)瑪依勒山群(S2-4m)中W 富集;中泥盆統(tǒng)巴爾魯克組中Mo富集。
中-頂志留統(tǒng)瑪依勒山群(S2-4m)、下二疊統(tǒng)哈爾加烏組(P1h)碎屑巖夾碳酸巖及泥盆紀超鐵鎂質(zhì)巖鐵族元素(Cr、Co、Ni)富集,泥盆紀花崗閃長巖,石炭紀二長花崗巖體貧化。
礦區(qū)內(nèi)Au、Ag、As、Sb元素的高背景帶均沿斷裂構(gòu)造分布,起伏變化不大。Au元素的富集區(qū)主要沿北西向和北東向斷裂帶呈條帶狀展布,在中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組(D2k)火山碎屑巖相對富集,在石英二長巖(ηοP)中較富集,富集作用與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。
礦區(qū)內(nèi)主要分布有HS-9綜合異常,如圖2所示,單元素異常主要有Cu-19、Au-12異常,綜合異常價值評價為甲2,異常以Cu、Au、Cr為主,伴有Zn、Ag、Sb、Co,異常規(guī)模大,分帶不明顯,元素重合一般。
圖2 HS-9綜合異常剖析圖
通過HS-9綜合異常區(qū)的地質(zhì)、化探剖面,如圖3所示,礦化地段Cu、Mo、Zn、Au、Ag、Sb 有明顯的異常顯示,Cu 最高 達0.16%,為礦化的指示。
圖3 HS-9異常區(qū)PH1地化剖面圖
礦區(qū)自西而東分布有3條含礦蝕變帶,長約3 000m。全區(qū)共圈定礦體9條,其中銅礦體8條,金礦體1條,如圖4、圖5所示。
礦化蝕變帶總體走向80°~90°,個別蝕變帶呈NNE向,石英閃長巖決定了礦(化)體的分布,具有小巖體控礦的特征。
礦化主要產(chǎn)于石英閃長巖及其與圍巖的接觸帶。近地表的銅礦主要為孔雀石化,產(chǎn)于灰褐色綠泥石化、綠簾石化石英閃長巖中。礦區(qū)東部兩條斷裂交匯處的石英閃長巖礦化強烈,具有全巖礦化特征。產(chǎn)于灰綠色綠泥石化、綠簾石化安山巖及安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r圍巖中的銅礦化多數(shù)為孔雀石化,少量為黃銅礦化,局部伴生金。礦化呈稀疏浸染狀-細脈狀。銅、金礦(化)體均產(chǎn)于中酸性小巖體內(nèi)或其內(nèi)外接觸帶附近,受中酸性小巖體控制作用明顯。主要的蝕變是鉀長石化、綠泥石化、綠簾石化、硅化及褐鐵礦化。
圖4 礦體分布平面圖
金屬礦物主為孔雀石、褐鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、微量磁黃鐵礦,脈石礦物主要有中長石、鉀長石、角閃石及石英,次生蝕變礦物主要有方解石、綠泥石、綠簾石、磷灰石、榍石等。
礦體有益組分為Cu、Au、Mo等。銅礦體多伴生金,含量大多在0.1g/t左右。
結(jié)構(gòu):氧化礦石呈浸染狀結(jié)構(gòu),原生礦石呈粒狀結(jié)構(gòu)。
構(gòu)造:地表氧化礦石呈土狀,原生礦呈細脈狀。
礦石類型:表生礦為氧化礦。原生礦自然類型為細脈浸染黃銅礦礦石,工業(yè)類型為熱液型脈狀銅礦。
圖5 9勘探線地質(zhì)剖面圖
2.4.1 巖石蝕變類型及主要特征
礦區(qū)內(nèi)大多數(shù)巖石都具有硅化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化蝕變;而鉀化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化主要發(fā)育于石英閃長巖內(nèi),其次分布于安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r和安山巖內(nèi)。
黃鐵礦與銅礦化關(guān)系密切,黃鐵礦發(fā)育地段一般有銅礦化(孔雀石)。
2.4.2 巖石與銅礦化的關(guān)系
孔雀石化發(fā)育于石英閃長巖內(nèi),是地表氧化銅礦體(孔雀石化銅礦體)的主要含礦地質(zhì)體。安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r具有孔雀石化,局部地段形成孔雀石化銅礦體。其他巖性未見孔雀石化。
2.4.3 物化探異常與礦化蝕變關(guān)系
孔雀石化、褐鐵礦化、鉀化、硅化、碳酸鹽化等礦化蝕變地段有明顯的Cu、Mo、Zn、Au、Ag、Sb等元素異常;石英閃長巖、輝石閃長巖、花崗閃長巖發(fā)育地段具高磁異常,巖體與圍巖的接觸帶為磁異常梯級帶;孔雀石化、褐鐵礦化、硅化發(fā)育地段具高阻高極化異常特征。
3.1.1 礦產(chǎn)與地層的關(guān)系
礦區(qū)主要地層為泥盆系,為一套含鎂的鈣質(zhì)沉積火山—沉積建造,受區(qū)域構(gòu)造活動影響韌性剪切作用明顯。銅礦化主要產(chǎn)于泥盆系地層中。
3.1.2 礦產(chǎn)與構(gòu)造的關(guān)系
礦區(qū)分布著兩條NE、NEE 向的斷裂,由此形成的NE向楔形礦化帶控制著區(qū)內(nèi)的主要礦體、礦化蝕變帶,說明該斷裂具控巖、控礦作用。NE、NEE 向斷裂及其次生的斷裂破碎帶、片理、節(jié)理是礦液的運移通道,區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)銅礦脈均產(chǎn)于其中。
3.1.3 礦產(chǎn)與侵入巖的關(guān)系
礦區(qū)出露的侵入巖十分復雜,主要有石英閃長巖、輝石閃長巖、花崗閃長巖、石英二長巖、閃長玢巖等,具有多期次的復合雜巖體特征。小巖體及伴生的熱液活動控制著礦體、礦化蝕變帶的分布。
3.2.1 地質(zhì)條件
礦區(qū)位于西準噶爾造山帶,板塊構(gòu)造屬哈薩克斯坦-準噶爾板塊、準噶爾微板塊的唐巴勒-卡拉麥里晚古生代復合溝弧帶中,經(jīng)歷了古生代整個造山過程,構(gòu)造活動和火山活動強烈,并有較好的Cr、Ni、Au等元素地球化學異常,成礦地質(zhì)條件較好。
區(qū)域上巖漿巖較發(fā)育,火山活動強烈。鈣堿系列島弧型中酸性火山巖是銅礦的成礦、控礦要素。
3.2.2 地球化學條件
該區(qū)為銅等元素的高含量區(qū)。銅異常規(guī)模大、強度較高、組分較全,異常形態(tài)較完整,并有明顯的濃集中心,具有銅礦化的異常特征。
3.3.1 礦石結(jié)構(gòu)
原生黃銅礦礦石以浸染狀、細脈狀為主,賦存于石英閃長巖、輝石閃長巖、花崗閃長巖中。
3.3.2 礦體的賦存載體
銅礦體主要產(chǎn)于綠泥石化、綠簾石化石英閃長巖體內(nèi),且全巖礦化,其次產(chǎn)于中酸性小巖體的內(nèi)外接觸帶附近。
3.3.3 蝕變及分帶特征
礦體及附近的蝕變主要有鉀長石化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、硅化、碳酸鹽化,具有斑巖型銅礦的鉀化帶(黑云母-鉀長石帶)、絹英帶(絹云母-石英帶)、泥化帶分帶特征。
3.3.4 礦體圍巖特征
礦區(qū)的圍巖主要是硅鋁質(zhì)巖,為中-酸性侵入巖、火山碎屑巖。
3.3.5 礦體控礦地質(zhì)因素
礦體控礦地質(zhì)因素是斷裂—巖漿作用。礦區(qū)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,大型斷裂主要為F1、F2,走向北東、北北東向,本礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦體均處于F1、F2所夾持的楔形條帶中,且兩條帶中出露復雜的小巖體。說明銅礦是在張性構(gòu)造環(huán)境下,成礦巖漿沿斷裂通道上升形成的。
4.1.1 直接找礦標志
近礦指示標志:孔雀石化、鉀長石化、褐鐵礦化、強硅化和硬石膏化等,原生黃銅礦化多在石英閃長巖體內(nèi)或地表以下。
中遠找礦標志有:廣泛的絹云母化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化等蝕變。
4.1.2 間接找礦標志
地球化學異常標志:在礦化帶上多形成明顯的Cu、Au、Cr、Sb、Zn等元素異常。
激電異常標志:激電異常對浸染狀、細脈狀的含銅黃鐵礦礦體有著明顯的反映,具中高阻高極化的激電異常特征。
磁異常標志:高磁異常為本區(qū)中基性巖體的反映,據(jù)高磁異??梢匀ΧêV巖體;磁異常梯級帶則是巖體與圍巖接觸帶的反映。
本區(qū)孔雀石化、褐鐵礦化與破碎帶、裂隙發(fā)育程度關(guān)系密切。自地表向下,由氧化逐漸向原生帶過渡,表現(xiàn)為孔雀石化、褐鐵礦化帶逐漸過渡到氧化礦物與原生的黃鐵礦化、黃銅礦化并存。原生礦物主要呈浸染狀,局部為細脈狀,沿節(jié)理裂隙面較為發(fā)育。褐鐵礦化、孔雀石化帶沿裂隙呈漏斗狀向下延深可達50m 以上。
本區(qū)發(fā)育的HS-9綜合異常面積達95 km2,目前發(fā)現(xiàn)的3條礦化蝕變帶、9條礦體僅分布于異常區(qū)西部約10km2范圍內(nèi),其東部異常中心地帶仍有較大的找礦潛力。
地表礦化蝕變帶、銅礦化體與激電測量Ⅰ號、Ⅱ號異常吻合較好,其中Ⅰ號異常對應(yīng)于西部巖體(即Ⅰ號礦化體),Ⅱ號異常對應(yīng)于Ⅱ號礦化體。Ⅲ號異常較Ⅰ號、Ⅱ號異常具更大的規(guī)模和強度,推測為與石英閃長巖及隱伏的中酸性巖體中含有磁鐵礦物、硫化物礦物有關(guān)的異常,具有較好的找礦前景。
激電測深剖面顯示,在地表以下均存在中高阻高極化異常體,推斷與礦化體關(guān)系密切。從鉆孔驗證成果看,中高阻高極化異常與銅礦化體對應(yīng)良好。
磁異常與石英閃長巖、花崗閃長巖、輝石閃長巖等小巖體的關(guān)系密切,礦體主要分布于小巖體中及巖體與泥盆系安山巖的接觸帶上。礦區(qū)的外圍存在大量的磁異常,這些磁異常是否是隱伏的中基性小巖體引起,小巖體中是否存在礦化,是進一步找礦評價的方向。
綜上所述,本礦具有找熱液型脈狀、斑巖型銅礦的良好前景。
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