劉偉
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院 烏魯木齊 830000)
礦區(qū)行政區(qū)劃屬新疆溫泉縣管轄,位于溫泉縣城南35千米,中心地理坐標(biāo):東經(jīng)81°13′15″,北緯44°51′58″。
礦區(qū)位于伊犁-伊賽克湖微板塊中的賽里木地塊,屬捷克利-賽里木銅、鉛鋅、鈮鉭、鎢、磷成礦帶,區(qū)域上是尋找有色及稀有金屬礦產(chǎn)的有利地區(qū)。
根據(jù)《新疆維吾爾自治區(qū)巖石地層》劃分,本區(qū)地層屬塔里木-南疆地層大區(qū),中天山-馬鬃山地層分區(qū)之溫泉地層小區(qū)。區(qū)域上出露地層有下元古界溫泉群、中元古界長城系哈爾達坂群、中泥盆統(tǒng)汗吉尕組、上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組、上石炭統(tǒng)東圖津河組、下石炭統(tǒng)阿克沙克組、下二疊統(tǒng)烏朗群及新生界等;區(qū)域上斷裂、褶皺發(fā)育,主構(gòu)造線呈近東西向,規(guī)模較大的構(gòu)造有沃托格賽爾河谷斷裂、牙馬特斷裂、牙馬特南山背斜等;區(qū)域巖漿活動強烈,侵入巖分布廣泛,以早元古代晚期、華力西期的中酸性侵入體為主。
區(qū)內(nèi)出露的地層為上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組上亞組(D3tb)、下石炭統(tǒng)阿克沙克組(C1a)。主要特征如下:
上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組上亞組(D3tb):主要分布于礦區(qū)北部,為一套陸緣碎屑巖建造。巖性以泥質(zhì)粉砂巖、硅質(zhì)粉砂巖、巖屑長石砂巖、砂礫巖為主。
下石炭統(tǒng)阿克沙克組(C1a):大面積分布于礦區(qū),為一套陸相-淺海相碎屑巖夾火山巖,含豐富的珊瑚、腕足等化石。不整合于上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組之上,局部呈斷層接觸關(guān)系。依據(jù)巖性組合特征,劃分為上、下兩個亞組:
下亞組(C1aa):分布于礦區(qū)中部,巖性以巖屑砂巖、長石巖屑砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖為主,次為生物碎屑灰?guī)r夾砂礫巖、次生石英巖。與上亞組整合接觸。該地層是礦區(qū)內(nèi)最主要銅含礦層,提供了最主要的成礦物質(zhì)來源。
上亞組(C1ab):分布于礦區(qū)南部,巖性以淺黃綠色巖屑砂巖、粉砂巖為主,次為生物灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r及砂礫巖。
礦區(qū)內(nèi)侵入巖較不發(fā)育,僅在北部見花崗斑巖小巖體,長度約400米,寬約5~30米。區(qū)內(nèi)閃長巖脈、石英脈極發(fā)育,以北東東向為主,次為北西向、近南北向,延伸30~300米,寬1~5米;部分石英脈中次生蝕變較發(fā)育,以褐鐵礦化、孔雀石化為主。
2.3.1 褶皺
礦區(qū)北東部發(fā)育1條小規(guī)模向斜構(gòu)造,軸線方向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致,軸線呈北東向,兩翼產(chǎn)狀較陡,在50°~60°之間。核部巖性為灰黑色硅質(zhì)粉砂巖,兩翼為灰綠、灰褐色巖屑砂巖、硅質(zhì)粉砂巖、砂巖與礫巖互層組成。
2.3.2 斷裂
區(qū)內(nèi)斷裂極為發(fā)育,主要斷裂構(gòu)造為奧爾塔克賽爾斷裂。次級斷裂以表層斷裂為主,具多方向性的特點,早期形成的受后期構(gòu)造活動疊加改造更加復(fù)雜,總體上與區(qū)域構(gòu)造線一致。區(qū)內(nèi)小規(guī)模斷層極發(fā)育,錯綜復(fù)雜,斷層面傾角52°~78°,延伸一般50~400米,斷裂帶中巖石破碎,局部呈泥狀,具強度褐鐵礦化,巖層錯動明顯。
奧爾塔克賽爾斷裂:該斷裂沿奧爾塔克賽爾河發(fā)育,呈北東向延伸,是沃托格賽爾河斷裂的東延部分,出露長度約17千米。斷裂自西向東切割下二疊統(tǒng)烏郎組、下石炭統(tǒng)阿克沙克組和上石炭統(tǒng)東圖津河組,在地貌上形成低洼開闊的河流性谷地。斷層傾角50°~65°,為北盤上升,南盤下降的正斷層,形成時期為華力西晚期。
通過物探工作發(fā)現(xiàn),礦區(qū)地層與礦體存在較為明顯的極化率及電阻率差異,地層總體顯現(xiàn)出中-低極化率、高電阻率異常特征,而礦體總體顯示出高極化率、低電阻率異常特征,這種差異為直接或間接圈定含礦層位創(chuàng)造了十分有利的條件。
礦區(qū)共圈出8個高極化、中-低電阻的激電異常,各異常中心均對應(yīng)地表礦體、蝕變帶。通過與激電測深、鉆探(槽探)成果對比,深部異常的形態(tài)與礦體對應(yīng)情況較好。綜合分析認(rèn)為,本次采用的物探工作手段在區(qū)內(nèi)對于找礦具有較明顯的指導(dǎo)意義。
2015~2016年在礦區(qū)開展了1:1萬地化剖面測量,經(jīng)統(tǒng)計分析,礦區(qū)富Cu、Au,貧Sb、Pb、Zn、Sn元素,各元素含量分布不均勻。局部地段存在較好的Cu單元素異常,Cu異常主要集中分布于次生石英巖發(fā)育地段;As與Au元素異常特征相似,但變異系數(shù)較小,不利于成礦;中溫元素Pb、Zn在該區(qū)不活躍。
區(qū)內(nèi)圈出以Cu為主的組合異常6處,均發(fā)現(xiàn)了銅礦化線索,效果顯著。其中以HY-5號組合異常最好,敘述如下:
HY-5號異常位于礦區(qū)西部,范圍:東經(jīng)87°10′08″~87°10′45″,北緯44°50′45″~44°51′12″。異常形態(tài)為似橢圓狀,主成礦元素為Cu,伴生元素為Ag,均具有三級濃度分帶,套合關(guān)系較好,濃集中心明顯(圖1、表1)。其中Cu-7極大值>1000×10-6,襯度為6.28,規(guī)模NAP為1.54,Ag-3極大值為1.39×10-9,襯度為4.65,規(guī)模NAP為1.13。
表1 HY-5號綜合異常特征表
下石炭統(tǒng)阿克沙克組下亞組分布于異常區(qū)的中部及北部,主要巖性為砂礫巖、硅質(zhì)細砂巖、泥質(zhì)粉砂巖;上亞組僅少量分布于異常區(qū)南部,巖性為礫巖。區(qū)內(nèi)斷裂活動強烈,主要為北東向、北東東向。次生石英巖脈發(fā)育,可見孔雀石化。
經(jīng)查證該異常為礦致異常,圈出銅6條礦體(CuⅣ-1~CuⅣ-6)。
礦區(qū)內(nèi)共圈定11條銅礦體,長57~526米,厚0.86~3.92米,平均品位0.50~3.87%。礦體主要分布于下石炭統(tǒng)阿克沙克組下亞組(C1aa),賦礦巖性為次生石英巖。主要礦體特征如下:
CuⅣ-5號礦體:分布于礦區(qū)西部,由5條探槽及2個鉆探工程控制,礦體長526米,厚1.28~1.98米,控制斜深190米,平均品位0.50~1.98%。
CuⅣ-4號礦體:位于礦區(qū)西部,由3條探槽及3個鉆探工程控制,長235米,厚0.86~1.50米,控制斜深210米,Cu品位0.57~0.80%。
CuⅡ-3號礦體:位于礦區(qū)中部,礦體長175米,厚2.57~2.98米,平均品位0.59~0.73%。
礦石礦物成分:原生礦石中金屬硫化礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦,少量斑銅礦、磁鐵礦;氧化礦石則以孔雀石、藍銅礦、褐鐵礦為主;脈石礦物以石英,方解石為主。礦石中有用組份主要為銅,并主要以硫化物形式存在,其它形式的銅含量少量。
礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造:礦石結(jié)構(gòu)主要為它形粒狀結(jié)構(gòu),部分呈它形-半自形粒狀結(jié)構(gòu);從礦物相互穿插關(guān)系劃分,主要為碎裂結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造較為簡單,以浸染狀及細脈浸染狀構(gòu)造為主,局部可見脈狀、塊狀構(gòu)造。
圍巖蝕變主要為硅化、次生石英巖化,次為褐鐵礦化、黃鐵礦化,局部地段可見碳酸鹽化、高嶺土化。
硅化、次生石英巖化:巖石受動力作用呈不規(guī)則破碎裂隙,次生石英充填其中,局部有少量鈉長石,其中次生石英沿裂隙交代原巖,使巖石具硅化,但原巖成分、結(jié)構(gòu)仍保留較完整。
黃鐵礦化:蝕變較普遍,多分布于次生石英巖內(nèi),黃鐵礦晶體0.1~2mm左右,多呈立方體,少數(shù)呈他形結(jié)構(gòu)。
褐鐵礦化:主要分布于含黃鐵礦的次生石英巖內(nèi),褐鐵礦化的巖石呈黃褐色-紅褐色,具蜂窩狀構(gòu)造。
在綜合分析研究已有地質(zhì)資料基礎(chǔ)上,對比典型礦床認(rèn)為,礦區(qū)內(nèi)銅礦體主要產(chǎn)于斷裂構(gòu)造強烈部位的碎裂巖化次生石英巖中,礦體多斜切圍巖,順層特征不明顯,圍巖周圍有構(gòu)造應(yīng)力留下的痕跡;圍巖蝕變發(fā)育,以硅化、次生石英巖化,褐鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化為主。初步認(rèn)為該區(qū)礦床成因類型屬于與構(gòu)造相關(guān)的蝕變巖型。
①地層標(biāo)志:下石炭統(tǒng)阿克沙克組下亞組是區(qū)域主要銅含礦層位,提供了主要的成礦物質(zhì)來源;②構(gòu)造標(biāo)志:斷層構(gòu)造發(fā)育地段是尋找成礦的有利部位,特別是近東西向斷裂構(gòu)造附近脈巖發(fā)育,礦化也多分布于此;③蝕變標(biāo)志:孔雀石化是最直接的找礦標(biāo)志,圍巖中的硅化、次生石英巖化、褐鐵礦化、黃鐵礦化也可作為間接的找礦標(biāo)志;④物探標(biāo)志:礦體具有相對較高的極化率、高電阻率物探異常,可作為間接找礦標(biāo)志;⑤化探標(biāo)志:銅單元素異常及組合異常,是非常有效的找礦標(biāo)志。
大橋銅礦是首次在該成礦帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)具有一定規(guī)模的構(gòu)造蝕變巖型銅礦,找礦意義較大,填補了該區(qū)尋找構(gòu)造蝕變巖型銅礦的空白。通過本文對大橋銅礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志的總結(jié),對在該區(qū)尋找同類型的礦床提供了一定的參考意義。