張志猷
摘 要:銅華嶺銅金礦系斑巖型銅礦,地處新疆瓊河壩地區(qū),是新疆環(huán)準(zhǔn)噶爾斑巖成礦帶中一個(gè)重要的地段,自上世紀(jì)九十年代起本地區(qū)的斑巖銅礦找礦工作取得了很大的進(jìn)展,但是相較于其他與東準(zhǔn)格爾處于同一成礦域的中亞國(guó)家相比,中國(guó)斑巖銅礦的數(shù)量和規(guī)模明顯不足,因此有必要對(duì)本地區(qū)的斑巖銅礦地質(zhì)和化學(xué)特征做深入研究,分析成礦原因,挖掘成礦規(guī)律,有效促進(jìn)隱伏礦床的找礦勘查工作。
關(guān)鍵詞:斑巖銅礦;成礦;特征
銅礦是我國(guó)重要的礦產(chǎn)資源之一,其產(chǎn)量多少直接影響著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,隨著我國(guó)對(duì)銅礦資源需求的加大,依賴進(jìn)口不能作為長(zhǎng)久支撐,因此在我國(guó)境內(nèi)尋找、開(kāi)發(fā)銅礦資源十分重要。斑巖型銅礦礦床規(guī)模大、埋藏淺,品位較低但礦化分布均勻,礦石成分簡(jiǎn)單、易選及可供綜合利用的礦種多,因此斑巖型銅礦是我國(guó)研究開(kāi)發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)。以下就銅華嶺銅金礦的成礦地質(zhì)特征與成礦原因做簡(jiǎn)要分析。
1 銅華嶺銅金礦地質(zhì)特征
銅華嶺銅金礦區(qū)位于世界三大斑巖成礦帶之一的古亞洲巴爾喀什斑巖成礦帶的中部,該成礦帶在中國(guó)境內(nèi)近十年發(fā)現(xiàn)了土屋、延?xùn)|、包谷圖等大型斑巖銅礦。銅華嶺銅金礦成礦巖體為華力西期花崗閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖等鈣堿性侵入巖。此外,還有接觸交代型的綠石溝銅礦、與韌性剪切帶破碎-蝕變巖有關(guān)的淖毛湖北山金礦、產(chǎn)于次生石英巖中的大紅山金礦等。該成礦帶極具銅、鉬、金、鐵礦找礦潛力。
1.1 地層特征
銅華嶺銅金礦大地構(gòu)造位置位于哈薩克斯坦板塊(Ⅱ)-準(zhǔn)格爾微板塊(Ⅱ1)、謝米斯臺(tái)-庫(kù)蘭卡茲中古生代復(fù)合島弧帶(Ⅱ4 1),區(qū)域出露的地層有泥盆系托讓格庫(kù)都克組(D1t)、烏魯蘇巴斯套組(D2w);石炭系(C)下石炭統(tǒng)黑山頭組(C1h)、雅滿蘇組(C1y);中石炭統(tǒng)南明水組(C2n);二疊系(P)下二疊統(tǒng)三塘湖組(P1s);下侏羅系統(tǒng)三工河組(J1s)、上侏羅統(tǒng)石樹(shù)組(J2t);白堊系吐谷魯群(K1t);第三系、第四系;區(qū)域內(nèi)巖性厚度變化較大,主要有凝灰粉砂巖,凝灰砂巖、凝灰角礫巖、長(zhǎng)石質(zhì)硬砂巖等。
1.2 侵入巖特征
區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,侵入巖發(fā)育,分布廣泛,均為華力西中期產(chǎn)物,從基性到酸性均有出露,多呈巖基、巖株?duì)町a(chǎn)出,主要類型有閃長(zhǎng)巖、花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、石英閃長(zhǎng)巖,侵入最新地層為中石炭統(tǒng),其中中酸性巖體與銅金礦化關(guān)系密切。
1.3 構(gòu)造特征
區(qū)內(nèi)斷裂和褶皺極其發(fā)育,由于長(zhǎng)期受北東-南西向擠壓,形成大量的北西-南東向逆斷裂,及北東向和北西向兩組平推斷裂,均對(duì)不同地層及侵入體的展布形成較大影響。主要構(gòu)造形跡為北西-南東向。
褶皺構(gòu)造:區(qū)內(nèi)褶皺自北向南主要有瓊河壩向斜、淖毛湖北復(fù)式背斜與和爾謝凹陷,工區(qū)處于淖毛湖北復(fù)式背斜之中。
斷裂構(gòu)造:區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育,多組方向皆有,以北東和北西向?yàn)橹?,自東向西共有四條,分別編號(hào)為f1、f2、f3、f4,近乎等距平行排列,縱貫全區(qū)長(zhǎng)約6千米;但對(duì)工作區(qū)影響較大的是一組北西向展布的斷裂構(gòu)造,分別編號(hào)為F1、F2、F3、F4、F5,屬區(qū)域較大斷裂,橫貫全區(qū),另外在測(cè)區(qū)北部第四系覆蓋區(qū)物探發(fā)現(xiàn)一條北西向規(guī)模較大的隱伏斷裂斷裂F6;斷裂構(gòu)造中F1、F2斷裂規(guī)模較大,工作區(qū)夾在兩組斷裂匯合處。F1、F2斷裂性質(zhì)為逆斷層,長(zhǎng)約幾十千米,被近東西向斷裂所錯(cuò)斷,沿走向有一定位移。
1.4 蝕變特征
勘查區(qū)內(nèi)與礦化有關(guān)的蝕變有兩種,一種是發(fā)育在斷裂破碎帶兩側(cè)的蝕變,主要為褐鐵礦化、孔雀石化、硅化。目前發(fā)現(xiàn)與此類型蝕變有關(guān)的礦化主要有金和銅,該類型礦化為受斷裂控制的熱液型。如礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的Au1、Cu1、Cu2等礦化體。
另一種主要發(fā)育在礦區(qū)北東部的中酸性石英閃長(zhǎng)(斑)巖巖體中,呈面狀蝕變較強(qiáng)烈,蝕變類型有鉀長(zhǎng)石化、鈉長(zhǎng)石化、黑云母化、硅化、絹云母化、泥化、綠泥石化、簾石化、褐鐵礦化(黃鐵礦化)、孔雀石化、碳酸鹽化、黏土化和沸石化等組成。蝕變作用具有多階段性,早期為綠泥石化、綠簾石化、黃鐵礦化,中期以黑云母化、硅化、絹云母化、黃鐵礦化、為主,晚期主要為碳酸鹽化、黏土化和沸石化等。石英閃長(zhǎng)(斑)巖巖體中(CuⅢ、CuⅣ礦化范圍),蝕變具分帶性,自巖體深部向邊部圍巖(主要為黑云母斜長(zhǎng)花崗巖)可初步分為三個(gè)蝕變帶。閃長(zhǎng)(斑巖)巖體由內(nèi)(深)到外(淺)有鉀長(zhǎng)石化帶;黑云母-絹云母-硅化帶;青磐巖化帶。各蝕變帶之間沒(méi)有一定的截然界線,而是呈漸變的過(guò)渡關(guān)系。
石英閃長(zhǎng)(斑)巖巖體中與礦化密切的蝕變類型主要有黑云母化、絹云母化、泥化、硅化、黃鐵礦化此類蝕變?cè)綇?qiáng)黃銅礦、黃鐵礦含量越多。在巖體中心(深部)鉀長(zhǎng)石發(fā)育的部位礦化非常微弱。綠泥石、綠簾石化(青磐巖化)一般發(fā)生在絹云母化、硅化、黑云母化的外側(cè),礦化微弱。沸石-碳酸鹽化屬晚期蝕變類型,與礦化關(guān)系不強(qiáng)。
2 銅華嶺銅金礦礦石特征
銅華嶺礦區(qū)主要發(fā)現(xiàn)二處金礦化及六處銅礦化點(diǎn)。礦化分別定名為金Ⅰ、金Ⅳ、銅Ⅰ、銅Ⅱ、銅Ⅲ、銅Ⅳ礦點(diǎn)及THY-7、THY-9礦化點(diǎn),其中主要成礦區(qū)為銅Ⅲ號(hào)、銅Ⅳ號(hào)礦點(diǎn),即與石英閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)斑巖有關(guān)的銅礦,礦化范圍廣,礦化強(qiáng)度較高。
礦石的化學(xué)成份:礦石中主要有用組份為Cu,伴生有Mo、Ag等有用組份。主要礦體銅Ⅲ銅礦體地表平均品位Cu1.44%,銅Ⅳ礦(化)體品位Cu0.17%。礦石中伴生有用組份、鉬(Mo)、銀(Ag)已達(dá)到綜合回收利用最低工業(yè)指標(biāo)要求。而其余元素未達(dá)到綜合回收利用最低工業(yè)指標(biāo)要求。
礦石的礦物成份:主要原生金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦,次要的有、輝鉬礦、磁鐵礦;次生金屬礦物主要有褐鐵礦、孔雀石,次要的鈦鐵礦、黃鉀鐵礬、鏡鐵礦;脈石礦物主要為斜長(zhǎng)石、石英、黑云母,次要礦物為絹云母、綠泥石、方解石、磷灰石、沸石等。
礦體圍巖與夾石:礦區(qū)內(nèi)礦體與圍巖之間為漸變關(guān)系,礦體頂?shù)装鍑鷰r與賦礦巖石巖性一致,夾石巖性與礦層巖性相同,均為石英閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)斑巖、斜長(zhǎng)花崗巖。夾石與礦層的界限不明顯,為漸變過(guò)渡關(guān)系。
3 銅華嶺銅金礦成礦原因
本區(qū)銅礦的形成主要是在巖體內(nèi)部和內(nèi)接觸帶處的鉀化帶和絹英巖化帶中流體多次沸騰所致。
成礦過(guò)程:1)中性巖漿侵位到淺部,巖漿沸騰形成最初的成礦流體并與巖體和圍巖發(fā)生反應(yīng),在巖體內(nèi)部形成鉀硅酸鹽蝕變(黑云母化),伴隨黑云母的分解,在圍巖中發(fā)生強(qiáng)烈的黑云母化和硅化,產(chǎn)生黑云母角巖。同時(shí)流體中的硫與金屬結(jié)合,形成早期的浸染狀黃鐵礦、黃銅礦,形成礦化體和貧礦體;2)成礦流體在大氣降水的參與下發(fā)生沸騰,在導(dǎo)致圍巖形成大量裂隙的同時(shí)釋放出大量的硫與金屬離子,硫與金屬離子結(jié)合形成硫化物如黃銅礦、黃鐵礦和輝鉬礦等,沉淀后形成各種含黃銅礦、黃鐵礦的石英脈和含輝鉬礦石英脈,構(gòu)成本區(qū)銅(鉬)礦體的主體。與此同時(shí),巖體內(nèi)部、接觸帶中仍然在繼續(xù)發(fā)生鉀交代作用和廣泛的水解作用,硅化強(qiáng)烈,形成絹云母-硅化帶。巖體內(nèi)部的鈉、鈣、鎂離子被淋濾出來(lái),帶到離開(kāi)接觸帶的圍巖中,交代圍巖,形成青磐巖化。
蝕變分帶與礦化關(guān)系:通過(guò)地表槽探揭露和深部稀疏鉆探結(jié)果,銅Ⅲ、銅Ⅳ礦(化)體賦存的石英閃長(zhǎng)巖發(fā)育了一套復(fù)雜熱液蝕變。總體上為一鉀硅酸鹽蝕變,并具分帶。銅礦化與硅化、黑云母化、絹云母化關(guān)系密切,蝕變?cè)綇?qiáng),則銅礦化越強(qiáng),反之較弱;銅Ⅲ、銅Ⅳ礦(化)體賦存的石英閃長(zhǎng)巖劃分出3個(gè)蝕變帶,深部主要是鉀長(zhǎng)石化帶,向外過(guò)度到黃鐵礦-絹云母-硅化帶,蝕變帶邊部是青磐巖化帶。
根據(jù)地質(zhì)特征、礦石特征和成因可知,本礦區(qū)成礦類型為構(gòu)造蝕變破碎帶型和斑巖型,找礦標(biāo)志主要關(guān)注:成礦的有利巖體是淺成中酸性石英閃長(zhǎng)巖;礦體主要產(chǎn)于細(xì)粒相和斑巖相內(nèi);黑云母、硅化、絹云母化等蝕變與成礦關(guān)系最為密切;褐鐵礦化、孔雀石化、硅化、是直接的找礦標(biāo)志。