阿富汗艾娜克铜矿西矿区矿床地质特征及成因浅析

冯 伟，刘术湘 (中冶集团武汉勘察研究院有限公司，湖北 武汉 430080)

阿富汗艾娜克铜矿西矿区矿床地质特征及成因浅析

冯 伟，刘术湘 (中冶集团武汉勘察研究院有限公司，湖北 武汉 430080)

阿富汗艾娜克铜矿床是世界上资源储量位居前列的铜矿床。研究了阿富汗艾娜克铜矿西矿区矿床成矿地质特征，包括矿区的地层分布、构造、岩浆活动、围岩蚀变和矿体特征(矿体形态及规模、 矿石矿物组分、 矿石结构构造)等, 对矿床成因进行了分析：艾娜克铜矿属于沉积-变质型矿床，经历了沉积成矿作用、变质热液改造富集成矿作用、氧化作用3个成矿阶段。

阿富汗艾娜克铜矿床；地质特征；成矿阶段

1 区域地质概况

阿富汗属于地中海地槽褶皱系中的阿富汗地槽洼地。艾娜克铜矿位于该地槽洼地中次级构造单元喀布尔中间地块中部。喀布尔中间地块呈北东-南西向，长约180km，宽约30～60km，周缘以区域深大断裂围限，它由地槽褶皱隆起、亚地台及活化区等次级构造单元组成[1-3]。

喀布尔地区岩浆侵入活动频繁，发生于元古代至新生代时期，划分为贝加尔期(元古代)、阿尔卑斯期(早白垩纪)、喜马拉雅期(晚第三纪)3个岩浆侵入复合岩体。其中以贝加尔期岩浆侵入岩体数量最多(gt;40个)，规模较大，分布范围广。岩体多呈岩墙状(少数岩瘤状)，侵入于下～中元古界谢尔达瓦扎组，上元古界维拉约基组和洛伊赫瓦尔组地层中，多具顺层线状侵入特点[4]。

艾娜克铜矿西矿区内出露元古界(Pt)、古生界(Pz)、中生界(T-K1)、新生界(N-Q)地层。元古界地层是区域内分布范围最广，为含十字石、兰晶石、石榴石的角闪岩相高温深变质岩系，原岩为幔源型海底岩浆活动形成的基-中性岩浆岩和火山岩系，火山喷发间歇期沉积海相碳酸盐岩，总厚度大于7000m。构成地槽褶皱岩系及地台结晶基底。

2 矿床地质特征

2.1地层

艾娜克铜矿西矿区分布上元古界和新生界地层。上元古界地层包括里费系维拉约基组(Pt3vl)、文德系洛伊赫瓦尔组(Pt3lh)和古尔哈米特组(Pt3gl)，除部分出露于西矿区西北部山岭外，多被第三～第四系地层掩盖，揭露总厚度大于1500m。

1)维拉约基组 在西矿区内没有出露，仅在Ⅴ-ⅩⅧ勘探线个别钻孔中洛伊赫瓦尔组层位之下发现，且仅见上部层位。揭露的最大厚度250m。主要岩性为含石榴石角闪岩、角闪片岩、黑云母碳酸盐片岩、斜长片麻岩、十字石石榴石黑云母片麻岩等。以颜色深和含石榴子石为特点。它与上覆洛伊赫瓦尔组地层呈不整合或断层接触关系。

2)洛伊赫瓦尔组 是主要含矿层位，划分为7个岩性段，具有以白云石大理岩为主的碳酸盐岩段与以石墨石英片岩为主的片岩段互层特点，总厚度420m。它们之间均为整合接触关系。

3)古尔哈米特组 西矿区范围内仅见古尔哈米特组下部层位。岩性以角闪岩、角闪片岩为主，夹白云石大理岩、石墨石英片岩、黑云母碳酸盐片岩、绿泥石绿帘石碳酸盐片岩、角闪石黑云母片岩。

4)新生界地层 新生界地层包括第三系、第四系地层，以覆盖层形式分布于西矿区大部分地域，厚度变化大，不整合覆盖于上元古界不同层位之上。第三系拉塔班达组分布范围广，覆盖西矿区南部和东部。揭露厚度0～200m。具有双层结构：上部为粘土岩、粉砂岩、砂岩夹泥灰岩、砾岩；下部角砾岩层(厚0～60m)。具复理式沉积韵律。第四系地层全区均有分布，主要分布于河床、沟谷、山麓斜坡和坡角地域。厚度变化大。岩性为冲-洪积含漂石卵砾石砂土、残-崩坡积含块石碎石砂土、淤积亚粘土、含砾砂粘土等，属磨拉石松散堆积。

图1 艾娜克铜矿西矿区构造图

图2 艾娜克复式背斜构造示意图

2.2构造

西矿区褶皱和断裂构造发育。褶皱构造由艾娜克复式背斜及其北翼约1～3号次级背、向斜构造组成。断裂构造划分为亚纬向、北西向、北东向、次子午线向4组(见图1),它们共同构成复杂的构造格局[5-6]。褶皱构造主要有艾娜克复式背斜及其北翼1～3号次级背、向斜构造(见图2)。艾娜克复式背斜是艾娜克铜矿的主体构造，控制了矿床(体)的空间分布。中矿区位于背斜的南东翼；西矿区受控于背斜西端的北西翼[7-8]。

由于新生界地层的掩盖，背斜的总体面貌不清。据钻探揭露，背斜轴向呈NE-SW向，轴部分布上元古界维拉约基组地层(Pt3vl)，两翼依次由上元古界洛伊赫瓦尔组(Pt31h)和古尔哈米特组(Pt3gl)地层组成。背斜东南翼相对完整，倾向SE，倾角35～40°，深部倾角变缓，控制了中矿区矿体的空间分布；北西翼由于阶梯状逆掩断层的影响，导致地层重复，且局部倒转，不连续完整，总体倾向北西，倾角50～70°，控制了西矿区矿体的空间分布。其他地段，特别是背斜轴部和南翼几乎全部被新生界地层掩盖，面貌不清。背斜轴部在西矿区范围内，由于F8平移断层破坏而不连续。

2.3岩浆岩

西矿区岩浆活动不发育，仅见有贝加尔期(元古代)岩浆侵入岩体(脉)和阿尔卑斯期(晚白垩纪)岩浆侵入岩脉。

2.4围岩蚀变

在变质作用过程中，由于温度和压力的影响，原岩中的水份(粒间、层间、裂隙水)逐渐析出(脱水作用)，形成饱和热液(流体)。若遇到碳酸盐岩，则发生去CO2作用，使原热水溶液形成饱和CO2的再生热液。它们积极参与变质作用进程，原岩组份部分溶解，并发生变质反应，使原岩的矿物成分、化学成分、结构构造发生不同程度的变化，形成变质热液蚀变岩类。它的形成取决于原岩特征、变质热液的物化性质、交代作用及外部条件。西矿区变质热液蚀变主要有青盘岩化、钠长石化、硅化、碳酸盐化[9-10]。

2.5矿体

1)矿体形态及规模 主矿体(OP3)是西矿区规模最大的矿体，几乎贯穿于整个西矿区，分布于Ⅰ～ⅩⅥ勘探线之间。矿体总体呈NE～SW向分布，走向延长2230m，倾向延深1640m，赋存标高825～2335m。最大厚度Cu≥0.2%矿体为215m，Cu≥0.4%矿体为210m，Cu≥0.7%矿体为195m，平均厚度约为74m。矿体总体倾向NW，倾角60～85°。矿体赋存于上元古界洛伊赫瓦尔组第3段片岩亚段至第6段片岩段(Pt31h3a～Pt31h6)层间。以F8断层(Ⅷ勘探线附近)为界，主矿体分为东、西2部分矿体。

2)矿石物质组分 矿石以原生硫化矿石为主，主要矿物(含量gt;1%)有黄铜矿、斑铜矿；次要矿物(含量0.1%～1%)有黄铁矿、磁黄铁矿、辉铜矿；稀少矿物(含量lt;0.1%)有磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、白铁矿、钛铁矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、方黄铜矿、方钴矿、砷钴矿、辉钴矿、铁硫砷钴矿、砷黄铁矿、钴～镍黄铁矿、铜硫钴矿、辉砷镍矿、针硫镍硫、方硫镍铬矿。

铜矿石中原生脉石矿物主要矿物(含量gt;1%)有白云石、石英、斜长石；次要矿物(含量0.1%～1%)有黑云母、白云母、绢云母、方解石、方柱石、绿泥石、绿帘石、石墨、透辉石、透闪石、阳起石；稀少矿物(含量lt;0.1%)有角闪石、黝帘石、褐帘石、红帘石、石榴石、钒云母、霞石、石棉、电气石、磷灰石、榍石、锆石、金红石、白钛石、锐钛矿、十字石、兰晶石。

3)矿石结构构造 原生矿石结构主要有粒状变晶结构、固熔体分离(文象)结构、反应边结构、交叉和互为界限结构、包含结构；构造有块状构造、浸染状构造、脉状～网脉状构造、层纹状或条带状构造、斑块状构造、角砾状构造。氧化矿石结构主要有胶状结构、树枝状结构、线状-网线状结构、氧化残余结构；构造有皮壳状构造、多孔状构造。

3 矿床成因

艾娜克铜矿属于沉积-变质型矿床[5]，经历了沉积成矿作用、变质热液改造富集成矿作用、氧化作用3个成矿阶段。

3.1沉积成矿作用

上元古代早期(即维拉约基组形成期末)，早贝加尔构造运动，使区域褶皱隆起，形成了隆起区与坳陷区并存的构造格局。艾娜克铜矿区域坳陷区，在三角洲浅海沉积环境条件下，沉积了上元古界洛伊赫瓦组(Pt31h1～Pt31h7)及古尔哈米特组(Pt3gl)下部陆源碎屑岩-碳酸盐系，含水溶液中富含丰富的铜、硫元素，伴随沉积作用进程，形成以黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿为主体的沉积型铜矿床(或矿源层)。

3.2变质热液改造富集成矿作用

上元古代末期(即古尔哈米特组下部沉积末期)，区域内发生强烈的贝加尔构造运动。致原浅海相陆源碎屑岩-碳酸盐系形成绿片岩相片岩-大理岩-石英岩-变粒岩为主体的变质岩系；在变质热液作用下，原沉积作用形成的黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿发生重结晶或重溶，形成富含铜、硫元素的含矿热液，发生变质热液改造富集成矿作用；在变质热液改造富集成矿作用发展进程中，含矿热液性质不断发生变化，进而形成不同的矿石类型。

3.3氧化作用

贝加尔构造运动后，艾娜克铜矿地域一直处于隆起状态，从而缺失古生代和中生代地层。铜矿床历经了长期氧化作用，形成矿床氧化带和混合带。直至第三世始，在山间盆地内沉积新生代陆相碎屑岩系。除Ⅷ勘探线以西和ⅩⅦ～ⅩⅧ勘探线地域矿体出露地表外，大部分地域矿体被新生代地层掩盖[11]。

4 结 语

艾娜克铜矿西矿区矿床严格受层位控制，主要矿体产状与地层基本一致，且矿体规模巨大，矿石品位较高，就目前的勘探阶段看，具有较大的开采前景，且对该矿床深部的研究仍未开始，艾娜克复式背斜南翼被第三系覆盖层掩盖，构造复杂，找矿难度较大，除个别工程钻孔外，前勘探阶段基本上是空白区，都显示出该矿区良好的找矿前景和资源潜力。

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[编辑] 洪云飞

10.3969/j.issn.1673-1409.2012.01.008

P618.13

A

1673-1409(2012)01-N022-03