乌恰县砂岩型铜矿矿床地质特征及成因探讨

2016-04-14 15:54赵雪晶王彦军
地球 2016年5期
关键词:铜矿盆地矿床

■赵雪晶 王彦军

(新疆地矿局第二区调大队新疆昌吉831100)

乌恰县砂岩型铜矿矿床地质特征及成因探讨

■赵雪晶 王彦军

(新疆地矿局第二区调大队新疆昌吉831100)

新疆乌恰县砂岩型铜矿为塔里木盆地西北缘中新生代沉积盆地内的大型铜矿床,该矿床的发现极大的丰富了新疆铜矿的找矿类型。该类矿床主要分布在托云中生代拉分盆地西北部与东阿赖海西边缘海盆之间的萨热克巴依中生代断陷盆地中,矿体形态呈层状、似层状和透镜状,主要分布于上侏罗统库孜贡苏组上段的浅灰-灰绿色砂岩层中,指示成矿金属分布于地壳表层和造山带显著剥离区。矿床工业类型属砂岩型铜矿,直接找矿标志为孔雀石化、铜兰、辉铜矿化。

乌恰县 砂岩型铜矿 地质特征 矿体特征 找矿标志

砂岩型铜矿是由盆地流体在沉积岩中形成的板状、卷状铜矿,仅次于斑岩型铜矿,为世界铜矿第二大工业类型,占世界铜矿总储量的近30%。砂岩型铜矿是新疆铜矿一种重要的矿床类型,主要分布在塔里木盆地西北缘长400 km 的乌恰 ― 库车 ―拜城铜矿带上,是新疆的优势矿产资源。本文根据近年来的调查成果,对该矿床的地质特征及成因进行分析,对今后在本区寻找同类型矿床具有一定的指导意义。

1 成矿盆地的地质背景和主要特征

新疆乌恰县砂岩型铜矿位于塔里木盆地西北缘地带的中新生代沉积盆地内,矿物种类丰富,构成了沉积矿床形成的重要基础。相比其它矿种,乌恰县砂岩型铜矿资源量大,矿体稳定,受特定的层位控制明显,目前该区域已发现和勘查出伽师、滴水、塔依布拉克、花园、西克镇北、大山口、莎哈尔、乌鲁加尔峡沟、托克乔尔、卡巴加特、丹格― 恰别尔、吉里德热、巴楚莫洛克斯和乔克马克等多个铜矿床或矿点,从而构成了较为集中的铜成矿带。

2 砂岩型铜矿地质特征

乌恰县砂岩型铜矿主要分布在托云中生代拉分盆地西北部地带和东阿赖海西边缘的海盆之间的萨热克巴依中生代断陷盆地中,主要分南北2个矿带,北矿带主要分布于萨热克巴依向斜的北翼,南部矿带主要分布于向斜南翼。北部矿带是砂岩型铜矿床的主要成矿部位,南部矿带铜矿体规模较小。整个矿体呈层状、似层状产生于侏罗纪上统库孜贡苏组上段砂岩层中,其中矿化层呈北东东向延伸,长度大于1.8 km,厚度在1.9~12 m。铜矿体自上而下呈厚大透镜状顺地层单斜展布,铜矿体均分布于砂岩层中。地表矿化主要为孔雀石化、蓝铜矿,局部可见团块状辉铜矿,品位从顶层到底层逐渐减低。保守估计南北矿带铜资源量约为50万吨。

矿石建造以Cu-S型为主,少数为Cu-Pb-Zn型。矿石矿物主要为辉铜矿、赤铜矿、斑铜矿、黄铜矿、黄铁矿,上部氧化带矿石矿物主要为孔雀石、赤铜矿、蓝铜矿、黑铜矿、绿铜矿。

3 找矿标志

根据成矿地质条件、矿床特征、矿体特征总结分析,归纳出以下几点找矿标志。

(1)地层标志:上侏罗统库孜贡苏组上段的浅灰― 灰绿色砂岩层为铜矿主要赋存部位。

(2)岩相标志:铜矿体受岩相控制明显,主要分布于浅灰 ―灰绿色还原相岩层中,自浅灰 ―灰绿色还原相岩层向紫色氧化相岩层转变铜矿体尖灭。

(3)地质构造环境标志:区内托云中生代拉分盆地的西北部和东阿赖海西边缘的海盆之间的萨热克巴依中生代断陷盆地是其理想的沉积场所。

(3)矿化标志:沿砂岩节理面及破裂面孔雀石化、蓝铜矿、辉铜矿化较强,并含有碳化植物碎片,是找矿的直接标志。

(4)化探标志:Cu、Pb、Zn等多金属异常,铜银水系重砂异常等是地球化学找矿标志。

4 成因探讨

新疆乌恰县铜矿床规模较大。但是,在托云盆地内幔源岩浆活动较为平凡,铜矿床在成矿过程中是否会有其它金属物质加入?铜矿床到底是属于与盆地流体相关的砂岩型铜矿还是属于与辉绿岩脉相关的热液脉型铜矿?其实,乌恰县砂岩型铜矿床主要分布于元古界至新生界,元古界为古老的结晶基底,其岩性为黑云母片岩、二云母片岩、钙质片岩等;而志留纪砂岩主要以浅变质岩为主,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、大理岩夹石英岩等;大部分为石炭纪地层,岩性主要为灰白色灰岩,少部分呈现铅锌矿化及镜铁矿化混合分布于深部地层;中新生代地层主要为陆地上受板块运动影响产生的碎屑,并最终形成了大量沉积型矿床。

含矿地层岩石主要为红色砂岩、砂砾岩,夹有灰绿色粉砂岩、泥岩。岩石颜色以干旱、半干旱氧化、蒸发环境下形成的紫色岩石为主,局部夹潮湿、还原条件下形成的绿色、灰色岩石,后者赋存矿体。矿体与底板围岩呈整合接触,且接触界线明显,含矿的钙质砂岩中可以见到明显的层理。矿床中大的辉铜矿呈细网脉状及团块斜切、穿插层理,在深部可见矿体局部倒转的现象,可见成矿在成岩之后,矿体形成后又有后期改造作用叠加。因此乌恰县铜矿床应属于沉积改造砂岩型铜矿床。

5 结语

新疆乌恰县砂岩型铜矿处于塔里木地块与南天山造山带的过渡部位,其次级构造单元为托云中生代拉分盆地西缘与东阿赖海西深海盆之间的萨热克巴依中生代断陷盆地,矿体呈层状、似层状,厚度较为稳定。通过近年的不断研究发现,砂岩型铜矿并非单一的沉积矿床,多数存在后期改造的二次富集成矿作用,进一步开展勘查评价工作对铜矿资源开发、促进地方经济具有重要意义。

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P611[文献码]B

1000-405X(2016)-5-126-1

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