新疆巩留县库茹尔铜金矿地质特征浅析

郭建平（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局703队　伊宁　835000）



新疆巩留县库茹尔铜金矿地质特征浅析

郭建平
（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局703队伊宁835000）

摘要新疆巩留县库茹尔铜金矿床形成于伊什基里克石炭-二叠纪裂谷带内，受东西向伊什基里克基底大断裂的控制，矿化主要发育在基底断裂的次级北西向破碎带内的碎裂蚀变含角砾凝灰岩中。共生元素为铜金，蚀变以黄铁绢英岩化为主，综合分析矿床的成因类型应属浅成低温热液型铜金矿床。

关键词库茹尔铜金矿床石炭-二叠裂谷带黄铁绢英岩化低硫浅成低温热液

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.01.012

1　区域地质背景

区域地层出露有石炭系、二叠系、侏罗系、第三系和第四系等。对库茹尔铜金矿有影响的主要地层建造为下石炭统大哈拉军山组中酸性火山岩。区域侵入岩主要沿伊什基里克基底断裂分布，组成一东西向延伸的岩浆岩带。区域断裂构造十分发育，多出现在复式褶皱带内向斜与背斜邻接的部位，是区域最醒目的线性构造，以伊什基里克山脊基底断裂和伊什基里克山北坡山前大断裂为区内的主干断裂，近东西走向，控制了区内沉积建造、岩浆活动和矿产的空间分布，其次级北西向断裂发育，是本区主要的控矿构造，两组构造复合部位又往往是成矿的最有利地段。

2　矿区地质特征

2.1地层

矿区地层主要由下石炭统大哈拉军山组构成，为一套中酸性火山岩建造，属多韵律火山喷发产物。地层近东西向展布，总体南倾，未见底，岩性以火山碎屑岩和中酸性火山熔岩为主。主要为沉凝灰岩、凝灰质砂岩、岩屑凝灰岩、安山质凝灰岩、熔结凝灰岩、含角砾凝灰岩、含集块火山角砾岩、安山质角砾熔岩、安山玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩、黄铁绢英岩化含角砾凝灰岩、黄铁绢英岩化凝灰岩。

2.2构造

矿区以断裂构造为主，有北西西-南东东向，北东-南西向两组构造，两组断裂对区内矿化的富集都有直接或间接作用。北西西-南东东向断裂，在区内较发育，主要表现为破碎带，充填石英网脉带、岩脉等，伴随发育铜金矿化，规模较大的是I号石英网脉带，宽5～20 m，长约1 km，该组断裂多南西倾，倾角20°～70°之间，属于张扭性断裂，波状延伸，与区域上山前大断裂平行展布。北东-南西向断裂，形成晚于北北西向断裂，多以平行断层、张扭性断裂形式出现。

2.3岩浆岩

岩浆岩以酸性浅成侵入岩为主，少量中基性侵入岩。岩性主要有石英钠长斑岩、钠长斑岩、闪长岩、辉绿玢岩。侵入岩受北西向断裂构造控制，呈北西向岩脉展布，倾向南西。侵入岩均具有较强的黄铁绢英岩化蚀变，与铜金矿化富集无明显的关系。

2.4地球物理特征

1∶10000高精度磁法测量成果反映了地层的磁性特征，磁异常形态与地层走向一致，总体南高北低，I号石英网脉带（含矿层）处于高低磁异常梯度带，受构造控制明显。高磁异常由多个极大值点组成，幅值在50～300 nT，异常极大值为300 nT，与地表中酸性岩浆岩枝（石英钠长斑岩、闪长玢岩）对应。

3　矿体地质

3.1矿体特征

库茹尔铜金矿体受断裂构造控制，含矿岩性为硅化凝灰岩、石英网脉、石英脉，硅化安山岩，围岩主要是大哈拉军山组火山岩。矿体展布形态为北西-南东和北东-南西向两组，矿体多呈脉状，矿脉有分支复合、间断现象。目前，以Cu≥0.2×10-2、Au≥1×10-6为边界品位，共圈出铜金矿体群10个，在这10个矿体群中，包括铜矿体26个、金矿体2个、铜金矿体3个。

Ⅰ-1号铜矿体是目前控制规模最大的矿体，位于I号石英网脉带的西段，呈脉状，地表长210 m，矿体深部规模变大，在1 000 m标高控制矿体长度400 m，控制矿体最大斜深330 m，向深部矿体仍存在。矿体倾向约为270°，倾角45°～50°。矿体平均厚度6.64 m。平均铜品位0.44%，伴生金平均品位0.42×10-6，矿体向深部铜品位略变富。

3.2矿石质量

矿石矿物有：黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、孔雀石、自然银、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、褐铁矿、磁铁矿、针铁矿、赤铁矿等。

脉石矿物有：石英、方解石、绢云母。

图1　库茹尔铜金矿高精度磁测及铜金矿带略图

4　流体包裹体

4.1流体包裹体分类和显微测温分析

库茹尔矿床石英中所含包裹体较少，粒度细小，多数在2～4 μm之间，少数可以达到10 μm。所见包裹体均为原生包裹体。包裹体形态多样，但以浑圆状、棒状、不规则状为主。本文所测温包裹体主要在黄铜矿周围，反映与成矿的密切关系。

图2　库茹尔铜金矿流体包裹体照片

对气液两相水溶液包裹体进行测温分析（表1）。通过测温得出：在冷冻-升温过程中，测得冰点温度为-0.1～-2.3℃，对应的盐度为0.35～2.57 wt%Na⁃Cl.eqv；密度为0.875～0.935 g/cm3。完全均一温度为153～196℃，主要集中在160～190℃之间。因此库茹尔矿床总体属于浅成低温型热液矿床，成矿流体属于低盐度和低密度流体。

4.2流体包裹体成分

在石英中的水溶液包裹体激光拉曼图谱上，除了寄主矿物石英的特征峰以外，只有H2O峰显示，表明石英中捕获的包裹体成分以H2O为主，未含其他组分。

5　同位素地球化学

5.1氢、氧同位素

矿石中分选出石英单矿物用来做氢、氧同位素测试，测试实验在中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部同位素地质重点实验室进行。测试结果δ18OW=-1.8‰～-5.74‰，δDW=-75.1‰～-98.5‰，指示成矿流体为岩浆水和天水的混合但以天水为主。同时氢、氧同位素范围落在Hedenquist等所划分的低硫型浅成低温热液矿床区，对矿床类型有了进一步限定。

图3　浅成低温热液矿床氢、氧同位素组成

表1　库茹尔铜金矿流体包裹体显微测温结果

5.2硫同位素

矿石中分选出黄铜矿单矿物用来做硫同位素测试，测试实验在中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部同位素重点实验室进行。测试结果δ34S= 1.2‰～3.7‰，与陨石硫相似，证明成矿物质来源来自围岩大哈拉军山组火山岩。

图4　自然界的硫同位素分布（据Thode，1963）

6　矿床成因及找矿标志

6.1矿床成因

综合分析区域地质背景、成矿物质来源、矿床地质特征以及矿体特征，初步确定矿床的成因类型应属浅成低温热液型铜金矿床。

矿体与火山岩有关，矿区早期喷发了酸性流纹岩，中期爆发了凝灰岩、含角砾凝灰岩，岩石中富含Au、Cu、Fe、S等成矿物质，后期喷溢了安山岩。由于火山潜热，地层厚度增加，地质构造等原因，造成了Au、Cu成矿物质的活化迁移交代成矿。

6.2找矿标志

⑴地表的孔雀石矿化，是直接的找矿标志。

⑵地表出露的石英脉及石英细网脉。

⑶地球化学异常表现为Au-Ag-As-Sb-Cu-Mo元素组合，是间接的找矿标志。

⑷北西向的构造破碎带。

收稿：2015-10-12