新疆某铜多金属矿岩石类型及矿床成因探讨

王彦周（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队 乌鲁木齐　830011）



新疆某铜多金属矿岩石类型及矿床成因探讨

王彦周
（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队 乌鲁木齐830011）

摘要本文在矿区地质部分简述了早泥盆世岛屿环境下海底喷发的火山岩建造，岩浆岩空间分布与构造的关系；不同类型的岩石中主要成矿元素富集特征及矿物组合。在矿床地质部分从矿体赋存状态、矿物共生组合、矿体形态产状、围岩蚀变等方面得出，海底火山喷流块状硫化物经岩浆期后热液充填交代而成的铜、锌多金属矿床成因的结论。

关键词中-酸性火山岩中-酸性岩浆岩块状硫化物热液充填交代多金属矿

1　地理位置与交通

1.1地理位置

勘查区属典型的沙漠干旱气候，年降水量仅为数毫米，夏天地面温度可达50℃，冬天最冷可达零下20℃。每年3月～5月为风季，最大风力可达13级。

1.2交 通

新疆天山支脉觉罗塔格山中段，吐鲁番-哈密盆地边缘，行政区划属新疆哈密市管辖，地理坐标：东经91°北纬42°，属中低山区，海拔700 m左右。

2　以往工作情况

⑴勘探区地处戈壁边缘，自然地理条件差，工作程度较低，目前比较系统的有新疆地质局1988年正式出版的康古尔塔格幅1∶20万地质图、矿产图及说明书。1988年由国家305项目完成了康古尔塔格幅1∶20万低密度化探，其铜、铅、锌钴等元素的综合异常指示出在勘查区内具有寻找中大型铜多金属矿的前景。

⑵在布格重力异常图上，勘查区处于觉罗塔格东南局部重力高异常部位，其相对异常约25×10-5m/ s2。反映勘查区深部存在高密度地质体。

从航磁资料分析，勘查区位于北西向长条形高磁异常的南东延长部位，该长条形高磁异常走向长达50 km，两侧为负磁异常，反映了岩浆岩浸入带异常。

3　区域地质

3.1大地构造位置

勘查区位于准噶尔-哈萨克斯坦与塔里木两板块之间，艾比湖-阿其克库都克-星星峡板块边界以北的西起伊林哈比尕，东经哈密大南湖至头苏泉火山岛弧的向南突出部位。

3.2区域构造特征

在艾比湖-阿其克库都克-星星峡板块深大断裂以北，吐-哈基地拗陷盆地以南，自北至南的三条深断裂依次为大草滩深断裂、克孜尔卡拉萨依深断裂和北西向觉罗塔格深断裂。

图1　1∶20万区域地质简图

3.3区域岩浆岩分布

自北至南的三条深断裂将区域分割成三个不同的沉积—岩石单元。

在大草滩深断裂北侧，早泥盆世海相火山岩，火山碎屑岩发育，总体上属钙性-钙碱性岩石系列，主要岩性有安山玢岩、细脉浸染型黄铁矿化角斑岩、玄武岩、玄武玢岩，成因上属低钠拉斑玄武岩，与该火山岩呈侵入接触的是华力西早期第一侵入次的石英闪长岩、二长花岗岩、花岗斑岩和霏细斑岩等。

在大草滩深断裂与克孜尔卡拉萨依深断裂之间，为一套陆相中酸性火山岩，火山碎屑岩建造，与该火山岩呈侵入接触的是华力西中期第二次侵入的二长花岗岩。

在克孜尔卡拉萨依深断裂与觉罗塔格深断裂之间，为一套海相硅质-火山碎屑岩建造，其次为陆相中酸性火山岩及火山碎屑岩，与之呈侵入接触的是华力西中期第二侵入次的斜长花岗岩、二长花岗岩和第三侵入次的花岗岩、文象花岗岩。

在觉罗塔格深断裂以南为一套海相陆源碎屑岩，夹少量火山碎屑岩的类复理石建造，由于靠近南侧的塔里木陆壳边界，区域动力变质作用的片理化极为明显。

4　矿区地质

矿区位于大草滩深断裂北侧，该断裂近东西走向，向南倾斜。

4.1矿区地层

卡拉塔格组（D1k）

未见顶

下泥盆统卡拉塔格组：厚度（m）

15.浅灰色霏细斑岩 87.7 m

14.阳起石化安山质安斑岩、石英辉石安山玢岩226 m

13.灰绿色凝灰熔岩34.8 m

12.深灰色石英霏细斑岩夹安山质英安斑岩282.3 m

11.灰绿色绿泥石化凝灰熔岩 80.3 m

10.暗灰绿色蚀变含角砾晶屑熔结凝灰岩164 m

9.灰绿色霏细斑岩100.6m

8.浅灰绿色含角砾凝灰熔岩夹杏仁状玄武玢岩172.2 m

7.灰绿色绿帘石化晶屑熔结凝灰岩 32.7 m

6.绿灰色绿帘石化熔结晶屑凝灰岩 78.5 m

5.暗灰绿色角砾弱熔结凝灰岩夹绿帘石化熔结凝灰岩 98，1 m

4.灰绿色阳起石-绿帘石化含角砾凝灰熔岩85.8 m

3.暗灰绿色含铜、黄铁矿阳起石化英安斑岩95.2 m

2.灰黄色绢云母化凝灰熔岩 13.6 m

1.暗灰绿色含角砾强云母化英安斑岩6.8 m

～～～～～～～～～侵入～～～～～～～～

为华力西早期细粒石英闪长岩

该组地层为岛屿环境下，海底火山喷发的一套中性-酸性粗火山碎屑岩夹角斑岩、石英角斑岩建造。

4.2矿区构造

大草滩深断裂北侧的北西向“入”字型分支断裂控制着火山岩，浸染状型黄铁矿化角斑岩带的分布和岩浆岩体的展布。轴向北西全由火山岩组成的不对称箱形向斜构造对成矿的控制作用目前尚不清楚。

4.3矿区岩浆岩分布

⑴ 华力西早期第一侵入次石英闪长岩。细粒粒状半自形结构，块状构造，主要由斜长石、角闪石和少量石英、钾长石、黑云母等组成。

⑵ 华力西早期第二侵入次二长花岗岩。细粒花岗结构，块状构造，岩石主要由斜长石、钾长石、石英和少量黑云母、角闪石组成。

⑶ 华力西早期第三次侵入肉红色花斑岩。文象结构，细粒花岗结构，块状构造，岩石主要由钾长石、斜长石、石英和绿泥石等组成。

在以上矿物组合方面，石英闪长岩和花斑岩分别为磁铁矿-锆石-磷灰石型和磁铁矿-锆石型。只有二长花岗岩为磁铁矿-黄铁矿型。

5　矿床的地质特征

5.1矿体的赋存状态

矿区内北西向的断层对铜矿的成矿有明显的控制作用。北西向断层走向330°～320°，倾向50°～60°。矿区内铜锌矿化主要受数条平行的北西断层控制，致使矿体的平面投影为一长轴为北西向的椭圆。矿体上盘主要为安山岩、安山玢岩，矿体下盘主要是一些弱硅化的凝灰岩。矿体赋存在火山角砾岩中。

5.2矿体形态产状及与角斑岩的关系

瞬变电磁法（TEM）在低磁区实施，根据TEM测量结果，在区内发现了一个呈北西-南东展布的面积约1.5 km2的低阻带，此低阻带与地表细碧角斑岩带的方向一致，北西向断层走向330°～320°，倾向50°～60°，从北西向南东侧伏，从北西向南东埋藏深度逐渐增大。

5.3矿石矿物、脉石矿物的共生组合

按矿体产状、矿物组合及围岩蚀变特点，矿区内目前发现的矿化可分为以下几种类型。

5.3.1块状硫化物型铜-锌-金矿石

矿体以富硫化物为特征，一般硫化物的含量超过60%，有的达90%以上。硫化物成分较为简单，主要为黄铁矿、闪锌矿，次为黄铜矿。从目前已有见矿钻孔的情况来看，块状硫化物矿体的上部以富闪锌矿为特点，块状硫化物矿体的下部则以铜矿化为主。但富锌的矿石金含量较高。

块状硫化物矿体的厚度有很强的规律性。由北西向南东其厚度有明显增大的趋势。

5.3.2陡倾斜脉状铜矿石

矿石矿物较为简单，以黄铜矿为主，偶见少量闪锌矿（小于1%），矿体为北西-南东展布的陡倾斜脉状矿带，长300～400 m，宽60～150 m。单脉厚一般0.5～6 m。此类矿体含铜较富，但用钻探方法难于控制，故采用坑道来控制该类矿体的产状。

从目前沿脉及穿脉坑道揭露的情况来看，该类矿脉为陡倾斜（75°～80°），倾向东南。由于该类矿体含铜较高，且矿石矿物成分简单，具较高的经济价值。其重要性次于块状硫化物矿体类型。

5.3.3网脉状黄铜-石英脉型

该类型铜矿化以2～5 cm厚的含铜网脉为特征，脉石矿物为石英，金属矿物主要为黄铜，次为黄铁矿，由于该类矿化仅在少数钻孔的深部见到，其工业价值尚不明了。

5.3.4含硫化物火山角砾岩型

此类矿化类型在大多数钻孔中均见到。海相火山角砾岩中含一定数量（5%～10%）的富硫化物角砾，以富黄铁矿的角砾为主，次为黄铜矿及闪锌矿角砾。该类矿化往往产在块状硫化物矿体上部及边部，铜、锌及金的品位一般为矿化级（Cu 0.1%～0.3%、Zn 1%～3%、Au 0.1～0.5 g/t），只能在开采富矿时综合利用。

6　围岩蚀变

矿区的围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、绿泥石化、叶腊石化、高岭土化及绿帘石化。硅化/黄铁矿化主要发生在火山角砾岩中，形成面型蚀变。该类蚀变在地表形成黄色（富硫磺）、黄褐色至黑褐色的十分引人注目的颜色。若不作镜下观察，易误认为斑岩铜矿特有的黄钾铁矾化。绿泥石化主要出现在成矿前断层（即成矿通道）两侧，特别是其上盘的主要蚀变。绿泥石化带在脉状矿体两侧可达数十米宽，并伴有星点状黄铁矿（自形程度高）产出。该类蚀变为酸性热液对安山质围岩的交代产物。原岩中的钾、钠及部分钙被带走，在上部形成碳酸盐及明矾石类矿物的沉淀，具浅层热液蚀变的特征。热液中的水、硫、氯加入围岩，形成大量的绿泥石及黄铁矿。叶腊石化分布在更靠热液通道的两侧，为热液更强的酸性淋滤的产物，表现为钙、镁、铁离子的大量带出。在热液通道的中心部位，常形成数米乃至20～30 m宽（钻孔中假厚度）的泥化带，主要矿物为高岺石。此种蚀变为强烈酸性淋滤的产物。

与铜矿化直接有关的蚀变主要为硅化。此种硅化的温度高于黄铁化期的硅化，后者主要表现为低温的玉髓。

7　矿床成因

在石英闪长岩体内发现有晚期的花岗岩脉，绿帘石石英脉充填裂隙外，在火山岩内则没有发现，浸染型黄铁矿化角斑岩带，沿石英闪长岩体北东侧接触面展布，阳起石化-绿帘石化较为明显外，在大片火山岩分布区，面状热液蚀变并不明显。火山成因块状硫化物主要赋存于火山角砾岩中，在其下盘的凝灰岩中并未发现裂隙成矿通道。块状硫化物热液含矿石英脉充填、交代、并伴有明显的硅化。

块状硫化物角砾中的黄铁矿多为细粒或粒状结构，也可见粗粒黄铁矿的自形晶体；矿体上盘多为安山岩、安山玢岩，围岩有明显的绿帘石化、绿泥石化、硅化、叶腊石化；岩浆岩与火山岩的化学成分的一致性和密切的空间关系说明两者同源；石英闪长岩体接触面北东侧的细粒黄铁矿化角斑岩带中的热液蚀变，岩体的展布方向和脉状、网脉状矿体的存在及其上盘中较强的围岩蚀变，说明它不仅提供了热源，也是部分成矿物质的来源。

综上所述，该矿系海底火山喷流块状硫化物经岩浆热液充填交代的复合成因的铜、锌多金属矿床。

参考文献

［1］康古尔塔格.1∶20万区域地质调查报告及区域地质图.1988.

［2］杨云保，唐永虎，等.固体矿产勘查技术.

［3］钱桂兰，张保康，屈建余，等.普通物探.

收稿：2015-12-31

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.03.008