柯坪塔格一带铜矿成矿地质特征和找矿标志

贾 涛

（新疆有色地质勘查局地质矿产勘查研究院，新疆 乌鲁木齐 830000）

1 区域地质背景

根据《新疆维吾尔自治区岩石地层》划分，研究区地层区划属北塔里木地层区-塔北地区分区之柯坪地层小区，区域内出露寒武、奥陶、志留、泥盆、石炭、第三系、第四系等地层。

本区位于塔里木陆块区的柯坪陆缘盆地内，按照地质发展的不同特点，而分为南北两个构造带，南部的北塔里木带占绝大部分，北部的木兹杜克过渡带仅占小部分[1]。

2 研究区地质特征

研究区出露的地层较齐全，主要有上寒武～下奥陶统丘里塔格组（∈3-O1ql）、中奥陶系～萨尔干群（O2sr）、志留系～柯坪塔格群（Skp）、泥盆统塔塔埃尔塔格组（Dt）、泥盆统衣木干他乌组（Dy）、泥盆统克兹尔塔格组（Dk）、上石炭康克林群（C3kn）、二叠系别良金群（P1bl）、上更新统～全新统洪积砂砾层（Qp3pl-Qhpl）。

泥盆统衣木干他乌组（Dy）：位于区内北部，是研究区主要的含矿层，为一套滨海～泻湖相沉积的细碎屑岩，主要岩性为紫红色粉砂岩、灰绿色粉砂岩韵律层，局部可见斧足类化石，红绿互层表明沉积环境属于氧化-还原环境。

紫红色粉砂岩主要由石英碎屑、长石碎屑经胶结物胶结而成。见有少量金属矿物。偶见少量云母碎屑分布。胶结物：主要由铁质物和少量长英质碎屑组成基底式胶结。

灰绿色粉砂岩呈薄层状与砖红色粉砂岩形成韵律层，有轻微砂质感，呈似层状，主要由石英碎屑、长石碎屑经胶结物胶结而成。见有少量金属矿物。石英碎屑：50%～55%次圆状，粒径0.07mm～0.01mm，晶体较洁净，部分较大颗粒有少量暗色斑点。长石碎屑：15%～20%次棱角状，表面有少量暗褐色浸染物，个别隐约可见双晶纹，粒径与石英碎屑类似。胶结物：主要由泥质物、少量的云母碎屑和长英质碎屑组成。孔隙式胶结。

3 围岩蚀变及矿化

区内铜矿化与孔雀石化发育程度关系密切，近矿围岩蚀变主要是孔雀石化，其次为褐铁矿化、硅化等。铜矿（化）体主要产于泥盆统衣木干他乌组（Dy）紫红色砂岩与灰绿色砂岩互层中。孔雀石较为明显，矿化具明显的沉积特征。

①孔雀石化，孔雀石呈星点状、稀疏浸染状和团块状沿岩石裂隙分布，孔雀石是本区内的一种主要的氧化矿物，广泛发育于矿(化)体内，颜色翠绿；②褐铁矿化，褐铁矿呈团块浸染状、散浸染状沿岩石裂隙分布，有时呈脉状沿岩石裂隙分布；③硅化，铜矿（化）体中见轻微硅化，主要存在于构造破碎部位，有褐铁矿化伴生，石英呈斑点、小团块状分布粉砂岩中。

4 成矿地质特征

4.1 成矿物质来源

本区的铜矿成矿物质可能是来源于大陆的古风化壳。泥盆纪，在炎热干燥气候环境与短期的温暖干燥的气候交替条件下，柯坪塔格广大地区物理风化和化学风化作用较为强烈。

4.2 铜质的富集机制对于铜的富集机制

（1）大陆古风化壳剥蚀带来的铜质在特定的沉积阶段，在具还原条件及富含有机质的水盆地中，与细菌还原硫相作用而沉淀，产生铜的硫化物富集。

（2）金属离子被粘土、有机质吸附，堆积在滨海～浅海相，在埋葬压固作用影响下和厌氧细菌还原硫化物或含硫有机质的分解而产生的富硫还原条件下使铜形成硫化物而沉淀富集。

4.3 铜的生物地球化学

生物学不仅可以作为勘探指标，而且与铜矿床的形成密切相关。通常情况下，微生物的重要性在于它们的减少。它们可以将无机硫酸盐还原为硫化物，然后硫化物与Cu（Pb，Zn）反应形成金属硫化物。细菌还可以分解有机化合物，使自由氧消失，产生NH3、CO2和H2气体以及硫和磷的氧化物。

研究区内，依木干他乌组第一岩性剖面灰绿色砂岩和紫红色砂岩夹层富含有机质，这些富含有机质的地层成矿作用较好，表明有机质控制有机质在矿化中的作用。成矿过程表明，柯坪塔格地区的铜～铅～锌矿床具有生化沉积的特征。矿石具有明显的层状和层状结构，明显的层理面和沉积特征，这也表明柯坪塔格地区的铜铅锌矿床属于沉积成因。通过与国内外典型砂岩型铜矿的对比研究可以看出柯坪塔格一带铜铅锌矿具有砂岩型铜矿的特征。

综合以上分析认为：柯坪塔格一带铜铅锌矿成因类型属于生物化学沉积砂岩型铜矿。

5 找矿标志

通过对研究区成矿地质特征与区域典型矿产对比分析、结合常规找矿经验，认为以下几条可作为研究区主要的找矿标志：

5.1 地层标志

中下泥盆统衣木干他乌组是研究区最主要的含矿层位，在柯坪塔格一带铜铅锌矿的邻区延伸方向300km的区带上的衣木干他乌组内断续有铜矿化信息，中下泥盆统衣木干他乌组是寻找生物化学沉积砂岩型铜矿的有利层位。

5.2 矿物特性标志

中下泥盆统衣木干他乌组的紫红色粉砂岩、灰绿色粉砂岩韵律层为本区的主要含矿岩性。也是寻找生物化学沉积砂岩型铜矿的重要标志层。

5.3 地表露头氧化标志

地表可见的铜矿化体露头是最直接的找矿标志，另外在地表分布的孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿等转石，也是良好的找矿标志，往往指示其下部或附近为原生矿体的存在。

5.4 化探异常标志

化探能有效地缩小找矿靶区，对找矿具有较好的指导作用，1∶20万水系沉积物测量、1∶1万岩石地球化学测量圈出的Cu、Pb、Zn、As、Au等组合异常区内的Cu、Pb高值区，通过对异常高值点采用“追踪溯源”的方法寻找矿化体，化探异常可以作为间接的找矿标志。

5.5 物探异常标志

据本区实施的物探激电中梯剖面成果来看，含矿层位或矿体主要呈现中低阻异常和高级化率异常，对深部矿体有一定的指示意义。中低阻异常和高级化率异常，可作为本区寻找生物化学沉积砂岩型铜矿的间接找矿标志。