若羌库木苏铜矿地质特征及成因初探

摘" "要：库木苏铜矿产于红柳沟-喀腊大湾裂谷带东部卓阿布拉克杂岩体中，为近年来在阿尔金东段奥陶纪辉长岩建造内发现的铜矿产地。通过对库木苏铜矿区成矿地质背景、化探异常、蚀变带及矿体特征的研究，分析成矿环境和控矿因素，初步认为该矿属岩浆硫化物型铜矿床，具良好的找矿潜力。

关键词：库木苏；铜矿；辉长岩；成因分析

库木苏铜矿位于索尔库里走廊315国道南约45 km，行政区划隶属新疆若羌县，为2006年开展1∶5万矿产地质调查时发现。2012—2014年新疆地矿局第一区域地质调查大队对该矿进行普查评价，查明矿床规模为小型。矿床大地构造位置处于秦祁昆造山系（Ⅰ）-阿尔金弧盆系（Ⅱ）-阿中地块（Ⅲ）-红柳沟-喀腊大湾裂谷带（Ⅳ）东部（图1）[1]。成矿带属阿尔金（陆缘地块）Fe-Pb-Zn-Cu-Au-Cr-RM-REE-An-Ag-Ni-Ti石棉-玉石-白云母成矿带（Ⅲ），阿尔金（陆缘地块）Fe-Au-RM-石棉-玉石-白云母矿带（Ⅳ）。产于奥陶系卓阿布拉克基性-超基性杂岩体中。在阿尔金北缘断裂带上尚未发现成型铜矿，该赋矿岩体沿走向分布规模较大，工作程度较低，具较大找矿空间。本文在前人工作基础上，结合野外地质工作，总结矿床地质特征，分析矿床成因，为该区进一步找矿提供参考。

1" 矿区地质

1.1" 地层

主要为蓟县系卓阿布拉克组，为一套海相沉积细碎屑岩，夹少量火山熔岩、碳酸盐岩，沿断层带呈断片分布。岩性较复杂，有砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩、硅质岩、灰岩及安山岩、玄武岩等。该套地层大体上高角度南倾，局部倒转，总体沿 60°～70°走向延伸，岩石动力变质特征明显。

1.2" 构造

阿尔金北缘断裂从工区中部通过，与分支卓阿布拉克断裂交汇于矿区东部，二者为区内主要控矿构造，共同控制区内地层、岩浆岩及矿化蚀变带分布。沿断裂破碎带发育橄榄辉长岩、辉长岩、辉石闪长岩、闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩等。该岩石组合具深源岩浆演化特征，分支断裂与主构造线小角度斜交，呈向西发散、向东收缩的“扫帚”状，断层面产状高角度南倾，控制着闪长岩与辉长岩的分布，与成矿关系密切。

1.3" 岩浆岩

主要为奥陶纪卓阿布拉克基性-超基性杂岩体，呈长轴近EW向椭圆状，面积约15 km2，从中心至边部为辉长岩-辉石闪长岩-花岗闪长岩演化序列。锆石U-Pb同位素测年数据为（472.7±8.7） Ma，形成时代为中—晚奥陶世。早期辉长岩（少量蛇纹岩）被后期中酸性侵入岩交代，形成以辉长岩为核，外围为中酸性侵入岩的杂岩体。

卓阿布拉克杂岩体处于阿尔金北缘断裂、卓阿布拉克断裂交汇的三角形区域，主体为辉长岩，东西长约15.50 km，宽0.15～1.40 km，外围被闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩包裹。受阿尔金北缘断裂NS向挤压及卓阿布拉克断裂左行走滑作用影响，岩浆侵入系列核部辉长岩普遍发生变质，表现为绿片岩相岩石，原辉石多被角闪石、阳起石取代，保留短柱状辉石假象，岩石具纤闪石化、绿泥石化及碳酸盐化等。辉长岩为铜矿主要赋矿建造，局部发育少量蛇纹石化橄榄辉石岩，呈透镜状EW向展布，原岩可能为橄榄岩、辉橄岩等。

2" 地球化学特征

矿区1∶5万水系沉积物测量，圈出HS5号综合异常，呈EW向带状展布，长5 km、宽1 km，异常元素Cu，Au，Cr，Ni，Co套合较好，均分布于研究区深灰绿色变质辉长岩中，具多个浓集中心。Cu异常极大值337.00×10-6，平均128.22×10-6；Cr有2个浓集中心，异常值分别为472×10-6、513×10-6；Ni有3处浓集中心，异常值182×10-6～185×10-6；Co异常与Cu异常形态、大小极相似，异常值40×10-6～136×10-6。在钻孔ZK051中见含铜镍硫化物橄榄辉长岩，化学样分析Ni含量0.21%。探矿工程采集104件光谱样品显示1，地表石英脉普遍具金矿化，极大值2076.2×10-9，深部辉长岩元素分布特征（表1），表明辉长岩经后期热液改造，使铜、金等元素富集矿化。

3" 矿体地质特征

3.1" 矿化带特征

库木苏铜矿化蚀变带分布于阿尔金北缘断裂带断层上盘，变辉长岩与闪长岩接触带，产于西宽东窄EW向展布的深灰绿色变辉长岩建造中，长3.20 km，宽200～400 m，矿化蚀变带分为东、西两段，东段矿化较集中，赋矿岩性为角闪斜长片岩、绿帘角闪岩，愈接近北部闪长岩，铜矿化愈集中；西段矿化相对稀疏，脉岩相对较多。蚀变带在垂向上具一定分带性，地表硅化特征明显，孔雀化石英脉多具金矿化→向下见有含钛铁矿的斑团辉长岩层→含密集细脉状硫化物辉长岩→含镍黄铁矿团块层（仅ZK051见），深部与闪长岩接触带碳酸盐化发育。

3.2" 矿体特征

矿体产于变辉长岩建造中，圈定地表铜矿体21个，隐伏矿体10个。矿体长96～1 040 m，厚0.67～ 9.90 m，延伸24～460 m，倾向174°～210°，倾角52°～76°平均品位0.20%～1.41%，赋矿岩性为深灰绿色绿帘角闪片岩、斜长角闪片岩、绿帘阳起片岩等（图2）。

L2、L6铜矿体为主矿体。①L2号矿体分布于东段矿化蚀变带下部，为区内规模最大矿体，总体呈似层状，地表出露长1 040 m，平均厚4.39 m，最大厚度14.17 m，单工程平均品位0.2%～0.91%，最大斜深460 m，平均品位0.53%。矿体地表倾角大，深部变缓。矿体中Au，Co，Ga，S元素达到伴生要求，其中Au含量0.11×10-6，Co含量0.015%，Ga含量16.86×10-6；②L6号矿体呈似层状分布于矿化带北部，与L2号矿体大致平行，地表出露长292 m，单工程矿体厚1.90～5.42 m，平均厚度4.09 m，Cu单工程品位0.34%～1.02%，平均品位0.58%。钻孔单工程厚0.71～1.43 m，平均厚度1.08 m，Cu单工程品位0.24%～0.62%，平均品位0.41%。矿体平均厚2.03 m，平均品位0.60%。矿体中Au，Co，Ga，S元素达到伴生要求，其中Au含量0.10×10-6，Co含量0.022%，Ga含量18.04×10-6。

3.3" 矿石特征

3.3.1" 矿石矿物成份

矿石矿物组合较简单（图3），金属矿物，以黄铜矿、黄铁矿为主，次为辉铜矿、斑铜矿、磁铁矿、钛铁矿、钛磁铁矿。少量样品出现镍黄铁矿，氧化物主要为孔雀石、铜兰、赤铜矿、褐铁矿等，非金属矿物主要有绿泥石、绢云母、阳起石、透闪石、绿帘石等。

3.3.2" 矿石化学成份

据前人岩相分析资料，该杂岩体为超基性-基性的正向岩化序列，早期为辉石橄榄岩相→中期辉长岩相→晚期闪长岩相，SiO2平均质量分数逐渐增大，反映岩浆结晶分离作用的成份特点[2]。由表2可知，库木苏铜矿赋矿辉长岩属正常-偏铝过饱和岩石系列，具高钙、高铝、高镁特征，岩石中普遍含有磁黄铁矿、钛铁矿。含铜矿变辉长岩（片岩）3个样品m/f为3.95，4.75，4.53，变辉长岩平均固结指数（SI）为20.8、20.2、16.7、18.14、21.45及43，里特曼组合指数分别为0.83、2.01、0.65、1.20、0.89、0.36。杂岩体岩石指数变化很小，属钙碱性系列铁质基性岩，相关稀土数据显示岩石单元具同源性，为同源岩浆分异演化生成。

3.3.3" 矿石结构、构造与矿石类型

矿石结构有粒状变晶结构、细粒结构、不等粒结构等，矿石中有用矿物为粒状变晶结构。矿石构造以微脉状构造、条带状构造为主，并具斑团状构造、星点状构造，黄铁矿、磁黄铁矿富集成条带分布，黄铜矿成透镜体脉状分布其间，与其同期共生。矿石类型为热液充填型硫化物矿石（图3）。

4" 成因初探

（1） 矿床产于红柳沟-喀腊大湾早奥陶世裂谷带，为铜镍矿形成的有利构造环境。赋矿建造为卓阿布拉克基性-超基性杂岩体，岩石化学数据显示，库木苏含矿辉长岩m/f为4.63，据吴利仁对基性-超基性岩成矿专属性划分，该岩体具形成岩浆熔离型铜镍硫化物矿床潜力。钻孔ZK051岩心中见镍黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿集合体，表明辉长岩中富集含铜硫化物。

（2） 通过矿区元素光谱分析，Cu，Au，Cr，Ni，Co等元素富集于变辉长岩中，成矿元素Cu，Au对岩性具明显选择性，围岩中上述元素呈背景分布，不是形成铜矿的物源。辉长岩建造中具铜异常，表明铜矿物源来自变辉长岩建造。

（3） 通过矿石光薄片研究，黄铜矿呈细粒浸染状、细脉状、网脉状、稠密浸染状与黄铁矿、磁黄铁矿及少量磁铁矿、钛磁铁矿共生，为同期生成的矿物，表明铜矿是富含铜硫化物、铁硫化物在岩浆结晶分异过程中的产物，辉长岩中矿物趋向于在岩体底部聚集成矿[3]。

（4） 赋矿辉长岩经较强动力变质作用，为绿片岩相，上部石英脉发育，下部碳酸盐脉发育。由上至下大致具铜、金→钛→铜→铜镍特征，表明该岩体经较强后期热液改造，剥蚀程度较低[4]。

综上所述，认为矿床成因属岩浆型硫化物铜矿床，辉长岩熔离出大量含铜硫化物是形成库木苏铜矿的关键因素，后期闪长岩、英云闪长岩侵入体对铜矿起改造富集作用。

5" 结论

（1） 矿床产于红柳沟-喀腊大湾裂谷带中晚奥陶世基性-超基性杂岩体中，赋矿岩石为变辉长岩建造，矿化蚀变带主要沿变辉长岩与闪长岩接触带分布。

（2） 矿床属岩浆硫化物矿床，受后期热液改造富集成矿。

（3） 矿床西部有较大面积基性一超基性杂岩体的含矿性未探明，东部克斯布拉克岩体发现类似矿化特征，找矿潜力巨大。

参考文献

[1] 董连慧，冯京，刘德权，等.新疆成矿单元划分方案研究[J].新疆地质，2010，（28）1：1-15.

[2] 孙燕，肖渊甫.新疆北山坡北基性-超基性杂岩体特征及成矿愿景[J].成都理工大学学报，2009，（36）4：403-405.

[3] 高辉，J.Hronsky，曹殿华，等.金川铜镍矿床成矿模式、控矿因素分析与找矿[J].地质与勘探，2009，（45）3：217-218.

[4] 李文渊.祁连山岩浆作用有关金属硫化物矿床成矿与找矿[M].北京：地质出版社，2006，210-208．

Geological Characteristics and Genesis Analysis of Kumusu Copper Deposit in

Ruoqiang County， Xinjisng

Fu Qingbo， Liu Bing， Luo Yaohong， Li Yuedong， Hu Lisheng

（No.1 Regional Geological Survey team，Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and

Development，Urumqi，Xinjiang，830011，China）

Abstract： The Kumusu copper deposit is located in the Zhuobulake complex in the eastern part of the Hongliugou-Kaladawan Rift Zone. It is a copper deposit discovered in recent years within the Ordovician gabbro formation in the eastern section of Arkin. Based on geological data obtained from field exploration， this article analyzes the ore-forming geological background， geochemical anomalies， alteration zones， and ore body characteristics of the mining area， analyzes the ore-forming environment and controlling factors， and preliminarily believes that the deposit belongs to the magmatic sulfide type copper deposit with good prospecting potential.

Key words： Kumusu; Copper deposit; Gabbro; Cause-effect analysis