新疆西天山沟斑岩型铜矿的成矿特征及成因.pdf

匪圆 刚 能 源 与 环 境 新疆西天山和静县松树沟斑岩型铜矿的成矿特征及成因① 任利平 申开洪 谭和勇 叶萍 1 ． 河南省地质调查院； 2 ． 河南省区域地质调查队 郑州4 5 0 0 0 1 搞要 随着区域性地球物理、 地球化学等基础调查工作和成矿规律的不断深入研究， 在西天山地区找矿工作有 了重大突破， 以西天山和 静县松 树沟 铜矿 为倒 谈矿床 属富饲、 富饺 多金 属成矿带 ， 喀 什河断裂 以南的巩 乃斯裂谷 区内， 经调查研 究认 为松树 沟 铜矿 晨斑 岩型饲矿 床 ， 该矿床的形成处 于研 究区 内火山的 强烈活动 、 岩浆侵位活动最活跃时期 ， 蜃西天 山地 区的高背景 区或异常 区， 成矿地 质条件相 当优越 。 关键 词 地球 物理 地球 化学 斑岩型 松树 沟 中图分类号 T O 1 文献标识码 A 文章编号 l 6 7 2 - 3 7 9 1 2 0 0 9 0 9 b 一 0 1 4 2 - 0 2 1 地理概况 研究区属新疆 自治 区中部 巴音郭楞蒙 古 自治州和静县管 辖 ， 属西天 山阿吾拉勒 山东段， 东距和静县约2 6 0 k m ， 西距新源县 l 4 0 k in ， 南部 2 O 千 米处 由2 1 8 国道 自西 向东 蜿蜒而过， 沿研究区 阿尔善萨拉 有简易公 路 通 向21 8 国 道 ， 地 形 上 呈 切 割 强 烈 地 貌 。 2 构造背景 研 究 区 位 于 伊 犁 一伊 赛 克 湖 微 板 块 的 东缘 ， 横跨博 罗科 努古生代复合 岛弧带及 阿吾拉勒晚古生 代裂谷系 ， 是阿吾拉 勒晚 古生代裂谷 系向东尖灭的部位 ， 研究区内 断裂及褶皱构造发育， 岩浆活动频繁， 火 山 岩 、 侵入岩发育 ， 是西天 山地区有利的成矿 区 段 。 所 以研 究 区 内 矿 产 受 构 造 控 制 作 用 明 显 。 3 研究区地质特征 3 ． 1 地层 地 层 主要 为 下石 炭 统大 哈拉 军 山组 c1 d 图1 。 主要分 布干研究区东部 ， 大哈 拉军山组为一套海相 喷发的 中酸性火 山岩 及火 山碎 屑 岩 ， 根 据 岩 石组 合 及 喷 发旋 回 ， 可划 分 为上 下两 个岩 性 段 。 下 段 包 括 两 个 由爆 发 一 喷 溢 一 沉 积 的 完整的喷发旋 回。 主要岩性为灰红一灰绿色 含 角砾安山质凝灰岩 、 含角砾凝灰岩、 少量 安山岩、 英安岩、 熔结凝灰岩 ， 顶部见灰岩薄 层或透镜体。 该段常见有黄铁矿化 、 黄铜矿 化及绿帘石化现象 区域上的查岗诺尔铁矿 即分 布 于 该 层 位 。 松 树 沟 金 铜 矿 体 主要 赋 存 于下 石 炭 统 大 哈 拉 军 山组 下 段 中 。 上 段 由 一 个 不 完 整 的 爆发 一 喷 溢～ 沉 积 的 喷 发 旋 回组 成 。 主 要 岩 性 为 灰 红 色 含 角砾安 山质凝灰岩、 品屑岩屑凝灰岩 ， 少量 硅 质岩 、 集块 岩 、 集块 熔岩 、 安 山 岩 、 英 安 岩 等。 该段广泛 发育黄铁 矿、 孔 雀石 化。 第四系残坡积物分 布于较 平缓 的斜坡 及陡崖下 ， 由棱角状碎石、 碎石土和腐质土 层 组 成 。 3 ． 2构造 构造以断裂为主 ， 主要有北北东向、 北 东 向 、 北 西 向 及近 东 西 向四组 断 裂构 造 。 其 中 北 北 东 向断 裂是 矿 区 主 要 控 矿 构 造 ， 该 断裂和 二叠纪花 岗斑岩共同控制 了松树沟 铜 矿 的 产 出 。 断裂带宽约1 5 0 m， 构造岩主要为碎裂安 山 岩 、 碎 裂 安 山质 凝 灰 岩 ， 总 体 产 状 倾 向 2 9 0 。 一3 1 0 。 l 倾角7 5 。 一8 O 。 。 走向延l “ 3 k m。 3 ． 3岩浆岩 研 究 区 岩 浆岩 的侵 入 岩 属 早 二 叠 世混 源二长花岗岩序列， 常见有花岗闪长玢岩、 花 岗斑 岩等 。 花 岗闪长 玢 岩侵 入体 分 布于 研究 区西北侧。 岩石呈灰白色， 隐晶结构 ， 斑状结 构 ， 块 状 构 造 。 斑 晶 成 分 主 要 有 斜 长 石 1 O ％～2 0 ％ ， 呈半自形板柱状， 一般大小0 ． 9 x 2 m m～1 ． 7 X 3 tar a ， 多为更长石； 石英 t 5 ％～ 1 0 ％ ， 他形粒状， 大小0 ． 5 m m～1 ． 5 ra m； 角闪石 5 ％ ， 呈柱状 ， 一般大小O ． 2 0 ． 5 ram～ 0 ． 4 X l mm。 岩石 中的金属矿物见有磁铁矿等。 如 图 1 花 岗 斑 岩 侵 入 体 呈 岩 株 状分 布于 上述 花 岗闪长玢岩 岩体的东侧 。 岩石呈浅 灰白 色 ， 隐 晶结 构 ， 斑 状 结构 ， 块 状 构造 。 主 要斑 晶矿物 斜长石 1 O ％ ， 呈半 自形板柱状 ， 一 般大 J j , o ． 9X 2 ram ～1 ． 5 x 2． 5 mm， 多为更长 石 ； 钾长石 5 ％～1 0 ％ ， 呈半 自形板柱状， 一 般 大t J , 0． 9 X 2 ram～1 ． 7 X 3 mmI 石英 1 5 ％～ 2 0 ％ 他形粒状 ， 大小0 ． 5 ram～1 ． 5 ram。 岩石 中的金属矿物有磁铁矿等 。 主要的脉岩有 花岗斑岩脉 、 石英斑岩脉 、 细粒钾长花岗岩 脉 等 。 研 究 区火 山 活 动 强 烈 ， 火 山岩 分 布 广 泛 ， 主 要 分 布 于 喀 什 河 断 裂 以 南 的 巩 乃 斯 裂谷 区内。 火 山活动时期集 中在晚 古生 代 华 力西期， 早古生代加里东期也有少量 出 露。 火 山岩 地层有 志留系尼勒克河组 ， 石 炭系大哈拉军 山组 、 艾肯达板组、 阿克沙克 组及伊什基里 克组 等。 同 时 是 岩 浆 侵 位 活 动 最 活 跃 的 时 期 。 岩石类型比较多 ， 从基性到酸性依次 有辉 石闪长岩、 角闪石闪长岩 、 石英闪长 岩、 英 云闪长岩、 花岗闪长 岩、 二长花 岗岩 、 钾长 花岗岩等 ， 其中主要以二长花岗岩、 石英闪 长岩为主 。 高位侵入 体主要见有花 岗斑 岩 类 ， 多呈株状 、 脉状星散分布。 t 芏 匡 _，] 田 ‘ 日[ 融函匹 匿 _ [ } 圃 ， [ ， [M 匝 团 ， 匡 三 图 1 松树沟铜矿矿体平面图 1残坡积物； 2冰碛物； 3大哈拉军山组下段 ； 4灰绿色安山质凝灰岩； 5灰绿色蚀变安山质 凝灰岩 、晶屑凝灰岩； 6灰绿色安 山质凝灰岩， 具绿 泥、绿帘石化及零星黄铜矿化及弱 硅化； 7石英闪长斑岩； 8花 岗斑岩 ； 9 花岗岩脉 ； 1 0铜矿体 1 1 矿化体 ； 1 2 金矿体； 1 3浸染 状黄铜矿化； 1 4绿泥石化 ； 1 5绿帘石化； 1 6硅化； 1 7矿体单工程； 1 8探槽位置及编号 ； 1 9 化 学取 样 位 置及 编 号 。 ①作者简介 任利平 1 9 8 O ～ ， 助理工程师 ， 地 质矿产调查专业 。 4 2 科技资讯 S CI E N CE ＆ T E OH N OL OG Y I N F O RMAT I ON 能 源与环境 S C IE N C E ＆T E O H N O L O G Y ． 墨圆 3．4围岩蚀变 围岩 蚀 变 主要 有 硅 化 、 绿 泥石 化 、 绿 帘 石化 、 碳酸盐化等 。 自围岩至矿体大致具 水 平 分 带 特征 弱 绿 泥 石 化 、 绿帘 石 化 带 一 弱 硅化 、 绿 泥石化 、 绿帘石化带一强硅化绿泥 石化 、 绿帘石化带～次生石英岩化带 。 其中 弱硅化、 绿泥石化 、 绿帘石化带见弱的黄铜 矿 化 ， 矿 体 主 要 赋 存 于 强 硅 化 、 绿 泥 石 化 、 绿 帘石化带一次生 石英岩化带中 。 4 成矿元素特征 研究9 种元素的变异 系数 C v 全部大于 5 0 ％， AU 、 Cu、 P b大于 I O 0 ％， Bi 、 Mo 、 Ag 大 于 8 0 ％， 属强分异 型， 说 明元素具有局部富集 成 矿 的 可 能 。 与 地 壳 丰 度 相 比 ， 9 种 元 素 除 A u 外 ， 浓集克拉克值 KK 全部大于 1 ， 尤以 A s 、 S b 、 B i 、 P b 、 Mo 为主， 属高背景区， 与西天 山 地 区相 比 ， 浓 集 比 率 K 全 部 大 于 1， 而 Cu、 Au、 M o 、 P b 大 于2． 0， 明显 偏高 ， 属西 天 山地 区的高 背景 区或 异常区。 详 见表 1 。 5 矿床成因 通过对矿体赋存特征 、 矿石特征、 矿体 地球化学特 征的综合分析研 究 ， 认为松树 沟铜矿为斑岩型铜矿床， 证据有 矿体主要 赋存于 二叠纪花 岗斑岩 的硅化带 中， 并见 有黄铜矿化 、 斑铜矿化 、 孔雀石化的花岗斑 岩岩株 ； 矿体元素组合为C u A u Mo ， 是斑 岩型铜矿床的标 型元素组合 ； 矿 石具 稀疏 浸染状 、 浸染 状构 造 ； 矿 石类型 有黄铜 矿 化 、 斑 铜矿化硅化岩 、 硅化凝灰 岩 ， 黄铜矿 化 、 斑铜矿化次生石英岩及少量黄铜矿化、 斑 铜 矿 化 的花 岗斑 岩 ， 矿 体具 有低 品位 、 大 矿 量 的特 点 ； 矿体 出露 面积 约 0 ． 6 ,-7方千 米 ， 与 国内大部分 的斑岩 型铜 矿的面积接近 。 6 远景评价 松树 沟 金 铜矿 矿 床成 因类 型为 斑 岩 型， 具备 大矿量 、 低 品位特征 ， 矿体两端 均 被第 四系冰积物、 残坡积物覆盖 ， 各项工程 施工难度较大 ， 矿体规模不易摸清 ， 但通过 对 邻区铜矿点 与其 空间位置 相对 应 。 进一 步作周边铜矿点的检查评价 工作有 望扩大 该矿体规模。 由于该异常强度高 ， 寻找工业 有价值 的铜金矿体 ， 有 望取 得更大 的找矿 成 果 。 该文章 资料 主要来 源于Ⅸ 新 疆和静 县 巩乃斯林场北 一带l 5 万区域地质矿产 调 查项 目成果报告 2 0 0 5 ． 1 2 。 在此向参加野 外工作 的同志表示致谢 同时也是河南 省 区调队在西 天 山找矿工作 的一大突破 ， 得 到了新疆地质矿产开发局的好评 优秀级 ， 该项 目仍在进 行中 。 参考文献 [ 1 】新疆地质局第一 区调队 和静队 ． 1 2 0 万托库 孜 库马 - 拉克幅 K～4 5 I 区 域地质调查报告【 R] ． 新疆地质局 ， 1 9 7 3 ． 【 2 】新疆地 质矿产局 ． 新疆维吾尔 自治区区 域 地 质 志 ， 1 9 9 3 ． 【 3 】王宝瑜 ． 新疆西天山地层研究进展及研 究方 向【 J 】 ． 新疆地质， 2 0 0 0 ， 1 8 3 ． 【 4 】Ⅸ 新疆和静县巩乃斯林场 北一带1 5 万 区域 地 质矿 产 调 查 项 目主 要 成 果 报 告 2 0 0 5 ． 1 2． 表 1 研究区主要成矿元素特征值表 ＼元 素 特征 ＼＼ As S b B i Cu P b Z n MO Ag Au l 7． 0 8 1 ． 0 7 O． 5 0 67． 6 7 4 4． 6 O l 0 4． 8 1 3． 1 9 0． 1 4 3． 1 5 o l 2． 4 8 0． 5 4 0． 4 9 7 1． 8 2 4 8． 7 4 6 2． 1 0 2． 7 4 0． 1 2 5。 9 9 Cr 7 3 ． 0 4 5 0． 5 7 9 7． 2 2 1 0 6． 1 4 1 o 9． 2 8 5 9． 2 5 8 6． O 2 8 8． 0 7 1 9 O． 0 5 KK 1 O． 23 2． 1 4 2． 9 4 1 ． 4 4 2． 7 7 1 ． 27 2． 9 9 1． 9 9 O． 7 3 K 】 ， 5 2 1． 41 1 ． 3 9 2， 8 4 2． 1 2 】 ． 5 2 3． 3 6 】 ， 9 4 3． 1 8 T 8 2． 8 3． 2 8 4． 9 3 5 4l 5 2 5． 8 3 8 2 3 2 1 ． 0 60 算术均值； 口 算术离差； c r 变异系数； K K浓集克拉克值t K 浓 集 比 率 百 面 赢； T 最 大 值 。 单位 Au为 1 ， 其它为 1 ，地壳丰度值根据维诺格拉多夫 1 9 6 2 ， B i 丰度值根据泰勒 1 9 6 4 。 科技资讯 期刊投稿要求及说明 稿件要 求 1 、 稿件应具有科学 性、 先进性和实用性 ， 论 点明确、 论据 可靠、 数据准确 、 逻辑严谨 、 文字通顺。 2 、 计量单位以国家法定计量单位为准 ； 统计学符号按国家标准 统计学名词及符号 的规定书写。 3 、 所有文章标题字数在2 0 字以内。 4 、 参考文献应引自正式出版物， 在稿件的正文中依其出现的先后顺序用阿拉伯数字加方括号在段末上角标出。 5 、 参考文献按引用的先后顺序列于文末。 6 、 正确使用标点符号 ， 表格设计 要合理， 推荐使用三线表。 7、 图 片 要 清 晰 ， 注 明 图 号 。 投稿说 明 l 、 稿件须以 电子文档形式发送 。 如为打 印稿 ， 请附软盘 ， 软盘采用Wo r d 格式 。 请勿一稿 多投 。 来稿一律不退 ， 请作者 自留底 稿 。 2 、 本刊 已加入 中国学术期刊 光盘版 、 中文科技期刊数据库 、 万方数据数字化期刊群 等网络媒体 ， 本 刊发表 的文章 将在网络媒体上全文发布。 3 、 本刊编辑部对来稿有修改权， 不愿改动者请事先说明。 自收稿之 日起 1 个月内未收到用稿通知 ， 作者 可自行处理。 4 、 来稿请注 明作者姓名 、 单位 、 通 讯地 址、 邮编、 联系 电话及 电子信 箱。 5 、 如有一稿多投、 剽窃或抄袭行为者， 一切后果 由作者本人负责。 科技资讯 S CI E N CE ＆ TE C H N OLO GY I N F ORMAT I ON 1 4 3