新疆窮布拉克銅礦地質(zhì)特征及成因分析

新疆窮布拉克銅礦地質(zhì)特征及成因分析

準(zhǔn)布拉克銅位于新疆伊普拉地區(qū)伊寧縣。礦區(qū)位于山西省西天山-阿卜拉拉勒市。該地區(qū)的農(nóng)村火山巖發(fā)達(dá)。準(zhǔn)布拉克銅礦是該地區(qū)最為重要的銅礦之一，銅金屬儲(chǔ)量達(dá)到中等規(guī)模。研究表明,礦床具明顯層控特征,礦床形成與斷裂活動(dòng)、火山-次火山熱液活動(dòng)關(guān)系密切。1礦區(qū)地質(zhì)特征1.1微量元素特征礦區(qū)內(nèi)出露主要地層為下二疊統(tǒng)塔爾得套組第五巖性段(P1t5)和上二疊統(tǒng)塔姆其薩依組(P2t)。兩者是該區(qū)的主要賦礦圍巖,呈平行不整合接觸(圖1)。塔姆其薩依組(P2t):為一套陸源碎屑巖夾火山巖建造。上部以灰色、灰綠色、灰紫色中-細(xì)粒碎屑巖夾灰-灰黑色炭質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r為特點(diǎn),反映出相對(duì)還原沉積環(huán)境;下部則以紫紅色、灰紫色砂巖、砂礫巖為特征,表現(xiàn)為氧化沉積環(huán)境。各類沉積巖的微量元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看出,各類沉積巖中Cu、Pb、Zn、Ag等成礦元素含量高于相應(yīng)巖石的涂氏值,粗礫巖中Cu、Pb、Zn、Ag等元素初始富集。Cr、Ni、Co等基性元素較高,反映沉積巖的物源為區(qū)內(nèi)火山巖。由此可見(jiàn),含礦粗礫巖具有沉積環(huán)境有利,成礦物質(zhì)豐富和巖性有利等成礦有利條件。塔爾得套組第五巖性段(P1t5):為陸相火山巖建造,主要為安山玄武巖、玄武巖和玄武質(zhì)角礫熔巖、火山角礫巖和集塊巖。是礦區(qū)的主要賦礦巖石?；鹕綆r微量元素分析結(jié)果見(jiàn)表2,從表2可以看出,Cu在安山玄武巖、玄武巖、角礫熔巖中的含量與基性巖維氏值相比顯示貧化特點(diǎn),而Pb、As元素明顯高于維氏值數(shù)倍以上,Zn與維氏值相差不大,Cr、Ni、Co等基性元素明顯低于維氏值,說(shuō)明本區(qū)基性火山巖相對(duì)偏酸性。1.2巖石結(jié)構(gòu)及巖石學(xué)特征礦區(qū)內(nèi)巖漿巖不太發(fā)育,所見(jiàn)侵入巖多為規(guī)模很小的次火山巖,如輝綠巖脈和閃長(zhǎng)玢巖脈,呈透鏡狀、薄層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀與圍巖基本一致,界線不太明顯,且?guī)r石結(jié)晶程度高,為淺成侵入巖。1.3質(zhì)構(gòu)和斷裂帶礦區(qū)構(gòu)造較復(fù)雜,礦區(qū)本身為一向南傾斜的單斜構(gòu)造,屬于窮布拉克古火山背斜的南翼。礦區(qū)北緣為規(guī)模較大的近EW向窮布拉克斷裂(F1),因第四系覆蓋,斷層僅在礦區(qū)兩端有所反映,為向南突出的弧形張扭性大斷裂,斷裂面總體南傾,傾角70°～80°。其主要表現(xiàn)為:①沿?cái)嗔褞r石破碎并見(jiàn)有較多的斷層角礫巖分布,斷裂破碎帶寬數(shù)十米至百余米;②物探磁法、電法和化探汞氣測(cè)量對(duì)該斷裂均有異常反應(yīng);③沿?cái)嗔褞妓猁}化、褐鐵礦化和綠泥石化等蝕變較強(qiáng);④沿?cái)嗔褞в忻黠@的Cu、Pb、Zn、Ag等元素異常和斷續(xù)銅礦化分布,局部可見(jiàn)到銅礦體,說(shuō)明該斷裂是區(qū)內(nèi)重要的控礦斷裂構(gòu)造。該區(qū)次級(jí)斷裂為一系列近于垂直地層分布的NNE向和NNW向橫向斷裂,該類斷裂多錯(cuò)斷地層,其斷距數(shù)十米,應(yīng)屬于成礦后斷裂,但在近南北向裂隙中亦發(fā)現(xiàn)有含銅方解石脈充填,說(shuō)明成礦具有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)。2礦床的地質(zhì)特征2.1礦體地質(zhì)特征窮布拉克銅礦產(chǎn)于古生界二疊系之上、下二疊統(tǒng)不整合界面之內(nèi)外側(cè)的火山熔巖及沉積火山凝灰質(zhì)砂礫巖中,礦床中銅礦化普遍,伴有銀礦化及少量零星的鉛鋅礦化。目前已經(jīng)工程控制的銅礦體有10個(gè)(表3),礦體主要可分為兩類:一類是沉積-改造型銅礦體,以I-1、I-2號(hào)礦體為代表,賦礦地層為上二疊統(tǒng)塔姆其薩依組下部層位,銅礦化穩(wěn)定,產(chǎn)于下部紫紅色砂巖與上部灰綠色砂巖過(guò)渡的粗礫巖層中(圖2),銅礦化主要發(fā)育于礫巖填隙物中。礦體呈似層狀、透鏡狀順層產(chǎn)出,產(chǎn)狀與地層基本一致。另一類是陸相火山熱液型銅礦體,以I-2、I-5、I-6、I-7號(hào)礦體為代表。礦體產(chǎn)于下二疊統(tǒng)塔爾得套組第五巖性段上部火山熔巖與角礫熔巖界面及其兩側(cè),呈似層狀,順層透鏡狀成帶狀展布,表現(xiàn)明顯的層控特征(圖3),說(shuō)明火山巖漿演化晚期噴溢作用有利成礦。2.2深部主客礦充填料礦石中礦石礦物組合較簡(jiǎn)單,地表以孔雀石為主,見(jiàn)少量輝銅礦、褐鐵礦;淺部以輝銅礦、斑銅礦和赤鐵礦為主,少量黃銅礦、黃鐵礦;深部以黃銅礦、黃鐵礦和磁鐵礦為主,局部見(jiàn)自然銅。礦石礦物組合具有明顯的垂直分帶特點(diǎn)。脈石礦物主要有方解石、石英、綠泥石、綠簾石和重晶石等。礦石中伴生銀一般為10×10-6～50×10-6,可綜合利用。礦石單礦物經(jīng)電子探針?lè)治?表4),Ag主要賦存在銅礦物中,其中以輝銅礦含銀最高,其次為斑銅礦,方鉛礦含Ag也較高,黃鐵礦含Ag甚微。2.3熱液型礦床成礦構(gòu)造礦石結(jié)構(gòu)主要有結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)。黃鐵礦、磁鐵礦以自形晶粒狀結(jié)構(gòu)為主,其他礦物多為半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)。黃銅礦交代黃鐵礦、藍(lán)輝銅礦交代斑銅礦、斑銅礦交代黃銅礦形成交代結(jié)構(gòu)。輝銅礦和斑銅礦、黃銅礦和斑銅礦形成固溶體分離結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要以浸染狀和細(xì)脈狀構(gòu)造為主,局部為角礫狀和塊狀構(gòu)造。火山熱液型礦床多數(shù)呈不同程度浸染狀或細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀發(fā)育于熔巖和角礫熔巖中,局部為塊狀、角礫狀富礦石。沉積—改造型銅礦床礦石礦物主要發(fā)育在礫巖的填隙物中,呈浸染狀、細(xì)脈狀和網(wǎng)脈狀構(gòu)造。2.4蝕變強(qiáng)度與礦化富集程度的關(guān)系該礦床圍巖蝕變較強(qiáng)烈,以綠泥石化、碳酸鹽化為主,其次為硅化、綠簾石化、重晶石化、黃鐵礦化等,與礦化關(guān)系最為密切的是石英—碳酸鹽細(xì)脈的發(fā)育,其次為綠泥石—碳酸鹽化組合,礦化富集程度與圍巖蝕變強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系。蝕變分帶不明顯,礦石礦物垂向方向具有一定分帶特征,地表礦石以氧化相銅礦物為主,深部則以硫化物相銅礦物為主,如火山熱液型銅礦從地表到深部,具有孔雀石、輝銅礦→斑銅礦、黃銅礦、黃鐵礦→自然銅的分布特征;沉積—改造型銅礦地表以孔雀石為主,其次為輝銅礦、斑銅礦,中部為輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦為主,少量黃鐵礦等,深部則以黃鐵礦為主,少量黃銅礦等。3礦賦存特征及礦體特征綜合上述礦區(qū)的礦化特征,該礦床的控礦條件和礦化富集規(guī)律如下:(1)火山巖系中的銅礦體明顯的層控特點(diǎn)說(shuō)明特定層位是重要的控礦因素。下二疊統(tǒng)塔爾得套組火山巖系上部杏仁狀玄武巖、安山玄武巖和角礫熔巖、火山角礫巖接觸界面及其兩側(cè),是銅礦的主要賦礦層位,表現(xiàn)明顯層控特征,礦體延伸相對(duì)穩(wěn)定,說(shuō)明火山巖漿演化晚期噴溢作用有利成礦。(2)沉積—改造型銅礦賦存在上二疊統(tǒng)塔姆其薩依組上部灰綠色砂巖夾頁(yè)巖與下部紫紅色砂巖之間的粗礫巖中,屬于氧化與還原環(huán)境的過(guò)渡部位,有利于銅元素富集。含礦礫巖具有礫石大小懸殊,成分較復(fù)雜,填隙物粒度較粗和成礦元素豐度值高的特點(diǎn),有利于成礦流體的運(yùn)移和沉淀。礦體規(guī)模與沉積盆地有關(guān),厚大的礦體往往位于湖盆相對(duì)低洼處,礫巖層厚度大,傾向方向在礫巖層上部炭質(zhì)泥灰?guī)r、粉砂巖等比較發(fā)育。(3)成礦熱液活動(dòng)需要良好的空間,因此,構(gòu)造發(fā)育是礦化富集的控制條件。區(qū)內(nèi)窮布拉克斷裂及其派生的次級(jí)裂隙帶,是成礦熱液運(yùn)移和沉淀的有利場(chǎng)所,在斷裂帶及其附近的裂隙中有明顯的銅礦化,說(shuō)明該斷裂是重要的控礦構(gòu)造。(4)成礦與火山—次火山熱液密切相關(guān)。源于深部的中基性巖漿沿構(gòu)造有利部位上升,隨著巖漿分異演化,礦質(zhì)富集于晚期熔體中,于熔巖和角礫熔巖之間富集成礦;