■胡力升
(新疆地礦局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)新疆昌吉831100)
關(guān)于黑溝銅礦床地質(zhì)特征礦床成因探討
■胡力升
(新疆地礦局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)新疆昌吉831100)
通過(guò)綜合分析黑溝銅礦床地質(zhì)特征,認(rèn)為該礦床具有沉積、熱液型特征,礦床與構(gòu)造也有著直接聯(lián)系,并至少經(jīng)歷了沉積-成巖期、混合熱液疊加改造期、成礦后改造期構(gòu)造活動(dòng),所以該礦床為沉積-熱液疊加改造型礦床。
黑溝銅礦床地質(zhì)特征礦床成因
礦區(qū)位于北天山優(yōu)地槽褶皺區(qū)、黑溝—堅(jiān)霍臘褶皺帶南部,巖石類型比較簡(jiǎn)單。出露地層為中石炭統(tǒng)祁家溝組下亞組(C2qa)和上亞組(C2qa),在溝谷、山腳地帶為第四系沖積、洪積的礫石和砂土。黑溝銅礦床賦存于中石炭統(tǒng)祁家溝組下亞組(C2qa)第四巖性段(C2qa-4)巖性為灰色礫巖、灰黃色礫巖、硬砂巖、粗砂巖夾薄層粉砂巖,其外段中順層侵入的輝綠巖特別發(fā)育,厚度比較大,含礦巖石為砂巖、粉砂巖。
礦區(qū)構(gòu)造上屬于博格多復(fù)式背斜的南翼,柴窩鋪斷陷的北側(cè),屬“S”型構(gòu)造的內(nèi)弧地段。鳳凰泉構(gòu)造帶位于工作區(qū)東北角,包括鳳凰泉地段及阿克蘇溝的西側(cè)。該構(gòu)造帶中一條較大的斷裂通過(guò)鳳凰泉,呈北西—南東走向,北西端傾向北東,南東端傾向南西,傾角為40°~50°,為一麻花狀壓扭性斷裂。在斷裂的上下盤分布著呈“入”字型的分支斷裂,而銅礦化則賦存在分支斷裂中。
礦區(qū)出露的地層有中石炭統(tǒng)祁家溝組下亞組(C2qa)和上亞組(C2qb)的地層以及第四系沖積、洪積礫石和砂土,主要巖性為細(xì)砂巖、粉砂巖、巖屑凝)灰?guī)r、輝綠巖、玄武巖。礦區(qū)巖漿巖和斷裂構(gòu)造均較發(fā)育。
2.1地層
礦區(qū)出露的地層為中石炭統(tǒng)祁家溝組下亞組第三巖性段(C2qa-3),分布在礦區(qū)東北角,面積很小,主要巖性為變質(zhì)細(xì)砂巖、硬砂巖,呈不均勻互層;第四巖性段(C2qa-4)分布在礦區(qū)東北部和西部,面積占礦區(qū)面積的1/3以上,主要巖性為灰色變質(zhì)砂巖、硬砂巖夾石英長(zhǎng)石砂巖、中粗粒砂巖。銅礦床產(chǎn)于此巖性段的中細(xì)粒砂巖(ds)中;第五巖性段(C2qa-5)分布在礦區(qū)中部和西南部,面積占礦區(qū)面積的1/3,巖性為灰色巖屑凝灰?guī)r和黑色、青灰色粉砂巖;中石炭統(tǒng)祁家溝組上亞組的第一巖性段(C2qb-1)分布在礦區(qū)中南部,面積很小,主要成分為灰-灰褐色粗、巨礫硬砂巖和粉砂巖。
2.2構(gòu)造
礦區(qū)位于鳳凰泉構(gòu)造帶上,礦區(qū)內(nèi)有3條主斷層,編號(hào)分別為F1、F2和F3,這3條斷層走向?yàn)槲鞅薄夏蠔|,傾向北東,傾角為70°~80°,跟地層產(chǎn)狀基本一致。此外還有3條后期的斷層,編號(hào)分別為F4、F5、F6,地層走向與F4、F5、F6斷層走向夾角近90°,對(duì)地層和礦體有一定的破壞作用。該區(qū)銅礦產(chǎn)與構(gòu)造有密切的關(guān)系,銅礦體賦存在F1、F2、F3斷層之間的巖石中。
巖漿巖區(qū)內(nèi)巖漿巖普遍發(fā)育,主要巖石為輝綠巖(βυ),為全區(qū)主要巖性之一,規(guī)模大小不等,厚度約200m,延長(zhǎng)幾百米到數(shù)千米,薄層約幾米到數(shù)十米,延長(zhǎng)數(shù)十米到幾百米。厚層者基本為順層侵入的巖床狀侵入體,薄層者一般為巖脈狀斜交層理的侵入體。
(1)礦體地質(zhì)特征。礦化帶分布在礦區(qū)東北部,長(zhǎng)度為2000m,寬20~200m,全礦區(qū)圈定了30條礦體,其中7條是盲礦體。所有礦體產(chǎn)于灰、灰綠色中細(xì)粒砂巖(ds)中,礦體呈層狀,有些礦體出現(xiàn)分支。礦體產(chǎn)狀與地層和構(gòu)造產(chǎn)狀基本一致。規(guī)模較大的有L1、L2礦體。L1礦體在F2斷層的北部沿著F2斷層分布,出露長(zhǎng)度為1247m,礦體厚度在走向上有西北端厚、東南端薄的特點(diǎn),沿傾向厚度有由厚變薄的趨勢(shì),礦體的空間延展較穩(wěn)定,連續(xù)性好,礦體厚度亦較穩(wěn)定(0.56~23.29m),控制的傾斜深度有310m,傾向東北,礦體的產(chǎn)狀穩(wěn)定,傾角為75°~80°。礦體厚度與礦體銅品位具有同消長(zhǎng)的趨勢(shì),礦體近地表是銅礦化為主,深部為銅鋅礦為主,銅品位為0.27%~4.04%,鋅品位為0.65%~3.08%。L2礦體分布在L1礦體東部,呈層狀分布。地表長(zhǎng)度為721m,礦體厚度在走向上有中部厚、兩端薄的特點(diǎn),沿傾向厚度有由厚變薄的趨勢(shì),礦體的空間延展較穩(wěn)定,連續(xù)性好,礦體厚度亦較穩(wěn)定(2.8~12.3m),傾向?yàn)?0°,傾角為73°~76°,控制的傾斜深度有182m。礦體厚度與礦體銅品位具有同消長(zhǎng)的趨勢(shì)。礦體近地表是銅礦化為主,深部為銅鋅礦為主,Cu品位為0.23%~2.13%,Cu平均品位為 0.85%,Zn平均品位為1.46%。
(2)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石構(gòu)造主要有細(xì)脈狀、浸染狀、薄膜狀、網(wǎng)脈狀。礦石結(jié)構(gòu)以他形、半自形粒狀結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu)為主。
(3)圍巖蝕變。圍巖蝕變較強(qiáng),主要為綠泥石化、硅化、碳酸鹽化、陽(yáng)起石化。礦區(qū)東北部構(gòu)造帶中除了可見綠泥石化、硅化、碳酸鹽化外,在構(gòu)造帶上下盤砂巖、粉砂巖中還可見黃鐵礦化、褐鐵礦化、孔雀石化。
總體來(lái)看,該礦床礦體受斷層控制明顯,均產(chǎn)于構(gòu)造帶的次一級(jí)斷裂兩側(cè),礦石具強(qiáng)弱程度不同的孔雀石化蝕變,孔雀石呈薄膜狀、斑點(diǎn)狀,礦體中局部可見小石英團(tuán)塊或細(xì)小的石英脈分布。從各礦體礦化情況來(lái)看,礦床有上銅下銅鋅分帶特征。砂巖中黃銅礦一部分呈浸染狀分布于砂粒間,一部分呈平行的脈狀分布,脈內(nèi)與黃銅礦鑲嵌共生了較多閃鋅礦。一些閃鋅礦成網(wǎng)狀微脈充填裂隙,閃鋅礦微脈也被晚期微粒黃銅礦脈包繞,密切共生。早期黃銅礦脈內(nèi)見黃鐵礦,閃鋅礦脈內(nèi)裂隙充填少量黃鐵礦。
經(jīng)過(guò)礦區(qū)的普查工作,查明了該礦床明顯受NW向構(gòu)造控制,礦體具有上銅下鋅的分帶特征,并至少經(jīng)歷了3次成巖成礦作用,即沉積-成巖期,混合熱液-疊加改造期和成礦后改造期,和前人的認(rèn)識(shí)明顯不同。根據(jù)本礦床的地質(zhì)特征和控礦因素,本次工作將該礦床厘定為沉積-熱液疊加改造型銅多金屬礦床。但是由于礦床為新探明礦床,還需要詳細(xì)的礦床學(xué)工作進(jìn)一步論證。
[1]劉德權(quán),唐延齡,周汝洪.中國(guó)新疆銅礦床和鎳礦床[M].北京:地質(zhì)出版社,2012.
[2]陳毓川,劉德權(quán),唐延齡,等.中國(guó)天山礦床及成礦體系 [M].北京:地質(zhì)出 版社2012.
P611[文獻(xiàn)碼] B
1000-405X(2016)-8-13-1