曾凡淼,饒仁堂
(1.江西省地質(zhì)調(diào)查研究院,江西 南昌 330201;2.江西省基礎(chǔ)測繪院,江西 南昌 330201)
金布薩依銅礦床地處伊犁盆地北緣阿吾拉勒山西段,礦區(qū)距尼勒克縣城南32km,區(qū)內(nèi)銅礦體主要分布于下二疊統(tǒng)烏郎組火山巖內(nèi),2014年新疆聯(lián)圣礦業(yè)有限公司對礦區(qū)開展了詳查工作,圈定銅礦體9條。
礦區(qū)地處哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾板塊阿吾拉勒晚古生代裂谷系,以發(fā)育海相—陸相中酸性、基性雙峰式特征的火山巖及部分陸源火山碎屑巖為特征。區(qū)域出露地層主要有石炭系伊什基里克組、二疊系烏郎組、侏羅系喀什河組等,區(qū)內(nèi)銅礦體主要分布于烏郎組火山巖中。區(qū)域主要構(gòu)造線以近東西為主,其次為北西向、北東向,東西向斷裂為區(qū)域控巖、導(dǎo)礦斷裂。區(qū)域巖漿活動十分強烈、頻繁,以華力西中晚期陸相火山巖和侵入巖為主。華力西中晚期巖漿噴發(fā)活動與成礦關(guān)系緊密。
(1)地層。礦區(qū)內(nèi)地層出露單一,出露有下二疊統(tǒng)烏郎組,為一套中基性火山熔巖夾火山碎屑巖、沉積碎屑巖(圖1),地層總體表現(xiàn)為走向東西,傾向南,傾角40°~80°,組成東西向單斜構(gòu)造。
圖1 新疆尼勒克縣金布薩依銅礦區(qū)地質(zhì)略圖
(2)巖漿巖。礦區(qū)內(nèi)侵入巖出露較少,火山活動頻繁而強烈,時代為早二疊世,巖漿由基性—中性演化。火山地層結(jié)構(gòu)是以火山熔巖為主的結(jié)構(gòu)類型,巖性主要為杏仁狀玄武巖、玄武安山巖、安山巖、角礫熔巖,其次為安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、火山角礫巖、集塊角礫巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r,組成噴發(fā)沉積相-噴溢相-空落相、噴溢相-空落相二種不同類型噴發(fā)韻律,礦區(qū)內(nèi)銅礦化富集主要與玄武巖或安山巖關(guān)系密切。
(3)構(gòu)造。礦區(qū)位于褶皺變形不發(fā)育,構(gòu)造線呈東西向展布,總體表現(xiàn)形式為地層脆性斷裂變形。
斷裂構(gòu)造:以東西向斷裂為主,次為北西向斷裂。東西向斷裂為區(qū)域性斷裂,同時也是區(qū)內(nèi)的主要控礦及容礦斷裂。該斷裂橫跨礦區(qū),長約數(shù)公里,寬幾米至十幾米,傾向北,傾角60°~80°,早期具正斷層性質(zhì),形成張性構(gòu)造角礫巖,晚期為逆斷層,形成構(gòu)造片理及構(gòu)造透鏡體,蝕變有硅化、綠泥石化等蝕變,礦化有孔雀石化、黃銅礦化、輝銅礦化。
火山構(gòu)造:主要為火山口、火山頸、環(huán)形斷裂及放射性巖脈,機構(gòu)中心為安山玢巖、火山角礫巖、凝灰質(zhì)砂巖,各巖性巖相產(chǎn)狀南傾,傾角45°~70°,外陡內(nèi)緩,形成相序由下至上為噴發(fā)沉積相-爆發(fā)相-爆溢相-噴溢相,火山機構(gòu)中部及邊緣發(fā)育環(huán)形斷裂及南北向安山玢巖、東西向玄武玢巖巖脈,顯示了破火山口斷裂沉陷的特點,反映火山活動由洼地沉積-噴發(fā)-塌陷-火口湖沉積的發(fā)展演化過程。
(4)圍巖蝕變。礦區(qū)內(nèi)蝕變類型分布最廣為綠泥石化和綠簾石化,二者密切共生,與其共生的尚有絹云母化和硅化,共同組成青盤巖化,這是礦區(qū)揭露地段主要的蝕變礦化組合,伴隨有褐鐵礦化、黃銅礦化、斑銅礦,前三種蝕變與褐鐵礦、黃銅礦、斑銅礦分布范圍很廣泛,形成大面積的青盤巖化和富的銅礦體。
(1)礦體地質(zhì)特征。礦體主要產(chǎn)于下二疊統(tǒng)烏郎組含銅安山巖、火山角礫巖、角礫凝灰?guī)r中,礦體受東西向沿環(huán)形斷裂構(gòu)造控制,規(guī)模大小不等。主礦體Cu1礦體沿東西向環(huán)形斷裂構(gòu)造破碎帶發(fā)育,為硅化、綠泥石化、綠簾石化、青盤巖化、碳酸鹽化、黃銅礦化,東西向斷裂構(gòu)造控制銅礦體的產(chǎn)狀及規(guī)模,主要分布于東西向斷裂構(gòu)造及其次級斷裂破碎帶中,礦體形態(tài)隨斷裂破碎帶強弱、產(chǎn)狀、形態(tài)變化明顯,為透鏡狀、寬脈狀。礦體走向近東西向°,傾向北,傾角50°~55°,礦體延長近150m,礦體平均真厚度7.76m,沿走向、傾向變化不大,較穩(wěn)定。礦體品位Cu0.407%~2.66%。
主礦體Cu3礦體礦化巖石為下二疊統(tǒng)烏郎組安山巖、火山角礫巖,礦化蝕變主要有硅化、綠泥石化、綠簾石化、孔雀石化、輝銅礦化。礦體形態(tài)呈環(huán)形脈狀,礦體走向近東西向,傾向南,傾角50°~65°。礦體控制長160m,工程礦體的平均真厚度3.70m,礦體沿走向穩(wěn)定;傾向上,礦體最高品位Cu1.59%,平均品位Cu0.81%,分布均勻。
(2)礦石特征。①礦石礦物成分:金屬礦物為孔雀石、藍銅礦、輝銅礦、黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦,脈石礦物有石英、綠簾石、綠泥石、絹云母、方解石、斜長石、鉀長石等。②礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造:礦石結(jié)構(gòu)主要有晶粒結(jié)構(gòu)和纖維結(jié)構(gòu),其次為交代結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)及壓碎結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有杏仁狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細脈狀構(gòu)造,其次為交錯狀構(gòu)造。③銅的賦存狀態(tài):主要以單礦物集合體或浸染狀、杏仁狀的形式產(chǎn)出。
(3)礦石類型。礦石的自然類型地表為氧化礦,深部為原生礦。礦石類型受圍巖控制明顯,根據(jù)主要金屬礦物、脈石礦物及礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造劃分為細脈狀、浸染狀、杏仁狀黃銅、輝銅、斑銅青盤巖化火山巖型。
(4)礦床成因。地層控礦作用:銅礦床出露地層為下二疊統(tǒng)烏郎組,該組主要為火山巖地層,含銅豐度偏高。區(qū)內(nèi)安山巖、火山角礫巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r為主要礦源巖層,層控非常明顯,安山巖、火山角礫巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r既是銅礦體富集的控礦巖石,也是提供成礦物質(zhì)來源。
構(gòu)造控礦作用:區(qū)內(nèi)礦體賦存于東西向斷裂帶及其次級斷裂帶內(nèi),其礦化蝕變帶分帶性較明顯,一般從中心向兩側(cè)變?nèi)?,東西向斷裂多期次的構(gòu)造活動,隨著斷裂的不斷張開和閉合,中性巖漿沿構(gòu)造裂隙及古火山構(gòu)造不斷噴發(fā)和侵入,含礦氣液則反復(fù)涌入,與圍巖及成礦物質(zhì)不斷進行萃取—運移—富集成礦,東西向斷裂同時控制區(qū)內(nèi)地層和火山巖展布,為含礦熱液提供通道,為區(qū)內(nèi)主要導(dǎo)礦構(gòu)造。亦是含礦熱液遷運、沉淀的有利空間,銅礦體均賦存其中,區(qū)內(nèi)斷裂作用為成礦提供良好的通道和場所。
巖漿活動控礦作用:華力西中晚期侵入巖與火山巖相伴的次火山巖多次侵入或侵出,巖漿多次噴發(fā)與侵位,加上受東西向及北西向斷裂構(gòu)造控制,多期、多階段、多次巖漿活動為銅礦化提供大量的含銅氣液和動力能源,從而為成礦元素的活化轉(zhuǎn)移富集創(chuàng)造了良好條件。
總之,礦床形成明顯地受火山巖、圍巖性質(zhì)、斷裂構(gòu)造及接觸作用強度的影響,區(qū)內(nèi)多期、多階段、多次斷裂,華力西晚期的多次巖漿噴發(fā)和侵入活動導(dǎo)致含銅礦質(zhì)組分富集,經(jīng)多次疊加形成銅礦床。經(jīng)地質(zhì)調(diào)查評價和綜合研究提供的資料表明,金布薩依銅礦由上述特征以及礦床成因類型特征進行對比分析可以推斷屬火山熱液型銅礦。
(5)找礦標(biāo)志。下二疊統(tǒng)烏郎組是礦區(qū)主要的含礦層位。東西向斷裂為區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造;華力西晚期多階段、多期次巖漿噴發(fā)和侵入活動形成的次火山機構(gòu)是銅礦化富集的主要地段;銅礦化主要在古火山機構(gòu)附近的中性火山巖、次火山巖這些主要巖性中富集;銅礦體在地表易形成孔雀石化,是銅礦體的找礦直接標(biāo)志;綠泥石化、綠簾石化、絹云母化等與熱液有關(guān)的蝕變與銅礦伴生出現(xiàn)。
據(jù)前文所述,金布薩依銅礦床成礦地質(zhì)特征如下:礦床賦礦地層為下二疊統(tǒng)烏郎組地層;成礦物質(zhì)來源于烏郎組地層和華力西中晚期巖漿巖,礦體嚴格受烏郎組火山巖及東西向斷裂控制,礦石類型主要有細脈狀、浸染狀、杏仁狀黃銅、輝銅、斑銅青盤巖化火山巖型,礦床成因?qū)倩鹕綗嵋盒豌~礦。