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、火山-次火山熱液活動關(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,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,說明本區(qū)基性火山巖相對偏酸性。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,所見侵入巖多為規(guī)模很小的次火山巖,如輝綠巖脈和閃長玢巖脈,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沿斷裂帶巖石破碎并見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、電法和化探汞氣測量對該斷裂均有異常反應(yīng);③沿斷裂帶碳酸鹽化、褐鐵礦化和綠泥石化等蝕變較強(qiáng);④沿斷裂帶有明顯的Cu、Pb、Zn、Ag等元素異常和斷續(xù)銅礦化分布,局部可見到銅礦體,說明該斷裂是區(qū)內(nèi)重要的控礦斷裂構(gòu)造。該區(qū)次級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,說明成礦具有多期次活動的特點(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(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單,地表以孔雀石為主,見少量輝銅礦、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)電子探針分析(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?；鹕綗嵋盒偷V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,礦體延伸相對穩(wěn)定,說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裂隙帶,是成礦熱液運(yùn)移和沉淀的有利場所,在斷裂帶及其附近的裂隙中有明顯的銅礦化,說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;