鄭飛 馮琛偉 劉勇
(新疆維吾爾自治區地質調查院新疆烏魯木齊830000)
新疆青河縣哈臘蘇銅礦成因及探礦分析
鄭飛馮琛偉劉勇
(新疆維吾爾自治區地質調查院新疆烏魯木齊830000)
砂巖型銅礦是由盆地流體在沉積巖中形成的板狀、卷狀銅礦,僅次于斑巖型銅礦,為世界銅礦第二大工業類型,占世界銅礦總儲量的近30%。砂巖型銅礦是新疆銅礦一種重要的礦床類型,主要分布在塔里木盆地西北緣長400 km的烏恰―庫車―拜城銅礦帶上,是新疆的優勢礦產資源。本文根據近年來的調查成果,對青河縣哈臘蘇銅礦床的地質特征及成因進行分析,對今后在本區尋找同類型礦床具有一定的指導意義。
清河縣哈臘蘇銅礦成因物探
新疆北部阿勒泰成礦帶的哈臘蘇銅礦的發現引起了眾多單位和學者的關注,帶動了該區斑巖型銅礦的研究和外圍找礦工作。哈臘蘇銅礦位于青格里河-布爾根復背斜軸部的北西端,該地銅礦的地質地球物理工作進行成礦分析表明該區的物探異常較為典型,由它建立地球物理找礦模式對尋找斑巖型硫化物礦床具有指導意義。
哈臘蘇銅礦位于卡拉先格爾礦帶中,大地構造位置處于西伯利亞板塊和哈薩克斯坦一準噶爾板塊的接合部位,跨越了阿爾泰和北準噶爾兩個具有不同構造特征和演化歷史的構造單元,地質構造非常復雜。額爾齊斯斷裂以北的阿爾泰構造區由一系列NW—SE向斷裂帶和推覆體組成大型沖斷一推覆構造體系;額爾齊斯斷裂以南的北準噶爾地區則是由一系列NW向強變形擠壓帶與弱變形地塊組成菱形鑲嵌的構造格局。區域構造、巖漿活動強烈,礦產豐。
區域內出露地層主要為古元古界木扎爾特巖群(Pt1M)黑云變粒巖、淺粒巖、片麻巖夾斜長角閃巖,為一套中-深變質的層狀巖系;長城系阿克蘇群(ChA)大理巖、片巖、藍片巖,其實質為中天山南緣早古生代增生楔的一部分,為“俯沖雜巖”,底部與古元古界木扎爾特巖群呈斷層接觸;志留系巴音布魯克組(S3by)變質砂巖、糜棱巖化砂巖、碎裂-糜棱巖化礫巖夾少量絹云斜長質糜棱巖,變質變形較強;石炭系阿克沙克組(C1a)淺海相碳酸鹽巖夾陸源碎屑巖。
3.1礦石類型
礦石的自然類型以原生硫化物礦石為主,氧化礦石、混合礦石很少。原生礦石按礦物組合及結構分為五個類型:黃鐵礦礦石、含銅黃鐵礦礦石、黃銅礦礦石、銅銀黃鐵(銅)礦礦石、多金屬礦石。礦石工業類型主要是蝕變安山巖礦石、銅硫礦石、銅銀硫礦石、多金屬礦石。主要特征如下:
黃銅礦:是礦石中主要的含銅礦物,分布廣,常與黃鐵礦、磁鐵礦共生在一起,0.15 mm-1.2 mm它形柱狀、它形粒狀,呈斑點狀、細脈狀、團狀分布。
黃鐵礦:與黃銅礦聚集分布,具立方體晶形0.2 mm-0.5 mm粒狀。
磁鐵礦:<0.12 mm微粒,浸染狀分布于基質內,局部交待斑晶。孔雀石:顯翠綠色,膠狀、浸染狀分布,有些充填微隙中。
脈石礦物有斜長石、輝石、綠簾石、石英、綠泥石、方解石。
3.2礦石結構、構造
礦石結構明顯的受到后期熱液活動疊加的影響,是被含有金屬硫化物的氣水熱液疊加改造形成的,常見有半自形—它形細粒結構、交待殘余結構、變晶結構,碎裂結構、多斑結構、基質殘余間粒結構等,該類礦石結構在所有礦體中均可見到。
礦石構造也反映出后期熱液話動疊加影響形成的礦石所具有的構造特征,主要為:角礫狀、斑雜構造、條帶狀構造、塊狀構造、細脈狀構造、浸染狀構造等。
3.3礦床成因及分布
目前處于普查初始階段,有關礦床成因方面的研究工作及測試分析資料還遠遠不夠,現只根據已有的資料結合哈臘蘇銅礦對礦床成因作初步探討。
成因初步確定為海相火山熱液充填型礦床,后期含礦熱液沿較大的斷裂構造運移上升,在有利構造部位(低序級斷裂構造)富集成礦。成礦可分三個階段,即黃鐵礦階段、金屬硫化物階段、碳酸鹽階段。
第一階段形成星點狀的磁鐵礦、黃鐵礦,銅礦化作用微弱,多以細脈浸染狀出現,為氣水高溫階段。
第二階段為主成礦階段,在構造應力的擠壓作用下,第一次礦化作用形成的巖石受強烈的擠壓扭錯作用而碎裂,含礦熱液沿裂隙進行滲透和充填,最終沉淀形成金屬硫化物,以細脈狀、塊狀的形式出現,該階段為中溫階段。
4.1物探方法選擇
本文借鑒物探方法在新疆東天山斑巖型銅礦帶土屋等礦區總結出的斑巖銅礦“三位一體”找礦模式經驗,在哈臘蘇銅礦布置了大比例尺地質填圖,開展了激電工作和鉆探工作,取得了新的突破。采用激電測深對圈定的激電異常進行解剖,為進一步尋找銅礦提供依據。
4.2礦床物探異常模型分析
物性分析:銅礦(化)體主要存在于花崗閃長斑巖和石英閃長斑巖和兩側蝕變巖中,礦(化)體的圍巖為安山-玄武巖類。
礦化斑巖和蝕變巖構成的銅礦(化)體的極化率相近,電阻率相近;磁性參數以感磁為主。兩種巖性的密度相差較大。這說明重力、磁法勘探在直接找礦中難以取得效果。但是可以得用這兩種方法來圈定玄武安山巖的分布,為尋找斑巖銅礦提供地層、巖性背景,為劃分找礦靶區提供依據。
物探異常特征:礦區開展了1:1萬比例尺的常規激發極化法測量;工作參數:AB=1500 m、MN=40 m、供電周期8 s、延時100 ms。以3%為異常下限圈定4處異常,其中有3處異常極化率值大于8%,對應視電阻率低阻異常,反應了含炭砂巖的分布。在斑巖銅礦分布區圈定高極化異常長1000米,寬100-200米,且異常向東未封閉,視極化率一般3%-5%,最高達6.5%。視電阻率處于高阻(1000-1400Ω·m)與相對低阻(600Ω·m)的過渡帶上。從圖1中可以看出,視極化率曲線對應礦體部位有明顯異常,ηa異常有兩個峰值,為兩個鄰近極化體的異常疊加反映。激電異常的峰值4.87%,寬度260米,由銅礦體引起;激電測深擬斷面ηa等值線由上向下視極化率逐漸增大,至AB/2=500米達到極大值5%,向下仍有增大趨勢,反映這個極化體向下延深較大,等值線的形態明顯的反映出極化體的傾向,可見激電測深效果良好,對指導鉆探起重要作用。
綜上分析,可總結出哈臘蘇銅礦的綜合物探找礦模式:在高重力、雜亂磁場背景中的高極化、中阻異常。磁測成果可提供巖性、構造等成礦背景,激電法中的視電阻率參數可圈定斑巖分布區,視極化率參數主要用于尋找金屬硫化物集合體,從而構成綜合物探方法尋找斑巖型金屬硫化物礦床有效的方法組合。
[1]王祥,羅世賓,林永全等.新疆青河縣哈臘蘇銅礦成礦地質特征[J].新疆有色金屬, 2007:38-40.
[2]劉學清.新疆卡拉先格爾一帶鐵銅多金屬礦遠景調查報告.新疆地礦局物化探大隊,2009.
F416.1[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-99-1