新疆且末縣卡特里西銅鋅礦礦床地質(zhì)特征及礦床成因探討

摘要：新疆且末縣卡特里西銅鋅礦為海相火山沉積硫化物型礦床，屬遠火山沉積，礦體受地層控制較明顯，礦體組分較單一，品位中等，礦床規(guī)模為中等。

關鍵詞：銅鋅礦 卡特里西 海相沉積 中等規(guī)模 礦床地質(zhì)特征

1. 引言

新疆且末縣卡特里西銅鋅礦于2003年發(fā)現(xiàn)，共估算銅鋅儲量資源量（122b+333+334）為23.05萬噸，其中銅10.39萬噸，鋅12.66萬噸；銅基礎儲量（122b）為2.43萬噸，資源量（333+334）為7.96萬噸；鋅基礎儲量（122b）為2.43萬噸，資源量（333+334）為10.23萬噸。礦床為海相火山沉積型礦床，礦體一般產(chǎn)于基性凝灰?guī)r中，具地層控礦的特點，深部及外圍找礦前景極佳。

2. 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)位于阿爾金深大斷裂南緣，大地構(gòu)造位置處于塔里木陸塊南緣活動帶喀拉米蘭晚古生代弧溝系之中，北隔阿爾金深大斷裂與塔里木中央地塊相鄰，其南隔木孜塔格—鯨魚湖大斷裂與華南板塊之木孜塔格中生代陸內(nèi)裂陷盆地相鄰。區(qū)內(nèi)火山、巖漿活動強烈，各類構(gòu)造發(fā)育，與成礦作用有關的各種熱液活動期次多、強度大，各類金屬礦點分布較多，成礦地質(zhì)條件良好。

區(qū)域上主要出露晚古生界的砂巖、粉砂巖，中生界的砂礫巖、礫巖以及新生界的礫石、殘坡積及黃土。

侵入巖主要以華西力中期的二長花崗巖及華西力晚期的黑云母花崗巖為主。

3. 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦區(qū)地層

詳查區(qū)處于塔里木陸塊南緣活動帶喀拉米蘭晚古生代弧溝系，出露地層主要為下石炭統(tǒng)托庫孜達坂群的一套碎屑巖、火山碎屑巖及碳酸鹽巖，僅在溝谷和坡地分布有部分第四系全新統(tǒng)冰水堆積物。

3.2 構(gòu)造

3.2.1 斷裂

詳查區(qū)較大的斷裂有五條：F1、F2、F3、F4、F5，均為成礦期后斷裂，對礦區(qū)地層具有破壞作用，其中F1、F2、F3斷裂位于礦體附近，對含礦層的分布及完整性有一定影響；F4、F5遠離礦體，對含礦層無影響。

3.2.2 褶皺

礦區(qū)位于托庫孜達坂復向斜北翼，地層為一單斜，整體呈陡南傾，產(chǎn)狀125°—170° ∠60°—87°，個別地段由于構(gòu)造作用影響及重力彎滑作用而呈北傾。

礦區(qū)內(nèi)無復背斜的次級褶皺構(gòu)造發(fā)育，但可見由于構(gòu)造作用造成巖層波狀彎曲而形成的背形和向形構(gòu)造。另外在F1和F5斷裂構(gòu)造的兩側(cè)，由于斷層的擠壓作用造成巖層強烈變形而形成各種揉皺。

3.3 巖漿巖

礦區(qū)及周邊無巖漿巖出露，有稀疏脈巖產(chǎn)出。

區(qū)內(nèi)脈巖主要為石英脈，一般順層或沿裂隙產(chǎn)出，部分呈雁行狀排列，石英脈寬一般數(shù)厘米～數(shù)十厘米，長一般數(shù)米—數(shù)十米，最大者寬度超過2米，長度超過100米。石英脈多具不同程度褐鐵礦化，部分可見黃鐵礦化。

另外還可見碳酸鹽脈、石英—碳酸鹽脈、石英—綠簾石脈等，碳酸巖脈多見于灰?guī)r層中，石英—綠簾石脈主要發(fā)育于部分斷裂的斷裂帶內(nèi)，并見有立方體黃鐵礦分布其內(nèi)。

4. 礦體特征

卡特里西銅鋅礦礦體分布受地層控制特征明顯，主要產(chǎn)于灰綠色糜棱巖化、透閃石化基性凝灰?guī)r中（僅Ⅻ、ⅩⅢ號礦體位于晶屑凝灰?guī)r中），一般呈平行層狀、似層狀、透鏡狀夾于灰?guī)r及含炭粉砂巖中。

礦區(qū)共有14個礦體，分布在東西2.5千米長的范圍內(nèi)，集中于東西兩個地區(qū)，其中東部F1斷層北側(cè)分布有9個礦體（Ⅲ—Ⅺ號礦體），西部F1斷層南側(cè)分布有5個礦體（Ⅰ、Ⅱ、Ⅻ—ⅩⅣ號礦體，其規(guī)模均較小，無開采價值），其中東部Ⅵ、Ⅷ號礦體為主礦體。

礦體長度一般在25—756.8米之間，厚度在0.38—23.79米之間，多數(shù)呈近直立陡南傾，產(chǎn)狀145°—165°∠65°—87°，銅品位一般在0.3—4.5×10-2，最高可達9.81×10-2，鋅品位一般在0.5—5.2×10-2，最高可達21.54×10-2。

5. 礦石特征

礦石礦物組成：該礦具有海底火山熱液沉積層狀硫化物礦床的特點，礦石礦物成分比較復雜，以原生金屬硫化物為主，主要為黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦，少量斑銅礦、磁鐵礦及微量的白鐵礦、白鈦礦、灰銀礦。地表少量次生礦物為褐鐵礦、孔雀石、銅藍、藍輝銅礦。各類礦石中硫化物絕大部分呈粒狀和不規(guī)則集合體存在，粒徑一般0.01—0.5毫米左右，最大可達3.0毫米。各類礦石金屬礦物分布在不同造巖礦物之間，相互之間有連生、包裹和被包裹的關系。

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造：本區(qū)內(nèi)礦石的結(jié)構(gòu)多為它形粒狀結(jié)構(gòu)，少數(shù)為半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)，另可見包含結(jié)構(gòu)和乳滴狀結(jié)構(gòu)。

礦石質(zhì)量及類型：特里西銅鋅礦床以銅為主，共生礦種為鋅，伴生有鉛、銀、硫等，礦石的類型大致分稀疏浸染狀礦石、細脈浸染狀礦石和稠密浸染狀礦石三種主要類型，星點狀礦石和塊狀礦石較少見。

6. 圍巖蝕變：

礦區(qū)內(nèi)的主要蝕變有硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化。其中黃鐵礦化與該礦區(qū)內(nèi)銅礦化關系密切。

7. 成礦階段探討

通過對各類資料的綜合分析與研究，根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組分及各種礦物之間的相互關系，把該礦銅鋅礦床的形成過程劃分為四個階段。

7.1 淺海盆地的形成

晚古生代末，由于海西構(gòu)造動動的影響，喀拉米蘭弧溝系強烈褶皺上升閉合，在卡特里西一帶形成淺海盆地，同時伴隨有火山活動。

7.2 火山活動成巖成礦階段

早石炭世，卡特里西一帶淺海盆地內(nèi)海底火山活動形成的基性凝灰物質(zhì)和伴隨火山熱液活動產(chǎn)生的成礦物質(zhì)共同堆積于火山機構(gòu)的邊部洼地，在凝灰?guī)r層形成的同時，各種成礦物質(zhì)亦結(jié)晶形成各類金屬硫化礦物，并賦存于基性凝灰?guī)r巖層中?；鹕綑C構(gòu)的邊部洼地為成礦物質(zhì)的沉積提供了適宜的場所，而相對封閉的淺海環(huán)境與一定的海水壓力避免了成礦物質(zhì)的散失。在火山活動的間隙期有利于灰?guī)r沉積，造成礦層呈夾層產(chǎn)于灰?guī)r中。

7.3 后期改造階段

主要表現(xiàn)在動力變質(zhì)作用對礦床的改造作用，表現(xiàn)為礦石受動力變質(zhì)作用影響，以閃鋅礦為主的金屬硫化物礦物多出現(xiàn)拉長、變形，并出現(xiàn)少量定向排列現(xiàn)象；礦石受后期構(gòu)造影響多出現(xiàn)碎裂，碎斑結(jié)構(gòu)發(fā)育，沿裂隙有少量硅質(zhì)細脈充填；脈石礦物透閃石、滑石、綠泥石多為基性凝灰?guī)r蝕變的產(chǎn)物，受動力變質(zhì)作用影響多呈葉片狀、片狀、纖維狀、放射狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)。礦石中后期硅質(zhì)細脈中含金屬硫化物較少，碎裂礦物裂隙中基本無后期金屬細脈充填，成礦物質(zhì)無后期熱液加富現(xiàn)象，由此可見后期改造作用對礦床基本無加富作用，礦床成礦物質(zhì)主要來自礦床形成時的火山活動，礦床后期疊加成礦作用不明顯。

7.4 表生作用階段

硫化銅鋅礦體出露地表，在自然條件下氧化，形成褐鐵礦、孔雀石、藍銅礦、黃鉀鐵礬等礦物組合。

歸納上述，可以看出在整個銅鋅礦床形成過程中，礦石礦物和脈石礦物主要形成于早期火山活動階段，該階段是最主要的成礦階段；后期改造階段主要表現(xiàn)為對脈石礦物及已形成金屬礦物的動力變質(zhì)改造作用，對礦石并無明顯富集作用；各類金屬氧化物主要形成于表生階段。

根據(jù)該礦的地質(zhì)特征來看，其成因類型應為海相火山沉積硫化物型礦床，屬遠火山沉積，即在海底火山噴發(fā)過程中，在遠離火山通道的洼地中，火山活動噴發(fā)的成礦物質(zhì)沿火山錐斜坡經(jīng)海水的搬運作用沉積于洼地中形成金屬硫化物礦層，而在火山活動的間隙—相對寧靜的時期則沉積灰?guī)r或含炭粉砂巖。由于火山活動的多期性，造成成礦物質(zhì)的間隙性供給，因而含礦的基性凝灰?guī)r呈層狀、似層狀或透鏡狀與灰?guī)r呈交替出現(xiàn)，在同一礦層內(nèi)部亦因火山噴發(fā)強度的不同及噴出物質(zhì)的差異而造成鐵、銅、鋅的硫化物和基性凝灰等成分在縱向上的規(guī)律變化。同時由于洼地內(nèi)距火山口遠近距離的不同、地形條件的差異及水動力條件的不同，造成成礦物質(zhì)在橫向亦有規(guī)律變化，其它金屬元素在縱向及橫向上含量也有明顯的規(guī)律變化。