基于地質(zhì)物化探特征的找礦前景分析——以新疆克孜勒巴斯陶銅礦為例

楊 建，程培生，王 偉，許志宏

（安徽省勘查技術(shù)院，合肥 230031）

新疆西準(zhǔn)噶爾處于哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾板塊、北準(zhǔn)噶爾弧盆帶，是哈薩克斯坦濱巴爾喀什湖斑巖銅礦成礦帶的東延部分，是新疆重要的銅、金、鉻、錫礦成礦帶之一。托里縣克孜勒巴斯陶銅礦區(qū)位于西準(zhǔn)噶爾地區(qū)，處于西準(zhǔn)噶爾斑巖成礦帶中，大地構(gòu)造位置位于哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾板塊、準(zhǔn)噶爾微板塊、唐巴勒—卡拉麥里古生代復(fù)合溝弧帶內(nèi)。

筆者在銅礦區(qū)進(jìn)行了兩年多的普查工作，取得了大量的資料，通過對礦區(qū)地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)特征的分析，認(rèn)為銅礦化與斷裂破碎帶、石英閃長巖及隱伏的中酸性巖體關(guān)系密切，具有找熱液型、斑巖型銅礦的良好找礦前景。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 地質(zhì)特征

1.1.1 地層

該區(qū)隸屬北疆—興安地層大區(qū)、北疆地層區(qū)、北準(zhǔn)噶爾地層分區(qū)、瑪依勒山地層小區(qū)，區(qū)域上主要出露志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和第四系。礦區(qū)出露泥盆系、二疊系、第四系地層，以泥盆系最為發(fā)育，地層由新到老分別有第四系（Q4）、二疊系下統(tǒng)卡拉崗組（P1k1）和泥盆系中統(tǒng)庫魯木迪組（D2k），兩者呈斷層接觸，如圖1所示。二疊系下統(tǒng)卡拉崗組為一套中性、酸性火山巖夾正常沉積碎屑巖組合的火山巖建造。該組為陸相火山噴發(fā)產(chǎn)物，形成于陸內(nèi)裂陷盆地環(huán)境，主要沉積相為河流—火山噴發(fā)相。泥盆系中統(tǒng)庫魯木迪組為一套海相中性、中酸性火山碎屑巖夾少量中、基性熔巖、陸源碎屑巖、硅質(zhì)巖和生物碎屑灰?guī)r，巖石成層性好，層理以中薄層為主，少量厚層。

1.1.2 巖漿巖

區(qū)域上巖漿巖較發(fā)育，出露有泥盆紀(jì)花崗閃長巖、石英閃長巖、石炭紀(jì)閃長巖、二疊紀(jì)鉀長花崗巖、石英二長巖。

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖

礦區(qū)的侵入巖主要是石英閃長巖、花崗閃長巖、輝石閃長巖以及脈巖類的石英正長巖。

1.1.3 構(gòu)造

礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于哈薩克斯坦－準(zhǔn)噶爾板塊、準(zhǔn)噶爾微板塊、唐巴勒—卡拉麥里古生代復(fù)合溝弧帶內(nèi)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較復(fù)雜，褶皺、斷裂發(fā)育。F1斷層位于礦區(qū)北西部，呈北東－南西向貫穿整個礦區(qū)，是礦區(qū)的地層分界，斷層北西側(cè)地層為二疊系下統(tǒng)卡拉崗組下段（P1k11），南東測為泥盆系中統(tǒng)庫魯木迪組上段（D2k3）。F2斷層呈北東－南西向斜貫礦區(qū)，發(fā)育于泥盆系中統(tǒng)庫魯木迪組（D2k）地層內(nèi)。

1.1.4 區(qū)域礦產(chǎn)特征

區(qū)域上斷裂發(fā)育，巖漿活動強(qiáng)烈，成礦作用復(fù)雜。已發(fā)現(xiàn)的礦床主要有：礦區(qū)東北部的薩爾托海鉻鐵礦、哈圖金礦，東南部的包古圖斑巖型銅礦，南部鄰區(qū)的唐巴勒鉻鐵礦，西鄰區(qū)的石屋斑巖銅礦，西側(cè)哈薩克斯坦境內(nèi)著名的阿克斗卡大型斑巖銅礦等。成礦地質(zhì)條件比較優(yōu)越。

1.2 地球物理特征

1.2.1 磁性特征

礦區(qū)磁異常總體呈西高東低的態(tài)勢，磁場值變動幅度很大，等值線十分密集，呈北東向展布，異常形態(tài)呈點狀、帶狀、環(huán)狀、指狀，且正負(fù)磁異常條帶相伴出現(xiàn)，為基性或超基性巖引起。

1.2.2 電性特征

礦區(qū)內(nèi)無激電異常地段主要巖性的小對稱四極法測量顯示，石英閃長巖為高阻低極化，石英正長巖、安山巖為中等電阻率低極化，安山玢巖為低阻低極化，富銅金屬硫化物礦化體為高—中高阻高極化。

1.3 地球化學(xué)特征

1∶5 萬水系沉積物測量顯示，本區(qū)為Cu、Zn、Au、Ag、As、Sb、Cr等元素的高背景區(qū)。中泥盆統(tǒng)巴爾魯克組、庫魯木迪組中酸性火山熔巖和火山碎屑巖、下石炭統(tǒng)希貝庫拉斯組（C1xb）、中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組（D2k）Cu含量相對偏高，其它地層含量偏低；中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組（D2k）火山碎屑巖Zn相對較為富集；中泥盆統(tǒng)巴爾魯克組（D2b）碎屑巖夾碳酸巖、下石炭統(tǒng)姜巴斯套組（C1j）、下二疊統(tǒng)卡拉崗組中基性火山巖As、Sb富集；中泥盆統(tǒng)巴爾魯克組、庫魯木迪組中酸性火山熔巖和火山碎屑巖、下石炭統(tǒng)姜巴斯套組（C1j）中基性火山巖、中－ 頂志留統(tǒng)瑪依勒山群（S2－4m）中W 富集；中泥盆統(tǒng)巴爾魯克組中Mo富集。

中－頂志留統(tǒng)瑪依勒山群（S2－4m）、下二疊統(tǒng)哈爾加烏組（P1h）碎屑巖夾碳酸巖及泥盆紀(jì)超鐵鎂質(zhì)巖鐵族元素（Cr、Co、Ni）富集，泥盆紀(jì)花崗閃長巖，石炭紀(jì)二長花崗巖體貧化。

礦區(qū)內(nèi)Au、Ag、As、Sb元素的高背景帶均沿斷裂構(gòu)造分布，起伏變化不大。Au元素的富集區(qū)主要沿北西向和北東向斷裂帶呈條帶狀展布，在中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組（D2k）火山碎屑巖相對富集，在石英二長巖（ηοP）中較富集，富集作用與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。

礦區(qū)內(nèi)主要分布有HS－9綜合異常，如圖2所示，單元素異常主要有Cu－19、Au－12異常，綜合異常價值評價為甲2，異常以Cu、Au、Cr為主，伴有Zn、Ag、Sb、Co，異常規(guī)模大，分帶不明顯，元素重合一般。

圖2 HS－9綜合異常剖析圖

通過HS－9綜合異常區(qū)的地質(zhì)、化探剖面，如圖3所示，礦化地段Cu、Mo、Zn、Au、Ag、Sb 有明顯的異常顯示，Cu 最高 達(dá)0.16%，為礦化的指示。

圖3 HS－9異常區(qū)PH1地化剖面圖

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體空間分布特征

礦區(qū)自西而東分布有3條含礦蝕變帶，長約3 000m。全區(qū)共圈定礦體9條，其中銅礦體8條，金礦體1條，如圖4、圖5所示。

礦化蝕變帶總體走向80°～90°，個別蝕變帶呈NNE向，石英閃長巖決定了礦（化）體的分布，具有小巖體控礦的特征。

礦化主要產(chǎn)于石英閃長巖及其與圍巖的接觸帶。近地表的銅礦主要為孔雀石化，產(chǎn)于灰褐色綠泥石化、綠簾石化石英閃長巖中。礦區(qū)東部兩條斷裂交匯處的石英閃長巖礦化強(qiáng)烈，具有全巖礦化特征。產(chǎn)于灰綠色綠泥石化、綠簾石化安山巖及安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r圍巖中的銅礦化多數(shù)為孔雀石化，少量為黃銅礦化，局部伴生金。礦化呈稀疏浸染狀－細(xì)脈狀。銅、金礦（化）體均產(chǎn)于中酸性小巖體內(nèi)或其內(nèi)外接觸帶附近，受中酸性小巖體控制作用明顯。主要的蝕變是鉀長石化、綠泥石化、綠簾石化、硅化及褐鐵礦化。

圖4 礦體分布平面圖

2.2 礦物成份和化學(xué)成份

金屬礦物主為孔雀石、褐鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、微量磁黃鐵礦，脈石礦物主要有中長石、鉀長石、角閃石及石英，次生蝕變礦物主要有方解石、綠泥石、綠簾石、磷灰石、榍石等。

礦體有益組分為Cu、Au、Mo等。銅礦體多伴生金，含量大多在0.1g／t左右。

2.3 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦石類型

結(jié)構(gòu)：氧化礦石呈浸染狀結(jié)構(gòu)，原生礦石呈粒狀結(jié)構(gòu)。

構(gòu)造：地表氧化礦石呈土狀，原生礦呈細(xì)脈狀。

礦石類型：表生礦為氧化礦。原生礦自然類型為細(xì)脈浸染黃銅礦礦石，工業(yè)類型為熱液型脈狀銅礦。

圖5 9勘探線地質(zhì)剖面圖

2.4 圍巖蝕變特征

2.4.1 巖石蝕變類型及主要特征

礦區(qū)內(nèi)大多數(shù)巖石都具有硅化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化蝕變；而鉀化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化主要發(fā)育于石英閃長巖內(nèi)，其次分布于安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r和安山巖內(nèi)。

黃鐵礦與銅礦化關(guān)系密切，黃鐵礦發(fā)育地段一般有銅礦化（孔雀石）。

2.4.2 巖石與銅礦化的關(guān)系

孔雀石化發(fā)育于石英閃長巖內(nèi)，是地表氧化銅礦體（孔雀石化銅礦體）的主要含礦地質(zhì)體。安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r具有孔雀石化，局部地段形成孔雀石化銅礦體。其他巖性未見孔雀石化。

2.4.3 物化探異常與礦化蝕變關(guān)系

孔雀石化、褐鐵礦化、鉀化、硅化、碳酸鹽化等礦化蝕變地段有明顯的Cu、Mo、Zn、Au、Ag、Sb等元素異常；石英閃長巖、輝石閃長巖、花崗閃長巖發(fā)育地段具高磁異常，巖體與圍巖的接觸帶為磁異常梯級帶；孔雀石化、褐鐵礦化、硅化發(fā)育地段具高阻高極化異常特征。

3 控礦因素及礦床成因類型

3.1 控礦因素

3.1.1 礦產(chǎn)與地層的關(guān)系

礦區(qū)主要地層為泥盆系，為一套含鎂的鈣質(zhì)沉積火山—沉積建造，受區(qū)域構(gòu)造活動影響韌性剪切作用明顯。銅礦化主要產(chǎn)于泥盆系地層中。

3.1.2 礦產(chǎn)與構(gòu)造的關(guān)系

礦區(qū)分布著兩條NE、NEE 向的斷裂，由此形成的NE向楔形礦化帶控制著區(qū)內(nèi)的主要礦體、礦化蝕變帶，說明該斷裂具控巖、控礦作用。NE、NEE 向斷裂及其次生的斷裂破碎帶、片理、節(jié)理是礦液的運移通道，區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)銅礦脈均產(chǎn)于其中。

3.1.3 礦產(chǎn)與侵入巖的關(guān)系

礦區(qū)出露的侵入巖十分復(fù)雜，主要有石英閃長巖、輝石閃長巖、花崗閃長巖、石英二長巖、閃長玢巖等，具有多期次的復(fù)合雜巖體特征。小巖體及伴生的熱液活動控制著礦體、礦化蝕變帶的分布。

3.2 成礦地質(zhì)條件分析

3.2.1 地質(zhì)條件

礦區(qū)位于西準(zhǔn)噶爾造山帶，板塊構(gòu)造屬哈薩克斯坦－準(zhǔn)噶爾板塊、準(zhǔn)噶爾微板塊的唐巴勒－卡拉麥里晚古生代復(fù)合溝弧帶中，經(jīng)歷了古生代整個造山過程，構(gòu)造活動和火山活動強(qiáng)烈，并有較好的Cr、Ni、Au等元素地球化學(xué)異常，成礦地質(zhì)條件較好。

區(qū)域上巖漿巖較發(fā)育，火山活動強(qiáng)烈。鈣堿系列島弧型中酸性火山巖是銅礦的成礦、控礦要素。

3.2.2 地球化學(xué)條件

該區(qū)為銅等元素的高含量區(qū)。銅異常規(guī)模大、強(qiáng)度較高、組分較全，異常形態(tài)較完整，并有明顯的濃集中心，具有銅礦化的異常特征。

3.3 成因類型

3.3.1 礦石結(jié)構(gòu)

原生黃銅礦礦石以浸染狀、細(xì)脈狀為主，賦存于石英閃長巖、輝石閃長巖、花崗閃長巖中。

3.3.2 礦體的賦存載體

銅礦體主要產(chǎn)于綠泥石化、綠簾石化石英閃長巖體內(nèi)，且全巖礦化，其次產(chǎn)于中酸性小巖體的內(nèi)外接觸帶附近。

3.3.3 蝕變及分帶特征

礦體及附近的蝕變主要有鉀長石化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、硅化、碳酸鹽化，具有斑巖型銅礦的鉀化帶（黑云母－鉀長石帶）、絹英帶（絹云母－石英帶）、泥化帶分帶特征。

3.3.4 礦體圍巖特征

礦區(qū)的圍巖主要是硅鋁質(zhì)巖，為中－酸性侵入巖、火山碎屑巖。

3.3.5 礦體控礦地質(zhì)因素

礦體控礦地質(zhì)因素是斷裂—巖漿作用。礦區(qū)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，大型斷裂主要為F1、F2，走向北東、北北東向，本礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦體均處于F1、F2所夾持的楔形條帶中，且兩條帶中出露復(fù)雜的小巖體。說明銅礦是在張性構(gòu)造環(huán)境下，成礦巖漿沿斷裂通道上升形成的。

4 找礦前景分析

4.1 找礦標(biāo)志

4.1.1 直接找礦標(biāo)志

近礦指示標(biāo)志：孔雀石化、鉀長石化、褐鐵礦化、強(qiáng)硅化和硬石膏化等，原生黃銅礦化多在石英閃長巖體內(nèi)或地表以下。

中遠(yuǎn)找礦標(biāo)志有：廣泛的絹云母化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化等蝕變。

4.1.2 間接找礦標(biāo)志

地球化學(xué)異常標(biāo)志：在礦化帶上多形成明顯的Cu、Au、Cr、Sb、Zn等元素異常。

激電異常標(biāo)志：激電異常對浸染狀、細(xì)脈狀的含銅黃鐵礦礦體有著明顯的反映，具中高阻高極化的激電異常特征。

磁異常標(biāo)志：高磁異常為本區(qū)中基性巖體的反映，據(jù)高磁異?？梢匀ΧêV巖體；磁異常梯級帶則是巖體與圍巖接觸帶的反映。

4.2 找礦前景

本區(qū)孔雀石化、褐鐵礦化與破碎帶、裂隙發(fā)育程度關(guān)系密切。自地表向下，由氧化逐漸向原生帶過渡，表現(xiàn)為孔雀石化、褐鐵礦化帶逐漸過渡到氧化礦物與原生的黃鐵礦化、黃銅礦化并存。原生礦物主要呈浸染狀，局部為細(xì)脈狀，沿節(jié)理裂隙面較為發(fā)育。褐鐵礦化、孔雀石化帶沿裂隙呈漏斗狀向下延深可達(dá)50m 以上。

本區(qū)發(fā)育的HS－9綜合異常面積達(dá)95 km2，目前發(fā)現(xiàn)的3條礦化蝕變帶、9條礦體僅分布于異常區(qū)西部約10km2范圍內(nèi)，其東部異常中心地帶仍有較大的找礦潛力。

地表礦化蝕變帶、銅礦化體與激電測量Ⅰ號、Ⅱ號異常吻合較好，其中Ⅰ號異常對應(yīng)于西部巖體（即Ⅰ號礦化體），Ⅱ號異常對應(yīng)于Ⅱ號礦化體。Ⅲ號異常較Ⅰ號、Ⅱ號異常具更大的規(guī)模和強(qiáng)度，推測為與石英閃長巖及隱伏的中酸性巖體中含有磁鐵礦物、硫化物礦物有關(guān)的異常，具有較好的找礦前景。

激電測深剖面顯示，在地表以下均存在中高阻高極化異常體，推斷與礦化體關(guān)系密切。從鉆孔驗證成果看，中高阻高極化異常與銅礦化體對應(yīng)良好。

磁異常與石英閃長巖、花崗閃長巖、輝石閃長巖等小巖體的關(guān)系密切，礦體主要分布于小巖體中及巖體與泥盆系安山巖的接觸帶上。礦區(qū)的外圍存在大量的磁異常，這些磁異常是否是隱伏的中基性小巖體引起，小巖體中是否存在礦化，是進(jìn)一步找礦評價的方向。

綜上所述，本礦具有找熱液型脈狀、斑巖型銅礦的良好前景。

［1］周守沄，烏統(tǒng)旦.新疆及其周邊國家地質(zhì)構(gòu)造的基本特征與對比［D］，新疆第三屆天山地質(zhì)討論會論文集，1995.

［2］涂光熾.新疆北部固體地質(zhì)科學(xué)新進(jìn)展［M］，北京：地質(zhì)出版社，1993.

［3］張銳，許發(fā)軍.西準(zhǔn)包古圖呼的合銅礦地質(zhì)特征、成因及成礦規(guī)律研究［J］.新疆地質(zhì)，2010，（4）：385－392.

［4］楊忠寶.新疆托里縣包古圖斑巖銅礦地質(zhì)及化探異常特征［J］.新疆有色地質(zhì)，2008，（3）：14－16.

［5］王有標(biāo)，趙殿甲.中國新疆金礦床［M］.北京：地質(zhì)出版社，2006.

［6］程春華，張芳榮，余泉，等.西天山烏孫山地區(qū)大哈拉軍山組火山巖形成的構(gòu)造背景［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報，2010，（1）：22－28.

［7］成勇，張悅.新疆西準(zhǔn)包古圖地區(qū)銅金礦成礦規(guī)律淺析［J］.地質(zhì)與勘探，2006，（4）：11－15.