新疆若羌縣索拉克薩依銅金礦地質(zhì)特征及成因淺析

楊延平，閆晶晶，雒鳳娥

（核工業(yè)二一六大隊(duì)，新疆烏魯木齊830011）

新疆若羌縣索拉克薩依銅金礦地質(zhì)特征及成因淺析

楊延平*，閆晶晶，雒鳳娥

（核工業(yè)二一六大隊(duì)，新疆烏魯木齊830011）

索拉克薩依銅金礦大地構(gòu)造位置屬塔里木板塊塔里木古陸緣地塊紅柳溝—拉配泉奧陶紀(jì)裂谷帶西段[1]，礦床位于阿爾金北緣斷裂與紅柳泉斷裂夾持地段，礦體產(chǎn)于蝕變中基性熔巖夾石英閃長巖脈中，對銅、金礦石進(jìn)行硫同位素測試結(jié)果表明礦石δ34S主要介于2.5‰～6.2‰之間，最高達(dá)10.8‰，較為集中，說明硫的來源較為均一，礦床環(huán)境和成礦物理化學(xué)條件穩(wěn)定，圍巖蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、絹云母化，反映成礦流體為中—弱酸性環(huán)境，通過硫同位素結(jié)果及與自然界硫同位素變化對比，初步確定礦區(qū)硫同位素主要來源于上地幔，成礦環(huán)境屬于中低溫中—弱酸性環(huán)境，成礦物質(zhì)主要來源地層巖石及巖漿巖。

若羌；索拉克薩依；銅金礦；成因淺析

索拉克薩依銅金礦位于新疆若羌縣阿爾金山東段，大地構(gòu)造處于塔里木板塊塔里木古陸緣地塊紅柳溝—拉配泉奧陶紀(jì)裂谷帶西段，屬阿爾金—祁連成礦省，阿爾金金、銅鎳、多金屬、鐵、稀有、稀土成礦帶，紅柳溝—拉配泉裂陷槽金、鐵、銅多金屬成礦帶亞帶[1]，1997年新疆地礦局第一地質(zhì)大隊(duì)在貝克灘成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)開展了1∶10萬化探測量中發(fā)現(xiàn)了銅金礦化線索，1999～2001年新疆地調(diào)院第一地質(zhì)調(diào)查所“阿爾金斷裂北帶資源評價(jià)”項(xiàng)目組對該礦點(diǎn)進(jìn)行初步評價(jià)，發(fā)現(xiàn)了索拉克銅金礦點(diǎn)。2008年以來對索拉克薩依銅金礦床繼續(xù)評價(jià)，圈定了銅金礦體，初步查明礦床具有較好前景。綜合以上資料，結(jié)合最新地質(zhì)成果，重點(diǎn)對礦床成礦地質(zhì)特征、控礦因素、物質(zhì)來源及找礦標(biāo)志進(jìn)行了總結(jié)，指明找礦方向。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

本區(qū)位于阿爾金北緣斷裂與紅柳泉斷裂夾持地段，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，阿爾金北緣斷裂、紅柳泉斷裂呈EW向橫穿全區(qū)。區(qū)域上出露一套海相中淺變質(zhì)中—酸性火山巖、火山碎屑巖夾沉積碎屑巖、碳酸鹽巖建造，主要為中遠(yuǎn)古薊縣系塔昔達(dá)坂群斯米爾布拉克組，巖性為灰綠、黃灰色變質(zhì)砂巖、石英長石砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、綠泥石片巖夾石英片巖、泥灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r，部分地段為安山巖、玄武巖、角礫熔巖、英安巖等。太古界米蘭群混合片麻巖、麻粒巖和大理巖。巖漿巖活動以古生代晚期最為強(qiáng)烈。以中—酸性侵入活動為主，空間分布受阿爾金斷裂控制，構(gòu)成近EW向分布的巖漿巖帶，主要為石英閃長巖、花崗斑巖、二長花崗巖等。其中石英閃長巖與區(qū)內(nèi)銅、金礦化關(guān)系密切。區(qū)域動力變質(zhì)作用較強(qiáng)，常見糜棱巖、碎裂巖和構(gòu)造角礫巖等，與金、銅成礦關(guān)系密切。中低溫?zé)嵋何g變主要與斷裂構(gòu)造有關(guān)，常見硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、孔雀石化等與銅金成礦有關(guān)。區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)有紅柳溝西銅礦點(diǎn)、紅柳溝金銅礦點(diǎn)、索拉克銅金礦點(diǎn)、祥云金礦、盤龍溝金礦點(diǎn)、大平溝金礦等（見圖1）多個(gè)金屬礦床、礦點(diǎn)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要為薊縣系塔昔達(dá)坂群（JxTx）斯米爾布拉克組（Jxs）、下二疊統(tǒng)（P1）及少量第四系（圖2），巖性相對簡單，主要為蝕變安山質(zhì)角礫熔巖、安山巖、蝕變英安巖等，斯米爾布拉克組角礫熔巖段（Jxsbl）是礦區(qū)內(nèi)主要賦礦層位，該層中巖性極為破碎，巖石中發(fā)育較強(qiáng)的褐鐵礦化。礦區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為F6、F7斷裂，總體呈EW向展布，長數(shù)千米，其性質(zhì)為韌性擠壓剪切帶，控制著區(qū)內(nèi)金、銅礦化帶的分布，剪切構(gòu)造帶附近擠壓破碎帶較為發(fā)育，常伴有石英閃長巖脈、貫入充填，熱液蝕變強(qiáng)烈。礦區(qū)內(nèi)除石英閃長巖外，中酸性巖脈分布較多，有閃長巖脈、閃長玢巖脈、石英閃長玢巖，多沿破碎帶裂隙貫入。

圖1 索拉克薩依地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖

圖2 索拉克薩依銅金礦礦區(qū)地質(zhì)圖

3 礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)銅、金礦化帶呈EW向展布，總長2.0km，寬約200～400m，由破碎蝕變巖、石英閃長巖、碎裂狀安山質(zhì)角礫熔巖組成，索拉克薩依銅、金礦中AuⅠ-2、AuⅠk-4、AuⅠ-5號金礦體及CuⅠ-10號銅礦體均產(chǎn)于該礦化蝕變帶內(nèi)。

3.1 礦體特征

3.1.1 AuⅠ-2號金礦體

位于礦化破碎蝕變帶西端，礦體走向近東西向。礦體在平面上呈條帶狀展布，傾向變化不大，總體傾向南，傾角50°～65°，主礦體地表控制長200m，厚0.95～6.36m。賦礦巖石為蝕變碎裂巖、石英閃長巖，金品位（0.3～3.29）×10-6，平均品位約1.2×10-6。

3.1.2 AuⅠk-4號金礦化體

位于礦化破碎蝕變帶西端，礦體走向近東西向，礦體在平面上呈條帶狀展布，傾向變化不大，總體傾向南，傾角變化較大約31°～67°。主礦體地表控制長120m，厚0.50～2.08m。頂板為安山質(zhì)角礫熔巖，底板為石英閃長巖，礦體賦于碎裂安山質(zhì)角礫熔巖中，金品位（0.68～1.09）×10-6，平均品位約0.71×10-6。

3.1.3 AuⅠ-5號金礦體

圖3 AuⅠ-2、AuⅠk-4號礦體平面分布圖

位于礦化破碎蝕變帶東端，礦體走向近東西向，礦體在平面上呈條帶狀展布，總體傾向南，傾角50°～60°，主礦體地表控制長90m，厚度1.0m，礦體頂板為石英閃長巖，底板為碎裂狀安山質(zhì)角礫熔巖，金品位（0.57～1.82）×10-6，平均品位1.11×10-6。

3.1.4 CuⅠ-10號銅礦體

礦體位于礦化破碎蝕變帶東端，走向近東西向，礦體在平面上呈三角狀，傾角65°～78°。主礦體地表長度170m，厚度19.73m，賦存于石英閃長巖中，其頂板為安山巖，底板為石英閃長巖，銅品位0.1%～0.45%。主要礦石礦物有黃鐵礦、孔雀石，零星見有少量黃銅礦，并與黃鐵礦共生分布，氧化礦石有褐鐵礦、黃鉀鐵釩。

3.2 礦石特征

礦石類型。金礦石按賦礦巖性，可分類為蝕變巖型金、蝕變安山質(zhì)角礫熔巖型金。銅礦石按賦礦巖性，可分類為蝕變安山質(zhì)角礫熔巖型銅、蝕變石英閃長巖型銅。

礦石結(jié)構(gòu)。主要為半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀—半自形粒狀裂隙充填結(jié)構(gòu)，環(huán)帶狀交代結(jié)構(gòu)。

礦物特征。礦石中已查明金屬礦物有十余種，與金、銅成礦有關(guān)的主要有自然金、鉛鋅礦、褐鐵礦、磁鐵礦、綠簾石、絹云母、陽起石、孔雀石、黃鉀鐵釩等[4]。

3.3 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育一組低溫?zé)嵋何g變，與金、銅礦化有關(guān)的蝕變類型主要有：硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化、黃鉀鐵釩、碳酸鹽化，以及表生期氧化階段的褐鐵礦化和孔雀石化。

硅化：呈脈狀見于蝕變帶各類巖石中，在蝕變石英閃長巖中表現(xiàn)尤為強(qiáng)烈，有呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀穿插于巖石裂隙中，也有以微粒狀交代長石礦物。硅化多與黃銅礦、黃鐵礦共生。在斷層、裂隙中常呈寬1～10cm的脈狀穿插，和方解石化、綠簾石化相伴，是區(qū)內(nèi)最直接的礦化標(biāo)志。

黃鐵礦化：分布于韌性剪切帶及石英閃長巖發(fā)育地帶，黃鐵礦含量的高低及分布范圍決定了礦體規(guī)模、空間分布及品位，黃鐵礦在近地表氧化帶已發(fā)生褐鐵礦化，沿巖石裂隙分布，褐鐵礦化易于識別，為最直觀的找礦標(biāo)志。

孔雀石化：主要分布于石英閃長巖發(fā)育地段，其孔雀石含量的高低及分布范圍決定了銅礦體規(guī)模、空間分布及品位。礦化呈薄膜狀、團(tuán)塊狀分布于碎裂蝕變巖及石英閃長巖中。

圍巖蝕變的強(qiáng)度、范圍取決于破碎帶的性質(zhì)、規(guī)模、巖石的破碎程度及石英閃長巖的發(fā)育情況，金、銅礦（化）體產(chǎn)于石英閃長巖發(fā)育的破碎蝕變帶中。

4 控礦因素分析

4.1 地層巖石含礦性

從表1可看出，礦區(qū)內(nèi)金礦化主要產(chǎn)于蝕變石英閃長巖、破碎帶、碎裂蝕變安山質(zhì)角礫熔巖中，其次產(chǎn)于蝕變安山巖、安山質(zhì)角礫熔巖中，說明礦區(qū)的火山活動及后期的巖漿侵入活動，為礦區(qū)內(nèi)銅、金成礦主要物質(zhì)來源。從區(qū)內(nèi)各巖石中金的含量豐度、含金樣品的比例及金礦化的分布，初步確定金的含礦母巖為石英閃長巖，銅的主要含礦巖性為閃長玢巖。

表1 索拉克薩依礦區(qū)巖石銅、金含量對比表

4.2 構(gòu)造控礦

研究區(qū)內(nèi)壓扭性分支斷裂較發(fā)育，構(gòu)造應(yīng)變強(qiáng)烈，構(gòu)造活動具有長期性和多期性。構(gòu)造活動中巖石的破碎變形促使巖脈及含銅、金變質(zhì)熱液上升，而碎裂巖和糜棱巖的開放性構(gòu)造形變，為變質(zhì)熱液、巖漿熱液的運(yùn)移與循環(huán)提供了通道，也使富含硫化物礦物質(zhì)的含礦熱液在構(gòu)造裂隙中與圍巖進(jìn)一步交代，形成了硅化、黃鐵礦化和黃銅礦化及金礦化，最終聚集構(gòu)成細(xì)脈狀或細(xì)脈浸染狀礦石。后期構(gòu)造熱液作用進(jìn)一步疊加形成了銅、金礦化體，并沿?cái)鄬游g變帶分布，反映了構(gòu)造破碎帶對成礦和儲礦的控制作用。

4.3 巖漿巖控礦

研究區(qū)內(nèi)銅礦化主要產(chǎn)于蝕變石英閃長巖或蝕變碎裂巖中，少數(shù)斜長花崗斑巖脈及其碎裂巖見黃銅礦化，而蝕變角礫熔巖、蝕變安山巖、蝕變玄武巖中銅礦化蝕變較弱，可見銅礦化對巖性有一定的選擇性，反映出火山作用后期中酸性次火山巖體或巖脈自身攜帶有一定的礦物質(zhì)。金礦化主要產(chǎn)于蝕變角礫熔巖、蝕變安山巖、蝕變玄武巖或蝕變碎裂巖中，其次產(chǎn)于蝕變石英閃長巖中，除單獨(dú)成礦外，也是銅礦化的伴生元素，說明金比銅分布范圍和來源均較為廣泛。

5 礦床成因初步探討

5.1 成礦物質(zhì)來源

據(jù)楊風(fēng)、桑少杰、李學(xué)智等[1]研究，阿爾金地區(qū)薊縣系馬特克布拉克組含金豐度最高，其次為太古界米蘭群（據(jù)楊屹，2002）[3]。經(jīng)取樣分析，斯米爾布拉克組的火山角礫熔巖、英安玢巖，薊縣紀(jì)的閃長巖和石英閃長玢巖等，銅、金含量多比背景值高（表2），以蝕變閃長巖中最高；花崗閃長斑巖銅、金含量比背景值低。礦區(qū)內(nèi)薊縣系斯米爾布拉克組中金、銅含量遠(yuǎn)高于區(qū)域背景值。可判斷薊縣系斯米爾布拉克組為成礦提供了物質(zhì)來源。

礦區(qū)內(nèi)石英閃長巖脈分布較廣泛，其金、銅的平均含量在0.11×10-6、281×10-6，遠(yuǎn)高于區(qū)域背景值（表2），石英閃長巖在局部地段可單獨(dú)構(gòu)成銅金礦化體，可見巖脈的侵入為成礦提供了大量金、銅來源。

表2 索拉克一帶巖石銅、金含量與區(qū)域背景對比表

5.2 成礦熱液性質(zhì)

從測定結(jié)果表3中可知，礦區(qū)內(nèi)礦石δ34S主要介于2.5‰～6.2‰，平均值4.87‰，極差8.3‰，表明礦區(qū)內(nèi)硫的來源屬于殼源流，具有殼源硫的特征，硫源主要來源于上地幔，硫源是均勻的，表明礦床環(huán)境和成礦物理化學(xué)條件穩(wěn)定。

區(qū)內(nèi)礦石礦物主要有自然金、鉛鋅礦、褐鐵礦、黃鐵礦，未見硫酸鹽礦物，說明成礦熱液未發(fā)生較強(qiáng)烈的硫同位素分餾作用。

5.3 礦床成因淺析

表3 工作區(qū)硫同位素樣分析數(shù)據(jù)表

圖4 索拉克薩依銅金礦硫同位素與自然界中硫同位素對比圖

綜上所述諸成礦條件和控礦因素分析研究，確定研究區(qū)內(nèi)找礦目的層為蝕變構(gòu)造破碎帶。礦化與壓扭性斷裂破碎帶關(guān)系密切，主要受斷裂破碎帶中成礦蝕變帶控制，巖漿熱液、構(gòu)造熱液攜帶銅、金等成礦元素沿構(gòu)造破碎帶及構(gòu)造裂隙上升運(yùn)移，成礦物質(zhì)在成礦條件適宜（地球化學(xué)障）處沉淀析出并集聚，在成礦熱液的持續(xù)作用下，成礦物質(zhì)進(jìn)一步富集形成熱液型銅、金等金屬礦化，在此階段，一些早期形成的礦化也遭受了改造并重新集聚成礦。斷裂破碎帶中硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化等熱液蝕變?yōu)橛欣某傻V蝕變。黃鐵礦、黃銅礦及其表生氧化物為區(qū)內(nèi)主要找礦標(biāo)志。

從熱液礦床典型軸向分帶序列特征看，區(qū)內(nèi)Au元素在Cu元素（黃銅礦）的上部，即在同一期次含礦熱液成礦過程中，Cu比Au元素先沉淀析出。從圍巖蝕變看，主要為硅化、黃鐵礦化、絹云母化，反映成礦流體為中—弱酸性環(huán)境。通過硫同位素結(jié)果及與自然界硫同位素變化對比（圖4），成礦環(huán)境屬于中低溫中—弱酸性環(huán)境[4]。通過上述研究分析，初步確定索拉克薩依銅、金礦床屬淺成中低溫?zé)嵋骸獦?gòu)造破碎蝕變巖型礦床，礦床主要受侵入巖及斷裂構(gòu)造影響，由多期構(gòu)造熱液疊加形成。

[1]楊風(fēng)，桑少杰，李學(xué)智，等.新疆阿爾金斷裂北帶資源評價(jià)成果報(bào)告（新疆地調(diào)院第一、二地質(zhì)調(diào)查所，西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所）[R].2005.

[2]新疆地質(zhì)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì).巴什考供幅（J-46-Ⅶ）1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].1981.

[3]楊屹，楊風(fēng)，劉新營，等.阿爾金大平溝金礦床地質(zhì)特征及成因初探[J].新疆地質(zhì)，2002，20（1）：44-48.

[4]阿種明，楊延平，閆晶晶，等.新疆若羌縣索拉克薩依銅金礦普查2011年報(bào)告[R].核工業(yè)二一六大隊(duì)，2011.

P618

A

1004-5716(2015)01-0131-06

2014-02-28

楊延平（1986-），男（漢族），新疆塔城人，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。