新疆博羅科努山可克薩拉銅礦床地質特征及找礦遠景

萬閾，袁鵬，胡志軍，劉光紅

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第七地質大隊，新疆 烏蘇 833000）

新疆博羅科努山可克薩拉銅礦床地質特征及找礦遠景

萬閾，袁鵬，胡志軍，劉光紅

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第七地質大隊，新疆 烏蘇 833000）

可克薩拉銅礦床位于博羅科努金、銅、鉛、鋅、磷灰石礦帶中西部，通過礦床地質特征分析認為，礦床產于晚泥盆世二長花崗巖體與上奧陶統呼獨克達坂組大理巖化灰巖接觸帶的含礦矽卡巖中，屬矽卡巖礦床。含礦矽卡巖及主礦體深部和外圍仍有找礦空間，區內找礦前景良好。

可克薩拉；銅礦；地質特征；找礦遠景

可克薩拉銅礦床位于精河縣南約60 km的博羅科努山主脊可克薩拉一帶，2003年新疆地礦局第七地質大隊開展1∶5萬區調工作時發現銅鉬礦點，隨后開展礦產勘查工作。王新利等對礦床開展了區域成礦對比研究；顧雪祥、高景剛等對巖體時代進行了研究；高虎等對礦床成礦流體特征、穩定同位素特征等進行了研究，認為礦床成因屬晚泥盆世矽卡巖型銅礦。本文在以往勘查工作和前人研究成果基礎上，對礦床地質特征進行系統總結，進一步分析礦床找礦遠景。

1 區域地質背景

礦床大地構造位于科古琴早古生代陸緣弧（圖1-a）。區域上出露地層主要有：上奧陶統呼獨克達坂組碳酸鹽巖建造、上志留統庫茹爾組、博羅霍洛山組細碎屑巖建造、上泥盆統托斯庫爾他烏組細碎屑巖建造、下石炭統阿克沙克組細碎屑巖建造、二疊系烏郎組陸相磨拉石夾火山巖建造、新近系獨山子組湖相碎屑巖建造和第四系。海西期中酸性巖漿活動強烈，NW向博羅霍洛山北坡大斷裂見晚泥盆世二長花崗巖復式巖體（呼斯特巖體）侵入呼獨克達坂組中，接觸帶附近具矽卡巖化，發生了鐵、銅、鉛、鋅、金、多金屬礦化（圖1-b）。

礦床位于博羅科努金、銅、鉛、鋅、磷灰石礦帶中西部，區域上銅、鐵、鉬、鉛鋅、金等內生金屬礦產，呈與花崗巖類侵入體和區域性大斷裂成群、成帶集中分布特征。礦床位于西天山重力低異常區梯度帶上，重力場總體呈NW向，較平緩，重力值北、西較高，南、東較低，一般-220×10-5~230×10-5m/s2。區域航磁為寬緩的低負磁場區梯度帶，磁場值-230~-240 nT，對應于花崗巖體與地層接觸帶。區域上Cu，Pb，Zn，Au，Ag，As，Sb等元素多呈高背景和異常分布于花崗巖體外接觸帶地層中，W，Sn，Mo，Bi等元素多呈高背景和異常分布于巖體及內接觸帶附近，異常與金屬礦產分布吻合①新疆地礦局第七地質大隊.新疆精河縣可克薩拉鐵銅礦詳查報告，2015。

2 礦床地質特征

2.1 地質特征

礦床位于呼斯特巖體東南緣與呼獨克達坂組灰巖接觸帶附近（圖2）。呼斯特巖體呈NW向長條狀巖基產出，具被動侵位特征。接觸面外傾，呈鋸齒狀，接觸帶附近具不均勻矽卡巖化、硅化、大理巖化等[1]。主要巖石類型為黑云母二長花崗巖、花崗閃長巖、正長花崗巖和少量石英閃長巖、閃長玢巖。巖體中見大量微-細粒塑性長英質暗色包體。據主量元素分析成果（表1），巖石類型SiO2平均65.37%~ 72.90%，K2O+Na2O平均7.56%~8.10%，K2O/Na2O平均1.16~1.38，Al2O3平均13.16%~15.61%，A/CNK平均0.97~1.15，A/NK平均1.17~1.32，里特曼指數σ= 1.36~3.45，平均2.43，屬富堿富鉀鈣堿性系列準鋁質-弱過鋁質花崗巖①。巖體稀土元素總量較高，為輕稀土富集型，∑LREE/∑HREE=6.44~23.80，（La/Yb）N=5.45~50.37，（La/Sm）N=3.24~10.00，（Gd/Lu）N= 0.88~3.62，δEu=0.09~0.84。具顯著銪負異常和微弱鈰負異常，Eu/Eu*=0.09~0.66，平均0.45；Ce/Ce*= 0.72~1.00，平均0.95①新疆地礦局第七地質大隊.新疆精河縣可克薩拉鐵銅礦詳查報告，2015。Th，U和大離子親石元素（LI?LE）Rb，K相比較富集，高場強元素（HFSE）P，Nb，Ta，Ti相對虧損。具明顯的Ba，Sr，Ti等元素負異常和輕微的Zr，Hf元素正異常②高虎.新疆精河艾木斯呆依-可克薩拉鐵銅礦床地球化學特征及成因探討，2013。巖體成因屬I型花崗巖，巖漿來源于洋殼俯沖過程中的部分熔融，有少量地殼物質混入，屬殼幔混源①。巖體中黑云母二長花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為（368.0±3.6）Ma[2]，石英閃長巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡為（365.3±2.8）Ma[3]，屬晚泥盆世。

圖2 可克薩拉銅礦平面地質圖Fig.2 Geological plane map of Kekesala copper deposit1.第四系殘坡積物；2.灰白色厚層狀、塊狀微晶灰巖；3.黑云母二長花崗巖；4.大理巖化灰巖；5.矽卡巖化帶；6.銅礦體；7.實測及推測地質界線；8.方鉛礦化/閃鋅礦化；9.綠泥石化/綠簾石化；10.赤鐵礦化/磁鐵礦化；11.孔雀石化/黃銅礦化；12.黃鐵礦化/輝鉬礦化；13.鐵鎂質包體；14.磁異常；15.激電異常

表1 可克薩拉銅礦區巖體主量元素含量表Table 1 Composition table of major element from the granite mass in Kekesala copper deposit 單位：%

礦床位于蒙馬拉勒復背斜核部，中心出露呼斯特巖體，南部呼獨克達坂組形成一個軸向近SN向的背斜，東翼產狀140°∠55°，西翼230°∠58°。礦區內節理、裂隙較發育，長幾十厘米至數十米，寬幾毫米至幾厘米，局部充填石英、方解石細脈，多發育于巖體中。巖體與圍巖（呼獨克達坂組灰巖）接觸帶部位形成矽卡巖，矽卡巖主要類型為石榴石矽卡巖、石榴石透輝石矽卡巖等。外接觸帶灰巖具大理巖化，局部強烈處形成大理巖，內接觸帶巖體中局部形成褐鐵礦化帶。矽卡巖帶規模較大，局部被冰磧物覆蓋，總體呈近EW向半環狀產出，長大于8 km，寬2~30 m。矽卡巖具不均勻赤（鏡）鐵礦化、磁鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、輝鉬礦化、孔雀石化、褐鐵礦化等，礦化強烈處形成礦體。巖體與圍巖接觸帶附近發育角礫巖，地表和鉆孔中均可見，整體呈巖筒狀，寬50~ 80 m，長大于200 m。角礫主要為大理巖，少量灰巖、二長花崗巖和矽卡巖，大小不等，最大達1 m以上。角礫膠結物主要為碳酸鹽和方解石脈，個別鉆孔可見含銅赤鐵礦，成因為與巖漿上侵（斑巖）有關的隱爆角礫巖。

2.2 地球物理、地球化學特征

1∶5萬航磁在礦床及外圍圈定一處負背景場中的局部高磁異常，極大值大于100 nT（圖3）。1∶5 000地面高精度磁測圈定高磁正異常13個，多伴生有負磁異常。向下延拓50 m，高磁異常的正、負極值顯著增大，對礦（化）體和含礦矽卡巖位置反映較清晰，其中特高磁異常主要是（鐵）銅礦體，中等高磁異常為黃銅礦化或輝鉬礦化矽卡巖，特低負磁異常主要是（鐵）銅礦體和含礦矽卡巖。

1∶5萬水系沉積物測量在礦床及外圍圈定多處Au，Ag，Cu，Pb，W，Mo，Bi等元素綜合異常，其中Cu極大值615×10-6（圖3）。1∶1萬地化剖面和1∶2萬土壤測量查證顯示，異常重現性良好，元素組合主要為Pb，Zn，Cu，Ag，W，Bi，Sb，As，Au，多與含礦矽卡巖套合，其中Au最大值729.4×10-9，Cu最大值632.1×10-6。

圖3 可克薩拉銅礦物化探異常圖Fig.3 Anomalies map of geophysical and geochemical exploration in Kekesala copper deposit

2.3 礦體特征

礦床共圈定含礦矽卡巖6個，礦體賦存于含礦矽卡巖中，呈脈狀、透鏡狀、囊狀產出，走向隨矽卡巖變化，總體傾向SE向，傾角50°～80°。圈定礦體14個，其中銅礦體8個，鐵礦體1個，鉬礦體2個，鐵銅礦體1個，鉬銅礦體1個，多金屬礦體1個，L2、L2+1為主礦體。L2礦體呈似層狀、脈狀分布于SK2含礦矽卡巖中部的北西段，屬被掩埋礦體，地表露頭被厚20 m的第四系冰磧物覆蓋,長約450 m，延深80~ 210 m，埋深20~170 m，厚0.60~21.7 m，平均厚5.2 m；單工程銅品位0.4%~4.7%，平均0.83%，局部伴生鐵、鉛鋅、銀、鉬。L2+1礦體呈似層狀、脈狀分布于SK2含礦矽卡巖中部的南西段，主要為盲礦體或被第四系冰磧物掩埋，南東部地表有少量露頭,長約420 m,延深150~290 m，埋深20~330 m，厚0.20~ 42.5 m，平均厚6.0 m；單工程銅品位0.4%~7.0%，平均0.87%，伴有生鐵（圖4）。主礦體品位變化均勻。礦區個別鉆孔深部巖體中硅化、絹云母化、綠泥石化、鉀長石化較強，可見視厚較大的細脈浸染狀輝鉬礦化和細脈浸染狀、星散浸染狀黃銅礦化，具斑巖型礦化特征。

礦石自然類型主要為含銅磁赤鐵礦、含銅石榴石矽卡巖、磁赤鐵礦和少量含銅赤鐵礦。以硫化礦石為主，少量氧化礦石和混合礦石。氧化礦石（赤鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、氧化銅等）與硫化礦石（磁鐵礦、銅硫化物、鐵硫化物等）密切共生。硫化礦石結構主要為他形粒狀結構、自形粒狀結構和鱗片狀結構，氧化礦石結構主要為他形粒狀結構、微粒結構、隱晶質-放射纖維結構、交代結構。礦石構造主要為致密塊狀構造、稠密浸染狀構造、稀疏浸染狀構造和少量負角礫狀構造等。金屬礦物主要為黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、磁鐵礦、赤鐵礦、白鐵礦、黃鐵礦、鏡鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦；地表氧化礦物為少量褐鐵礦、孔雀石和銅藍；非金屬礦物主要為石榴子石、綠簾石、陽起石、綠泥石、鉀長石、斜長石、石英和方解石等。

金屬礦物和非金屬礦物組合及生成順序具典型矽卡巖成礦2期5階段，矽卡巖期：（Ⅰ）干矽卡巖階段，主要形成石榴子石及少量綠簾石等；（Ⅱ）濕矽卡巖階段，主要形成綠簾石、陽起石，對早期干矽卡巖進行交代；（Ⅲ）氧化物階段，主要形成鉀長石、斜長石和鏡鐵礦、磁鐵礦。石英硫化物期：（Ⅳ）早期硫化物階段，主要是石英、綠泥石和輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦等中高溫硫化物的形成；（Ⅴ）晚期硫化物階段，主要是石英、方解石和黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、少量黃銅礦等中低溫硫化物的形成，并交代早期硫化物和氧化物。最后，在表生成礦期形成孔雀石和少量輝銅礦、褐鐵礦等次生礦物。

圖4 可克薩拉銅礦區62號勘探線剖面圖Fig.4 No.62 prospecting line profile map of Kekesalacopper deposit1.第四系殘坡積物；2.灰白色大理巖化灰巖、灰巖、碳質灰巖、碎裂灰巖；3.黑云母二長花崗巖；4.閃長玢巖；5.矽卡巖化帶；6.礦體及編號；7.鉆孔位置及編號；8.鉆孔方位角及編號

2.4 礦床成因

礦床成礦流體總體屬中-高溫、中-高鹽度、中等密度流體體系，從早到晚，包裹體均一溫度（572℃~ 145℃）、鹽度（2.2%~36.3%）呈降低趨勢，密度（0.41~ 0.94 g/cm3）逐漸增高。計算的礦床成礦壓力（40.1~ 156.3 MPa）從早到晚逐漸變小，成礦深度（1.49~ 5.79 km）逐漸變淺，總體具中深成形成環境特點①新疆地礦局第七地質大隊.新疆精河縣可克薩拉鐵銅礦詳查報告，2015。

礦床礦石硫化物（黃鐵礦和黃銅礦）δ34SV-CDT值為1.3‰~4.3‰，平均 2.7‰，接近于地幔硫，說明硫主要來源于深部花崗巖體①。礦石硫化物樣品206Pb/204Pb為 18.178~18.267，平均 18.223；207Pb/204Pb為15.577~15.617，平均15.599；208Pb/204Pb為38.011~ 38.148，平均38.087。H-H模式年齡（243~336 Ma）和μ值（9.43~9.52）變化較小，樣品投點于造山帶演化曲線和俯沖帶鉛范圍內，表明礦石鉛主要為殼幔混合來源，與巖漿作用有關。方解石和大理巖樣品的δ13CV-PDB值為-3.2‰~-0.9‰，平均-2.1‰~-1.1‰；δ18OSMOW值為9.7‰~16.7‰，平均11.2‰~15.6‰①。碳同位素位于巖漿來源碳和海相碳酸鹽碳間的更靠近海相碳酸鹽區域，表明成礦流體中碳可能主要來源于灰巖溶解，部分來源于深部花崗巖體。石榴子石、綠簾石、磁鐵礦和石英δ18O H2O值為-1.5‰~7.8‰；δDH2O值為-152.1‰~-65.5‰，表明成礦流體總體為巖漿水與大氣降水的混合熱液，且由早到晚大氣降水逐漸增多①。

礦床產于二長花崗巖體與上奧陶統呼獨克達坂組大理巖化灰巖接觸帶上，接觸帶普遍矽卡巖化，具典型矽卡巖礦物組合，局部具黃銅礦化為主的多金屬礦化并形成礦體，礦床成因屬矽卡巖型銅礦床，可與區域上東鄰的哈拉尕提銅鐵礦床等相類比。

3 找礦遠景

礦床位于博羅科努金、銅、鉛、鋅、磷灰石礦帶中西部，東鄰發育萊歷斯高爾斑巖型鉬礦、七興熱液型多金屬礦、哈拉尕提矽卡巖型銅鐵礦、肯登高爾矽卡巖型銅鉬礦等。前人將該區塊劃為萊歷斯高爾礦集區，認為存在與侵入巖漿活動有關的矽卡巖-斑巖-熱液脈型鐵、銅、鉬、金、銻、鉛、鋅成礦系統[4]，成礦地質條件優越。

礦區含礦矽卡巖產狀和礦化復雜多變，主要礦體沿傾向局部仍有延伸，特別是深部是否存在第二賦礦臺階，現缺少深部工程探索。礦床勘查評價工作主要集中于含礦矽卡巖中部46~78線，走向上沿含礦矽卡巖的北東和南西延伸地表明顯礦化，以往工作僅施工少量鉆探工程，見礦不好，由于勘查工程有限，矽卡巖產狀和礦化變化情況了解較少，總體含礦性不明。1∶5 000地面高精度磁測向下延拓后，正、負高磁異常明顯，對已知礦（化）體和含礦矽卡巖位置反映較好。區內第四系冰磧物覆蓋層下巖體中還有較多正負高磁異常未查證，推測可能存在淺表矽卡巖捕虜體型富銅礦體。另礦床角礫巖筒的發育、流體包裹體數據反映的成礦流體減壓沸騰現象及個別鉆孔中見到細脈浸染狀銅鉬礦化等，均顯示區內有復式花崗巖體中尋找斑巖型銅鉬礦的可能。

[1] 萬閾,袁永江,袁鵬,等.呼斯特巖體矽卡巖型銅鐵礦成礦地質特征及找礦潛力分析[J].新疆地質,2011,29(1):50-54

[2] 顧雪祥,章永梅,王新利,等.新疆西天山可克薩拉-艾木斯呆依鐵銅礦床成巖成礦年代學及其地質意義[J].地學前緣,2013,20(6): 195-209.

[3] 高景剛,李文淵,薛春紀,等.西天山可可薩拉銅鐵鉬多金屬礦區石英閃長巖的地球化學、SHRIMPU-Pb年代學及形成環境[J].地質與勘探,2014,50(6):1007-1014.

[4] 王新利,顧雪祥,章永梅,等.新疆西天山博羅科努成礦帶巖漿巖時空分布、構造演化與成礦響應[J].地質通報,2013,32(5):774-783.

Ore Characteristics and Prospecting Perspective of the Kekesala Copper Deposit in Boluokenu Mountain,Xinjiang

Wan Yu,Yuan Peng,Hu Zhijun,Liu Guanghong
(1.No.7 Geological Party,BGMERD of Xinjiang,Wusu,Xinjiang,833000,China)

Kekesala copper deposit lies in middle-west of the Boluokenu copper,lead,zinc,Apatite Ore Belt.By analyzing the geological characteristics of the deposit,we draw the conclusion that the deposit occurs in the contact zone skarn of the O3hlimestone intruded by monzonitic granite,which belongs to skarn deposit.There is prospecting space in the deep and periphery of the ore-bearing skarn and the main ore body.There is great potential of ore prospecting in Kekesala copper deposit.

Kekesala;Copper deposit;Geological Characteristics;Prospecting perspective

1000-8845(2016)02-218-06

P618.41

A

2015-03-04;

2015-04-30;作者E-mail：535133670@qq.com

萬閾（1979-）男，安徽寧國人，高級工程師，2009年畢業于長安大學，從事地質礦產工作