新疆土屋-延東銅礦礦床成因與成礦期次

(成都理工大學 四川 成都 610051)

新疆土屋-延東銅礦礦床成因與成礦期次

熊健州

(成都理工大學四川成都610051)

東天山位于中亞造山帶南緣，是中國重要的銅、鎳、金、鐵、鉛、鋅和鉬等大型床聚集區(qū)。土屋-延東斑巖銅礦帶位于大南湖-頭蘇泉島弧帶，已探明銅資源儲量達到300萬噸，銅平均品位為0.46%，并伴生有金、鉬和銀等，是目前新疆最有經(jīng)濟價值和規(guī)模最大的銅礦帶。1994年新疆地質(zhì)勘查局第一地質(zhì)大隊發(fā)現(xiàn)以來，引起了廣泛關(guān)注，對土屋-延東銅礦帶的礦床地質(zhì)特征，含礦巖體年代學和地球化學，成礦年代學以及成礦流體和成礦物質(zhì)來源等方面已經(jīng)開展了較為詳細的研究工作，也取得了初步的認識。

土屋-延東；斑巖型銅礦床；礦床成因；成礦期次

一、區(qū)域地質(zhì)

東天山地區(qū)位于吐魯番盆地-哈密地區(qū)的天山造山帶東段,自北向南包括哈爾里克島弧帶、大南湖頭蘇泉島弧帶、康古爾韌性剪切帶、阿齊山-雅滿蘇島弧帶和中天山地塊。土屋和延東銅礦床位于大南湖-頭蘇泉島弧帶，該帶出露的地層主要為泥盆系—石炭系鈣堿性火山巖和火山碎屑巖，以及侏羅系碎屑巖。帶內(nèi)斷裂主要為一系列的NW向及NE向斷層。有石英鈉長斑巖、斜長花崗斑巖、閃長玢巖、花崗斑巖、閃長巖等侵入巖在帶內(nèi)出露.

二、礦床地質(zhì)特征

土屋-延東銅礦，位于康古爾斷裂以北約1-4km。礦區(qū)發(fā)育近東西向、北西向和北東向斷裂,出露的地層主要為石炭系企鵝山群、侏羅系西山窯組以及第四系。企鵝山群總體走向為北東東向，傾向南，傾角為43°-63°，厚度為600-2000m，片理發(fā)育。企鵝山群自上而下為五個巖性段：第一巖性段主要為玄武巖、安山巖、英安巖和凝灰?guī)r，局部夾粉砂質(zhì)復(fù)成份礫巖；第二巖性段為含礫巖屑砂巖、凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r，夾玄武巖、安山巖、安山質(zhì)角礫熔巖，局部夾薄層狀、透鏡狀灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r；第三巖性段為不等粒長石巖屑砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)千糜巖、凝灰?guī)r，夾雜火山角礫巖和玄武巖；第四巖性段以安山質(zhì)集塊角礫熔巖為主，夾安山巖和玄武巖塊體；第五巖性段為復(fù)成分礫巖段，主要巖性為蝕變復(fù)成分礫巖。

延東銅礦銅礦體大部分產(chǎn)在斜長花崗斑巖中，少部分處于企鵝山群火山巖中，而土屋銅礦銅礦體少部分產(chǎn)在斜長花崗斑巖中，大部分處于企鵝山群火山巖中。礦體附近的斜長花崗斑巖基本都發(fā)生了較強的絹英巖化蝕變和碳酸鹽化蝕變。石英鈉長斑巖侵入到企鵝山群第一巖性段中，只是在延東銅礦礦區(qū)地表有少量出露。

延東銅礦床礦石礦物以黃銅礦、黃鐵礦為主，其次有少量斑銅礦、輝鉬礦、磁鐵礦，微量礦物有閃鋅礦、黝銅礦、藍輝銅礦等，次生礦物有孔雀石、氯銅礦、銅藍和褐鐵礦。脈石礦物以石英和絹云母為主，其次少量碳酸鹽礦物、綠泥石、白云母、綠簾石、黝簾石等。圍巖蝕變有綠泥石化、高嶺石化、絹-白云母化、硅化、綠簾石化、鈉長石化、碳酸鹽化等，以礦體為中心，向兩側(cè)蝕變分帶由內(nèi)向外依次為石英-絹云母化帶、青盤巖化帶。土屋銅礦體總體呈近東西向展布,地表出露的銅礦體長1445m,平均品位0.2%,平均寬61.24m。土屋礦床，礦石金屬礦物以黃銅礦、黃鐵礦為主，偶見少量斑銅礦、銅藍和輝鉬礦。黃鐵礦主要發(fā)育在礦體頂?shù)装澹c銅礦物成負相關(guān)關(guān)系，在主礦體中基本無黃鐵礦存在。脈石礦物以石英、絹云母為主，其次為綠泥石、綠簾石、長石、黑云母和碳酸鹽礦物等。

三、成礦期次

對于土屋延東銅礦床，劃分為3個期次，從成礦的早期到晚期依次為:斑巖成礦期、疊加改造期及表生期。(1)斑巖成礦期該階段包含括青磐巖化階段、鉀化階段及絹英巖化階段。青磐巖化階段:該階段的主要礦物有綠泥石、綠簾石，及少量的方解石，該階段蝕變主要分布在企鵝山群地層中。斜長石未發(fā)生絹英巖化，比較新鮮。礦體周圍2km內(nèi)的圍巖中。礦體附近出現(xiàn)大量的綠簾石網(wǎng)脈。鉀化階段:土屋銅礦床中鉀化較為發(fā)育，主要分布在斜長花崗斑巖及其臨近的圍巖中，以浸染狀鉀長石化、浸染狀黑云母-磁鐵礦化、磁鐵礦-黑云母脈及石英-磁鐵礦-黑云母脈等形式產(chǎn)出。該階段的黑云母被后期蝕變疊加，常發(fā)生弱-中等綠泥石蝕變，呈綠色、棕色，但依然保留著黑云母的晶型。絹英巖化階段:該階段主要礦物有石英、黃銅礦、絹云母、黃鐵礦等，并有少量的方解石、硬石膏、閃鋅礦、綠泥石、白云母及斑銅礦等。(2)疊加改造期:該期可分為成礦階段及成礦后階段。成礦階段該階段也可細分為早，晚兩個亞階段。早階段以出現(xiàn)大量的綠簾石、黃銅礦及少量的石英、綠泥石，白云母為特征，主要分布在圍巖中。成礦后階段:該階段礦物有綠簾石、綠泥石、方解石、石英及硬石膏等，呈脈狀產(chǎn)出，礦物自形程度較好。(3)表生期:該期主要的礦物有高嶺石、氯銅礦、孔雀石及赤鐵礦等。在土屋銅礦區(qū)，地表附近礦體發(fā)生較強的高嶺石化，礦石呈灰白色。

四、討論

斜長花崗斑巖可能導(dǎo)致了延東銅礦斑巖礦化，帶來了成礦物質(zhì)，而后期的石英鈉長斑巖又帶來了一次熱液活動，導(dǎo)致該礦區(qū)銅重新活化而富集，但并非之前的典型斑巖礦化。延東銅礦銅礦化主要發(fā)生在疊加改造期，在斑巖成礦期:銅礦化相對較弱，而土屋銅礦銅礦化在斑巖成礦期和疊加改造期都比較發(fā)育。土屋銅礦和延東銅礦疊加改造期的礦物組合都為黃銅礦+綠泥石+硬石膏+方解石(局部出現(xiàn)粗粒狀)，疊加在早期斑巖蝕變之上。這種礦物組合明顯不同于世界上其它典型的銅礦床類型。土屋銅礦和延東銅礦的產(chǎn)狀為板狀，這也與典型斑巖銅礦不一致。因此，土屋銅礦和延東銅礦都為非典型的斑巖銅礦，雖然銅礦體部分都產(chǎn)在斑巖體中。在土屋銅礦礦區(qū)沒有石英鈉長斑巖出露，這也與土屋銅礦疊加改造作用相對于延東銅礦較弱一致。

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熊健州(1992-)，男，漢族，湖北，在讀研究生，碩士，成都理工大學，專業(yè)地質(zhì)學。