陳 鵬
(東華理工大學 地球科學學院,江西 南昌 330013)
根據新疆大地構造的劃分,礦區所處博羅科努早古生代島弧的西段,科古琴地塊南部邊緣,南側以科古琴山南坡斷裂為界與吐拉蘇盆地相鄰,礦區位于吐拉蘇盆地北緣。吐拉蘇上疊火山盆地是以上元古界和下古生界構造層基礎上發展起來的早石炭世火山盆地,著名的吐拉蘇成礦帶蘊藏著豐富的金、銅、鉛、鋅等資源[1]。
(1)礦區地層。青白口系-開爾塔斯群上亞群(Qnkrb)主要分布于礦區西部和南部,面積約2.24km2。為一套淺灰色中厚層狀灰巖、大理巖夾硅質條帶、燧石團塊的白云質灰巖。厚度大于1km,其上為震旦系冰磧礫巖和上新統地層不整合接觸。震旦系--凱拉克提下亞群(Zkla) 該地層分布于礦區東部和東北部,為礦區內的主體地層,面積約2.95km2。僅見凱拉克提群下亞群(Zkla),主要分布于礦區北部及東部,該地層下段冰磧礫巖代表了冰磧扇,其上分別沉積了粉砂巖、砂巖、灰巖和粉砂質泥巖[2]。
下石炭統(C1d) 礦區內出露的下石炭統為大哈拉軍山組,地表露頭僅在礦區東部輝長巖-閃長巖巖體及礦區西部的花崗閃長巖體間夾有小面積分布,主要為一套較細的火山碎屑巖,出露巖性為一套深灰色的火山灰凝灰巖、凝灰質細砂巖、含炭凝灰質粉砂巖,凝灰巖及灰巖,局部夾有安山巖、安山玄武巖熔巖團塊等。
新近系-上新統(N2) 分布在礦區西南角,即吐拉蘇盆地的北緣,面積約1.2km2。巖性為一套土黃色的泥巖偶夾固結的礫巖、砂礫巖。礫石、巖塊混雜,磨圓度較差,幾乎無分選,以青白口系灰巖、白云巖為主,膠結物為碎石、泥砂。巖系不整合覆蓋在青白口系和恰爾巴赫特花崗巖體之上,可見厚度>500m。第四系(Q) 礦區第四系分布廣泛,面積約占一半以上。基本為殘坡積物,其上疊加了碎石瀑、倒石堆與滑塌/泥石流堆積。坡積物堆積于與陡坡附近的緩坡地帶[3]。
礦區內的北東向的剪切劈裂帶,為礦區內最主要的控礦構造,該期構造為熱液脈型礦化提供了成礦條件。其產出特征如下:①平行密集產出,構成了剪切斷裂破碎帶:②單個斷裂帶規模不大,一般長0.1km~3.2km,寬0.5m~2.5m;③ 沿擠壓帶充填薄板狀、透鏡狀含銅石英脈,兩側巖石脆性破裂并強烈礦化;④斷裂上下盤無明顯位移。斷面沿走向基本平直,沿傾向膨脹收縮,擠壓特征顯著。⑤在地表可見礦體的中心為較大的石英脈,兩側為與之平行的細石英脈,顯然主石英脈充填在剪切斷裂的中心,兩側的節 理充填石英細脈。節理呈平行狀產出。
(1)圍巖蝕變特征。礦區內銅、金礦化主要表現為有益組份充填式成礦作用,礦化蝕變的地表分帶性特征由于大面積殘坡積覆蓋不明顯。在鉆孔中具有一定的垂向分帶規律,近地表或淺部硅化強烈,往深部逐漸減弱,綠簾石化、綠泥石化增強。與成礦關系密切的主要蝕變類型及特征敘述如下:碳酸鹽化:碳酸鹽化的礦物主要為巖石裂隙中的細脈狀、大脈狀方解石。這種蝕變在巖體淺部較發,深度一般在200m以內,礦區部分方解石以成分單一較大的巖脈或方解石與石英共生于一脈的形式存在。硅化:主要由富含SiO2的熱液,或熱液與圍巖發生交代作用而引起。石英呈粒狀集合體,少部份與方解石相伴呈細脈狀分布。多形成規模大小不一的石英脈。一般大的石英脈厚度0.3m~0.5m,網脈、細脈、微細細廣泛發育。高嶺土化、絹云母化:高嶺土化、絹云母化主要由長石礦物蝕變形成,在中性、中酸性巖中較為普遍。黃鐵礦化:呈半自形粒狀分布于礦化蝕變帶中,粒徑可達1.50mm,裂隙明顯,多呈浸染狀、細脈狀分布于透閃石、石英顆粒間。近地表多氧化成褐鐵礦和黃鉀鐵礬。鉀長石化:鉀長石化主要存在于中性及中酸性巖中,在巖石中可見淺紅褐色的鉀長石細脈形成于巖石的細小裂隙中。孔雀石化:礦區最常的銅礦石蝕變產物,孔雀石是成礦后期原生硫化銅礦物表生氧化作用的結果,是找礦最重要的標志。
(2)礦化類型與控礦因素。克峽希礦區的銅成礦受雜巖體控制,主要與閃長巖及其斑巖有關。成礦時代為石炭紀,包括了斑巖型-矽卡巖型、熱液脈型三種成因類型。由早期的斑巖-矽卡巖型向后期的熱液脈型轉化。斑巖型具特征的細脈浸染型礦化,分布于巖株內部,并于淺成相的巖枝巖脈和斑巖脈中形成厚大的工業礦體,礦化彌散分布,品位低而均勻。成礦受巖株控制。矽卡巖型賦存巖體的外接觸帶,礦化巖石為青白口系的灰巖、白云質灰巖、大哈拉軍山組的含灰巖條帶的沉凝灰巖、凝灰質粉砂巖,地層被斑巖脈穿插、夾持時形成富、厚的工業礦體。熱液脈型主要分布在巖體內部,造山期礦區南、北兩側東西向斷層走滑,相向牽拽形成北東向劈裂帶。含礦熱液沿劈裂帶上升,沿途汲取早期礦化,充填劈裂面,交代碎裂巖,形成大規模的脈型礦化,從而構成了礦區最重要的礦化區,熱液脈型礦化成礦時間較晚,熱液疊加并改造了早期的斑巖、矽卡巖礦化,是礦區最主要也是最顯著的礦化類型。
(3)礦石特征。礦石礦物簡單。原生礦石礦物主要為黃銅礦,含少量斑銅礦和輝銅礦,前者與黃銅礦呈固溶體產出,后者為次生硫化物,見于氧化帶的底部。疊加矽卡巖礦化時出現少量閃鋅礦、方鉛礦、碲銀礦、輝鉍鉛礦、白鎢礦。銅礦物之外,礦石中還普遍含有金、銀礦物。金的產出形式復雜,包括了自然金、銀金礦。銀主要以銀碲礦、鉍銀碲礦的形式存在,少量以類質同相賦存于銀金礦、自然金中。脈石礦物復雜。經典的脈石礦物以石英、綠泥石、綠簾石為主,與矽卡巖型礦化疊加時出現大量柘榴子石、透輝石、纖閃石和方解石。非經典概念的脈石礦物包括了輝石、角閃石、斜長石、絹云母、黑云母、高嶺石、磁鐵礦等,視產出的圍巖而定。
①礦區內的斷裂對礦化控制明顯,發育大規模的中低溫熱液蝕變。②礦石礦物簡單。原生礦石礦物主要為黃銅礦,含少量斑銅礦和輝銅礦,除銅礦物外,還有金銀礦物產出。③礦區主要的蝕變有碳酸鹽化、綠泥石化、硅化、絹云母化、孔雀石化。