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新疆阿尔泰克因布拉克铜锌矿床特征及勘查模型

2014-02-17刘海龙刘国仁耿新霞

新疆有色金属 2014年4期
关键词:布拉克片岩黑云母

刘海龙 刘国仁 耿新霞

(①河北省地矿局探矿技术研究院三河065201②新疆维吾尔自治区地质矿产研究所乌鲁木齐830001③中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点开放实验室北京100037)

新疆阿尔泰克因布拉克铜锌矿床特征及勘查模型

刘海龙①刘国仁②耿新霞③

(①河北省地矿局探矿技术研究院三河065201②新疆维吾尔自治区地质矿产研究所乌鲁木齐830001③中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点开放实验室北京100037)

克因布拉克铜锌矿床处于阿尔泰山南缘成矿带北部麦兹-冲乎尔铜、铅、锌、金、铁、稀有金属矿带的西段。矿体赋存于黑云母(二云母)花岗岩外接触带的康布铁堡组变石英砂岩、变凝灰岩和大理岩透镜体中,近矿围岩为变石英砂岩。矿体呈似层状、透镜状、脉状。1∶20万、1∶5万区域化探及矿区大比例尺化探,区域航磁,矿区激电、重力、激电测深等对矿床勘查工作具有明显的指示意义。矿床综合找矿标志为:岩体外接触带+石英片岩、大理岩透镜体+蚀变破碎带+Cu-Zn-Pb-Ag多元素组合异常+激电异常(高极化、低阻)+地面磁异常。

阿尔泰克因布拉克铜锌矿床勘查模型

0 引言

克因布拉克(又称开因布拉克)铜锌矿床处于阿尔泰山南缘成矿带北部麦兹-冲乎尔铜、铅、锌、金、铁、稀有金属矿带的西段。矿床发现于上世纪80年代,经过多年的勘查其规模已接近中型。矿床虽已进入开发阶段,但针对该矿床的研究仍较薄弱[1-3],本课题组*在实地调查研究的基础上,通过大量的分析测试数据对矿床成矿流体、物质来源、成矿时代进行了分析研究,建立了成矿模式,通过地质、物探和化探资料的综合研究建立了勘查模型,对进一步找矿勘查具有指示意义。

1 成矿地质背景

矿床大地构造位置为西伯利亚板块之南阿尔泰晚古生代活动陆缘的克兰泥盆纪-石炭纪弧后盆地。含矿地层受冲乎尔泥盆纪火山沉积盆地控制。

冲乎尔火山沉积盆地出露地层主要为上志留统-下泥盆统康布铁堡组和中-上泥盆统阿勒泰镇组。康布铁堡组为一套酸性火山岩、火山碎屑岩夹正常碎屑岩和少量碳酸盐岩,是克因布拉克铜锌矿床的赋矿层位,岩石均受到强烈的变质作用。

区域性黑流滩大断裂位于冲乎尔盆地的北界,断裂控制了冲乎尔火山-沉积盆地和海西期花岗岩体的分布。侵入岩十分发育,以花岗岩类为主,岩石类型为英云闪长岩、黑云母花岗岩、白云母花岗岩、二云母花岗岩、花岗闪长岩、辉长岩,岩体侵位时代为泥盆纪、石炭纪和二叠纪。这些岩体为矿床的形成提供了充足的热源和丰富的成矿物质。区内海西期火山活动强烈而频繁,火山岩发育,是构成冲乎尔盆地的主体。

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿区出露地层为上志留统-下泥盆统康布铁堡组,呈NW-SE向展布(图1),岩性主要为石榴黑云石英片岩、矽线石黑云石英片岩、黑云石英变粒岩、含蓝晶石黑云斜长变粒岩、长英质变粒岩、变酸性凝灰岩、变石英砂岩、大理岩透镜体。

图1 克因布拉克铜锌矿床地质略图

2.2 断裂及侵入岩

矿区断裂发育,多为区域断裂的次级断裂,挤压破碎带大致平行于岩层走向,岩层受到强烈挤压发生破碎和揉皱,节理、片理十分发育,破碎带规模一般宽几米至几十米,长100~500 m,最长可达2 000 m。

矿区侵入岩发育,地层中发育石英钠长斑岩、钠长斑岩潜火山岩。深成岩主要有黑云母花岗岩、二云母花岗岩、二长花岗岩等小岩体和英云闪长岩脉。矿化赋存于黑云母(二云母)花岗岩外接触带的康布铁堡组地层中,岩体锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为278.6±3.5 Ma (MSWD=2.8),岩体侵入时代为早二叠世[2]。

2.3 矿体及矿石特征

矿床赋存于黑云母(二云母)花岗岩外接触带的康布铁堡组变石英砂岩、变凝灰岩和大理岩透镜体中,近矿围岩为变石英砂岩,矿化受破碎带控制。目前圈定10条铜锌矿(化)体,可分为北部的1~5号和南部的6~10号。矿(化)体长140~600 m,宽4~15 m,控制最大斜深307 m。矿体呈似层状、透镜状、脉状。矿化类型主要是变砂岩中的块状、细脉状、浸染状矿化,黑云母石英片岩中细脉状、浸染状和块状矿化,其次是矽卡岩中的矿化和破碎带中的细脉状、浸染状矿化。

矿石构造类型有致密块状、浸染状、团斑状、条带状、层纹状、脉状。矿石结构类型为自形粒状结构、半自形粒状结构、交代结构、包含结构、骸晶结构和碎裂结构。金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、黝铜矿、磁铁矿。非金属矿物主要有石英、长石、方解石、绢云母、绿泥石、绿帘石和石榴石。矿石平均品位:铜0.22%~1.09%,锌0.2%~3.64%,铅0.13%~1.5%,银4.11×10-6~12.06×10-6(据新疆有色地质勘探局地球物理探矿队,2007)。

2.4 围岩蚀变

围岩蚀变主要为矽卡岩化(石榴石、透辉石、透闪石、绿帘石)、硅化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化、黑云母化,其中硅化、绿泥石化、绢云母化与成矿关系最为密切。矽卡岩分布于岩体与黑云石英片岩和大理岩接触带附近。石榴石化、硅化最发育,石榴石化分布于花岗岩和黑云石英片岩中,硅化呈面状和脉状分布。透辉石化相对不发育,分布于石榴石中。

2.5 成矿期次

根据矿体特征、穿插关系、矿物共生组合、生成顺序及矿石组构等特征,将矿床成矿过程划分为矽卡岩期和岩浆期后热液期。前者形成石榴石、透辉石、透闪石、绿帘石、绿泥石、黑云母、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和方铅矿等,硫化物主要呈浸染状、条带状和脉状。岩浆期后热液期为主成矿期,以形成大量石英-硫化物为特征,多呈块状,其次为条带状、脉状、浸染状、团块状分布。

3 成矿模式

课题组对克因布拉克矿床进行了系统研究,认为成矿与花岗岩侵入时的热液活动有关,将矿床成因类型归为与花岗岩有关的热液矿床,并建立了矿床模型(图2)。成矿过程简述如下:

图2 克因布拉克铜锌矿成矿模式图

晚石炭世-早二叠世,阿尔泰进入后碰撞演化阶段,构造环境由挤压缩短转变为区域伸展和岩石圈减薄。由于拉张作用278 Ma左右在冲乎尔盆地的克因布拉克一带,拉张作用诱发了黑云母(二云母)花岗质岩浆侵入。伴随岩体侵入,在康布铁堡组黑云石英片岩、变凝灰岩和灰岩接触带附近,形成了矽卡岩,并伴有少量矿化。在矽卡岩化之后,含矿的岩浆期后热液沿岩体外接触带地层的破碎

带和层间破碎带运移。由于温度压力降低、水岩交换反应和循环大气降水的混入,导致了含矿热液中络合物分解,伴随硅化发生大量铜、铅和锌沉淀富集,形成以铜锌为主,伴有铅和银的多金属矿化。

4 勘查模型

⑴大地构造位置:西伯利亚板块之南阿尔泰晚古生代活动陆缘克兰泥盆纪-石炭纪弧后盆地。含矿岩系受冲乎尔泥盆纪火山沉积盆地控制。

⑵地层:上志留统-下泥盆统康布铁堡组片岩、变砂岩。

⑶构造:冲乎尔向斜SE部,黑流摊大断裂的SW侧。矿区断裂多为区域断裂的次级断裂,挤压破碎带大致平行于岩层走向,岩层受到强烈挤压发生破碎和揉皱。

⑷侵入岩:黑云母(二云母)花岗岩,似斑状结构,早二叠世侵入。

⑸围岩蚀变:主要为矽卡岩化(石榴石化、透辉石化、透闪石化、绿帘石化)、硅化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化、黑云母化。硅化、绿泥石化、绢云母化与成矿最为密切。

⑹化探:有1∶20万Zn、Ag、Au、Cu、Ni、Sb综合化探异常分布,其中:Zn异常峰值102×10-6、88×10-6、83×10-6;Ag异常峰值0.21×10-6、0.14×10-6。1∶5万水系沉积物测量有Zn、Pb、Cu、Ag、Au、As等异常分布,矿床处于Cu异常中心。矿区大比例尺土壤测量含量Cu 300×10-6~1 000×10-6,Pb 1000×10-6~5000×10-6,Zn 1000×10-6~3 000×10-6,Ag 0.5×10-6~1×10-6。

⑺物探:区域航磁成果显示矿区处于正磁异常附近,ΔT在+100 nT左右变化。矿区物探成果显示:矿化带对应激电异常幅值高,ηs达18.5%;视电阻率呈低阻,ρs为300 Ω·m左右;重力异常300~400微伽;激电测深高极化率异常与范围较大的低电阻率异常对应,可指示矿体位置。

矿床综合找矿标志:岩体外接触带+石英片岩、大理岩透镜体+蚀变破碎带+Cu-Zn-Pb-Ag多元素组合异常+激电异常(高极化、低阻)+地面磁异常。

[1]雷宇涓.新疆布尔津县克因布拉克铜锌多金属矿地质特征及远景分析.新疆有色地质,2005,(增刊):16-19.

[2]杨富全,毛景文,刘锋,董永观,柴凤梅,耿新霞.新疆阿尔泰克因布拉克铜锌矿床地质特征及成矿作用.岩石学报,2010,26(2):361-376.

[3]张志欣,杨富全,蒋国豪,刘锋,李强,耿新霞.新疆阿尔泰南缘克因布拉克铜锌矿床成矿流体的氦-氩同位素示踪.新疆地质,2014,32(1):65-69.

收稿:2014-06-17

*阿尔泰火山岩型大型铁矿床找矿靶区预测和评价技术与应用研究(编号:2006BAB07B02-01)

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