新疆卡特巴阿苏金铜矿床全岩矿化小岩体的发现及地质意义

邢令，藏梅，杨维忠，宋安强，林泽华，陈威，马玉霞

(1.新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队，新疆 乌鲁木齐 830013；2.新疆工程学院采矿工程系，新疆 乌鲁木齐 830023；3.新疆矿产资源储量评审中心，新疆 乌鲁木齐 830011)

新疆卡特巴阿苏金铜矿床全岩矿化小岩体的发现及地质意义

邢令1，藏梅2，杨维忠1，宋安强1，林泽华1，陈威1，马玉霞3

(1.新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队，新疆 乌鲁木齐 830013；2.新疆工程学院采矿工程系，新疆 乌鲁木齐 830023；3.新疆矿产资源储量评审中心，新疆 乌鲁木齐 830011)

新疆卡特巴阿苏金铜矿床是西天山新发现评价的特大型金铜矿床。对该矿床主干穿脉剖面金铜元素的分布规律及对应地质体特征研究发现，卡特巴阿苏金铜矿床成矿物质源主要来自闪长岩岩浆，二长花岗岩岩体为矿床的容矿地质体。卡特巴阿苏金铜矿床全岩矿化闪长岩体的发现，暗示卡特巴阿苏矿床深部可能存在与闪长岩有关的斑岩型铜金矿体。

卡特巴阿苏；金铜矿床；全岩矿化；闪长岩

新疆卡特巴阿苏金铜矿床位于中天山构造带，该构造带是区域上重要的金、铜成矿带。中亚发育一系列大型、超大型金铜矿床[1-16],矿床多成带产出，区域上成矿条件优越。众多地质学家预测，与中亚中天山构造带相接的中国境内中天山构造带成矿潜力巨大[17-20]。卡特巴阿苏金铜矿是中亚金腰带向东沿入中国的重要证据。目前该矿床研究处于初级阶段，主要报道为矿床的发现及矿床地质特征描述[21]，及邢令、冯博等对赋矿围岩二长花岗岩成岩年龄和岩石地球化学的研究[22]。现今对该矿床成矿物质的来源探讨集中在矿床主要赋矿岩石粗粒二长花岗岩上[21]，二长花岗岩为深成相岩基，为中天山岩浆弧的一部分，金、铜元素为贫化元素，变异系数小①新疆地矿局第一区域地质调查大队.新疆新源县那拉提山一带铜金1:10万化探普查成果报告，2005。因此，将矿床主要赋矿岩石二长花岗岩作为卡特巴阿苏矿床成矿物质“矿源体”值得商榷。

笔者以矿床主矿体东西段主干穿脉剖面为研究对象，通过穿脉剖面金铜元素分布特点及对应地质体分析，探讨矿床成矿物质来源与矿床西段新发现的全岩矿化闪长岩体的关系，对比中亚类似矿床，研究新发现闪长岩体的勘查意义。

1 矿床地质概况

卡特巴阿苏金铜矿床位于新源县城东南约30 km处，那拉提山西段。矿床处于准噶尔-哈萨克板块与塔里木板块碰撞造山带西段那拉提中天山构造带内[23-24]，构造带北以那拉提北缘断裂为界，与伊犁地块相邻，南以那拉提南缘断裂为界，与塔里木板块相邻。

那拉提中天山构造带内主要出露下元古界和上志留统(图1)。其中，下元古界那拉提岩群为一套深变质区域变质岩[25]②新疆地质局区域地质测量大队.1:200000阿尔夏腾别力其尔幅(K-44-XII)区域地质调查报告，1972；上志留统巴音布鲁克组为浅变质基性-中性-酸性火山熔岩-火山碎屑岩-陆缘碎屑岩-碳酸盐岩岩石组合。那拉提中天山构造带内志留—二叠纪岩浆侵入活动强烈，侵入体多呈不规则椭圆、扁圆型岩基或大岩株产出，岩体长轴与区域构造线方向一致。出露侵入岩岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、花岗岩、闪长岩、石英闪长岩。出露面积最大的为晚泥盆世中粗粒二长花岗岩，次为中细粒正长花岗岩，岩体呈70°走向带状分布(图2)。岩体侵入上志留统巴音布鲁克组中基性火山岩、灰岩中，围岩发育角岩化、大理岩化、矽卡岩化、碳酸岩化等。岩体侵入后，遭那拉提北缘断裂活动作用，岩体内部和巴音布鲁克组中发育继承性NEE向具张性特征的构造破碎带，宏观产状155°~ 215°∠48°~70°。

卡特巴阿苏金铜矿床共圈出76个矿体，受F5和F6断裂控制（图3）。矿床主矿体为I4号矿体，长560 m，由130个钻孔及探槽控制。矿体连续稳定，平均斜深220 m，最大280 m，平均厚8.64 m，厚度变化系数75.89% 。矿体呈似层状，沿倾向、走向局部具膨大、收缩特征。矿体走向70°~110°，倾向SE向,倾角24°~60°，平均倾角42°。矿体金品位1.0~382.39 g/t，平均5.27 g/t，伴生铜平均品位0.06%。I4号矿体产于二长花岗岩岩体构造破碎带内，岩石蚀变强烈，主要发育钾长石化、硅化、绢云母化、高岭土化、绿帘石化、碳酸盐化、绿泥石化及石英金属硫化物矿化等。其中绢云母化、硅化、高岭土化、碳酸盐化及金属硫化物矿化与金矿化关系密切。矿体中心部位发育深灰色石英黄铁矿脉，与围岩呈渐变过渡关系，通过样品分析结果划分矿体界线。

图1 新疆卡特巴阿苏金铜矿床区域地质图Fig.1 Geological Map of the Kateba’asu Au-Cu deposit,Xinjiang1.中生界；2.下石炭统阿克沙克组；3.上志留统巴音布鲁克组；4.下元古界那拉提群；5.碱长花岗岩；6.二长花岗岩；7.花岗岩；8.花岗闪长岩；9.石英闪长岩；10.闪长岩；11.地质界线；12.区域性断裂；13.矿区位置

图2 新疆卡特巴阿苏金铜矿区地质图Fig.2 The geological Map of the Kateba’asu Au-Cu deposit1.巴音布鲁克组灰岩；2.正长花岗岩；3.二长花岗岩；4.闪长岩；5.第四纪冲积物；6.断层；7.矿化带；8.矿体；9.穿脉位置及编号；10.走向剖面位置；11.典型剖面位置及编号（与图4剖面编号对应）

矿床矿石结构以压碎结构和交代残余结构为主，构造以脉状构造、细脉-浸染状构造、团斑状构造、角砾状构造和块状构造为主。矿石中金属硫化矿物主要为黄铁矿、黄铜矿，微量闪锌矿、方铅矿、辉钼矿、针硫铋铅矿、针镍矿。脉石矿物主要为长石、石英和绢云母，少量方解石、绿泥石和白云石。矿石矿物不含毒砂。矿石中金以自然金粒形式存在，有裂缝金、晶间金和包裹金3种嵌布形式。金粒大多嵌布于半自形-它形黄铁矿中，少量与石英、绢云母、白云石、黄铜矿等矿物连生，微量包裹于黄铁矿内。矿石中金粒多充填于黄铁矿微裂缝中，大小和形状受裂缝控制。金粒以微细粒金为主，粒度小于0.04 mm，小于0.01 mm的约占59%。矿石矿物组成及金赋存状态显示，金品位主要与含金黄铁矿含量相关①新疆地质局区域地质测量大队.新疆新源县卡特巴阿苏矿区金(铜)矿床详查报告，2015。

图3 卡特巴阿苏金铜矿床KT08勘探线剖面Fig.3 Geological cross section along No.08 prospecting line of the Kateba’asu Au-Cu deposit1.二长花岗岩；2.断裂；3.矿体；4.钻孔位置及编号；5.穿脉及编号

2 典型剖面矿化分布规律

卡特巴阿苏金铜矿床主要产于粗粒二长花岗岩岩体构造破碎带内，赋矿岩石主体为二长花岗岩，少量细粒闪长岩。本文以穿过主矿体东西段两个穿脉3处典型剖面为研究对象，分析成矿金铜元素分布特征。样品分析测试由新疆第一区域地质调查大队实验室完成。测试方法：Au分析执行“DZG93-09”行业标准，采用王水热溶，泡沫塑料震荡吸附，灰化溶解，氢醌容量法测定。Cu分析方法执行“DZG93-01”行业标准，采用王水+氢佛酸+高氯酸溶解，火焰原子吸收分光光度法测定。测试精度：通过样品内检以及外检控制（外检单位：国土资源部乌鲁木齐矿产资源监督检测中心），内检和外检分析相同基本分析值误差一般在5%以内，视为基本分析值可靠。

2.1 08号穿脉剖面地质矿化特征

08号穿脉位于矿床东段，穿过矿床I4号主矿体，是研究矿床主矿体特征的重要穿脉（图2）。

08号穿脉Au，Cu元素矿化分带

据穿过矿床东部主矿体穿脉的171件样品（H-1—H-171）分析数据，在剖面上绘制金、铜曲线图（图4-A）。据剖面金铜分布曲线，显示剖面存在3段金铜矿化体，均位于矿床的F5和F6断裂间的构造破碎带内，金矿化品位一般大于2.5 g/t。铜矿化曲线显示，铜矿化主要位于金矿化中心部位，品位一般小于0.5%；剖面上金铜矿化曲线呈明显正相关，具外金-内金铜特征。剖面上金铜矿化与脉状含金石英-黄铁矿脉对应，其中金铜矿化最强部位位于剖面南段，为高品位深灰色石英-黄铁矿脉（图5-A），由高品位石英-黄铁矿脉向外，金铜矿化渐弱，相应蚀变为硅化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化，黄铁矿化为脉状、细脉状、团斑状、稀疏浸染状，蚀变矿化带与围岩（二长花岗岩）为渐变过渡关系。综合08号穿脉剖面金铜分布规律，反映金铜元素空间具外金-内金铜分布规律，金铜矿化具正相关特征。金铜矿化受F5、F6断裂破碎带控制，含矿热液沿破碎带迁移，成矿作用以充填-交代作用为主，形成破碎蚀变岩型金铜矿体。

2.2 51号穿脉剖面地质矿化特征

51号穿脉位于矿床西段，南段穿过矿床西部主矿体，是研究西段矿体的主要穿脉剖面（图2）。

51号穿脉Au，Cu元素矿化分带 据穿过矿床西部主矿体穿脉的77件样品（H-97—H-173）分析数据，在剖面上绘制金、铜曲线图（图4-B）。剖面金铜分布曲线显示剖面存在3段金铜矿体，均位于矿床的F5和F6断裂间的构造破碎带，矿体金品位一般小于2.5 g/t；铜矿化曲线显示，铜矿化与金矿化重合，品位一般大于0.75%。剖面上金铜矿化曲线呈明显正相关，具外金-内铜金分布特征。剖面上金铜矿化与细粒闪长岩脉和石英-黄铁脉对应，其中铜矿化与闪长岩脉基本重合，金矿化主要位于闪长岩脉及靠近闪长岩脉的外接触带。剖面矿化中心为闪长岩脉，从闪长岩脉向外，金铜矿化急剧变弱，外接触带二长花岗岩强烈硅化（图5-D，E），蚀变范围大，其它蚀变较弱。黄铁矿化呈网脉状、细脉状、团斑状，蚀变矿化带与围岩（二长花岗岩）呈渐变过渡关系。剖面南部发育厚大金铜矿化石英-黄铁矿矿脉，位于一条强硅化闪长岩脉上盘，闪长岩脉体与石英-黄铁矿矿脉间界限模糊（图5-B）。51号穿脉南段剖面金铜元素空间具外金-内金铜分布规律，金铜矿化具正相关特征；与金铜矿化对应的地质特征反映矿床西段金铜矿体主要受破碎带内的闪长岩脉控制，其次受石英-黄铁矿脉控制。

2.3 闪长岩体岩相学及矿化特征

图4 卡特巴阿苏矿区典型穿脉剖面金、铜元素矿化分布图Fig.4 Distribution of Au and Cu mineralization along model transverse drift of the Kateba’asu ore district（A——CM08穿脉实测；B——CM51穿脉南段实测；C——CM51穿脉北段实测，图中金矿化曲线对大于2.5的值均以2.5代替）1.闪长岩；2.二长花岗岩；3.石英-黄铁矿矿脉；4.硅化-钾化；5.绢英岩化-绢云母化；6.高岭土化/绿泥石化；7.碎裂岩化-绿帘石化；8.黄铁矿化-黄铜矿化；9.金矿化曲线；10.铜矿化曲线

图5 卡特巴阿苏金铜矿区岩矿石照片Fig.5 Photographs of rocks and ores in the Kateba’asu Au-Cu depositA——东段矿体核部石英硫化物脉及高岭土化-绢云母化围岩（CM08穿脉）；B——破碎带内矿化闪长岩脉及上盘石英硫化物脉（CM51穿脉）；C——破碎带内闪长岩脉中发育的放射状裂隙；D——破碎带内闪长岩下盘硅化-黄铁矿化二长花岗岩（CM51）；E——矿床西段典型硅化-黄铁矿化围岩（CM51穿脉）；F——侵入底板围岩内闪长岩脉上盘接触带（CM51）；G——浸染状黄铁矿化细粒闪长岩（CM51）；H——浸染状黄铁矿化闪长岩显微照片(光片)；I——浸染状黄铁矿化闪长岩显微照片(单偏光)

由于主矿体（位于破碎带内）内闪长岩体矿化蚀变强烈，笔者选择一处侵入主构造破碎带底板围岩内较新鲜的闪长岩剖面，研究闪长岩岩相学及矿化特征（图4-C）。该闪长岩剖面位于51号穿脉北段（图2），由20件样品（H-41--60）控制，内接触带发育少量孔雀石，外接触带二长花岗岩蚀变弱，范围小（图5-F）。剖面金、铜曲线显示，剖面闪长岩脉外接触带金矿化（品位≤2.5 g/t）、内接触带铜矿化（品位＜0.5%），具外金-内铜分带特征。该闪长岩侵入完整的二长花岗岩围岩内，闪长岩完整（图5-G），避免了深部含矿热液沿裂隙系统对该闪长岩的叠加富集作用，该闪长岩接触带矿化为结晶释放热液富集形成，因此，判断金铜矿化为同期热液活动形成。

闪长岩岩相学标本采集于51号穿脉北段弱矿化闪长岩脉中心部位，岩石为灰-深灰绿色（图5-F，G），细粒结构，块状构造，边部为似斑状、斑状结构，主要由斜长石、暗色蚀变矿物和黄铁矿组成。岩石中斜长石粒径0.1×0.2~0.25×0.6 mm，半自形板状，绢云母化、碳酸盐化、高岭土化，可见聚片双晶，杂乱分布。暗色矿物粒径0.1~0.3 mm，蚀变为绿泥石、绢云母、碳酸盐化，仅残留片柱状形态（图5-I）。岩石中含少量黄铁矿和黄铜矿，粒径0.02~0.2 mm，浸染状均匀分布（图5-H，G）。对矿床矿石金赋存状态的研究显示，金粒大多嵌布于半自形-它形黄铁矿中①新疆地质局区域地质测量大队.新疆新源县卡特巴阿苏矿区金(铜)矿床详查报告，2015，闪长岩中浸染状均匀分布的黄铁矿从微观上为闪长岩赋矿提供了依据。

综合矿床在08号、51号穿脉典型剖面金铜分布规律，可看出，控矿构造破碎带内,矿床金矿化东段强于西段（CM08：＞2.5 g/t；CM51：＜2.5 g/t）,铜矿化西段强于东段（CM51：＞0.75%；CM08：＜0.5%），具东金-西金铜分布特征。51号穿脉北段完整闪长岩金铜矿化显示，矿床金铜矿化来自闪长岩岩浆，为同期成矿形成；51号穿脉南段破碎带内闪长岩矿化强于北段，结合上盘发育的与闪长岩界限不清的矿化石英-黄铁矿脉，判断破碎带内闪长岩矿化较强，为深部闪长岩结晶释放含矿热液沿破碎带对剖面出露闪长岩叠加富集形成。部分闪长岩释放的热液沿破碎带向东迁移，形成矿床东部二长花岗岩破碎带内的破碎蚀变岩型金铜矿体。08号、51号穿脉典型剖面地质特征显示，成矿热液来自51号穿脉的闪长岩，沿破碎带向东迁至08号穿脉，该地质特征与东金-西金铜的成矿元素分布规律相印证。

3 讨论

3.1 闪长岩脉的发现对成矿的启示

全岩金铜矿化闪长岩的发现和客观存在，对矿床成因探讨具至关重要的意义。国内外著名斑岩型矿床研究表明，斑岩岩浆在向上侵位过程中，由于压力降低，岩浆发生二次沸腾。二次沸腾一方面引起斑岩顶部及上部围岩破裂，形成开放的成矿系统；另一方面斑岩岩浆结晶释放出大量上升热流体，上升的热流体在斑岩顶部及上部围岩的开放系统中沉淀成矿[26]。因此，众多大型-超大型斑岩型矿床均由围岩和斑岩矿体组成。

典型剖面显示，侵入破碎带底盘的闪长岩由于围岩完整（图4-C），未发生二次沸腾，岩浆结晶释放的热液流体有限，仅在与围岩接触带附近形成小规模金铜矿体。侵入破碎带内的闪长岩（图4-B），围岩为开放体系，引起闪长岩浆二次沸腾，强大的机械能使已固结的闪长岩破裂(图5-C)，深部热流体得到释放，沿裂隙系统迁移、沉淀，叠加富集于破碎的上部闪长岩上，形成全岩矿化闪长岩体。部分含矿热液进入围岩破碎带内，形成含矿闪长岩脉上盘的金铜矿化石英-黄铁矿大脉，更多的含矿热液沿构造破碎带迁移-沉淀，形成矿床东段与石英-黄铁矿细脉有关的破碎蚀变型金（铜）矿体。

研究表明，卡特巴阿苏金铜矿床主成矿作用是一个以金铜矿化闪长岩为成矿中心，与闪长岩侵入的岩浆期后热液有关的金铜矿床，构成一个空间和成因上相联系的岩浆-构造-热液成矿系统（图6）。

图6 卡特巴阿苏金铜矿成矿模式Fig.6 Formation model of the Kateba’asu Au-Cu deposit（模式剖面为图2矿床走向I-I′剖面）1.灰岩；2.二长花岗岩；3.闪长岩；4.破碎带；5.断裂及编号；6.铜矿体-金矿体

3.2 闪长岩脉的发现对勘查方向的启示

卡特巴阿苏金铜矿位于中天山构造带内，该构造带是中亚最重要的金铜成矿带[27]。目前，中亚中天山构造带内已发现Kalmakyr铜金矿床、Dalneye铜金矿床、Kouchbulak金矿、Kyzylarmasai金矿、Kauldy金矿、Makmal金矿、Kumtor金矿、Ishtamberdy金矿和Unkertash金矿等一系列超大型金矿[6-16]；其中规模最大的Kalmakyr铜金矿床为斑岩型铜金矿床，探明储量Cu资源量1.3×107t（平均品位0.4%）、Au资源量1.4×107t（平均品位0.5 g/t）。Kalmakyr矿区仅在西北部零星出露泥盆系碳酸盐岩和砂岩地层，矿区主要出露华力西期中酸性侵入体。矿床铜金矿化主要位于第二期侵入的正长闪长岩和闪长岩岩体内[6-7,9-10]。

卡特巴阿苏金铜矿区与Kalmakyr矿区内岩石组合高度相似，成矿物质均源自晚期侵入的闪长岩体。卡特巴阿苏金铜矿床全岩矿化闪长岩体的发现，暗示卡特巴阿苏矿床深部可能存在与Kalmakyr铜金矿床类似，与闪长岩有关的斑岩型铜金矿体。

4 结论

（1）矿床主要成矿物源自闪长岩岩浆，二长花岗岩岩体为矿床容矿地质体。

（2）卡特巴阿苏金铜矿床全岩矿化闪长岩体的发现暗示，矿床深部可能存在与闪长岩有关的斑岩型铜金矿体。

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Discovery of the Mineralization Diorite in Kateba′asu Gold-copper Deposit,Xinjiang and its Geological Significance

Xing Ling1,Zang Mei2,Yang Weizhong1,Song Anqiang1,Lin Zehua1,Chen Wei1,Ma Yuxia3
(1.No.1 Geological Surveying Institute,Xinjiang Bureau of geology and mineral resources,Urumqi,Xinjiang,830011, China;2.Mining Engineering Department of Xinjiang Institute of Engineering,Urumqi,Xinjiang,830023,China; 3.The Mineral Resources and Reserves Evaluation Center of Xinjiang,Urumqi,Xinjiang,830011,China)

The kateba’asu gold-copper deposit is the new found superior large gold-copper deposit in the western section of Xinjiang.According to the analytical element spatial distribution of gold and copper in main transverse drift and its geological features indicate that the major metallogenetic matters of the kateba´asu Gold-Copper deposit come from diorite magma,and the orebodies is hosted in monzonitic granite. whether there exists an ore-bearing porphyry body beneath the ore body has been found is an important subject in further research work.

Kateba´asu;Gold-copper deposit;Whole rock mineralization;Diorite

1000-8845(2016)02-211-07

P618.51；P618.41

A

2015-06-08;

2015-07-14;作者E-mail：xingling_1124@163.com

邢令(1985-)，河北安平人，硕士，2011毕业于新疆大学矿产普查与勘探专业，从事矿床勘查与评价工作