新疆吐鲁番市红柳河一带铜矿床地质特征研究
2018-02-11郭凡李晨
郭 凡 李 晨
(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0一队 昌吉 831100)
1 区域成矿地质背景
矿床大地构造位置位于博格达晚古生代裂谷盆地,为准噶尔与吐-哈地块之间的一个晚古生代后陆裂谷盆地,北为博格达山北麓大断裂,南邻吐-哈盆地北缘大断裂,西南与依连哈比尔尕残余洋盆相邻。
根据西北地区地层区划图,矿床属于天山-兴蒙地层大区北天山分区之博格达山地层小区,出露地层由石炭系和二叠系组成,上石炭统柳树沟组第一段为一套溢流相的玄武岩及部分爆发相的火山角砾岩、火山集块岩,反映为一套裂谷环境钙碱性、碱性火山岩的浅海相活动特征;第二段为一套浅海环境下沉积的凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩夹火山碎屑岩组合,火山活动已明显减弱;下二叠统石人子沟组为一套钙质岩屑砂岩夹灰岩、少量凝灰岩、玄武岩组合,反映为一套局限性滨海环境与泻湖环境下沉积的碎屑岩组合。
晚石炭世(斑状)二长花岗岩较发育,为S型花岗岩。断裂构造较发育,柳树沟组由于能干性较强,多表现为南倾单斜构造,倾角多在60°左右;石人子沟组表现为走向近东西向单斜构造,局部可见紧闭褶皱,显示为中层次构造的特征。断裂构造均属浅表构造层次下形成的脆性断裂,断裂多为走向北西西向、北东向的压扭性逆断层,断裂两侧节理,破劈理发育。
矿床布格重力异常值线总体呈近东西向展布,与构造线方向及部分压扭性断裂的展布方向基本一致,区内布格重力异常值最高-170×10-5m/s2,最低-210×10-5m/s2。航空磁力异常呈近东西向椭圆状高磁力,磁力异常梯级带反映了深大断裂的存在或火山岩的展布方向,最高异常100Nt、最低异常50Nt。
2 矿床地质特征
矿床出露的地层由老到新主要有:上石炭统奇尔古斯套组第一岩性段、第二岩性段;上石炭统柳树沟组第一岩性段、第二岩性段。发育构造有3条,F1正断层,北西-南东走向,倾向北东,倾角70°~80°,走向290°,倾向NE;F2右行平移断层,位于矿区中部,走向320°,断距约10m,沿NNW走向横贯整个矿床,为最新一期断裂构造;F3逆断层,沿走向265°向两侧延伸出矿区,倾向SSE,倾角75°~80°,地表表现为第四系洪冲积物掩盖的冲沟。该断层平行矿区含矿蚀变带为主要控矿构造。晚石炭世侵入岩发育,近东西向带状展布,呈岩株状产出。岩石类型主要为钾长花岗岩、花岗闪长岩、(黑云母)二长花岗岩,侵位于上石炭统柳树沟组中。其中钾长花岗岩为后期侵入,接触部位可见二长花岗岩熔融后形成的包体。
3 矿(化)体特征
矿床内主要发育蚀变类型有:绿帘石化、高岭土化、碳酸盐化等,局部零星可见浸染状孔雀石化。共圈定5条SP1~SP5铜矿化蚀变带,特征分述如下:
SP1号铜矿化蚀变带:走向近东西,长940m,宽3~25m。岩石局部呈粉末状。普遍见较强的褐铁矿化、碳酸岩化,局部具孔雀石化,孔雀石化主要赋存于中粗粒钾长花岗岩内。
SP2号铜矿化蚀变带:走向70°,长420m,宽5~8m。岩石局部呈粉末状。普遍见较强的褐铁矿化、碳酸岩化,局部具孔雀石化,孔雀石化主要赋存于中粗粒钾长花岗岩内。
SP3号铜矿化蚀变带:走向70°~105°,长1700 m,宽5~8m。岩石局部呈粉末状。普遍见较强的褐铁矿化、碳酸岩化,局部具孔雀石化,孔雀石化主要赋存于中粗粒钾长花岗岩内。
SP4号铜矿化蚀变带:走向70°~105°,长440m,宽3~5m。岩石局部呈粉末状。普遍见较强的褐铁矿化,碳酸岩化,局部具孔雀石化,孔雀石化主要赋存于中粗粒钾长花岗岩内。
SP5号铜矿化蚀变带:走向70°~105°,长1700 m,宽2~20m。岩石局部呈粉末状。普遍见较强的褐铁矿化、碳酸岩化,局部具孔雀石化,孔雀石化主要赋存于中粗粒钾长花岗岩内。
在这五条矿化蚀变带内共圈定地表矿体7条;深部盲矿体4条。矿体产出部位与断裂构造、岩浆热液运移密切相关,矿体长120~640m,平均厚度2.64m,控制延伸390m,位于矿区中部,其整体产状为176°~196°∠65°~81°。铜矿化带含矿岩性主要为中粗粒钾长花岗岩,岩石局部受构造影响较破碎。其中,L4号矿体为矿床主要矿体,严格受F3逆断层控制,位于断裂构造下盘,脉长约640m,矿脉平均厚度2m,产状较为稳定,倾向173°~196°,倾角81°,最大控制斜深390m;Cu平均品位0.68%,Au平均品位0.18g/t,Ag平均品位2.02g/t。
4 矿床成因探讨
4.1 控矿因素及找矿标志
F3逆断层为矿床的主要控矿构造,是成矿有利地段;地表局部地段发育明显的孔雀石是一个直观的铜矿找矿标志;围岩蚀变时当地表见到在断裂破碎带中有强烈黄铁矿化时(表现为褐铁矿化),其下部就有可能找到工业矿体。
4.2 矿床成因
综合野外及室内地质资料,初步认为矿床的成因应属岩浆期后热液充填交代铜矿床,主要依据如下:
⑴从区域上看,数公里的矿化带明显受区域断裂控制,在此区域断裂带内,岩脉广泛发育,铜矿化点断续出现。这种断裂构造,岩脉群和矿化带在空间上分布的一致性,表明了成矿活动经历了构造变动-岩浆活动-矿化富集,整个热液成矿作用的完整过程。
⑵主矿体产出严格受断裂构造控制,凡在地表经过开采的矿体,都在断层中或断裂构造下盘,岩石具带状构造,一旦岩石中带状构造不发育,矿化现象随即消失。
⑶矿体形态为透镜状,为典型热液矿床形态,矿体的形成具有充填交代的特点,在断层中的矿石为块状矿石,充填作用明显,远离断层则变为浸染状直至矿化完全消失。
⑷矿石具有多种结构构造,发育有块状、浸染状、细脉状、网脉状、团块状等,均属热液矿床典型特征。