俄罗斯后贝加尔地区铜多金属矿床地质特征浅析

2020-03-01郝月磊

西部资源 2020年3期

郝月磊

摘要：俄罗斯铜矿资源丰富，储量位居世界前三。俄罗斯铜矿资源主要集中于诺里尔斯克及靠近中国东北地区的后贝加尔地区，由于地理位置因素，从长远来说其方便我国今后的开发与利用。故该地区资源分布情况及其地质特征资料的掌握是非常重要的，文字以库都明斯克铜多金属矿为例对该地区进行了较为系统的研究。希望对今后该地区的开发利用提供指导。

关键词：俄罗斯；库都明斯克；铜多金属

库都明斯克矿区位于后贝加尔边疆区加济穆尔-扎沃德行政区，加济穆尔-扎沃德区中心区东北方向95km。自20世纪50年代后期，俄罗斯地质人员开始对库都明斯克矿区进行系统的地质研究工作。2005年～2007年贝斯特林矿业公司以及东方地质公司进行了大量的综合勘查工作，根据矿床所处的地层岩性特征、构造位置、围岩蚀变作用、矿物共生组合及金金属矿物的状态，属于变质热液为主的中低温热液充填交代矿床。

1.区域地质

区域属加济穆尔活动带（重力场高值带），为蒙戈洛-奥霍茨克褶皱带的一部分（图1）。加济穆尔区发育加里东褶皱带，受深大断裂和后期不同年代花岗岩侵入改造。

1.1区域地层

区域地层主要为早中晚侏罗世和早白垩统及第四纪地层。

中侏罗统为戈苏达列夫斯克（J1gs）和卡维库钦斯克（J2kv）组的海相砂泥岩岩层，位于波卡亚河河床的南西边缘，为白垩系博尔贾-加济穆尔斯克复背斜残留体，总厚度为1300m。

第四纪沉积层形成河流、河滩、滩地、梯田、溪谷底部和山体斜坡；冲积层为加济穆尔、博沙戈恰、穆利代、博格达季、亚罗迈和其他溪谷的梯田、河漫滩和河床部分，沉积层厚度达到14m。冲积-洪积沉积层的厚度为5m～6m，位于小溪谷底部。广泛发育的坡积平均厚度为2m。

1.2区域构造

区域内的主要构造为近南北走向加济穆尔和布久姆坎斯克断层深大断裂带。断裂带控制复背斜的内部构造，限制了位于中心部分的库特坎斯克短轴向斜的发育。右加济穆尔断层控制了晚白垩纪岩脉带发育。另一个大型的北东断层为亚罗迈斯克逆掩断层，河间隆起超变质褶皱带沿其向寒武纪陆源碳酸盐沉积层移动。北西向博格达季-博沙戈欽斯克断层是重要的岩浆控制构造并控制了布久姆坎斯克复背斜褶皱内的沙赫塔明斯克综合岩体：在库都明斯克-乌舒蒙斯克背斜内在与左加济穆尔断层相交部位发育库都明斯克侵入体，在库都明斯克短轴向斜温金斯克花岗岩类的南东侧翼发育博沙戈钦斯克岩体。

区域内两级褶皱构造中库特坎斯克短轴向斜和从北西方向和南东方向将其包围的库都明斯克-乌舒蒙斯克和奥连托恩-泽连斯克背斜被后期破坏。库特坎斯克短轴向斜位于区域的中央，由耶尔尼琴斯克岩系砂泥岩岩层组成；位于加济穆尔河左岸的库都明斯克-乌舒蒙斯克背斜以别列图伊斯克和贝斯特林斯克岩系的陆源碳酸盐岩石露头为标志。构造密集的核心部分有库都明斯克含矿侵入体和中晚侏罗纪花岗岩类西沃奇坎斯克岩体侵入。以贝斯特林斯克石灰岩露头标志的奥连托恩-泽连斯克背斜断块位于布久姆坎斯克断层的南东部。

1.3区域岩浆岩

温金斯克岩体为晚古生代花岗岩。区域内形成了乌留姆坎斯克高地。温金斯克岩体可分三个相带：第一相带-辉长岩和辉长闪长岩，第二相带为花岗闪长岩、中大粒度的花岗正长岩，第三相带为浅色细粒黑云母花岗岩。

博尔晓沃奇内综合矿体花岗岩类位于亚罗迈-布鲁卡古恰河河床内，形成花岗岩片麻岩隆起的南东侧翼，为中晚侏罗纪形成的硅铝带基岩，该岩体的稀有元素异常不明显。

沙赫塔明斯克花岗闪长斑岩岩体为库都明斯克和博沙戈钦斯克裂隙侵入体，同时在库尔列亚、穆利代和波卡亚河下游形成小的岩株和岩脉。这些岩石具有次火山岩或浅成侵入岩特征，含有明显的斑状构造和典型的混合岩化特征。在岩体的中央部分矿物的结晶达到斑状构造。在库都明斯克侵入体的接触部分寒武纪陆源碳酸盐岩层的花岗岩化、角岩化和矽卡岩化伴随有Au-Cu-Fe成矿的热液过程，Cu、Au、Ag和Mo含量较高；博沙戈钦斯克侵入体岩性为花岗闪长斑岩，特点是没有外接触变质，在花岗闪长斑岩接触带发现有细粒冷凝边，宽度达0.5m；库库利别斯克岩体浅色花岗岩形成了区域西边界附近的西沃奇坎斯克岩体，岩体高度风化，在研究区域内不能描述其特征。

晚侏罗世阶段发育涅尔钦斯科-扎沃茨克综合岩体煌斑岩和粗粒玄武岩岩脉，没有矿化表现；早白垩纪发育图尔金斯克岩系大陆性磨砾层沉积火成岩。岩体下层为含有凝灰质矿物杂质的砾岩、泥质岩和砂岩，上层为含有凝灰砂岩岩层的安山岩熔岩和凝灰岩。早白垩世构造角砾岩位于区域的南东和北部边缘。

2.区域地球物理化学特征

2.1区域地球物理调查

根据研究区内1∶20万布格重力异常图，在普里伊斯克-布久姆坎地区分布有一条重力异常高值带，总体呈近南北向展布，两端均延伸出研究区。该重力异常穿过库都明斯克矿区，研究区处于高重力异常区，与区内矽卡岩带及铜矿床分布相吻合，说明重力异常与本区铜矿化有一定相关性。普里伊斯克-加济穆尔位于异常东侧的重力梯度带。

根据1∶10万航空磁测资料，为一个呈南北向展布，正负相伴的磁异常，普里伊斯克-加济穆尔一带存在强度较大、范围较广的航磁异常，大致分为近南北向分布的三个磁异常带，加济穆尔-扎沃德异常带位于中部，扎沃德-库都明斯克位于东带，库都明斯克-布久姆磁异常地处西带。

2.2区域地球化学特征

研究区1∶5万土壤化探测量成果：区内Cu、Pb、Zn、Au、Sb、Hg元素属极不均匀分布，高值区主要分布在矽卡岩分布区，为含矿地层。地球化学元素异常特征表现为Au、As、Sb、Hg元素异常形成环形带状，而Pb、Zn、Cu形成条带形异常。

3.矿区地质特征

3.1矿区地层

区内地层有：贝斯特林斯克岩系石灰岩、石灰岩质白云岩和下中寒武统耶尔尼琴斯克岩层粉砂岩、砂岩，岩浆岩为中晚侏罗世沙赫塔明斯克侵入体。

贝斯特林斯克岩系石灰岩和白云岩位于矿区东部。石灰岩露头呈南北走向，是库都明斯克-乌舒蒙斯克背斜的核部。耶尔尼琴斯克岩层含有碳酸盐岩石透镜的砂岩和粉砂岩形成背斜西侧翼，在北部矿段的厚度为200m～280m，在南部矿段的厚度在120m～400m或更厚，具由东向西厚度增大特征。

3.2矿区构造

矿床的褶皱和构造发育。对矿体形态具有主要影响的是使库都明斯克乌舒蒙斯克地区背斜构造东侧翼变复杂的紧闭背斜。

北矿段发育的向东趋于平缓的平缓背斜。矿段南部在南北方向沿钻孔对背斜轴进行探查。含矿矽卡岩紧贴背斜穹顶，在封闭部分的厚度最大。库都明斯克河以北的陆源碳酸盐岩层被后期改造。背斜西翼被花岗闪长斑岩破坏，东翼保存的比较好。这里矽卡岩体受褶皱侧翼改造，而背斜轴部已被剥蚀。

矿区内近南北向及北东向断层发育，分别编号为F1、F2。

F1：在南矿段的西侧翼发育，走向南北，倾向东，倾角70°。激发磁化法电场梯度突出。断层靠近石灰岩和粉砂岩接触带，并限制了花岗闪长岩向东部的侵入。

F2：断层为正断层。近东西走向，倾向南，倾角80°。地表由探槽控制，主要为含有小厚度糜棱岩状裂缝的高裂隙宽广带，断层通过探槽及钻孔控制，主要岩性为裂隙密集的矽卡岩。

3.3岩浆岩

库都明斯克花岗闪长斑岩位于区域中部和西部，形态复杂。在区内呈与耶尔尼琴斯克岩层层状褶皱岩层顺层的岩床，产状较缓，厚度在20m～40m，最厚达190m～200m。微斜花岗闪长斑岩体为混合花岗岩，在边缘部分从花岗斑岩向闪长玢岩变化。花岗闪长斑岩成分单一，厚度显著增大，局部呈岩枝。

层状斑岩体影响区内的陆源碳酸盐岩发育矽卡岩化，蚀变矿物为蛇纹石-阳起石-透辉石矽卡岩。也有很多阳起石斜黝帘石矽卡岩。位于库都明斯克河以南矿段的北半部因任涅尔内山南西和北东斜坡，被耶尔尼琴斯克岩层砂泥岩和花岗闪长斑岩覆盖。矽卡岩体在北矿段耶尔尼琴斯克岩层沉积层形成厚度在10m～50m之间的透镜、夹层，而在南部围绕石灰岩和白云岩的下伏砂泥岩形成厚度20m～230m的脉带。整个矽卡岩岩层内透镜状和磁铁矿矽卡岩板状矿体的厚度在2m～50m之间。南部的钻探工作探明了南北方向长1.2km的单一矽卡岩区，平均宽度1km左右。

4.矿体地质

4.1矿体特征

研究区内共圈定出4个矿体，从北向南分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，其中Ⅲ、Ⅳ为研究区主要矿体。

Ⅲ矿体：矿体位于165-167线间，矿体呈层状条带，具分枝复合现象。矿体走向长840m，倾向长328m，走向0°，倾向东，倾角4°～14°。矿体Au品位0g/t～32.90g/t，平均Au品位0.64g/t，品位变化系数95.98%；Ag品位0.03g/t～149g/t，平均Ag品位4.45g/t，品位变化系数142.14%；Cu品位0～ 5.83%，平均品位0.17%，品位变化系数144.09%；Fe品位0.25%～60.54%，平均品位10.80%，品位变化系数85.38%。有用组分分布较均匀；矿体视厚度0m～122.80m，平均视厚度61.59m，厚度变化系数105.45%，厚度较稳定。

Ⅳ矿体：为矿区主矿体之一，分布于153～163线间，矿体呈穹窿状，受背斜控制，有分枝复合现象。矿体走向长1140m，斜长610m，矿体走向0°，总体倾向西，倾角9°～ 31°。矿体Au品位0g/t～4.62g/t，平均Au品位0.19g/t，Au品位变化系数67.10%；Ag品位0.03g/t～144g/t，平均Ag品位1.57g/t，Ag品位变化系数72.43%；Cu品位0%～1.55%，平均品位0.04%，Cu品位变化系数104.23%；Fe品位0.25%～ 54.11%，平均品位4.44%，Fe品位变化系数40.97%。属有用组分分布均匀—较均匀。矿体视厚度5.8m～123.9m，平均视厚度81m，厚度變化系数70.88%，厚度较稳定。

4.2矿石特征

矿床矿石的构造主要为浸染状、脉状和巢状浸染，少量为块状。大部分矿石结构为微粒和细粒构造（0.2mm～ 2mm），但是也有大颗粒存在。

库都明斯克矿床矿物的物质构成的主要特点是原生矿的矿物成分多样，矿石中约有60种金属矿物和30种非金属矿物。主要成矿矿物为磁铁矿、黄铁矿和黄铜矿。决定矿石工业价值的主要矿物为黄铜矿和磁铁矿，偶尔有游离金和银。非金属矿物主要为蛇纹石、透辉石、透闪石-阳起石、碳酸盐和金云母（见图2）。