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关于黑沟铜矿床地质特征矿床成因探讨

2016-04-14胡力升

地球 2016年8期
关键词:岩性矿床砂岩

■胡力升

(新疆地矿局第二区域地质调查大队新疆昌吉831100)

关于黑沟铜矿床地质特征矿床成因探讨

■胡力升

(新疆地矿局第二区域地质调查大队新疆昌吉831100)

通过综合分析黑沟铜矿床地质特征,认为该矿床具有沉积、热液型特征,矿床与构造也有着直接联系,并至少经历了沉积-成岩期、混合热液叠加改造期、成矿后改造期构造活动,所以该矿床为沉积-热液叠加改造型矿床。

黑沟铜矿床地质特征矿床成因

1 区域地质概况

矿区位于北天山优地槽褶皱区、黑沟—坚霍腊褶皱带南部,岩石类型比较简单。出露地层为中石炭统祁家沟组下亚组(C2qa)和上亚组(C2qa),在沟谷、山脚地带为第四系冲积、洪积的砾石和砂土。黑沟铜矿床赋存于中石炭统祁家沟组下亚组(C2qa)第四岩性段(C2qa-4)岩性为灰色砾岩、灰黄色砾岩、硬砂岩、粗砂岩夹薄层粉砂岩,其外段中顺层侵入的辉绿岩特别发育,厚度比较大,含矿岩石为砂岩、粉砂岩。

矿区构造上属于博格多复式背斜的南翼,柴窝铺断陷的北侧,属“S”型构造的内弧地段。凤凰泉构造带位于工作区东北角,包括凤凰泉地段及阿克苏沟的西侧。该构造带中一条较大的断裂通过凤凰泉,呈北西—南东走向,北西端倾向北东,南东端倾向南西,倾角为40°~50°,为一麻花状压扭性断裂。在断裂的上下盘分布着呈“入”字型的分支断裂,而铜矿化则赋存在分支断裂中。

2 矿区地质特征

矿区出露的地层有中石炭统祁家沟组下亚组(C2qa)和上亚组(C2qb)的地层以及第四系冲积、洪积砾石和砂土,主要岩性为细砂岩、粉砂岩、岩屑凝)灰岩、辉绿岩、玄武岩。矿区岩浆岩和断裂构造均较发育。

2.1地层

矿区出露的地层为中石炭统祁家沟组下亚组第三岩性段(C2qa-3),分布在矿区东北角,面积很小,主要岩性为变质细砂岩、硬砂岩,呈不均匀互层;第四岩性段(C2qa-4)分布在矿区东北部和西部,面积占矿区面积的1/3以上,主要岩性为灰色变质砂岩、硬砂岩夹石英长石砂岩、中粗粒砂岩。铜矿床产于此岩性段的中细粒砂岩(ds)中;第五岩性段(C2qa-5)分布在矿区中部和西南部,面积占矿区面积的1/3,岩性为灰色岩屑凝灰岩和黑色、青灰色粉砂岩;中石炭统祁家沟组上亚组的第一岩性段(C2qb-1)分布在矿区中南部,面积很小,主要成分为灰-灰褐色粗、巨砾硬砂岩和粉砂岩。

2.2构造

矿区位于凤凰泉构造带上,矿区内有3条主断层,编号分别为F1、F2和F3,这3条断层走向为西北—南南东,倾向北东,倾角为70°~80°,跟地层产状基本一致。此外还有3条后期的断层,编号分别为F4、F5、F6,地层走向与F4、F5、F6断层走向夹角近90°,对地层和矿体有一定的破坏作用。该区铜矿产与构造有密切的关系,铜矿体赋存在F1、F2、F3断层之间的岩石中。

岩浆岩区内岩浆岩普遍发育,主要岩石为辉绿岩(βυ),为全区主要岩性之一,规模大小不等,厚度约200m,延长几百米到数千米,薄层约几米到数十米,延长数十米到几百米。厚层者基本为顺层侵入的岩床状侵入体,薄层者一般为岩脉状斜交层理的侵入体。

3 矿床地质特征

(1)矿体地质特征。矿化带分布在矿区东北部,长度为2000m,宽20~200m,全矿区圈定了30条矿体,其中7条是盲矿体。所有矿体产于灰、灰绿色中细粒砂岩(ds)中,矿体呈层状,有些矿体出现分支。矿体产状与地层和构造产状基本一致。规模较大的有L1、L2矿体。L1矿体在F2断层的北部沿着F2断层分布,出露长度为1247m,矿体厚度在走向上有西北端厚、东南端薄的特点,沿倾向厚度有由厚变薄的趋势,矿体的空间延展较稳定,连续性好,矿体厚度亦较稳定(0.56~23.29m),控制的倾斜深度有310m,倾向东北,矿体的产状稳定,倾角为75°~80°。矿体厚度与矿体铜品位具有同消长的趋势,矿体近地表是铜矿化为主,深部为铜锌矿为主,铜品位为0.27%~4.04%,锌品位为0.65%~3.08%。L2矿体分布在L1矿体东部,呈层状分布。地表长度为721m,矿体厚度在走向上有中部厚、两端薄的特点,沿倾向厚度有由厚变薄的趋势,矿体的空间延展较稳定,连续性好,矿体厚度亦较稳定(2.8~12.3m),倾向为40°,倾角为73°~76°,控制的倾斜深度有182m。矿体厚度与矿体铜品位具有同消长的趋势。矿体近地表是铜矿化为主,深部为铜锌矿为主,Cu品位为0.23%~2.13%,Cu平均品位为 0.85%,Zn平均品位为1.46%。

(2)矿石结构构造。矿石构造主要有细脉状、浸染状、薄膜状、网脉状。矿石结构以他形、半自形粒状结构和块状结构为主。

(3)围岩蚀变。围岩蚀变较强,主要为绿泥石化、硅化、碳酸盐化、阳起石化。矿区东北部构造带中除了可见绿泥石化、硅化、碳酸盐化外,在构造带上下盘砂岩、粉砂岩中还可见黄铁矿化、褐铁矿化、孔雀石化。

4 成因探讨

总体来看,该矿床矿体受断层控制明显,均产于构造带的次一级断裂两侧,矿石具强弱程度不同的孔雀石化蚀变,孔雀石呈薄膜状、斑点状,矿体中局部可见小石英团块或细小的石英脉分布。从各矿体矿化情况来看,矿床有上铜下铜锌分带特征。砂岩中黄铜矿一部分呈浸染状分布于砂粒间,一部分呈平行的脉状分布,脉内与黄铜矿镶嵌共生了较多闪锌矿。一些闪锌矿成网状微脉充填裂隙,闪锌矿微脉也被晚期微粒黄铜矿脉包绕,密切共生。早期黄铜矿脉内见黄铁矿,闪锌矿脉内裂隙充填少量黄铁矿。

5 结语

经过矿区的普查工作,查明了该矿床明显受NW向构造控制,矿体具有上铜下锌的分带特征,并至少经历了3次成岩成矿作用,即沉积-成岩期,混合热液-叠加改造期和成矿后改造期,和前人的认识明显不同。根据本矿床的地质特征和控矿因素,本次工作将该矿床厘定为沉积-热液叠加改造型铜多金属矿床。但是由于矿床为新探明矿床,还需要详细的矿床学工作进一步论证。

[1]刘德权,唐延龄,周汝洪.中国新疆铜矿床和镍矿床[M].北京:地质出版社,2012.

[2]陈毓川,刘德权,唐延龄,等.中国天山矿床及成矿体系 [M].北京:地质出 版社2012.

P611[文献码] B

1000-405X(2016)-8-13-1

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