新疆苏吾鲁克铜矿矿床成因与成矿模式分析唐小东.docx
- 文档编号:26797172
- 上传时间:2023-06-22
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:363.85KB
新疆苏吾鲁克铜矿矿床成因与成矿模式分析唐小东.docx
《新疆苏吾鲁克铜矿矿床成因与成矿模式分析唐小东.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《新疆苏吾鲁克铜矿矿床成因与成矿模式分析唐小东.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
新疆苏吾鲁克铜矿矿床成因与成矿模式分析唐小东
第2卷第2期2011年3月
矿产勘查
MINERALEXPLORATION
Vol.2No.2March,2011
[收稿日期]2010-10-25
[第一作者简介]唐小东,男,1975年生,1999年毕业于桂林工学院,获学士学位,工程师,现主要从事地质矿产勘查工作。
新疆苏吾鲁克铜矿矿床成因与成矿模式分析
唐小东1,乔彦斌2,陈传庆
2
(1.中国冶金地质总局新疆地质勘查院,乌鲁木齐830006;2.有色金属矿产地质调查中心,北京100012)摘
要
苏吾鲁克铜矿位于昆盖山北坡石炭纪铜、金成矿亚带内(Ⅵ2),该矿带内目前发现的铜矿床点13处,主要产于下石炭统乌鲁阿特组和克孜里奇曼组火山岩中。
苏吾鲁克铜矿赋存于下石炭统乌鲁阿特组(C1w)中基性火山岩中,属火山喷发、喷气沉积铜矿床。
通过2009年地质找矿工作,共圈出了8条矿体,规模较大的矿体主要有3条。
文章通过对矿体特征,矿石物质组分、结构,围岩蚀变,矿质来源分析,探讨了苏吾鲁克铜矿矿床成因并建立了该矿床的成矿模式。
关键词
苏吾鲁克铜矿床
矿床成因
成矿模式
新疆
中图分类号:
P618.41;P611
文献标识码:
A
文章编号:
1674-7801(2011)02-0120-06
0引言
苏吾鲁克铜矿区行政区划隶属新疆乌恰县奥依
塔克镇管辖,地理坐标:
E:
75ʎ14'00ᵡ,N:
39ʎ05'00ᵡ,矿区东距314国道28km,矿区有简易公路可与314
国道相连,交通条件较好。
2009年完成了普查工作,属市场投资项目,前人未在此开展系统的地质找
矿工作[1]
。
苏吾鲁克铜矿位于昆盖山北坡石炭纪铜、金成矿亚带内(Ⅵ2),该矿带呈北西西向不规则带状,长
约190km,宽320km,面积约1300km2。
该带向西延入国外,与塔吉克斯坦苏尔哈布—西巴达赫尚
铜金成矿带相连。
该矿带内目前发现的铜矿床点13处,主要产于下石炭统乌鲁阿特组和克孜里奇曼组火山岩中。
苏吾鲁克铜矿区出露地层主要为下石炭统乌鲁阿特组(C1w)中基性火山岩。
2008—2009年地质工作定为小—中型规模铜矿床,目前矿区已发现铜矿体达到8条,规模较大的有3条,经过深部工程验证的铜矿体为Ⅱ号铜矿体,深部100150m矿体连续性较好,具有较大的找矿前景。
昆仑山链位于著名的中央造山带西段,绵延2000多千米,是一条复合型造山带,经历了复杂的
地质构造演化
[9]
。
活动大陆边缘海相火山岩-盆
地流体成矿系统,形成于板块汇聚边缘早期(弧间或弧后)拉张环境。
该成矿系统以形成块状硫化物矿床为特征[10]
。
苏吾鲁克铜矿所处之昆盖山—恰尔隆地区,
晚古生代发生大陆边缘裂陷作用,并在其西部发生强烈的火山喷发,而在东侧以厚层碎屑岩沉积为主,
形成了发育不对称的双峰式火山岩。
昆盖山地区—盖孜地区石炭纪火山沉积岩中广泛发育有铜矿化,
包括萨洛依、古鲁滚涅克等,矿化范围较广[11]。
1
矿区地质
1.1
地层
矿区出露地层主要为下石炭统乌鲁阿特组
(C1w),岩性为厚层的基性火山岩夹少量正常沉积的细碎屑岩和碳酸盐岩,其岩石类型为细碧岩、角斑岩,间夹酸性凝灰岩、石英角斑岩和海相结晶灰岩,其中细碧岩为矿区含矿围岩(图1)。
1.2构造
区内不同级次的构造对矿化层及矿体的空间定位起到一定的作用,区内有两条SWW向的断裂构
21
①新疆乌恰县苏吾鲁克铜矿床普查报告,
2009
。
图1苏吾鲁克铜矿区地质简图(据中国冶金地质总局新疆地质勘查院,
2009)1—坡积物;2—河谷冲积物;3—火山角砾岩;4—辉长岩;5—结晶灰岩;6—石英角斑岩;7—片理化细碧岩;8—细碧岩;9—褐铁矿化细碧岩;10—铜矿体
造,三级小构造较发育,包括不同方向的小断层或节
理、小褶曲等,这些构造对局部矿体的形态、产状的变化起到了一定的控制作用。
1.3岩浆岩
矿区出露岩浆岩主要为辉长岩,以岩脉形式产
出,规模较小。
2矿床地质特征
苏吾鲁克铜矿现有工程共圈定铜矿体8条,其中规模较大的有3条(图1),编号分别为Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅲ-1,铜矿体赋存于下石炭统乌鲁阿特组基性火山岩中,围岩以细碧岩为主。
2.1矿体地质
①
Ⅰ-1号铜矿体位于矿区东南部,其走向200ʎ,
倾向北西,倾角75ʎ。
矿体地表出露长80m,见两层矿,第一层见矿厚度4.0m平均品位0.67%,第二层见矿厚度5.0m平均品位1.79%,矿体沿走向呈脉状分布,矿石中孔雀石化、
铜蓝现象普遍,黄铜矿呈星点状分布。
Ⅱ-1号铜矿体位于Ⅰ-1号矿体西
北部,走向190ʎ,倾向北西,倾角60ʎ。
矿体地表出露长145m,见矿厚度11.0m,见矿深度延倾向230m,平均品位0.52%。
矿体氧化带深度为90m,深部矿石以黄铜矿为主,其顶底板围岩为细碧岩。
Ⅲ-1号铜矿体位于矿区东南部,矿体走向210ʎ,倾向南东,倾角20ʎ。
矿体地表出露长100m,地表矿化不均匀,见矿厚度3.0m,平均品位0.55%。
2.2矿石物质组分
本矿区脉石矿物为绿帘石、绿泥石、石英、碳酸
岩,次生矿物为褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿、铜蓝、黄钾铁钒等。
金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿,其次为斑铜矿、镜铁矿、磁铁矿。
黄铁矿分布最为普遍,呈他形粒状,常以连晶产出,粒度0.021.87mm。
含量变化较大,在矿化岩石中多呈稀疏浸染状分布,裂隙发育处呈浸染状、稠密浸染状、网脉状,局部地段出现稠密浸染状。
黄铜矿呈他形粒状,粒度为0.022.10mm,分
1
21第2卷第2期唐小东等:
新疆苏吾鲁克铜矿矿床成因与成矿模式分析
布不均匀,在矿体中一般呈浸染状、细脉状产出,常
与黄铁矿、
斑铜矿共生。
铜矿石中主要有益组分为Cu,因Pb、
Zn元素含量不到0.2%,成为有害元素,即铜矿石中的有害元
素为:
Pb、Zn、Mg、Bi、As,而其含量极低不足以影响
矿石的加工技术性能(表1),不必要单独进行选矿,全矿区Cu平均品位0.79%
。
图2苏吾鲁克铜矿区12号勘探线地质剖面简图
(据中国冶金地质总局新疆地质勘查院,2009)
1—河谷冲积物;2—细碧岩;3—褐铁矿化细碧岩;4—黄铁矿化细碧岩;5—铜矿体;6—钻孔及编号;7—铜平均品位/铜矿体厚度
表1
苏吾鲁克铜矿区矿石光谱分析结果表
ωB/10
-6
CoZnAgSnMoVPbCuMnAsBiSb30.24.338.12.23.111276.4>10000.0315.20.10.9210
9.82
49.9
2.0
3.2
28.3
13.2
>1000
0.05
170
0.38
5.2
有色地勘局测试分析中心,
2009。
2
21
2.3矿石结构、构造
矿石结构主要有他形粒状结构,其次为半自形
粒状结构。
他形粒状结构见于各类矿石中,表现为黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿呈现他形粒状。
半自形粒状结构见网脉状矿石中,黄铁矿、磁铁矿呈现半自型晶。
矿石构造主要为网脉状构造、细脉状构造、浸染状构造、团块状构造。
2.4围岩蚀变
苏吾鲁克铜矿近矿围岩细碧岩、角斑岩均发生
了明显的蚀变。
主要蚀变类型有绿帘石化、绿泥石化、
黄铁矿化、硅化和碳酸岩化。
绿帘石化分布范围较大,多呈他形不等粒集合体状不均匀分布。
黄铁矿化在围岩中广泛发育,黄铁矿多呈他形至半自形粒状,呈浸染状分布,局部呈团块状集合体。
黄铁矿在地表发生次生蚀变,氧化成为褐铁矿、黄钾铁钒。
在黄铁矿聚集处往往会形成铁帽。
硅化和碳酸岩化多呈他形微晶至细晶分布在铜矿体底板岩石中,主要以变晶形式产出,少量呈脉状出现。
上述蚀变具有共存叠加的特征,由远至近矿,围岩蚀变依次为绿帘石化+黄铁矿化—强黄铁矿化+硅化+碳酸岩化+绿泥石化。
硅化、碳酸岩化和强黄铁矿化与铜矿化关系最为密切,它们与次生的褐铁矿化作为本区重要的找矿标志。
2.5矿质来源
成矿物质可能来源有2种:
一种是含矿火山岩
系及下伏基底物质的淋滤;另一种是深部岩浆房挥
发份的直接释放[7]
。
从收集邻近矿区萨洛依铜矿区[6]、上其汗铜矿区[5]、大勒大铜矿区资料分析来
看,以火山岩为主岩的块状硫化物矿床中硫有两个主要来源,即还原海水硫酸盐和岩浆硫。
后者硫可以直接来源岩浆射气和从火山岩中淋滤出来。
含铜矿块状硫化物的原生矿化是以H2S为主的热液流体与海底附近冷海水混合时发生的。
在混合期间海水硫酸盐和H2S热液之间没有发生硫同位素交换(表2)。
H2S中的硫明显地含有岩石中硫化物和海
水硫酸盐产生的硫化物复杂来源[2]
。
矿石中(资料来源于萨洛依、阿克塔什、大勒
大、卡斯卡苏)铅同位素特征表明,本区既有异常铅
也有正常铅。
铅同位素测定结果在铅构造模式图
上,
一部分位于造山带增长曲线以上,表明矿床中的幔源铅已受到大陆地壳铅的污染(图3)
。
图3
206
Pb/204Pb-207Pb/204Pb图
1—阿克塔什铜矿;2—上其汗铜矿;3—萨洛依铜矿
与苏吾鲁克铜矿属同一成矿带上的萨洛依铜矿区1995年采集硫同位素样品3件(表2)。
矿石中
硫化物的硫同位素组成范围很窄,δ34
S为4.56ɢ
5.53ɢ,平均值为4.95ɢ。
,其中2个黄铁矿δ34
S为4.56ɢ5.53ɢ,平均值为5.05ɢ;1个黄铁矿δ34S为4.77ɢ,矿石硫同位素组成与本区其他块状硫化
物矿床相似。
表2
萨洛依铜矿铜矿石硫同位素组成(CDT)
样号采样位置矿石类型测定矿物δ34S/ɢ96B50M2矿体上部浸染状黄铁矿黄铁矿5.5396B50M2矿体上部浸染状铜矿石黄铜矿4.7596B44
M4矿体
浸染状铜矿石
黄铁矿
4.56
中国地质科学院同位素地质研究与测试中心测试,
1996[3]。
2个黄铁矿样品的铅同位素组成为206Pb/204Pb
为17.96818.131,207Pb/
204
Pb为15.58715.609,208
Pb/204Pb为38.08338.284(表3)。
φ值年龄小于地层年龄,为异常铅。
μ值为8.9448.969,ω值为36.34036.433,
Th/U为4.304。
在206Pb/204Pb-207Pb/204
Pb铅同位素演化图解(图3)中,2个黄铁矿样品点投影在造山带铅演化曲线
附近。
根据上述特征,认为矿石铅来源为深部,并受到上地壳污染。
3
21
表3
铜矿区铅同位素组成
样品号采样位置测定矿物铅同位素组成
206
Pb/204Pb
207
Pb/204Pb
208
Pb/204Pb
μωThUφ值96B50M2矿体上部黄铁矿17.96815.58738.0838.94436.3404.0340.6111396B44
M4矿体
黄铁矿
18.131
15.609
38.284
8.969
36.443
4.034
0.60233
中国地质科学院同位素地质研究与测试中心测试,
1996
。
图4苏吾鲁克铜矿床模式图
1—酸性熔岩;2—酸性火山碎屑岩;3—基性熔岩;4—基性火山碎屑岩;5—火山粗碎屑岩;6—热卤水卸载硫化物沉积层位
3苏吾鲁克铜矿矿床成因及成矿模式
通过上述资料分析可知,苏吾鲁克铜矿及其成
矿带上的铜矿点成矿物质来源具有同一特点,那就是成矿物质多来源特征,岩浆来源的物质可能对部
分块状硫化物矿床的成矿有重要作用[8]
。
单阶段模式年龄与赋矿地层时代的一致性,
表明矿床中的金属可能来自地幔或深部地壳,通过火山作用而带入地表,而所发现的矿床放射性成因铅较高的特征,又表明成矿溶液从上部地壳获得了成矿物质,这些物质可能与基底岩石有关
[4]
。
δ34S的特征表明,矿床中除一部分硫可能来自火山岩、海水硫酸盐外,也有可能通过岩浆热液直接提供。
苏吾鲁克铜矿赋存围岩属细碧角斑岩系,层位稳定,属细碧角斑岩系黄铁矿型铜矿。
基于矿质多来源、多阶段、赋矿层位受一定岩性控制,因此本次研究认为矿床成因为火山喷发、喷气沉积型铜矿床,从矿床成因分析来看,苏吾鲁克铜矿成矿模式建立基于如下4点因素:
(1)考虑成矿物质多来源、多阶段、赋矿层位稳定;
(2)强调火山喷发、喷气沉积作用;(3)注意基底岩石、容矿岩石、上覆岩层等岩性对成矿的影响;
(4)突出成矿环境与矿床、矿床之间内在联系性。
模式图(图4)结构从上至下由6层构成:
①海水;②上部火山喷发沉积物;③含矿层位;④下部火山沉积物;⑤底部火山沉积岩系;⑥基底变质岩系。
其中火山机构包括火山机构的隐伏喷口与管道、分支机构喷口与管道(含次火山岩体)、晚期火山喷发管道与管口。
生长性断裂系统可能受区域深大断裂与火山活动引发,控制着海槽低级次盆地的分布(含陷落破火山口洼地)及深层热卤水的参与。
热流体由原生水、岩浆水、海水三者组成,矿质来源
4
21矿产勘查2011年
第2卷第2期唐小东等:
新疆苏吾鲁克铜矿矿床成因与成矿模式分析[6]孙海田,李纯杰,等.新疆昆仑式火山岩型块状硫化物铜矿床J].矿床地质,2004,23
(1):
82-92.及成矿地质环境[[7]安伟,曹志敏,等.古代与现代火山成因块状硫化物矿床研于岩浆及相应的火山沉积层。
参考文献[1]唐小东,陈传庆,等箸.新疆乌恰县苏吾鲁克铜矿普查报告[R].乌鲁木齐:
中国冶金地质总局新疆地质勘查院,2009.[2]黄崇轲,白2001.版社,[3]贾群子,李文明,等.西昆仑块状硫化物矿床成矿条件和成矿M].北京:
地质出版社,1999.预测[[4]宋叔和,康永孚,等.中国矿床(上册)[M].北京:
地质出版1989.社,[5]匡文龙,刘继顺,朱自强.西昆仑上其汗地区块状硫化物矿床J].矿物岩石地球化学通,2003,22
(1):
42的区域成矿条件[-46.冶,等.中国铜矿床(下册)[M].北京:
地质出J].地球科学进展,2003,18(5):
773-782.究进展[[8]戴宝章,赵葵东,等.现代海底热液活动与块状硫化物矿床成J].矿物岩石地球化学通报,2004,23(3):
246-因研究进展[254.[9]姜耀辉,.芮行健,等.西昆仑山构造格架与成矿堆积环境[J]2001,22
(1):
1-11.火山地质与矿产,[10]张连昌,夏斌,等.新疆晚古生代大陆边缘成矿系统与成.岩石学报,2006,22(5):
1387-1398.矿区带初步探讨[J][11]祝新友,汪东波,王书来.新疆西昆仑地区大型铜矿成矿条2000,36(5):
42-46.件分析.地质与勘探,ThegenesisofmineraldepositandmetallogenicmodelanalysisofSuwulukecopperoredepositTANGXiao-dong1,QIAOYan-bin2,CHENChuan-qing2(1.XinjiangInstituteofExploration,ChinaMetallurgicalGeologyBureau,Urumchi830006;2.ChinaGeologicalSurveyofNonferrousMetalsResource,Beijing100012)Abstract:
SuwulukecopperoredepositislocatedatCu-Ausub-metallogenicbelt(Ⅵ2)ofcarboniferoussystemofthenorthoftheKungaimountain,where13coppermineraloccurrenceshavebeendiscovered.MostofthemarehostedinWuluatGroupandKzirichimanGroup'svolcanicrockoflowercarboniferousseries.SuwulukeVMS-typecopperoredeposit,ishostedinWuluatGroup(C1w)intermediate-basicvolcanicrock.Total8orebodies,including3mainorebodieswerediscovered.Inthispaper,authorsdiscussedthegenesisofmineraldepositandmetallogenicmodelofSuwulukecopperoredepositonthebasisofcharacteristicsoforebodies,compositionofore,orestructure,alteration,sourceofore-formingmaterials.Keywords:
Suwulukecopperoredeposit;genesisoforedeposit;metallogenicmodel;Xinjiang125
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 新疆 铜矿 矿床 成因 成矿 模式 分析 唐小东