西准噶尔地区锡伯铜矿区地质特征及成矿潜力分析_张雅芳.pdf

2023年第1期新 疆 有 色 金 属西准噶尔地区锡伯铜矿区地质特征及成矿潜力分析张雅芳1柳献军2，3王威2，3邢春辉1（1.新疆地质矿产科技开发有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830000；2.新疆维吾尔自治区人民政府国家305项目办公室，新疆乌鲁木齐 830000；3.新疆自然资源与生态环境研究中心，新疆乌鲁木齐 830000）摘要：西准地区铜矿成矿地质条件优越，潜力巨大。通过初步找矿工作，在锡伯铜矿区内，圈定地球化学单元素异常47个，综合异常4个；并进行了异常查证，圈定一条1条长约800米，宽10-40米铜矿化带及一条走向北东南西向，长350，宽26米的铜矿体。锡伯铜矿区地质特征及物化探成果反映该区具有寻找火山岩型铜矿的潜力，指明了下一步工作的方向。关键词：西准噶尔；铜矿；地球化学；激电新疆西准噶尔地区锡伯铜矿处于哈萨克斯坦准噶尔板块与西伯利亚板块交汇处，是我国中亚成矿带的关键部位1、2，西准地区铜矿成矿地质条件优越，潜力巨大3-6。锡伯铜矿点“十二五”国家科技支撑计划课题 塔尔巴哈台-萨吾尔大型矿床找矿靶区优选与评价 时新发现铜矿，对该矿床的地质特征、矿物质来源、矿床成因等进行了初步研究，为火山岩型铜矿床，并取得一系列新认识，对新疆西准地区铜矿找矿勘查工作提供了重要支撑。1 区域地质特征锡伯铜矿区位于北疆兴安地层大区，北疆地层区，北准噶尔地层分区的额敏-伊吾地层小区地层小区。大地构造位于哈萨克斯坦板块与古亚洲洋的交汇地区，中亚造山带中西部，发育大面积的安第斯型岩浆弧、岛弧、增生楔、蛇绿岩片和微地块，组成了一个大型的增生活动大陆边缘序列的多岛古地理环境。成矿带划分属谢米斯台（复合岛弧带）Cu-Fe-Au-W-Mo-U-煤-硫铁成矿带。区域地质构造复杂，地层岩性多变，岩浆活动频繁，成矿条件优越。2 矿区特征（1）地层锡伯铜矿区出露地层主要为下二叠统哈尔加乌组（P1h）、中二叠统卡拉岗组（P2k）（图1）。下二叠统哈尔加乌组（P1h）主要分布在矿区的南部，岩性为上部灰绿、紫灰色玄武玢岩、拉斑玄武岩为主，相变有中基性熔岩、角砾熔岩、火山角砾岩、熔凝灰岩，下部灰绿、紫灰色玄武玢岩、拉斑玄武岩为主，相变中基性熔岩、熔凝灰岩、火山角砾岩。该组整体上是一套破火山口-火山口河湖相环境的溢流相火山岩组合，玄武岩年龄251.2Ma/K-Ar，铜矿化发育，构造古地理环境为裂谷中心。中二叠统卡拉岗组（P2k）主要分布在矿区北部，陆相火山岩岩性主要为一套安山岩、英安岩、安山质凝灰岩、英安质凝灰岩和霏细岩。是一套破火山口-火山口河湖相环境的溢流相火山岩组合。Ar40/Ar39全熔年龄：249.22.2Ma，246.21.0 Ma，与下覆地层下二叠统哈尔加乌组（P1h）断层接触，构造古地理环境为裂谷中心。（2）构造矿区发育两条北西、南东向断裂F1、F2，F1为北西向断裂，是下二叠统哈尔加乌组（P1h）、中二叠统卡拉岗组（P2k）的分界断裂，也是矿区主成矿断裂，严格控制以Cu元素为主成矿元素的化探异常分布，F2北东向断裂为F1断裂的次级断裂。（3）侵入岩区内侵入岩主要为华力西中期细晶花岗岩（）。出露在预查区的东部，规模不大，呈北西向不规则条带状分布。（4）矿区地球化学特征元素分布特征根据水系沉积物样品分析结果显示（表1），锡伯区内的Au、Mo元素与新疆北部区域背景值对比明显的偏高，Cu、As、Bi、Ni 元素相对偏高。Ag、Pb、Zn、项目资助：自治区重点研发计划新疆和田县超大型锂铍铷矿床成因及资源综合利用研究项目。第一作者简介：张雅芳（1982-），女，新疆乌鲁木齐人，中国地质大学（北京），资源勘查专业，主要从事地质矿产勘查工作。DOI:10.16206/ki.65-1136/tg.2023.01.00382023年第1期新 疆 有 色 金 属Sb、W、Sn、Co、Cr元素相对偏低。与准噶尔区背景值对比，Au、Mo元素仍明显偏高，As、Bi、Ni、W、Cr元素相对偏高，其他元素偏低或显著偏低。Cu与Cr、Ni、Co、Zn相关性最好，其相关系数达0.797以上，其次为As和Sb，Ag和Sn两组元素相关性较好，相关系数在0.440.68之间。但在地球化学图或异常图，Au与Ag、As、Sb元素套合相对较好。表1区域背景值对比表元素AuAgCuPbZnAsSbWMoSnBiNiCoCr新疆北部背景值0.9469.7528.5217.2675.448.760.571.410.932.290.2624.513.0851.44准噶尔背景值0.8766.8838.3514.0787.125.310.611.011.1420.1819.8215.1945.05锡伯工区1.85034.3611.3260.999.020.491.131.731.550.331.5812.8750.78元素在空间上严格受构造和地层控制。Cu元素异常规模较大，强度较高。孔雀石化较强烈，伴生元素有Zn、Cr、Ni、Co等，相互间套和较好；Au的分布在区内表现一定的专属性，其高背景和异常几乎全部分布于卡拉岗组霏细岩内，严格受脉岩控制，与 Ag元素共生，并具有相同的分布趋势。因此，区内Au、Mo、Cu、As、Bi、Ni元素具有较好的背景特征，Au、Mo、Cu元素具良好的富集趋势。矿区综合异常特征矿区共圈定单元素异常47个，综合异常4个（图1）。HS1HS4号异常主要是与Au、Sb、As低温元素有关的异常，HS5号异常是以Cu元素为主成矿元素的异常，主要受中基性火山岩控制。分布在矿化区南部，规模较大，富集系数较高，浓度分带明显，地表可见孔雀石化较强，伴生元素有Zn、Cr、Ni、Co等，相互间套和较好。元素组合主要为Cu、Zn、Ag、Cr、Ni、Co（图2）。Cu、Cr、Ni、Co元素套合较好，具有二级浓度分带，异常面积大。该异常主要分布于下二叠统哈尔加乌组（P1h）玄武岩、安山岩、英安岩中，孔雀石化强烈。异常面积为1.04Km2，元素组合复杂，Cu平均值为 102.9810-6、138.9510-6，极大值为 133.30图1锡伯区地质简图及物化探综合异常图92023年第1期新 疆 有 色 金 属10-6、177.110-6（表2）；Zn平均值100.710-6，极大值为113.010-6；Cu元素异常面积大。Cr平均值151.110-6、极大值为 188.710-6；Ni 平均值 106.1910-6、极大值为 145.810-6，Co 平均值 33.810-6、极大值为33.010-6，Cr、Ni、Co元素套合较好。由于Cu元素异常面积大，且成矿地质条件有利，是寻找火山岩型铜矿的有利地段。（5）矿体地质特征通过1:1万填图和1 2万土壤（岩屑）测量，在矿区南部HS-5号异常内圈定出了1条长约800米，宽10-40米铜矿化带，走向近东西向，矿化带内局部地段矿化较为明显，铜矿化以薄膜状为主，偶见零星浸染状，赋矿岩石为下二叠统哈尔加乌组（P1h）火山岩，光谱样分析铜含量在1000-4000ppm。异常编号Cu-2Cu-3Zn-4Zn-6Ag-4Cr-1Cr-2Ni-1Ni-2Ni-3Co-1Co-2异常下限8010-68010-69010-69010-60.0810-612010-612010-68010-68010-68010-63010-63010-6异常点数6个2个1个2个1个7个1个9个1个1个1个1个异常面积0.550.110.090.140.100.560.060.680.090.040.130.04异常均值102.9810-6138.9510-696.1010-6103.0010-60.0910-6145.7910-6188.7010-6104.6210-6129.1010-697.4010-633.9010-633.7010-6异常极大值133.3010-6177.1010-696.1010-6113.0010-60.0910-6181.9010-6188.7010-6145.8010-6129.1010-697.4010-633.9010-633.7010-6异常衬度1.291.741.071.141.091.211.571.311.611.221.131.12异常NAP0.710.190.090.160.100.680.100.890.140.050.150.05表2HS-5异常特征表图2HS-5综合异常剖析图102023年第1期新 疆 有 色 金 属矿区圈出一条走向北东南西向，长350米，宽26米的铜矿体，赋矿岩石为上石炭统哈儿加乌组杏仁状玄武岩，矿体南倾，铜平均品位0.87，最高品位2.23，围岩为浅绿色安山岩，矿石矿物主要为黄铜矿、磁黄铁矿、磁铁矿；脉石矿物为长石、辉石、角闪石。矿石构造主要为侵染状、团斑状，自形半自形粒状结构。矿体蚀变孔雀石化、绿泥石化，围岩蚀变绿泥石化图3。物性测量结果显示，锡伯铜矿区灰黑色玄武岩极化率较高，几何平均值达到5.41%；灰黑色安山岩电阻率较低，几何平均值7277m，总体来看锡伯预查区岩性电阻率都较高。由物性参数推测锡伯区高极化异常应该与玄武岩有关。锡伯铜矿区及外围激电中梯共圈定6个异常，其中Jx-1、Jx-2、Jx-3和Jx-6为高阻高极化，Jx-4和Jx-5则呈低阻高极化（图4、图5）。区内最好的激电异常为Jx-1异常，长约800米，宽约100170米，其位于矿化带西北，呈不规则条带状，其长轴方向与断层构造和矿（化）带延伸方向一致。Jx-3极化率强度和电阻率强度都较高，分别到达3.6%、1400m，实地异常检查，该异常对应的是中二叠统卡拉岗组，岩性主要为英安岩、安山岩。Jx-1、Jx-2、Jx-6这3处异常电阻率相对较弱，实地异常检查3处异常均为下二叠统哈儿加乌组，岩性主要为玄武岩、安山岩，且有不同程度的第四系残坡积物。Jx-4和Jx-5这两处异常呈低阻高极化，实地异常检查对应岩性为玄武岩。图3锡箔铜矿区矿石照片图4锡伯预查区极化率等值线平面图112023年第1期新 疆 有 色 金 属3 结论及成矿潜力分析锡伯铜矿区位于属谢米斯台（复合岛弧带）Cu-Fe-Au-W-Mo-U-煤-硫铁成矿带内，该成矿带内分布有多个与火山岩块状硫化物（VMS）矿床和中酸性侵入岩有关的热液型金矿、铜矿，如阿拉木强铜矿、扎河坝金铜矿、双墩子铜矿、强拉吉尔铜钼矿。锡伯铜矿区从地球化学特征来看，具有CuZnAg的组合特征；矿化蚀变专属性强，仅分布于玄武岩中，并且探槽揭露中也发现侵染状、团斑状原生黄铜矿，具有典型火山岩块状硫化物（VMS）矿床的特征；物探测量成果也显示在地表已知矿（化）体的下倾方向有连续串珠状的低阻高极化异常显示，表明矿体下倾方向有块状硫化物存在。从区域上分析，矿区位于阿拉木强火山岩块状硫化物铜矿西南约45千米处，通过对阿拉木强铜矿的成矿地质条件对比分析研究，以及采集矿石样品分析比对，研究发现二者成矿地质构造条件极为相似，赋矿岩石也均为玄武岩，因此锡伯铜矿区具有寻找与阿拉木强铜矿相类似的火山岩型块状硫化物铜矿的潜力。参考文献:1 严镜.新疆西准噶尔加甫沙尔苏花岗岩研究D.长安大学，2012.2王志宏.西准噶尔晚古生代成矿构造体系研究D.中国地质科学院，2012.3郑晓丹.西准噶尔地区主要铜矿床的矿床特征J.世界有色金属，2019（02）:221-223.4刘朕语，陈光旭.西准噶尔地区主要金属矿床概论J.世界有色金属，2018（04）:163-165.5申萍，周涛发，袁峰，潘鸿迪，王居里，SEITMURATOVA Eleonora.环巴尔喀什-西准噶尔成矿省矿床类型、成矿系统和跨境成矿带对接C.中国科学院地质与地球物理研究所2015年度（第 15届）学术论文汇编固体矿产资源研究室.2016:425-443.6申萍，周涛发，袁峰，潘鸿迪，王居里，SEITMURATOVA Eleonora.环巴尔喀什-西准噶尔成矿省矿床类型、成矿系统和跨境成矿带对接J.岩石学报，2015，31（02）:285-303.收稿：2022-04-26图5锡伯预查区电阻