新疆东天山土屋-延东斑岩铜矿岩石矿物的某些研究
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东天山古生代斑岩铜矿床成矿规律和构造背景何西恒;张静;邓小华;龙灵利;陈磊;阴元军;张志超【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2023(39)2【摘要】东天山铜成矿带是中亚成矿域的重要组成部分,发育土屋、延东大型铜矿,三岔口、玉海中型铜矿,赤湖、福兴、灵龙、玉带和四顶黑山等小型铜矿床。
其中的斑岩铜矿带主要沿大南湖-头苏泉岛弧带近东西向展布,其成岩作用集中于志留纪和石炭纪,而成矿峰期为石炭纪。
东天山斑岩铜矿带赋矿围岩包括火山岩、花岗岩和沉积岩,围岩蚀变主要有黑云母-磁铁矿化、绢英岩化和青磐岩化,钾化相对较弱。
成矿岩体主要为中酸性钙碱性花岗岩,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有高Sr/Y比值,显示典型的岛弧岩浆岩和埃达克质特征。
成矿流体早阶段发育大量含子晶的高盐度包裹体,为H2O-NaCl±CO_(2)体系,氢氧硫同位素显示明显的岩浆热液特征。
锶钕铪同位素表明成矿岩体具有新生地壳和亏损地幔混合来源。
东天山斑岩铜矿带形成于古天山洋的多期次俯冲造山,因而具有多期叠加成矿的特征。
石炭纪钙碱性岩浆岩是下一步找矿的主要目标,后期构造叠加可能导致富矿体的形成。
【总页数】24页(P293-316)【作者】何西恒;张静;邓小华;龙灵利;陈磊;阴元军;张志超【作者单位】中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室;长安大学地球科学与资源学院;北京矿产地质研究院有限责任公司;东华理工大学地球科学学院【正文语种】中文【中图分类】P612;P618.41【相关文献】1.东天山造山带晚古生代构造演化与多金属矿产成矿规律2.东天山晚古生代-中生代构造演化和内生金属矿床成矿系列3.东天山晚古生代内生金属矿床类型和成矿作用的动力学演化规律4.西藏班公湖—怒江成矿带斑岩-浅成低温热液型矿床岩浆作用与成矿:以改则县东窝东铜多金属矿床为例5.东天山晚古生代内生金属矿床成矿系列和成矿规律因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
新疆斑岩型铜矿床分布、时代及成矿规律探究[摘要] 新疆地处欧亚大陆中心,横跨中亚和特提斯两大构造域,地质构造复杂,壳幔作用强烈,形成大批金属矿床,近年来,新疆斑岩型铜矿找矿勘探取得了重大突破,本文就对新疆斑岩型铜矿床的分布、时代及成矿规律进行一下探究。
[关键字] 新疆斑岩型铜矿床分布成矿时代成矿特点1 新疆斑岩型铜矿床分布特点新疆斑岩型铜矿床主要集中在新疆北部,包括额尔齐斯河斑岩铜矿成矿带、北天山斑岩铜钼矿成矿带、北山斑岩铜矿成矿带、祁连走廊斑岩铜多金属矿成矿带等4 个成矿带。
近年,新疆准噶尔北缘及东西准噶尔、东西天山和西昆仑等地发现一批斑岩型铜(钼、金)矿床,使新疆成为我国又一个斑岩型铜矿床集中分布区。
这些矿床在天山北部区域,主要围绕准噶尔周遍呈面状环状分布,在西昆仑以南区域,沿康西瓦断裂呈带状分布。
1.1 新疆北部斑岩铜矿床环状分布特点新疆北部斑岩型铜矿床主要分布于以下几个地区:①准噶尔北缘萨吾尔-二台一带,包括额尔齐斯断裂以南、萨吾尔-阿尔曼太断裂以北地区,是哈萨克斯坦扎尔玛-萨吾尔成矿带的东延部分,发育玉勒肯哈腊苏、哈腊苏、卡拉先格尔、索尔库都克、希勒库都克等斑岩型铜(金)矿床和罕哲尕能、西亚克斯套等斑岩型铜金矿点。
②准噶尔盆地西北缘塔尔巴哈台-谢米斯台一带,包括萨吾尔断裂以南、巴音布拉克断裂以北地区,向西与哈萨克斯坦成吉思-塔尔巴哈台成矿带相连,发育谢米斯台铜矿和洪古勒楞铜矿等。
③准噶尔盆地西缘巴尔鲁克-达尔布特一带,包括塔城盆地及和什托洛盖盆地以南、准噶尔盆地西北地区,发育加曼铁列克德等斑岩型铜矿点、苏云河斑岩型钨钼矿点、包古图斑岩型铜-钼-金矿床。
④准噶尔盆地东北缘北塔山-三塘湖一带,包括阿尔曼太断裂以南、卡拉麦里断裂以北地区,发育琼河坝、蒙西、和尔赛等斑岩型铜钼矿床和绿石沟等矽卡岩铜矿床。
⑤准噶尔盆地西南部赛里木-博罗科努一带,赛里木地区发育喇嘛苏斑岩-矽卡岩铜(锌)矿床.该矿床是海西早期花岗斑岩侵入中元古界灰岩所致,博罗科努一带发育有斑岩型(莱历思高尔钼矿床、3571 铜钼矿床、肯登高尔铜钼矿床)、矽卡岩斑岩型(哈尔尕提铜铁矿)和矽卡岩型(东都津等多金属矿床)3 类矿床.从上述各地区斑岩型铜矿床分布情况,认为新疆北部地区斑岩型铜矿床具环绕准噶尔盆地呈面状环状分布特点。
新疆区域成矿规律一、区域矿产时间分布规律新疆矿种繁多,成因类型复杂多样,为了缩短篇幅,突出重点,现仅就新疆主要矿产的主要成矿期简述如下。
1、铁矿新疆的铁矿成矿作用跨越时间较长,从中元古代至中生代各地质历史阶段多有铁矿形成,但主要形成于如下4个时期。
早元古代是新疆铁矿最早的成矿期,以形成深变质沉积型铁矿床为特征,多为大、中型矿床,如天湖、玉山等铁矿床。
晚志留-早泥盆世主要形成沉积变质型铁矿,已知成型矿床有8处,约占全疆成型矿床的8%,已探明储量约占全疆储量的20%,为新疆第二主要成矿期。
如蒙库、梧桐沟、帕尔岗、黑黑孜江干铁矿等。
石炭纪的铁矿有2种类型:一是火山岩型,如查岗诺尔、雅满苏、阿奇山、赤龙峰铁矿床等;二是沉积型铁矿,如莫托沙拉铁矿。
两者共同的特点,均形成于古陆壳之上裂离或拉伸作用早期阶段;多形成中、小型富铁矿床。
已知成型矿床20余个,约占全疆铁矿总量的30%,是新疆继晚志留-早泥盆世后的第三个主要成矿期。
二叠纪的铁矿有两种类型:一是岩浆型钒钛磁铁矿床(尾亚);二是潜火山岩矿浆贯入型铁矿床,如磁海铁矿。
2、铬矿铬矿均产于蛇绿岩建造下部变质橄榄岩相和超镁铁堆晶岩相中。
分为高铬低铝和高铝低铬两种类型。
前者主要形成于震旦-奥陶纪裂离作用的高潮期,即早中奥陶世,如唐巴勒、洪古勒楞、萨雷诺海等矿床。
含矿围岩年龄(唐巴勒)520-480Ma(肖序常等1991);后者形成于早石炭世裂离作用的高潮期,多形成大、中、小型矿床(沙尔托海、鲸鱼铬铁矿床),其储量约占全疆储量的85%。
早石炭世是新疆铬铁矿主要成矿期。
3、铜矿从长城纪-第三纪各历史阶段均有产出,其中主要是泥盆纪、石炭纪、二叠纪,其次为奥陶纪、白垩纪-第三纪和长城-蓟县纪。
长城-蓟县纪和奥陶纪的铜矿,均为单一的与细碧-角斑岩建造有关的火山岩型块状硫化物铜矿床,如上其汗、可可乃克铜矿床等。
泥盆纪的铜矿主要是火山岩型块状硫化物型铜-多金属矿床(阿舍勒),其次是火山热液层控型铜矿(索尔库都克)。
东天山地区晚古生代成矿规律总结作者:崔楠来源:《西部资源》2011年第02期摘要:晚古生代是新疆东天山地区最重要的成矿时代,在晚古生代东天山地区经历了绝罗榙格地区裂陷槽形成和康古尔塔格韧性剪切带形成。
其构造演化伴随了大量矿产的形成,时间和空间上具有明显的分布规律,早石炭世以Cu-Pb-Zn矿化为特色,主要形成了火山一次火山作用有关的热液型铜、铅、锌矿床;晚石炭世以火山一次火山热液型和岩浆熔离型成矿最为发育,其中火山—次火山热液型矿床以铜、金矿化为主,岩浆熔离型矿床以铜镍硫化物矿床为主,早二叠世是东天山的成矿高峰期,成矿作用主要与中酸性岩浆活动和动力变质热液活动有关,其中岩浆热液型以金铜矿床为主;晚二叠世仅见有动力变质热液型叠加金矿化。
空间上吐哈盆地南缘(北带)铜矿带,康古尔(中带)金矿带,阿齐山—雅满苏(南带)铁、铜、银多金属成矿带以及中天山地块铁、铅锌、银成矿带。
关键词: 晚古生代东天山时间规律空间规律一、东天山构造格局演化东天山晚古生代地壳演化以早古生代残留洋盆的演化、消亡和微陆块内部的再度裂解和汇聚为主要特征。
元古代末开始裂解并漂移在广阔的古亚洲大洋中的各块体,经过早古生代的拼贴而成为统一的准噶尔板块之后,东天山的晚古生代洋盆仅见于卡拉麦里和库米什一红柳河一带。
卡拉麦里残余洋盆于加里东末期开始消减(何国琦等,1995),其标志是哈尔里克岛弧带中发育了一套泥盆纪拉斑玄武岩系列和钙碱性系列的岛弧型火山岩(王广瑞,1996)。
但该洋盆最终封闭的时间是早石炭世末,主要证据有:(1)中上石炭统海陆交互相沉积(复理石存在)不整合覆盖在下石炭统绿色片岩之上;(2)晚石炭世有大规模花岗岩浆活动;(3)哈尔里克有石炭纪岛弧型火山岩形成,哈尔里克岛弧主要形成于此时(成守德等,1998)。
伴随洋盆的俯冲、消减和闭合,最终导致西伯利亚板块与准噶尔板块碰撞拼合。
库米什一红柳河边缘海盆的形成与中天山和吐哈微陆块之间的汇聚有关:由于中天山北侧早古生代洋盆向南俯冲(马瑞士等,1993),导致塔里木北缘出现拉张,形成新生的早古生代中一晚期边缘海盆。
新疆斑岩型铜矿成因地质特征分析摘要:斑岩铜矿是世界上重要铜矿工业类型之一.斑岩铜矿主要形成于聚合板块的活动大陆一侧,一般为典型的边缘构造岩浆活动带的陆缘弧和岛弧环境,裂谷环境也有斑岩铜矿产出.在对斑岩铜矿一般特征介绍基础上,分析了新疆斑岩铜矿产出地质构造背景条件,初步总结了斑岩铜矿床(点)的时空分布规律.认为新疆目前发现的斑岩型铜矿床(点),大多属海西期构造-岩浆活动产物.晚泥盆世—石炭纪卡拉先格尔-琼河坝岛弧带和达拉布特、博罗霍洛、伊什基里克-阿吾拉勒铜矿带,是寻找海西期斑岩铜矿的首选地区,工作程度相对较低的那拉提和大同铜矿带,是寻找加里东期大型斑岩铜矿的有利地区.位于华南板块北部边缘岩浆弧带上的双羊达坂南和云雾岭铜矿带,是寻找燕山期大型斑岩铜矿值得重视的地区.关键词:新疆;斑岩铜矿;成矿规律;找矿方向斑岩铜矿是世界上重要铜矿工业类型之一,常以规模巨大、全岩均匀矿化、埋藏浅、品位较低、矿石成分简单、适于露采、选矿回收率高、伴有Mo,Au,Ag 等可供综合利用有益元素为特点。
斑岩铜矿历来为众多学者和矿业界关注、研究的一个重要矿床类型.世界已知铜矿储量超过200×108 t 的99 个超大型以上规模铜矿中,有63 个为斑岩型铜矿,储量占总储量的63.1%。
目前,我国已发现4 个超大型铜矿床,均为斑岩型铜矿床(德兴、玉龙、驱龙、土屋-延东),占全国铜矿总储量的53.6%。
新疆地处中亚-蒙古斑岩铜矿成矿域腹地,西段有发育于哈萨克斯坦境内的科翁腊德(铜储量790×108 t)、阿克斗卡(铜储量588×108 t)等超大型斑岩铜矿,东段有蒙古国近年发现的奥尤陶勒盖(铜资源量3 428×108 t,金1 092 t)巨型斑岩铜矿,新疆成矿地质构造环境与之类似,具有形成大型-超大型斑岩型铜矿的有利条件。
近年,随着国家和自治区对地质勘查工作的投入增加,新疆斑岩铜矿找矿取得了重要进展。
第42卷 第6期2006年11月 地质与勘探GE OLOGY AND PROSPECTI N G Vol .42 No .6November,2006地质・矿床[收稿日期]2005-11-22;[修订日期]2006-03-01;[责任编辑]曲丽莉。
[基金项目]中国地质大调查项目(编号:200230000002)资助。
[第一作者简介]李智明(1963年—),男,1984年毕业于原中南矿冶学院,获硕士学位,在读博士生,教授级高工,现主要从事区域成矿学研究工作。
新疆土屋—延东铜矿田地质特征李智明1,2,赵仁夫2,霍瑞平3,王庆明4(1.长安大学,西安 710054;2.西安地质矿产研究所,西安 710054;3.甘肃省天水市科协,天水 741000;4.新疆地质调查院,乌鲁木齐 830000)[摘 要]哈密市土屋铜矿床是新疆东天山地区发现的大型斑岩型铜矿床,该矿床产于石炭纪闪长玢岩和斜长花岗斑岩中,位于大草滩断裂和康古尔塔格断裂之间的下石炭统企鹅山群的火山熔岩与碎屑岩、火山碎屑岩的接触带上。
近矿围岩蚀变主要为强硅化带、黑云母带、石英—绢云母带、绢云母—青磐岩化带和青磐岩化带,主要成矿过程发生在120℃~350℃之间,矿石δ34S =012‰~810‰,硫来自地球深部。
文章较为详细地分析研究了土屋铜矿床地质特征,对于确定矿床类型、成因及成矿预测有一定的借鉴意义。
[关键词]新疆 土屋 铜矿田 地质特征[中图分类号]P618.41 [文献标识码]A [文章编号]0495-5331(2006)06-0001-041 成矿地质背景新疆土屋—延东铜矿田处于塔里木板块与准噶尔板块碰撞对接缝合带的北侧,即准噶尔板块最南缘的大南湖晚古生代岛弧带中段[1],分布于大草滩断裂(北部)与康古尔塔格断裂(南部)之间,延东铜矿床向南距康古尔塔格深大断裂仅1~3km ,土屋东铜矿床向北2~3k m 为大草滩断裂。
康古尔塔格断裂以北出露地层主要为侏罗系西山窑组、石炭系企鹅山群和泥盆系大南湖组;康古尔塔格断裂以南出露地层主要为石炭系干墩岩组和梧桐窝子岩组,为一套富含蛇绿岩的深海复理石建造,后期叠加强烈的韧性剪切变形[2]。
2003年 矿 床 地 质 MIN ERAL DEPOSITS第22卷 第3期文章编号:0258-7106(2003)03-0287-08土屋-延东斑岩型铜(钼)矿床多源信息找矿模型Ξ朱裕生1 王福同2 龙宝林3 薛迎喜3 肖克炎1 冯 京2 庄道泽2 姜立丰2(1中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2新疆地质调查院,新疆乌鲁木齐 830000;3中国地质调查局,北京 100083)摘 要 为提高东天山铜镍成矿带内的矿产勘查效益,文章综合了区域成矿环境、矿床特征、地球物理场、地球化学场等成矿信息,尝试建立了土屋—延东斑岩型铜钼矿床的多源信息找矿模型。
认为成矿带内铜矿资源远景良好,必将成为我国又一个铜矿资源潜力区。
关键词 固体地球物理学 多源信息 找矿模型 斑岩铜矿 土屋—延东 东天山 新疆中图分类号:P618.41;P624 文献标识码:A 自东天山土屋式斑岩型铜钼矿床发现以来,众多学者对其成矿地质背景、矿床特征和成矿机理做了较为深入的研究(芮宗瑶等,2001;2002a;韩春明等,2002),建立了东天山斑岩型铜矿模型(芮宗瑶等,2002b),并系统地阐述了东天山的大地构造演化,斑岩型铜钼矿床的区域成矿作用、成矿时代、矿床特征和成矿机理,提出了“存在连续的壳幔演化的东天山构造岩浆作用的花岗质岩浆带”、“土屋、延东斑岩铜钼矿床构成东天山斑岩铜矿带”(芮宗瑶等, 2001)的观点,将矿床划归为“与中酸性岩浆侵入活动有关的铜、锰、金矿床成矿亚系列”(韩春明等, 2002)。
已建的矿床成矿模式和划定的矿床成矿系列虽然总结了区域成矿规律、矿床形成的基本特征和成矿机理,但其中缺少发现矿床的直接信息和间接信息的综合分析内容,因此难以展示矿床发现的全过程和推动矿产勘查理论的发展(陈毓川等, 1993)。
矿床成矿模式是建立多源信息找矿模型的基础;矿床多源信息找矿模型是矿床成矿模式的深化和成因模式转化为预测评价的桥梁。
项目资助:新疆地质矿产勘查开发局“新疆北部斑岩铜矿成矿规律研究与靶区优选”项目资助 收稿日期:2006-11-17;修订日期:2007-01-16;作者E-mail:xjdkjzdz@第一作者简介:庄道泽(1962-),男,四川新都人,教授级高级工程师,2005获吉林大学博士学位,从事勘查技术方法研究与成矿预测 n 成守德,王广瑞,杨树德,等.新疆内生矿产成矿规律及预测图说明书,新疆地质矿产局地质矿产研究所,1986新疆斑岩铜矿成矿特征与综合找矿方法庄道泽,姜云辉,张红喜(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局,新疆 乌鲁木齐 830000)摘 要:斑岩铜矿是世界铜矿的主要类型之一.以新疆东天山土屋铜矿、阿尔泰山哈腊苏铜矿、西准噶尔包古图铜矿、西天山松树沟铜矿4个典型斑岩铜矿为对象,研究其矿床发现过程、成矿地质特征、地球物理特征、地球化学特征,探讨不同方法在矿床发现和评价阶段的作用,指出了斑岩铜矿典型地球化学元素组合和激发极化法在找矿评价中的作用.在此基础上提出了斑岩铜矿不同阶段找矿和评价方法组合. 关键词:新疆;斑岩;铜矿;找矿标志;勘查方法1 问题的提出新疆自第一个斑岩铜矿——青河县卡拉先格尔铜矿20世纪60年代初发现以来,到1985年共发现与斑岩铜矿成因有关的矿点、矿化点13处,主要分布在阿吾拉勒山与阿尔泰山青河一带,但勘查和研究主要停留在矿化线索和矿点层次n .1997年新疆地质矿产局在东天山发现的土屋铜矿可以看成为新疆斑岩铜矿勘查的里程碑.其后,相继发现了延东、哈腊苏铜矿、包古图铜(金)矿、达巴特铜(钼)矿、松树沟、3571、桑德乌兰铜矿等具有斑岩矿床成因的铜矿床(点)及大量矿化线索,涉及区域包括东天山、西天山、阿尔泰山、西准噶尔、东准噶尔乃至昆仑-阿尔金山的新疆主要成矿带.更为重要的是在新疆周边哈萨克斯坦共和国、蒙古共和国发现了阿克斗卡、科翁腊德、奥尤陶勒盖、查干苏布尔加等大型-特大型斑岩铜矿.显示了新疆斑岩铜矿成矿条件好、找矿潜力巨大的特点,是新疆铜矿勘查的主要类型之一.物探、化探等勘查技术方法在斑岩铜矿勘查不同阶段具有不同的作用.本文选择成矿地质环境、物化探异常特征具有代表性和显著差异的土屋、哈腊苏、包古图、松树沟铜矿作为典型,从中-大比例尺物化探资料及成矿地质背景出发,结合矿床勘查史,探讨新疆斑岩铜矿的找矿标志和评价技术方法.2 土屋铜矿1993—1994年,新疆地质矿产局第一地质大队开展1∶5万区域地质调查时,发现了土屋东铜矿点,矿(化)体产于斜长花岗斑岩中.1997年,对该矿点开展地质填图、槽探揭露、激电、磁法测量,通过对激电异常的钻探验证,发现了土屋斑岩铜矿. 2.1 成矿地质特征成矿地质背景 位于那拉提-红柳河板块缝合带北侧的觉罗塔格石炭纪裂陷槽内、位于康古尔大断裂北侧.出露石炭系企鹅山组双峰式火山岩和干墩组硅质-泥质岩建造,石炭—二叠纪花岗岩、花岗闪长岩类等岩体侵入其中,并见二叠纪花岗斑岩、石英闪长玢岩侵入.已发现土屋、延东大型斑岩铜矿(图1). 成矿斑岩体 由早期闪长玢岩体和晚期斜长花岗斑岩体的复合岩体组成,花岗斑岩出露面积小于0.03 km 2.矿体主要赋存于花岗斑岩体和闪长玢岩体中(王磊等将后者分解为安山玢岩、玄武玢岩、闪长玢岩等浅层-超浅层次火山岩-火山岩组合)[1].控岩控矿构造 含矿岩体产于似箱状背斜核部,矿(化)带产于韧性剪切带边缘弱变形域中或旁侧. 矿体特征 土屋铜矿矿化一半赋存于岩体中,一半赋存于玄武岩、凝灰岩中.地表铜矿化带长1 400 m,平均宽65.87 m,Cu 平均品位0.3×10-2~0.36×10-2;原生矿体呈透镜状,深部钻孔控制矿体长800 m,平均厚96.02 m,斜深500 m,Cu 平均品位0.49×10-2.土屋东铜矿基本上产于斜长花岗岩中.地表圈定铜矿化体长1 300 m,平均宽38.94 m;深部钻孔控制矿体斜深340 m,平均厚41.76 m,铜平均品位0.33×10-2. 矿石类型及矿物组合 为细脉浸染状铜(钼)建造.矿石矿物以黄铜矿、黄铁矿为主,偶见少量斑铜矿、铜蓝和辉铜矿.黄铁矿主要发育于矿体顶、底板,主矿体中基本无黄铁矿存在.脉石矿物以新生石英、绢云母为主,其次为绿泥石、长石和碳酸岩矿物.矿体蚀变矿体及顶板蚀变强度大于底板.自中心向两侧可划分出强硅化带、黑云母带、石英-绢云母带、绢云母(泥化、石膏化)-青磐岩化带.黑云母带基本分布在主矿体内部.成矿时代为华力西晚期(早二叠世).2.2 地球物理特征区域地球物理特征矿区位于康古尔重力梯度带上、高磁异常带与低负背景磁场区的过渡带,并在土屋—延东一带叠加了局部高磁异常.1∶5万航磁显示土屋、延东铜矿位于正磁背景场中的局部异常上(图1).土屋铜矿位于C-97-16-1低缓磁异常中,延东铜矿位于C-77-168正磁异常的南缘.C-77-168异常初步确定由闪长岩引起.C-97-16-1南部异常区中发现了土屋铜矿,北部异常部分与土屋东铜矿有关.矿床地球物理特征土屋铜矿1∶2万物探(图2)圈定的高极化异常带EW长800 m,宽100~180 m,最宽210 m,极化率异常为3%~4%,最高5.4%,高极化率异常与土屋铜矿床分布一致.与激电异常对应,在激电异常上及其北部为相对高阻区,视电阻率为50~ 100 Ω·m,激电异常南侧为相对低阻区,视电阻率为30~50 Ω·m;磁异常位于11-4勘探线间,异常中心位于11-3线,ΔZ max=360 nT.2.3 地球化学特征区域地球化学特征区域化探圈定出面积约1 000 km2的Cu、Mo、Ni、Co、Hg、Au、Fe2O3等高背景带,并在土屋—土屋东一带形成60 km2,在延东铜矿区形成9 km2,以Cu为主的多元素局部组合异常.矿田地球化学特征1∶5万化探(图1)在土屋铜矿区圈定的铜异常面积缩小至7 km2,主要元素组合为Cu、Mo、Au、Ni、Ag、Zn、Cd等;在延东铜矿区圈定的铜异常面积约6 km2,元素组合为Cu、Mo、图1 土屋-延东一带1∶5万综合剖析图Fig.1 Composite chart of 1∶50000 scale at Tuwu-Yandong copper deposit district1.等值线;2.地质界线;3.不整合地质界线;4.断裂Q——第四系;J——侏罗系;C2qα+β——上石炭统企鹅山组安山岩、玄武岩;C2q——上石炭统企鹅山组砂岩、砂砾岩;C1gd——下石炭统干墩组千糜岩、岩屑砂岩; γ——正长花岗岩;γπ——斜长花岗岩;βδo——角闪英云闪长岩;δμ——闪长玢岩42新 疆 地 质图2 土屋铜矿综合剖析图 F i g .2 C o m p o s i t e c h a r t o f T u w u c o p p e r d e p o s i t1.等值线;2.0等值线;3.地质界线;4.不整合界线;5.断层;5.钻孔位置 Q ——第四系;J ——侏罗系;c g +s s ——砾岩、砂岩;β——玄武岩;γπ——斜长花岗岩;α+β——安山岩、玄武岩1 400×10-6,Mo最高含量2.5×10-6~4×10-6.异常具组合分带,其中内带为Cu、Mo、Au、Ag,中带为Cu、Zn、Pb、Bi、Ni,外带为零星的As、Sb、Hg、Cd.矿床地球化学特征1∶2万土壤化探圈出Cu、Au、Ag、Pb、Zn、W、Mo、As、Sb、Bi、Cd等元素组合异常(图2),与地表矿化体分布一致.土屋铜矿主成矿元素Cu、Mo、Au,极大值分别为4 598×10-6、5×10-6、50×10-9.元素分带明显,内带为Cu、Au、Mo、Ag、Bi,内-中带为W、Ag,零星并微弱的Zn、Sb、Cd、W、Pb、As等异常为中-外带.3 阿尔泰地区哈腊苏铜矿位于新疆卡拉先格尔斑岩铜矿成矿带内,地表铜矿化线索极为普遍.20世纪60—70年代对卡拉先格尔铜矿进行了矿点检查及普查找矿.2002年新疆地质矿产局第四地质大队按照斑岩铜矿成矿理论和找矿方法在该区进行二次资料开发,发现了与花岗闪长斑岩体和地表孔雀石化带相对应的高激电异常,经钻探评价导致了该矿的发现.3.1 成矿地质特征成矿地质背景位于阿尔泰陆缘活动带科克森套-乔夏哈拉晚古生代弧沟带内.控矿地层为中泥盆统北塔山组第三亚组玄武岩、凝灰岩[2].成矿斑岩体为花岗闪长斑岩,控制长约780 m,宽30~150 m.矿体主要产于黑云母化、钾长石化、绿泥石化花岗闪长斑岩体中.控岩控矿构造岩体分布受卡拉先格尔断裂带控制(图3).矿床特征地表矿化带长大于 1 000 m,宽100~120 m.控制矿体长约800 m,地表宽度6~44.7 m,倾斜延深135~550 m.Cu平均品位0.3%~0.46%,最高品位2.26%.伴生Au平均品位0.12%,以原生矿石为主.矿石类型及矿物组合矿石矿物以黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿为主,斑铜矿与辉钼矿少量;次生氧化矿物以孔雀石为主,次为蓝铜矿、褐铁矿、黄钾铁矾.脉石矿物主要为长石、石英、黑云母等.矿石构造以星散浸染状及细脉浸染状为主,局部见脉状构造.围岩蚀变主要有钾长石化、硅化、绢云母化、黑云母化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等.蚀变在平面上具明显的分带性.自岩体中心向外依次为钾长石化硅化黑云母化带-硅化绢云母化带-绿泥石化绿帘石化碳酸盐化带.成矿时代斑岩体SHRIMP U-Pb同位素年龄(380.8+5.3) Ma,Rb-Sr同位素年龄(332.8+8.5) Ma.图3哈腊苏铜矿1∶5万化探剖析图Fig.3 Composite chart of 1:50000 scale of Halasu copper deposit district cst——炭质粉砂岩;β——玄武岩;βυ——辉绿玢岩;δπ——闪长斑岩;δ——闪长岩;τ——粗面岩44新疆地质3.2 地球物理特征区域地球物理特征位于吉木乃—二台布格重力高异常区北部边缘宽缓的梯度带上及阿尔泰—二台正磁异常区北部的过渡带上,局部磁异常发育.矿床地球物理特征以3%圈定高极化异常长1 000 m,宽100~200 m,极化率3%~5%,最高达6.5% (图4).与之对应,视电阻率处于高阻(1 000~1 400 Ω·m) 与相对低阻(600 Ω·m)的过渡带上.高极化异常与矿化带分布基本一致.与含矿斑岩体和矿化体对应的为背景及弱磁场变化(0~200 nT),在其底板往往出现中等磁异常(200~400 nT);而在玄武岩、安山岩中出现明显的稳定高磁异常(400~1 000 nT).3.3 地球化学特征区域地球化学特征1∶20万化探在哈腊苏—卡拉先格尔一带圈定出“高、大、全”的组合异常,以Cu、Au为主、伴生有Ag、Cd、Mo、Sn、Cr、Ni、Co等元素,异常面积96 km2.Cu、Au、Mo等元素浓集中心一致,最高含量分别为348×10-6、54.1×10-9、4×10-6.矿区地球化学特征1∶5万水系沉积物测量在卡拉先格尔成矿带圈定出10余处Cu、Au、Ag、Mo 多元素组合异常.其中在哈腊苏矿区圈定出明显的Cu、Au、Ag、Mo、W、Zn、As、Sb、Sn、Cr、Ni、Co等多元素组合异常,面积10.7 km2.其中Cu、Au、Ag、Mo、W相关性好、浓集中心明显、含量高;As、Sb呈高背景,位于花岗闪长斑岩体及接触带上;Cr、Ni、Co异常及高背景位于上述异常西侧中基性火山岩中;Zn、Pb在含矿斑岩体上呈背景、环绕该中心出现局部高背景变化(图3).其中C u异常面积6.8 km2,平均值185×10-6,最高值3 438×10-6;Au异常面积 2.3 km2,平均值35.6×10-9,最高值为170×10-9;Mo异常面积1 km2,最高含量14.1×10-6.矿床地球化学特征矿区岩石地球化学测量具有明显的Cu、Mo、Au、Ag等多元素组合(图4).元素水平分带特点明显,Cu、Mo、Au为内带,Ag、Sb为中带,As、Bi、Pb、Zn、Sn、W为外带.Cu、Mo、Au异常主要位于含矿斑岩体上及下盘玄武岩中,控制异常长1 000余米,宽300~600 m,最高含量分别图4哈腊苏铜矿综合剖析图Fig.4 Composite chart of Halasu copper deposit1.钾化、硅化;2.孔雀石化、黑云母化;3.等值线;4.地质界线;5.推测地质界线;6.钻孔位置β-hβ——玄武岩;δ——闪长岩;ηγ——二长花岗岩;δoβ石英闪长玢岩;γδπ——花岗闪长玢岩为3 326×10、12.5×10、196×10布在含矿斑岩体上及下盘玄武岩中,且浓集中心主要在下盘,最高含量400×10-6,在岩体中仅为高背景-弱异常.As、Sb、Bi、Pb、Zn主要在斑岩体外接触带呈高背景分布,在岩体上一般呈低背景.4 西准噶尔地区包古图铜矿20世纪70—80年代包古图地区主要是金矿勘查区,勘查中发现金矿在空间上和时间上与中酸性小侵入岩体具有密切的联系,金矿开采过程中常发现小的铜矿化体.新疆有色地勘局地质研究所在对比区域成矿环境和借鉴斑岩铜矿找矿经验的基础上,对该区开展二次资料开发导致了该矿的发现[4]. 4.1 成矿地质特征成矿地质背景大地构造处于巴尔喀什-准噶尔-蒙古南戈壁华力西期陆缘活动带南侧,赛米斯台-东泉晚古生代岛弧带西段南侧.区内主要出露下石炭统希贝库拉斯组、包古图组、太勒古拉组一套巨厚的半深海-大陆坡相火山-火山碎屑浊积建造.铜矿(化)体主要位于华力西中期石英二长斑岩、花岗闪长岩、花岗斑岩中.Ⅴ号岩体侵位于下石炭统希包古图下亚组(C1b1)中.成矿斑岩体为海西中期侵入的中酸性小岩体,地表形态为近等轴状,规模大小不一.其中Ⅴ号岩体出露面积0.84 km2,主要为石英闪长岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩等(图5).图5 包古图地区Ⅴ号岩体物探综合剖析图Fig.5 Composite geophysical chart of No.5 granite of Baogutu district1.正等值线;2.负等值线;3.0值线;4.地质界线;5.相变界线;6.断层;7.岩脉;8.钻孔及编号C1b2——下石炭统包古图组上亚组凝灰质砂岩、砂砾岩;C1b1——下石炭统包古图组下亚组粉砂岩-细砂岩、沉凝灰岩;C1x2——下石炭统希贝库拉斯组上段凝灰质中-细砂岩、沉凝灰岩、碧玉岩;γδ——花岗闪长岩;γπ——花岗斑岩;δμ——闪长玢岩46新疆地质矿床特征目前Ⅴ号岩体地表控制的矿化主要发育在岩体东、西两侧接触带部位,东侧矿化较西侧强.东矿化范围南北长800 m,东西宽200 m,铜矿化体厚3~13.8 m,Cu品位0.12×10-2~0.46×10-2.西矿化宽150 m,长160 m,铜矿化体厚度3.4~8.5 m,Cu平均品位0.24×10-2,Au平均品位0.25×10-6.在东矿化区施工两个钻孔,均见厚大铜矿化体.其中ZK102孔深701 m,见矿9层,按Cu品位大于等于0.20×10-2为边界圈定铜矿化体累计视厚大于400 m, Cu品位一般为0.21×10-2~0.35×10-2;ZK101孔深600 m,见矿17层,按铜品位大于等于0.2×10-2为边界圈定矿化体,累计视厚为278 m,Cu品位0.22×10-2~ 0.33×10-2.矿石类型及矿物组合矿石结构主要有他形粒状结构、固溶体分离结构、交代-残余结构等.矿石构造主要有浸染状、斑杂状、细脉状、网脉状构造等.主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿等,脉石矿物有绿泥石、绿帘石、黝帘石、钾长石等.围岩蚀变具分带性,地表由岩体向外蚀变分带为钾化、石英绢云母化、青磐岩化.4.2 地球物理特征区域地球物理特征处于反映达尔布特深大断裂的北东南西向重力梯度带南西侧的重力高值区、克拉玛依磁力高南部的低缓磁场背景中.矿床地球物理特征在Ⅴ号花岗闪长岩体主要部位出现极化率高背景及弱异常(3%~3.5%),高极化异常主要出现在花岗闪长岩体的东、西内外接触带上及花岗闪长斑岩中(4%~5.5%).其中IP-2位于岩体东侧内外接触带上,控制长度、宽度均在1 km以上,极化率一般在5%~7%,处于中低阻(150~300 Ω·m)—中高阻(500~1 000 Ω·m)的过渡带上,钻探见到了铜矿(化)体(图5).岩体及其内接触带为低缓负磁场背景(0~-100 nT),在外围出现弱高磁异常(0~+100 nT).4.3 地球化学特征区域地球化学特征1∶20万化探以Au异常为代表,Cu仅为高背景,含量为30×10-6~40×10-6.矿区化探异常特征1∶5万岩屑化探异常明显,元素组合为Cu、Au、As、Bi、Sb、Ag、W等.Cu、Au、Ag异常规模较小,分布面积2~3 km2,位于组合异常中心部位、岩体上及内外接触带,最高含量分别为440×10-6、12.2×10-9、350×10-9;而As、Sb、Bi异常分布在岩体中及地层中;Mo、W异常不够明显,高背景主要分布于岩体的北侧,可能与采样粒级偏细(-60目)有关(图6).矿床地球化学特征 10勘探线岩石地球化学剖面显示,在斑岩体及地表矿化带上,Cu、Au、Ag、Mo、Sn、As、Sb异常明显,共生组合好,但As、Sb异常范围较前者大.ZK102钻孔原生晕也具有Cu、Au、Ag、Mo共生组合的特点,Au最高含量100×10-9,Mo最高含量50×10-6~70×10-6.5 西天山松树沟铜矿该矿是河南区调队在1∶5万矿产地质调查中,通过对1∶50万化探艾肯达坂异常进行1∶20万、1∶5万化探加密测量,发现了哈拉哈陶Cu、Au、Mo 多元素组合异常,进而查证发现,初步认为属斑岩型.5.1 成矿地质特征区域地质背景处于伊犁微板块的阿吾拉勒山东段阿吾拉勒晚古生代裂谷带查岗诺尔一带,出露下石炭统大哈拉军山组为中酸性火山岩、火山碎屑岩、砂岩及少量上石炭统伊什基里克组火山岩、火山碎屑岩.成矿斑岩体侵入岩属早二叠世混源花岗岩系列,铜矿化体赋存于二叠纪斜长花岗斑岩、石英斑岩体及大哈拉军山组火山岩中.斑(玢)岩体地表出露规模小于200 m×30 m.矿化特征目前发现2个主要铜矿化带,其中I 号矿体的赋矿岩体为细粒闪长玢岩,带内圈定2个矿体,长度250 m,厚度分别为28.4 m、32.1 m,平均品位Cu 0.43%~0.56%,Au 0.36×10-6;Ⅱ号矿化带产于花岗斑岩体与火山岩的接触带上,地表矿化带长200余米,厚约4 m, Cu品位0.1%~0.12%.矿化类型及矿物组合根据地表及少量硐探结果,金属硫化物呈稀疏浸染状、浸染状构造,矿化岩石包括黄铁矿化、黄铜矿化、斑铜矿化、硅化凝灰岩、次生石英岩及黄铜矿化、斑铜矿化花岗斑岩.围岩蚀变围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸岩化等,自岩体向外具有水平分带特征,矿(化)体主要产于硅化绿泥石化、绿帘石化带-次生石英岩化带中.5.2 地球物理特征该区处于典型的重力梯度、航磁高—低磁场过渡带上,反映处于深大断裂构造带边缘.磁场南部包括多个高磁异常中心,反映区内磁性变化较大,磁场强度可达300~400 nT;北部为稳定的低缓负磁场,靶区主体在该磁场变化带偏高磁场区.经激电剖面测量,矿化带具有明显的高极化特征,极化率最高4%~5%,并伴有中到相对低阻.5.3 地球化学特征1∶50万化探为著名的艾肯达坂“高、大、全”综合异常,以Cu、Au、Mo为主,伴生Ag、Pb、Zn、Bi、Cd、As、Fe、Mn等元素,面积约600 km2.Cu、Au、Mo峰值分别为145×10-6、12.0×10-9、32×10-6.1∶5万化探分解为十余处不同元素的组合异常,其中在哈拉哈陶圈出一单点组合异常,控制面积约0.7 km2,以Cu、Au、Mo为主,伴有Zn、Bi、As等元素.最高含量Cu 1 200×10-6,Mo大于50×10-6,Au 为270×10-9,Ag 1.14×10-6,Zn大于600×10-6,As 为167×10-6,Bi为9×10-6. 6 斑岩铜矿找矿标志及找矿方法6.1 地质标志新疆斑岩铜矿主要产于岛弧带中及板块活动后碰撞时期,主要成矿时代为石炭—二叠纪,以二叠纪居多.含矿岩体有浅成相闪长岩、花岗斑岩、闪长玢岩、花岗闪长斑岩等,赋矿地层以中基性火山岩居多,部分为正常沉积地层.矿体产于岩体中及与围岩的内外接触带上,孔雀石化较明显.地表不同程度见与斑岩铜矿相关的蚀变组合.6.2 地球物理标志矿区(田)一般位于区域重力梯度带、航磁异常带中或高—低磁场的过渡带上,局部磁异常较发育.激发极化法是最直接、有效的方法,对于出露或浅埋藏矿体,极化率或充电率具有3.5%~7%中等—高极化异常;矿(化)体一般处于高阻—中等电阻率的过渡带上.主要干扰因素是黄铁矿化和含碳地层,后者图6包古图地区Ⅴ号岩体化探剖析图Fig.6 Composite geochemical chart of No.5 granite of Baogutu district(据李泰德,2005)1.等值线;2.地质界线;3.断层;4.中基性岩脉;5.产状C1b——下石炭统包古图组凝灰岩、硅质岩、砂岩;υ——辉长岩;γ42 b ——花岗岩48新疆地质一般具有高极化、低阻组合特征.矿体上磁异常具有4种特点:含矿斑岩体具有弱—中等磁性(土屋式);矿体底板具有弱—中等磁异常(哈腊苏式);赋矿地层磁性强、含矿斑岩体磁性弱、矿(化)体处于低负磁场背景(包古图式);在岩体内外接触带上因矽卡岩化而出现环带状高磁异常(以玉龙铜矿为代表).6.3 地球化学标志1∶20万、1∶50万区域化探Cu、Ag、Au、Mo、W、Pb、Zn(Cr、Ni、Co、As、Sb)高背景或组合异常、累加异常可以作为斑岩铜矿靶区选区依据.鉴于新疆戈壁荒漠区区域化探一般采用岩屑测量,可能因为部分地段样品控制力较弱,异常反映不够明显(如包古图铜矿).中大比例尺化探Cu、Ag、Au、Mo(W、Pb、Zn、As、Sb)多元素组合异常是预测斑岩铜矿找矿远景区的重要依据,也是寻找斑岩体或地表无斑岩体出露矿床(尤其小规模斑岩体、隐爆角粒岩筒)的重要标志;在不同的成矿环境下伴生元素组合具有显著的区别.其中斑岩铜矿典型元素组合Cu、Ag、Au、Mo,而As、Sb、Bi、Pb、Zn等元素更多地反映了后期热液活动,在不同成矿环境、不同矿床差异明显.6.4 斑岩铜矿找矿方法组合探讨对于斑岩体含矿性评价,直接采用地质填图、化探、激发极化法剖面或面积性工作+深部工程;对于 斑岩类化探组合异常、与斑岩有关的磁异常或多光谱(高光谱)提取的斑岩体和矿化蚀变信息,采用路线地质、磁法、地化剖面或面积性磁法、化探,发现斑岩体或异常源,采用激发极化法剖面或面积性工作+深部工程进行评价;对于筛选的斑岩铜矿找矿靶区(矿化集中区或异常集中区),采用激电、磁法、化探、地质填图进行1∶2.5万、1∶5万综合调查;在矿区一般开展1∶1万、1∶2万综合普查.参考文献[1] 陈毓川,王登红,徐志刚,等.2006年.对中国成矿体系的初步探讨[J].矿床地质,2006,25(2:155-163.[2] 王磊,王虹,胡长安,等.新疆土屋铜矿控矿岩系及特征[A],第五届天山地质矿产资源学术讨论会论文集[C].乌鲁木齐:新疆科学出版社,2005.[3] 杨文平,何立新,王祥,等.新疆哈腊苏斑岩铜矿地质特征及成因初步探讨[A],第五届天山地质矿产资源学术讨论会论文集[C].乌鲁木齐:新疆科学出版社,2005.[4] 张锐,张云孝,佟更生.新疆包古图铜矿地物化特征及找矿意义[A],第五届天山地质矿产资源学术讨论会论文集[C].乌鲁木齐:新疆科学出版社,2005.THE CHARACTERISTICS OF PORPHYRY COPPER DEPOSIT OF XINJIANG AND THE SUGGESTED COMBINATION OFEXPLORATION METHODSZHUANG Dao-ze, JIANG Yun-hui, ZHANG Hong-xi(Xinjiang bureau of prospecting and development of geology and mineral resources, Urumqi, Xinjiang, 830000, China) Abstract:Porphyry copper deposit is an important copper deposit type in the world. This paper takes the Tuwu copper deposit of Eastern Mountain, Halasu copper deposit of Aertai Mountain, Baogutu copper deposit of western Zhungaer and Songshugou copper deposit of western Tianshan Mountain as the research example. After looking back on the simple history of deposit discovery, the geologic, geophysical, and geochemical characteristics of minerogenetics, it discusses the role of different methods in deposit discovery and inspect. In the end, the combination of prospecting methods in different phases is suggested.Key words: Xinjiang; porphyry; copper deposit; ore guide of prospecting; exploration method。