新疆卡特巴阿蘇金銅礦床全巖礦化小巖體的發(fā)現及地質意義

邢令，藏梅，楊維忠，宋安強，林澤華，陳威，馬玉霞

(1.新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質調查大隊，新疆 烏魯木齊 830013；2.新疆工程學院采礦工程系，新疆 烏魯木齊 830023；3.新疆礦產資源儲量評審中心，新疆 烏魯木齊 830011)

新疆卡特巴阿蘇金銅礦床全巖礦化小巖體的發(fā)現及地質意義

邢令1，藏梅2，楊維忠1，宋安強1，林澤華1，陳威1，馬玉霞3

(1.新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質調查大隊，新疆 烏魯木齊 830013；2.新疆工程學院采礦工程系，新疆 烏魯木齊 830023；3.新疆礦產資源儲量評審中心，新疆 烏魯木齊 830011)

新疆卡特巴阿蘇金銅礦床是西天山新發(fā)現評價的特大型金銅礦床。對該礦床主干穿脈剖面金銅元素的分布規(guī)律及對應地質體特征研究發(fā)現，卡特巴阿蘇金銅礦床成礦物質源主要來自閃長巖巖漿，二長花崗巖巖體為礦床的容礦地質體?？ㄌ匕桶⑻K金銅礦床全巖礦化閃長巖體的發(fā)現，暗示卡特巴阿蘇礦床深部可能存在與閃長巖有關的斑巖型銅金礦體。

卡特巴阿蘇；金銅礦床；全巖礦化；閃長巖

新疆卡特巴阿蘇金銅礦床位于中天山構造帶，該構造帶是區(qū)域上重要的金、銅成礦帶。中亞發(fā)育一系列大型、超大型金銅礦床[1-16],礦床多成帶產出，區(qū)域上成礦條件優(yōu)越。眾多地質學家預測，與中亞中天山構造帶相接的中國境內中天山構造帶成礦潛力巨大[17-20]?？ㄌ匕桶⑻K金銅礦是中亞金腰帶向東沿入中國的重要證據。目前該礦床研究處于初級階段，主要報道為礦床的發(fā)現及礦床地質特征描述[21]，及邢令、馮博等對賦礦圍巖二長花崗巖成巖年齡和巖石地球化學的研究[22]?，F今對該礦床成礦物質的來源探討集中在礦床主要賦礦巖石粗粒二長花崗巖上[21]，二長花崗巖為深成相巖基，為中天山巖漿弧的一部分，金、銅元素為貧化元素，變異系數?、傩陆氐V局第一區(qū)域地質調查大隊.新疆新源縣那拉提山一帶銅金1:10萬化探普查成果報告，2005。因此，將礦床主要賦礦巖石二長花崗巖作為卡特巴阿蘇礦床成礦物質“礦源體”值得商榷。

筆者以礦床主礦體東西段主干穿脈剖面為研究對象，通過穿脈剖面金銅元素分布特點及對應地質體分析，探討礦床成礦物質來源與礦床西段新發(fā)現的全巖礦化閃長巖體的關系，對比中亞類似礦床，研究新發(fā)現閃長巖體的勘查意義。

1 礦床地質概況

卡特巴阿蘇金銅礦床位于新源縣城東南約30 km處，那拉提山西段。礦床處于準噶爾-哈薩克板塊與塔里木板塊碰撞造山帶西段那拉提中天山構造帶內[23-24]，構造帶北以那拉提北緣斷裂為界，與伊犁地塊相鄰，南以那拉提南緣斷裂為界，與塔里木板塊相鄰。

那拉提中天山構造帶內主要出露下元古界和上志留統(tǒng)(圖1)。其中，下元古界那拉提巖群為一套深變質區(qū)域變質巖[25]②新疆地質局區(qū)域地質測量大隊.1:200000阿爾夏騰別力其爾幅(K-44-XII)區(qū)域地質調查報告，1972；上志留統(tǒng)巴音布魯克組為淺變質基性-中性-酸性火山熔巖-火山碎屑巖-陸緣碎屑巖-碳酸鹽巖巖石組合。那拉提中天山構造帶內志留—二疊紀巖漿侵入活動強烈，侵入體多呈不規(guī)則橢圓、扁圓型巖基或大巖株產出，巖體長軸與區(qū)域構造線方向一致。出露侵入巖巖性主要為二長花崗巖、正長花崗巖、花崗閃長巖、花崗巖、閃長巖、石英閃長巖。出露面積最大的為晚泥盆世中粗粒二長花崗巖，次為中細粒正長花崗巖，巖體呈70°走向帶狀分布(圖2)。巖體侵入上志留統(tǒng)巴音布魯克組中基性火山巖、灰?guī)r中，圍巖發(fā)育角巖化、大理巖化、矽卡巖化、碳酸巖化等。巖體侵入后，遭那拉提北緣斷裂活動作用，巖體內部和巴音布魯克組中發(fā)育繼承性NEE向具張性特征的構造破碎帶，宏觀產狀155°~ 215°∠48°~70°。

卡特巴阿蘇金銅礦床共圈出76個礦體，受F5和F6斷裂控制（圖3）。礦床主礦體為I4號礦體，長560 m，由130個鉆孔及探槽控制。礦體連續(xù)穩(wěn)定，平均斜深220 m，最大280 m，平均厚8.64 m，厚度變化系數75.89% 。礦體呈似層狀，沿傾向、走向局部具膨大、收縮特征。礦體走向70°~110°，傾向SE向,傾角24°~60°，平均傾角42°。礦體金品位1.0~382.39 g/t，平均5.27 g/t，伴生銅平均品位0.06%。I4號礦體產于二長花崗巖巖體構造破碎帶內，巖石蝕變強烈，主要發(fā)育鉀長石化、硅化、絹云母化、高嶺土化、綠簾石化、碳酸鹽化、綠泥石化及石英金屬硫化物礦化等。其中絹云母化、硅化、高嶺土化、碳酸鹽化及金屬硫化物礦化與金礦化關系密切。礦體中心部位發(fā)育深灰色石英黃鐵礦脈，與圍巖呈漸變過渡關系，通過樣品分析結果劃分礦體界線。

圖1 新疆卡特巴阿蘇金銅礦床區(qū)域地質圖Fig.1 Geological Map of the Kateba’asu Au-Cu deposit,Xinjiang1.中生界；2.下石炭統(tǒng)阿克沙克組；3.上志留統(tǒng)巴音布魯克組；4.下元古界那拉提群；5.堿長花崗巖；6.二長花崗巖；7.花崗巖；8.花崗閃長巖；9.石英閃長巖；10.閃長巖；11.地質界線；12.區(qū)域性斷裂；13.礦區(qū)位置

圖2 新疆卡特巴阿蘇金銅礦區(qū)地質圖Fig.2 The geological Map of the Kateba’asu Au-Cu deposit1.巴音布魯克組灰?guī)r；2.正長花崗巖；3.二長花崗巖；4.閃長巖；5.第四紀沖積物；6.斷層；7.礦化帶；8.礦體；9.穿脈位置及編號；10.走向剖面位置；11.典型剖面位置及編號（與圖4剖面編號對應）

礦床礦石結構以壓碎結構和交代殘余結構為主，構造以脈狀構造、細脈-浸染狀構造、團斑狀構造、角礫狀構造和塊狀構造為主。礦石中金屬硫化礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦，微量閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、針硫鉍鉛礦、針鎳礦。脈石礦物主要為長石、石英和絹云母，少量方解石、綠泥石和白云石。礦石礦物不含毒砂。礦石中金以自然金粒形式存在，有裂縫金、晶間金和包裹金3種嵌布形式。金粒大多嵌布于半自形-它形黃鐵礦中，少量與石英、絹云母、白云石、黃銅礦等礦物連生，微量包裹于黃鐵礦內。礦石中金粒多充填于黃鐵礦微裂縫中，大小和形狀受裂縫控制。金粒以微細粒金為主，粒度小于0.04 mm，小于0.01 mm的約占59%。礦石礦物組成及金賦存狀態(tài)顯示，金品位主要與含金黃鐵礦含量相關①新疆地質局區(qū)域地質測量大隊.新疆新源縣卡特巴阿蘇礦區(qū)金(銅)礦床詳查報告，2015。

圖3 卡特巴阿蘇金銅礦床KT08勘探線剖面Fig.3 Geological cross section along No.08 prospecting line of the Kateba’asu Au-Cu deposit1.二長花崗巖；2.斷裂；3.礦體；4.鉆孔位置及編號；5.穿脈及編號

2 典型剖面礦化分布規(guī)律

卡特巴阿蘇金銅礦床主要產于粗粒二長花崗巖巖體構造破碎帶內，賦礦巖石主體為二長花崗巖，少量細粒閃長巖。本文以穿過主礦體東西段兩個穿脈3處典型剖面為研究對象，分析成礦金銅元素分布特征。樣品分析測試由新疆第一區(qū)域地質調查大隊實驗室完成。測試方法：Au分析執(zhí)行“DZG93-09”行業(yè)標準，采用王水熱溶，泡沫塑料震蕩吸附，灰化溶解，氫醌容量法測定。Cu分析方法執(zhí)行“DZG93-01”行業(yè)標準，采用王水+氫佛酸+高氯酸溶解，火焰原子吸收分光光度法測定。測試精度：通過樣品內檢以及外檢控制（外檢單位：國土資源部烏魯木齊礦產資源監(jiān)督檢測中心），內檢和外檢分析相同基本分析值誤差一般在5%以內，視為基本分析值可靠。

2.1 08號穿脈剖面地質礦化特征

08號穿脈位于礦床東段，穿過礦床I4號主礦體，是研究礦床主礦體特征的重要穿脈（圖2）。

08號穿脈Au，Cu元素礦化分帶

據穿過礦床東部主礦體穿脈的171件樣品（H-1—H-171）分析數據，在剖面上繪制金、銅曲線圖（圖4-A）。據剖面金銅分布曲線，顯示剖面存在3段金銅礦化體，均位于礦床的F5和F6斷裂間的構造破碎帶內，金礦化品位一般大于2.5 g/t。銅礦化曲線顯示，銅礦化主要位于金礦化中心部位，品位一般小于0.5%；剖面上金銅礦化曲線呈明顯正相關，具外金-內金銅特征。剖面上金銅礦化與脈狀含金石英-黃鐵礦脈對應，其中金銅礦化最強部位位于剖面南段，為高品位深灰色石英-黃鐵礦脈（圖5-A），由高品位石英-黃鐵礦脈向外，金銅礦化漸弱，相應蝕變?yōu)楣杌?、絹云母化、高嶺土化、綠泥石化，黃鐵礦化為脈狀、細脈狀、團斑狀、稀疏浸染狀，蝕變礦化帶與圍巖（二長花崗巖）為漸變過渡關系。綜合08號穿脈剖面金銅分布規(guī)律，反映金銅元素空間具外金-內金銅分布規(guī)律，金銅礦化具正相關特征。金銅礦化受F5、F6斷裂破碎帶控制，含礦熱液沿破碎帶遷移，成礦作用以充填-交代作用為主，形成破碎蝕變巖型金銅礦體。

2.2 51號穿脈剖面地質礦化特征

51號穿脈位于礦床西段，南段穿過礦床西部主礦體，是研究西段礦體的主要穿脈剖面（圖2）。

51號穿脈Au，Cu元素礦化分帶 據穿過礦床西部主礦體穿脈的77件樣品（H-97—H-173）分析數據，在剖面上繪制金、銅曲線圖（圖4-B）。剖面金銅分布曲線顯示剖面存在3段金銅礦體，均位于礦床的F5和F6斷裂間的構造破碎帶，礦體金品位一般小于2.5 g/t；銅礦化曲線顯示，銅礦化與金礦化重合，品位一般大于0.75%。剖面上金銅礦化曲線呈明顯正相關，具外金-內銅金分布特征。剖面上金銅礦化與細粒閃長巖脈和石英-黃鐵脈對應，其中銅礦化與閃長巖脈基本重合，金礦化主要位于閃長巖脈及靠近閃長巖脈的外接觸帶。剖面礦化中心為閃長巖脈，從閃長巖脈向外，金銅礦化急劇變弱，外接觸帶二長花崗巖強烈硅化（圖5-D，E），蝕變范圍大，其它蝕變較弱。黃鐵礦化呈網脈狀、細脈狀、團斑狀，蝕變礦化帶與圍巖（二長花崗巖）呈漸變過渡關系。剖面南部發(fā)育厚大金銅礦化石英-黃鐵礦礦脈，位于一條強硅化閃長巖脈上盤，閃長巖脈體與石英-黃鐵礦礦脈間界限模糊（圖5-B）。51號穿脈南段剖面金銅元素空間具外金-內金銅分布規(guī)律，金銅礦化具正相關特征；與金銅礦化對應的地質特征反映礦床西段金銅礦體主要受破碎帶內的閃長巖脈控制，其次受石英-黃鐵礦脈控制。

2.3 閃長巖體巖相學及礦化特征

圖4 卡特巴阿蘇礦區(qū)典型穿脈剖面金、銅元素礦化分布圖Fig.4 Distribution of Au and Cu mineralization along model transverse drift of the Kateba’asu ore district（A——CM08穿脈實測；B——CM51穿脈南段實測；C——CM51穿脈北段實測，圖中金礦化曲線對大于2.5的值均以2.5代替）1.閃長巖；2.二長花崗巖；3.石英-黃鐵礦礦脈；4.硅化-鉀化；5.絹英巖化-絹云母化；6.高嶺土化/綠泥石化；7.碎裂巖化-綠簾石化；8.黃鐵礦化-黃銅礦化；9.金礦化曲線；10.銅礦化曲線

圖5 卡特巴阿蘇金銅礦區(qū)巖礦石照片Fig.5 Photographs of rocks and ores in the Kateba’asu Au-Cu depositA——東段礦體核部石英硫化物脈及高嶺土化-絹云母化圍巖（CM08穿脈）；B——破碎帶內礦化閃長巖脈及上盤石英硫化物脈（CM51穿脈）；C——破碎帶內閃長巖脈中發(fā)育的放射狀裂隙；D——破碎帶內閃長巖下盤硅化-黃鐵礦化二長花崗巖（CM51）；E——礦床西段典型硅化-黃鐵礦化圍巖（CM51穿脈）；F——侵入底板圍巖內閃長巖脈上盤接觸帶（CM51）；G——浸染狀黃鐵礦化細粒閃長巖（CM51）；H——浸染狀黃鐵礦化閃長巖顯微照片(光片)；I——浸染狀黃鐵礦化閃長巖顯微照片(單偏光)

由于主礦體（位于破碎帶內）內閃長巖體礦化蝕變強烈，筆者選擇一處侵入主構造破碎帶底板圍巖內較新鮮的閃長巖剖面，研究閃長巖巖相學及礦化特征（圖4-C）。該閃長巖剖面位于51號穿脈北段（圖2），由20件樣品（H-41--60）控制，內接觸帶發(fā)育少量孔雀石，外接觸帶二長花崗巖蝕變弱，范圍?。▓D5-F）。剖面金、銅曲線顯示，剖面閃長巖脈外接觸帶金礦化（品位≤2.5 g/t）、內接觸帶銅礦化（品位＜0.5%），具外金-內銅分帶特征。該閃長巖侵入完整的二長花崗巖圍巖內，閃長巖完整（圖5-G），避免了深部含礦熱液沿裂隙系統(tǒng)對該閃長巖的疊加富集作用，該閃長巖接觸帶礦化為結晶釋放熱液富集形成，因此，判斷金銅礦化為同期熱液活動形成。

閃長巖巖相學標本采集于51號穿脈北段弱礦化閃長巖脈中心部位，巖石為灰-深灰綠色（圖5-F，G），細粒結構，塊狀構造，邊部為似斑狀、斑狀結構，主要由斜長石、暗色蝕變礦物和黃鐵礦組成。巖石中斜長石粒徑0.1×0.2~0.25×0.6 mm，半自形板狀，絹云母化、碳酸鹽化、高嶺土化，可見聚片雙晶，雜亂分布。暗色礦物粒徑0.1~0.3 mm，蝕變?yōu)榫G泥石、絹云母、碳酸鹽化，僅殘留片柱狀形態(tài)（圖5-I）。巖石中含少量黃鐵礦和黃銅礦，粒徑0.02~0.2 mm，浸染狀均勻分布（圖5-H，G）。對礦床礦石金賦存狀態(tài)的研究顯示，金粒大多嵌布于半自形-它形黃鐵礦中①新疆地質局區(qū)域地質測量大隊.新疆新源縣卡特巴阿蘇礦區(qū)金(銅)礦床詳查報告，2015，閃長巖中浸染狀均勻分布的黃鐵礦從微觀上為閃長巖賦礦提供了依據。

綜合礦床在08號、51號穿脈典型剖面金銅分布規(guī)律，可看出，控礦構造破碎帶內,礦床金礦化東段強于西段（CM08：＞2.5 g/t；CM51：＜2.5 g/t）,銅礦化西段強于東段（CM51：＞0.75%；CM08：＜0.5%），具東金-西金銅分布特征。51號穿脈北段完整閃長巖金銅礦化顯示，礦床金銅礦化來自閃長巖巖漿，為同期成礦形成；51號穿脈南段破碎帶內閃長巖礦化強于北段，結合上盤發(fā)育的與閃長巖界限不清的礦化石英-黃鐵礦脈，判斷破碎帶內閃長巖礦化較強，為深部閃長巖結晶釋放含礦熱液沿破碎帶對剖面出露閃長巖疊加富集形成。部分閃長巖釋放的熱液沿破碎帶向東遷移，形成礦床東部二長花崗巖破碎帶內的破碎蝕變巖型金銅礦體。08號、51號穿脈典型剖面地質特征顯示，成礦熱液來自51號穿脈的閃長巖，沿破碎帶向東遷至08號穿脈，該地質特征與東金-西金銅的成礦元素分布規(guī)律相印證。

3 討論

3.1 閃長巖脈的發(fā)現對成礦的啟示

全巖金銅礦化閃長巖的發(fā)現和客觀存在，對礦床成因探討具至關重要的意義。國內外著名斑巖型礦床研究表明，斑巖巖漿在向上侵位過程中，由于壓力降低，巖漿發(fā)生二次沸騰。二次沸騰一方面引起斑巖頂部及上部圍巖破裂，形成開放的成礦系統(tǒng)；另一方面斑巖巖漿結晶釋放出大量上升熱流體，上升的熱流體在斑巖頂部及上部圍巖的開放系統(tǒng)中沉淀成礦[26]。因此，眾多大型-超大型斑巖型礦床均由圍巖和斑巖礦體組成。

典型剖面顯示，侵入破碎帶底盤的閃長巖由于圍巖完整（圖4-C），未發(fā)生二次沸騰，巖漿結晶釋放的熱液流體有限，僅在與圍巖接觸帶附近形成小規(guī)模金銅礦體。侵入破碎帶內的閃長巖（圖4-B），圍巖為開放體系，引起閃長巖漿二次沸騰，強大的機械能使已固結的閃長巖破裂(圖5-C)，深部熱流體得到釋放，沿裂隙系統(tǒng)遷移、沉淀，疊加富集于破碎的上部閃長巖上，形成全巖礦化閃長巖體。部分含礦熱液進入圍巖破碎帶內，形成含礦閃長巖脈上盤的金銅礦化石英-黃鐵礦大脈，更多的含礦熱液沿構造破碎帶遷移-沉淀，形成礦床東段與石英-黃鐵礦細脈有關的破碎蝕變型金（銅）礦體。

研究表明，卡特巴阿蘇金銅礦床主成礦作用是一個以金銅礦化閃長巖為成礦中心，與閃長巖侵入的巖漿期后熱液有關的金銅礦床，構成一個空間和成因上相聯系的巖漿-構造-熱液成礦系統(tǒng)（圖6）。

圖6 卡特巴阿蘇金銅礦成礦模式Fig.6 Formation model of the Kateba’asu Au-Cu deposit（模式剖面為圖2礦床走向I-I′剖面）1.灰?guī)r；2.二長花崗巖；3.閃長巖；4.破碎帶；5.斷裂及編號；6.銅礦體-金礦體

3.2 閃長巖脈的發(fā)現對勘查方向的啟示

卡特巴阿蘇金銅礦位于中天山構造帶內，該構造帶是中亞最重要的金銅成礦帶[27]。目前，中亞中天山構造帶內已發(fā)現Kalmakyr銅金礦床、Dalneye銅金礦床、Kouchbulak金礦、Kyzylarmasai金礦、Kauldy金礦、Makmal金礦、Kumtor金礦、Ishtamberdy金礦和Unkertash金礦等一系列超大型金礦[6-16]；其中規(guī)模最大的Kalmakyr銅金礦床為斑巖型銅金礦床，探明儲量Cu資源量1.3×107t（平均品位0.4%）、Au資源量1.4×107t（平均品位0.5 g/t）。Kalmakyr礦區(qū)僅在西北部零星出露泥盆系碳酸鹽巖和砂巖地層，礦區(qū)主要出露華力西期中酸性侵入體。礦床銅金礦化主要位于第二期侵入的正長閃長巖和閃長巖巖體內[6-7,9-10]。

卡特巴阿蘇金銅礦區(qū)與Kalmakyr礦區(qū)內巖石組合高度相似，成礦物質均源自晚期侵入的閃長巖體。卡特巴阿蘇金銅礦床全巖礦化閃長巖體的發(fā)現，暗示卡特巴阿蘇礦床深部可能存在與Kalmakyr銅金礦床類似，與閃長巖有關的斑巖型銅金礦體。

4 結論

（1）礦床主要成礦物源自閃長巖巖漿，二長花崗巖巖體為礦床容礦地質體。

（2）卡特巴阿蘇金銅礦床全巖礦化閃長巖體的發(fā)現暗示，礦床深部可能存在與閃長巖有關的斑巖型銅金礦體。

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Discovery of the Mineralization Diorite in Kateba′asu Gold-copper Deposit,Xinjiang and its Geological Significance

Xing Ling1,Zang Mei2,Yang Weizhong1,Song Anqiang1,Lin Zehua1,Chen Wei1,Ma Yuxia3
(1.No.1 Geological Surveying Institute,Xinjiang Bureau of geology and mineral resources,Urumqi,Xinjiang,830011, China;2.Mining Engineering Department of Xinjiang Institute of Engineering,Urumqi,Xinjiang,830023,China; 3.The Mineral Resources and Reserves Evaluation Center of Xinjiang,Urumqi,Xinjiang,830011,China)

The kateba’asu gold-copper deposit is the new found superior large gold-copper deposit in the western section of Xinjiang.According to the analytical element spatial distribution of gold and copper in main transverse drift and its geological features indicate that the major metallogenetic matters of the kateba′asu Gold-Copper deposit come from diorite magma,and the orebodies is hosted in monzonitic granite. whether there exists an ore-bearing porphyry body beneath the ore body has been found is an important subject in further research work.

Kateba′asu;Gold-copper deposit;Whole rock mineralization;Diorite

1000-8845(2016)02-211-07

P618.51；P618.41

A

2015-06-08;

2015-07-14;作者E-mail：xingling_1124@163.com

邢令(1985-)，河北安平人，碩士，2011畢業(yè)于新疆大學礦產普查與勘探專業(yè)，從事礦床勘查與評價工作