贾润幸:新疆萨热克杂砾岩型铜矿地质特征、成矿模型与找矿模型

文摘   科学   2024-09-14 06:00   北京  

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研究综述


新疆萨热克杂砾岩型铜矿产于塔里木盆地西缘,本文从成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、矿石组构、铜矿石中主-微量元素和流体包裹体在垂向和水平方向上的变化等方面进行了研究,研究表明该类型铜矿的成矿地质体为上侏罗统库孜贡苏组上段(J3k2)杂砾岩;成矿构造为北东向的复式向斜和北东向的切层断裂;成矿结构面为下白垩统克孜勒苏群第一岩性段(K1kz1)底部褐红色粉砂质泥岩与上侏罗统库孜贡苏组上段(J3k2)杂砾岩,矿体上盘褐红色粉砂质泥岩为盆地成矿流体的封闭岩相层。杂砾岩铜矿石中碎裂岩化发育,砾石成分主要为泥岩,铁质碳酸盐岩,石英细砂岩,泥质细砂岩,基性火山岩、千枚状泥质板岩、石英砂岩、石英岩、硅质板岩等,分选性较差,粒径一般为0.3~5 cm,个别达到7 cm以上,磨圆中等,多呈次圆状,后期受构造作用发生碎裂化呈可拼接状砾石。胶结物为方解石、白云石、辉铜矿和少量次生石英及沥青等。石英和方解石包裹体研究结果表明成矿流体为中—低温、中高盐度,均一温度和盐度具有弱的正相关性,均一温度和气液比呈明显的的正相关性,盐度和气液比呈弱的负相关性。在盆地流体的演化过程中,流体具有温度从高到低,盐度从低到高的演化趋势,表现为石英比方解石和白云石结晶要早一些;包裹体中的气相成分主要有N2、CO2、CH4和H2O,从2685中段到2790中段,气相成分具有从CO2、N2、CH4组合向 N2、CH4、H2O组合的演变趋势,表明从下部到上部流体的还原性具有逐步减弱的趋势。在上述研究的基础上建立了本区杂砾岩型铜矿的成矿模型,通过不同尺度物化探勘查方法的有效性分析建立了该类型铜矿的综合找矿模型,可为在该地区开展同类型矿产勘查提供帮助。



主要图表

图1   研究区大地构造位置图(a,据李向东和王可卓,2000)和区域地质图(b)

1—第四系;2—新近系;3—渐新统—中新统克孜洛依组;4—古近系;5—白垩系;6—侏罗系;7—三叠系;8—二叠系;9—石炭系;10—泥盆系;11—志留系;12—中元古界长城系阿克苏群;13—晚志留世—早泥盆世超美铁质岩石;14—辉绿岩脉;15—地质界线;16—角度不整合界线;17—断层;18—铜矿床/点;19—铅锌矿床/点;20—金矿床/点;21—锶矿床/点;22—铁矿床/点;23—铝土矿床/点;24—铅锌铜矿床/点;25—地名;26—构造缝合带;27—逆冲推覆构造带;28—研究区


图2   新疆萨热克铜矿地质图

1—第四系;2—下白垩统克孜勒苏群第三段;3—下白垩统克孜勒苏群第二段上部;4—下白垩统克孜勒苏群第二段下部;5—下白垩统克孜勒苏群第一段;6—上侏罗统库孜贡苏组第二岩性段;7—上侏罗统库孜贡苏组第一岩性段;8—中侏罗统塔尔尕组;9—中侏罗统杨叶组;10—下侏罗统康苏组;11—下侏罗统莎里塔什组;12—中志留统合同沙拉群;13—长城系阿克苏岩群第六岩性段;14—长城系阿克苏岩群第五岩性段;15—长城系阿克苏岩群第四岩性段;16—辉绿岩脉;17—破碎带;18—铜矿体;19—断层及编号;20—推测断层;21—煤矿;22—勘探线及编号;23—矿带


图3   新疆萨热克铜矿北矿段4号勘探线剖面图

1—第四系;2—下白垩统克孜勒苏群第一段;3—上侏罗统库孜贡苏组第二岩性段;4—上侏罗统库孜贡苏组第一岩性段;5—地质界线;6—推测地质界线;7—断层;8—矿体及编号;9—矿化体;10—钻孔位置及编号


图4   萨热克巴依盆地成矿构造特征

a—萨热克盆地北侧杨叶组(K2y)地层宽缓复式向斜;b—萨热克盆地南侧克孜勒苏群(K1kz)地层宽缓复式向斜;c—盆地中部出现的切层断裂带(F13);d—萨热克盆地南侧推覆构造形成的褶曲变形


图5   萨热克巴依盆地立体形态示意图


图6   萨热克铜矿成矿结构面特征

a—灰绿色杂砾岩铜矿与紫红色泥质粉砂岩接触带;b—坑道中切层断裂可见沥青;c—坑道中可见层间滑动断层;d—砾石碎裂化;e—杂砾岩中的碎裂岩化相;f—辉铜矿石中的拉伸线理


图7   萨热克不同中段矿石组构特征

a—杂砾岩中的白色胶结物(2790-5样品);b—碎裂化杂砾岩(2760-6样品);c—断层中的沥青(2730-7样品);d—杂砾岩中的拉伸线理(2730-2样品);e—辉铜矿杂砾岩(2685-3样品);f—细脉状杂砾岩(2685-5样品);g—2760-4样品中辉铜矿-石英-方解石胶结物(正交光);h—2760-4样品中辉铜矿-石英-方解石胶结物(反射光);i—2685-5样品中的白云石等胶结物(正交光);j—2685-5样品中的白云石和辉铜矿;k—碎裂岩化杂砾岩(2685-3样品,反射光);l—碎裂岩化杂砾岩(2685-3样品,正交光);m—杂砾岩中的辉铜矿-石英-方解石胶结物(正交光);n—杂砾岩中的辉铜矿-石英-方解石胶结物(反射光);o—杂砾岩中的辉铜矿-石英-方解石胶结物(单偏光)


图10   萨热克铜矿不同高程矿石主量元素平均含量变化曲线(a)和主要金属元素平均含量变化曲线(b)


图11   萨热克铜矿北矿段2700中段样品采样位置示意图

1—下白垩统克孜勒苏群第一段;2—上侏罗统库孜贡苏组第二岩性段;3—铜矿体;4—铜矿化体;5—地质界线;6—样品编号及位置


图12   萨热克铜矿2700中段岩石组构特征

a—杂砾岩(4026-6样品);b—杂砾岩中的白色胶结物(4030-4样品);c—杂砾岩中的辉铜矿和白色胶结物(4034-5样品);d—杂砾岩中的辉铜矿和白色胶结物(4037-3样品);e—杂砾岩中辉铜矿胶结物(4037-8样品);f—杂砾岩(矿石)与岩屑石英砂岩(围岩)接触带,岩屑石英砂岩中可见张性裂隙脉(4037-13样品);g—杂砾岩中的钠长石化基性火山岩砾石(4026-11,单偏光);h—基性火山岩砾石中的辉铜矿(4026-11,反偏光);i—砾石中的铜矿物(4034-4,反偏光);j—杂砾岩中的砾石(4034-6,单偏光);k—杂砾岩中的基性火山岩砾石和辉铜矿(4037-10样品,单偏光);l—辉铜矿沿砾石间隙分布(4037-10样品,反射光)


图13   萨热克铜矿1700中段Cu-Pb-Zn元素平面等值线图(a)和Cu-Ag元素含量散点图(b)


图14   萨热克铜矿不同中段矿石中流体包裹体特征

a—方解石中的气液包裹体(2790-5样品);b—方解石中的气液包裹体显示蓝色荧光(2790-5样品);c—砾岩内的微缝隙中含轻质油,显示浅蓝色的荧光(2790-5样品);d—方解石中的气液包裹体(2760-4样品);e—石英中的气液包裹体(2760-4样品);f—方解石中的气液包裹体 (2760-8样品);g—石英中的气液包裹体(2730-4样品);h—石英中的气液包裹体显示浅蓝色的荧光(2685-2样品);i—石英中的气液包裹体 (2685-3样品);j—方解石中的气液包裹体(2685-3样品);k—石英中的气体包裹体(2685-4);l—砾岩白云石胶结物内晶间微缝隙中含中轻质油,显示浅蓝色的荧光(2685-5)


图19   萨热克铜矿矿石中方解石包裹体温度-盐度-气相分数关系图

a—温度-盐度关系图;b—温度-气相分数关系图;c—盐度-气相分数关系图


图20   杂砾岩型铜矿成矿模式

1—杂砾岩型铜矿化;2—砂岩型铜矿化;3—砂岩型铅锌矿化;4—辉绿岩脉群;5—沥青化;6—砂砾岩;7—石英砂岩;8—泥质灰岩;9—粉砂质泥岩;10—煤层;11—变质片岩;12—基性火山岩;13—断层


图21  萨热克杂砾岩型铜矿地质化探综合找矿模型图(剖面图)

1—下白垩统克孜勒苏群第二岩性段第一亚段;2—下白垩统克孜勒苏群第一岩性段;3—上侏罗统库孜贡苏组上段;4—上侏罗统库孜贡苏组下段;5—中侏罗塔尔尕组;6—中侏罗统杨叶组;7—下侏罗统康苏组;8—下侏罗统莎里塔什组;9—长城系阿克苏群;10—黑云母石英片岩;11 —砾岩;12—砂岩;13—煤层、煤线;14—碳质粉砂岩;15—粉砂质泥岩;16—泥质粉砂岩;17—泥岩;18—断层破碎带;19—地层产状


图22   萨热克杂砾岩型铜矿地质-物探综合找矿模型图(剖面图)

1—第四系;2—下白垩统克孜勒苏群第一岩性段;3—上侏罗统库孜贡苏组第二岩性段;4—上侏罗统库孜贡苏组第一岩性段;5—砾岩;6—含砾砂岩;7—粗砂岩;8—中粗砂岩;9—细砂岩;10—粉砂岩;11—泥质粉砂岩、粉砂质泥岩;12—钻孔位置;13—铜矿(化)体;14—极化率;15— 电阻率


图23 萨热克铜矿综合找矿模型图

1—第四系;2—下白垩统克孜勒苏群第三段;3—下白垩统克孜勒苏群第二段上部;4—下白垩统克孜勒苏群第二段下部;5—下白垩统克孜勒苏群第一段;6—上侏罗统库孜贡苏组第二岩性段;7—上侏罗统库孜贡苏组第一岩性段;8—中侏罗统塔尔尕组;9—中侏罗统杨叶组;10—下侏罗统康苏组;11—下侏罗统莎里塔什组;12—中志留统合同沙拉群;13—长城系阿克苏岩群第六岩性段;14—长城系阿克苏岩群第五岩性段;15—长城系阿克苏岩群第四岩性段;16—辉绿岩脉;17—破碎带;18—铜矿体;19—断层及编号;20—推测断层;21—地质界线;22—煤矿;23—羟基异常;24—化探异常;25—激电异常



本文受中国地质调查局项目“新疆乌恰县萨热克地区铜多金属矿整装勘查区矿产调查与找矿预测”(121201004000150017-47;121201004000160901-67)资助。


文章刊登于《矿产勘查》第15卷第8期

用格式:贾润幸, 方维萱. 2024. 新疆萨热克杂砾岩型铜矿地质特征、成矿模型与找矿模型[J]. 矿产勘查, 15(8): 1331-1353..


Citation: Jia Runxing, Fang Weixuan. 2024. Geological characteristics, metallogenic model and prospecting model of Sageke complex conglomerate type copper deposit, Wuqia, Xinjiang[J]. Mineral Exploration, 15(8): 1331-1353.


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编辑:王宏伟

校对:贺昕宇

审核:王学明



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