新疆察布査尔县红石沟铜矿地质特征与找矿标志

徐 宇，张晓帆，陈 川1,

（1.新疆大学地质与矿业工程学院，新疆乌鲁木齐830047; 2.新疆大学新疆中亚造山带动力学与成矿预测实验室，新疆乌鲁木齐830047）

新疆察布査尔县红石沟铜矿地质特征与找矿标志

徐 宇*1,2，张晓帆2，陈 川1,2

（1.新疆大学地质与矿业工程学院，新疆乌鲁木齐830047; 2.新疆大学新疆中亚造山带动力学与成矿预测实验室，新疆乌鲁木齐830047）

红石沟铜矿（化）点位于新疆察布查尔县，大地构造位置处于哈萨克斯坦—准噶尔板块（一级）伊犁微板块（二级）的巩乃斯晚古生代裂谷（三级）之伊什基里克石炭—二叠纪裂谷带（四级）的东部，含矿岩性为花岗斑岩、角砾凝灰岩和安山岩（含角砾）。区内褶皱、断裂、岩浆岩发育，矿体赋存与早二叠世花岗斑岩和安山岩中。经长期地质研究认为：该矿床成因属于斑岩型铜矿,简要总结了矿区地质特征、矿床特征、成矿模式和找矿标志、找矿方向。

地质特征;成矿模式;斑岩型铜矿;找矿标志

红石沟铜矿（化）点是新疆第一地质大队于2003年发现（肖忠，2004），该矿（化）点位于伊犁铁、钼、铜、铅、锌、金、钨、铀、煤、油气成矿带的伊什基里克铜、金、铅、锌、铁、煤矿带(谢春化，2001)。带内已查明的重要矿产以铜、金、铅锌矿为主,并有铁、重晶石和煤矿等.铜矿主要类型为斑岩型(苏阿苏库姆斯萨依铜矿),铅锌矿主要为火山岩型(阿尔恰勒铅锌矿、阔拉萨依铅锌矿),金矿为陆相火山岩型(特克斯金矿、神泉金矿等)（董连慧，2010）。

近年，在该地区利用电法勘探、磁法勘探和钻探，又新发现几个矿(化)点。笔者在前人的工作基础上，结合近年来的调查成果，尝试性地总结红石沟铜矿的地质特征与成矿模型发现，该矿床具有斑岩型铜矿成因特征，与伊什基里克矿带斑岩型铜矿类似。由于目前在察布査尔县红石沟发现大型斑岩型铜矿床的实例很少，所以分析研究红石沟铜矿（化）点的地质特征与找矿方向对指导该地区的找矿工作具有重要意义。

1 区域地质背景

红石沟铜矿（化）点位于哈萨克斯坦—准噶尔板块（一级）伊犁微板块（二级）的巩乃斯晚古生代裂谷（三级）之伊什基里克石炭—二叠纪裂谷带（四级）的东部。该区自早石炭世发生拉张作用，形成了晚古生代中期伊犁裂谷，沉积了巨厚的早石炭世大哈拉军山组中酸性火山岩建造，是区内金矿形成的主要时期；早石炭世中晚期啦张活动渐趋停止，沉积了阿克沙克组碳酸盐岩—复理石建造，不整合于早石炭世大哈拉军山组上；中石炭世始再次地壳拉张，沉积了巨厚的裂谷型陆相—海相交互的碎屑岩、凝灰质碎屑岩及中酸性火山岩，是区内铜（铁）矿形成的主要时期；晚石炭世转入汇聚并有大量的二长花岗岩侵入；早二叠世该区再次地壳拉张发生裂谷作用，形成巨厚的陆相火山岩建造，其中产有铜矿；晚二叠世，该区地壳继续拉张沉积了一套裂谷型正常沉积碎屑岩和陆相火山岩建造；晚二叠世晚期，进入稳定内陆盆地阶段，沉积了河流相、湖泊相的砂砾岩夹泥岩、砂岩、薄煤层等。区内出露地层主要为石炭系、二叠系、侏罗系，石炭纪—二叠纪构造岩浆活动强烈。

2 矿区地质

矿区出露地层为下石炭统大哈拉军山组上段（C1d2）和下段（C1d1）的一套火山岩组合。下段（C1d1）进一步划分为2个岩性段（C1d11、C1d12）：第一岩性段（C1d11）以暗灰色玄武岩为主，夹安山岩、凝灰岩、角砾凝灰岩;第二岩性段（C1d12）以灰绿—灰紫色凝灰岩、熔结角砾凝灰岩、安山岩为主夹砂岩、玄武岩，该岩性段是矿区的主要含矿层位。第二岩性段（C1d12）进一步划分为3个岩性层（C1d12-1、C1d12-2、C1d12-3）：第一岩性层（C1d12-1）紫灰色蚀变安山岩、玄武岩夹角砾凝灰岩；第二岩性层（C1d12-2）灰紫色蚀变熔结角砾凝灰岩；第三岩性层（C1d12-3）灰绿色-灰紫色角砾凝灰岩砂岩互层。上段（C1d2）划分为3个岩性段（C1d21、C1d22、C1d23、）：第一岩性段（C1d21）以灰绿色角砾凝灰岩、砂岩为主夹安山岩、玄武岩等;第二岩性段（C1d22）以浅灰—灰黄色蚀变角砾凝灰岩、流纹质凝灰岩为主夹砂岩；第三岩性段（C1d23）以灰绿色角砾凝灰岩为主夹安山岩、砂岩。区内侵入岩发育，岩石类型较简单，岩性主要为酸性斑岩、正长斑岩、少量的闪长岩脉、基性岩脉等。其中浅成的酸性斑岩与铜矿化关系密切。

区内断裂构造，以北东向和北东东向断裂为主，倾向、倾角不明，性质以压扭性为主，与岩层、矿体正交切割（图1）。

3 矿床特征

矿区主要含矿层位为下石炭统大哈拉军山组下段第二岩性段第二层（C1d12-2）灰紫色熔结角砾凝灰岩、安山岩。该岩性层内侵入岩较发育，主要岩性为褐红色正长斑岩、浅红色花岗斑岩及黄褐色流纹斑岩，多呈岩枝、岩脉状产出。矿化蚀变带产于火山岩与花岗斑岩体（脉）的接触部位，在安山岩、凝灰岩（含角砾）和花岗斑岩中均有矿化。

3.1 矿点组合、分布及产状

主要含矿层位为下石炭统大哈拉军山组下段第二岩性段第二层（C1d12-2）灰紫色熔结角砾凝灰岩、安山岩。蚀变带长度大于800m，宽60～150m，现阶段地表圈定矿（化）体7个（L1-L7），总体走向50°～70°，地表倾向北西，倾角66°～77°。矿化蚀变带产于火山岩与花岗斑岩体（脉）的接触部位，在安山岩、凝灰岩（含角砾）和花岗斑岩中均有矿化（图2）。物探资料显示，该矿（化）体产状与地表不一致，深部向南东倾，需进一步查证确认。

图2 红石沟斑岩铜矿特征ll横剖面示意图

L1：5条探槽控制，以铜品位0.1%为边界，圈定矿（化）体长度420m，西侧有明显分叉，视厚3.10～21.80m，平均13.73m。铜品位0.11%～0.26%，单样最高0.64%,平均0.20%;伴生银品位（5.90～24.00）×10-6，单样最高品位58.6×10-6，平均13.83×10-6；伴生金品位（0.04～0.23）×10-6，单样最高品位0.66×10-6，平均0.12× 10-6。ZK1103孔（孔深181.00m）在32.90～53.80m（20.90m）酸性斑岩夹凝灰岩中见到孔雀石、黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、黄铁矿化，有2个样达到矿化，视厚分别为1.72m、2.70m，铜品位分别为0.16%、0.12%。控制L1矿化体斜深约40m。L2：位于L1南侧10～60m，5条探槽控制，以铜品位0.1%为边界，圈定矿（化）体长度320m，东侧有明显分叉，视厚4.80～6.30m，平均5.40m。铜品位0.13%～0.31%，单样最高0.52%，平均0.20%；伴生金品位（0.09～0.38）×10-6,单样最高0.65× 10-6;伴生银品位（4.20～29.80）×10-6,单样最高31.20× 10-6。由于矿区地表覆盖严重，揭露的矿化体及斑岩体产状不明，对L1、L2矿（化）体已施工钻孔见矿情况与地表控制矿化体和物探激电异常解释存在较大差异，钻孔控制矿化体偏浅，对矿区矿化体及斑岩体产状、控矿构造、物探异常等仍有待近一步认识和钻探验证。L3：位于L2南侧40～50m，3条探槽控制，以铜品位0.1%为边界，圈定矿（化）体长度300m，视厚1.80～8.00m，平均4.90m。铜品位较好；L7:位于L1东偏南侧450m，2条探槽控制，以铜品位0.1%、铅品位0.2%为边界，圈定矿(化)体长度约300m,视厚5.10～12.30m,平均8.70m。由南西向北东由铜矿化逐渐转变为铜铅矿化，矿石的平均品位0.30%；有伴生金；东部（TC37）铅品位0.26%～6.22%,平均2.23%。L4、L5、L6矿（化）体均为单工程控制，视厚分别为3.00m、3.40m、1.80m，铜品位分别为0.35%、0.16%、0.18%，伴生金品位分别为0.31×10-6、0.12×10-6、0.60×10-6。经地表结合钻孔初步评价均为铜矿化体（除个别单样可达边界品位）且规模不大，推测其为斑岩体矿化的外围。

3.2 矿石类型

矿石类型以花岗斑岩、角砾凝灰岩和安山岩（含角砾）为主。

3.3 矿物组合

矿石金属矿物见有孔雀石、铜兰、褐铁矿、赤铜矿、黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、方铅矿等。

3.4 结构/构造

矿石结构为他形粒状结构，矿石构造为细脉状构造、细脉浸染状构造、团块状构造、星点状构造。

3.5 矿化阶段及分布

成矿分原始沉积期和热液期2个阶段：

原始沉积期：随火山活动，Cu、Au等有利矿质被喷发物携带到地层中沉积下来，形成原始矿源层。经区域1∶5万水系沉积物采样证实区内下石炭统大哈拉军山组中酸性火山岩常以富含Cu、Au、Pb、Zn、Ag等微量元素为特征，是寻找有色金属矿产的有利部位。

热液期：区内大哈拉军山组地层中广泛形成硅化、绿泥石化、绢云母化等蚀变现象，说明地层曾遭受过硅钾型热卤水的热液蚀变作用，热液在地下对流、循环，使地层中铜元素活化、迁移，沉淀于地层中的有利赋矿部位（如褶皱轴部、转折端、断裂交汇部位或裂隙发育地段），形成矿（层）体。

3.6 蚀变

矿化围岩蚀变主要有黄铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等。大致可划分为2个带：（1）绿泥石化—碳酸盐化带：是早期形成的蚀变带，遍及分布在含矿带及外侧，属面型蚀变带。（2）黄铁矿化—硅化—绢云母化带：是叠加在绿泥石化—碳酸盐化带之上，主要分布在含矿带及其周围，与成矿关系密，基本上也属面型蚀变带。

3.7 地球化学标志

铁、铜、金、钴磁异常。

4 成矿模式和找矿标准

4.1 成矿模式

由于该矿未进行过矿床成矿流体（包裹体）、同位素等方面的样品测试，矿床的成因研究程度尚不够深入。主要依据与伊什基里克成矿带、齐苏阿苏库姆斯萨依铜矿成矿地质条件类比，具有较多相似性。

综合矿区矿体类型经济分布特征与气水热液、岩性的相互关系，可以建立红石沟铜矿（化）点的成矿模式（图3），即：①矿化蚀变带产于火山岩与花岗斑岩体（脉）的接触部位，在安山岩、凝灰岩（含角砾）和花岗斑岩中均有矿化。②气水热液与火山岩与花岗斑岩体（脉）为红石沟铜矿（化）点形成的主要控矿因素。③该矿区地球化学异常以Au、Cu为主，伴Ag、Pb、Zn等，综合异常面积约6km2，平面形态呈椭圆状。异常浓集中心与花岗斑岩分布范围吻合较好，异常伴有Mo、Bi、Sn、W异常组分同热液活动关系密切。成矿元素Au、Ag、Cu、Pb元素具有三级分带，套合较好，说明同源同期的成矿物质，多金属矿化组合特征.Mo、Bi分别分布于岩体北侧接触带，说明同后期酸性岩浆侵入关系密切。④由深部的富钾、钠的热液或与地壳岩石中的裂隙水，地下水混合交代或局部熔融上部地壳含铜岩石而成。

4.2 找矿标志

矿化蚀变标志：金属硫化物矿体在地表及近地表处易于形成各种氧化矿物的铁帽，如铜矿形成的孔雀石，铅锌矿形成的淡黄、黄褐—浅棕色铅锌氧化物等。直接寻找具有各种金属氧化矿物铁帽是找矿直接标志。

图3 红石沟铜矿成矿模式图

岩相找矿标志：严格受石炭纪火山机构控制，次火山岩相浅成中—酸性复式斑岩体是主要斑岩型铜矿的含矿建造，为直观的岩相找矿标志。

地层岩石标志：早古生代石炭系中酸性火山熔岩、火山碎屑岩是该矿赋矿地层，是找矿地层岩石标志。

物探异常标志：矿体和围岩视极化率和视电阻率方面有明显的差异。实验表明，在矿区使用电法可以有效寻找被第四系掩盖的矿体和隐伏矿体，并可进一步探明矿体的深度、产状和延伸情况.铜矿体视电阻率一般大于2%，在条件相似的矿区，开展物探工作，能够进行矿体的定位预测。

5 找矿方向

根据找矿标志，本区一带找矿方向应侧重于蚀变火成岩型的铜矿。主要侧重如下地段：

（1）在矿区一带相对规模较大、浓缩中心突出、还为进行查证的物探异常区，具有寻找评价铜矿的潜力。

（2）金属硫化物矿体在地表及近地表处易于形成各种氧化矿物的铁帽，在矿化带内圈定的矿体，沿走向、倾向的延伸还未完全查明，对在矿区圈出的铜矿化带进一步勘察，有较大的找矿潜力，有望扩大矿床规模。

（3）早二叠世该区再次地壳拉张发生裂谷作用，形成巨厚的陆相火山岩建造，其中含铜矿丰富，应进一步对该地区早二叠世地层的勘察，有望勘探规模较大的隐伏铜矿。

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A

1004-5716(2016)12-0132-03

2016-01-19

2016-03-04

徐宇（1989-），男（汉族），新疆大学13级在读硕士研究生，地质资源与地质工程专业，研究方向：应用地球物理。