新疆阿图什科克塔木铜矿床地质特征及成因研究
尹忠成 胡林朝
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尹忠成 胡林朝,. 新疆阿图什科克塔木铜矿床地质特征及成因研究[J]. 地球科学探索,2022.11. DOI:10.12721/ccn.2022.157330.
摘要: 我国铜矿床分布较为广泛,其中位于新疆塔里木板块北缘柯坪前陆盆地的科克塔木铜矿属于多金属的重要成矿区。该铜矿体主要在下白垩统克孜勒苏组第二段的浅灰绿色砂岩当中赋存,具有自身独特的地质特征与成因。对此,文章针对新疆阿图什科克塔木铜矿床地质特征及成因进行了研究。
关键词: 新疆阿图什科克塔木;铜矿床;地质特征;成因;研究
DOI:10.12721/ccn.2022.157330
基金资助:

科克塔木铜矿是我国重要的铜金属产地,该矿区主要位于新疆阿图什阿湖这一区域,其成矿带主要分布于柯坪塔格的前陆盆地一带,带矿带涵盖的矿物质众多,主要有铅、锌、铜、铁、钒、钛、稀土、磷等矿物质,这里主要针对的是在1∶5万的水系沉积物的测量工作当中,新发现的铜矿床展开的研究[1]

1. 新疆阿图什科克塔木铜矿床的主要地质特征

1.1科克塔木矿区的地质

1.1.1科克塔木矿区的地层结构

该矿区主要出露的地层主要位于柯坪地层小区,主要为中—新生界。出露地层主要处于下白垩统克孜勒苏组这一地带,其次有部分则处于下更新统西域组以及上更新统新疆群等地带。其中下白垩统克孜勒苏组的岩性段主要有三段:⑴第一段为K1kz1的岩性,主要呈现的颜色为灰色的厚层,其形状则为块状砾岩,且其中夹杂着砾粗砂岩透镜体、浅紫红色薄层粉砂质泥岩等物质,岩石当中存在的石膏质与碳酸盐化等方面体现的较为发育;⑵第二层的K1kz2表现的岩性,主要是由浅砖红色的中薄层泥质粉砂岩以及灰、浅黄绿色的中薄层含岩屑长石石英粗砂岩组成,而且其中主要夹杂着浅灰绿色薄层砂岩、粉砂质泥岩以及石膏细脉等两物质;⑶第三段K1kz3所体现出的岩性,主要是由灰、浅黄绿色中薄层岩屑粗砂岩以及淡红色中薄层泥质粉砂岩组成的,其中还夹杂着灰色厚层的块状粗砂岩、钙质砂岩、浅灰绿色薄层岩屑粗砂岩以及石膏层等物质,其呈现出的构造形态为发育波状层理、平行层理以及小型楔状交错层理等,属于显著的沉积型构造。

1.1.2科克塔木铜矿床的地质构造

由于科克塔木铜矿床的位置处于塔里木板块北缘的柯坪前陆盆地当中,该矿区在构造方面是较为简单的。在矿区的西北部方向有发育托盖塔格背斜的存在,矿体的轴向则为NE—SW方向,其中枢纽呈向西缓倾伏的状态,且轴面处于近直立的形态,西部位置则为第四纪的冲积物实施相应的覆盖,而向东方向则尖灭,区内的长度约为3km。其中背斜核部主要是由下白垩统克孜勒苏组当中的第一段组成。在背斜核部位置的地层呈现近直立的形态,其两翼的地层倾角范围通常处于45°~65°角的范围之间。该矿区的铜矿体位置主要处于其背斜南翼的下白垩统克孜勒苏组第二段范围当中。此外,该矿体的发育两条走向是由北西向南东实施逆冲推覆的,属于断层矿带,其整体的长度大约为4km,呈现的产状角度范围处于320°~60°之间,并且并未将含矿层进行切断。

1.2科克塔木铜矿区所体现的地球化学特征

1.2.1 矿区的1∶5万综合异常特征

我们知道科克塔木铜矿体的位置主要处于HS45乙3的综合异常之内,该异常当中涵盖多种元素,其中主要包含Cu、As、Mo这几种元素为主的异常,而其中还伴有多种元素异常,比如Ag、Zn、Ni、Cd、Cr、Ni、Bi、Sn等元素异常,元素在组合上较为复杂并呈NE方向进行展布。其中的元素属As、Mo的异常规模最大,且在强度方面也较高,在浓度分带方面也是比较清晰的;而Cu元素异常的规模相对是比较小的,且在强度上也较低,这种情况主要是由于水系沉积物在具体搬运的过程中出现了流失,再加上铜矿埋藏的深度比较深等因素,进而导致这种情况的出现,然后在具体实施异常检查的时候,将其中的矿化线索进行了发现,进而进一步开展相关分析,发现铜的品位能够达到最低工业品位的要求。

1.2.2矿区地物化综合剖面所体现的特征

针对矿区开展1:1万地物化综合剖面的测量,在实际测量的过程中,ω(Cu)在DH31-7中的测量值为17120.2×10-6、DH31-8的测量值为823.7×10-6、DH31-9的测量值为485.0×10-6,该矿区的高值位置中所对应的岩性则为粉砂质泥岩,其中在DH31-7中还有Au、As、Sb、Ag元素也出现了相应的峰值,且与Cu元素之间体现的套合性是较为良好的;而其中DH32-6、DH32-12、DH32-13的测量值范围为ω(Cu)>400×10-6,DH32-13的测量值为w(Cu)=4221.6×10-6,在其高值位置当中所对应的岩性则为泥岩、粉砂质泥岩,该矿区的岩性与元素As、Ag之间具有良好的套合性[2]

2.新疆阿图什科克塔木铜矿床的成因与其找矿标志

2.1科克塔木铜矿体的主要成因

这个矿区上蕴含的砂岩型铜矿量比较多,其中蕴含多种典型的铜矿类型,比如萨热克铜矿、滴水铜矿以及吾合沙鲁铜矿等类型,因此一直以来对此类型铜矿在成因认识方面都存在着差异性。比如针对萨热克铜矿提出了对其实施沉积改造型等方面的观点;针对滴水铜矿的同生沉积以及改造等方面成因观点进行了提出;针对吾合沙鲁铜矿在受氧化还原障控制方面的砂岩型铜矿进行了提出等等。综上所述,发现科克塔木铜矿赋矿地层处于下白垩统克孜勒苏组的第二段,其主要是由一套河流相、山间盆地相的红色碎屑岩的组合,整个矿体是呈现似层状的,其中涵盖的矿石矿物呈多样化,主要包含氧化的矿石铜蓝、孔雀石等,次之包含辉铜矿,而其中主要存在的地球化学异常有Cu、As、Mo等元素异常,并伴有少量的Zn、Ag、Au等元素异常,与前人遗留下的资料相结合,进行初步推断发现,科克塔木铜矿体主要形成的时间在晚中生代至古近纪这一时期,由于处在塔里木古陆块边缘的那些小盆地,经过炎热干旱气候的持续影响下,进而形成了红色碎屑岩与高盐建造,且这些建造的厚度是比较大的,在加强其中存在的胶体与黏土具有吸附作用,在长期吸附的情况下使得铜质初步的聚集得以形成,同时在局部区域还原到环境之中,由于持续不断的对层间水与孔隙水进行萃取,能够对侧向上紧邻矿源层中的铜质获得,所以在渗透性比较好的砂岩当中就能够富集成矿,进而使得同沉积型砂岩型铜矿得以形成[3]

2.2科克塔木铜矿床的找矿标志

在对科克塔木铜矿床实施找矿时,找矿标志是至关重要的,主要体现在以下几个方面。⑴直接标志:在找矿中地表出露的铜矿氧化露头是其找矿的直接标志,此外还有地球化学异常及地化剖面测量高值点也属于找矿的直接标志,其中具有代表性的有孔雀石、铜蓝等。⑵含矿层位:在该矿区中的下白垩统克孜勒苏组主要存在浅灰绿色薄层砂岩,这部分是其主要的含矿层位,该含矿层的两侧岩性通常呈现浅肉红、红褐色,主要是由于其中蕴含着薄层泥岩、粉砂岩等矿物,隶属于发育石膏细脉[4]

结论:

综上所述,我国新疆阿图什科克塔木矿区以产铜为主,这与该矿区的地质特征与矿物成因存在着紧密联系。⑴该铜矿体主要位于下白垩统克孜勒苏组第二段当中,主要是由于该区域存在浅灰绿色砂岩,并且矿体的形状为似层状,且主要涵盖的矿石矿物有铜蓝、孔雀石等。⑵经过1:5万化探异常的相关检测,获得相应的异常查证结果,发现常伴于Cu元素异常当中的主要元素有Zn、Ag、As、Au等元素异常。⑶初步针对科克塔木铜矿体成因类型进行分析,认为该铜矿体的类型为同沉积型砂岩型铜矿,并没有发现见明显的后期改造现象。这些在本区陆缘新生代盆地当中,针对该类矿床进行找矿的进程中,是具有重要意义的。

参考文献:

[1]王鲲鹏,杨碧莹,柏千惠.新疆阿图什科克塔木铜矿床地质特征及成因探讨[J].矿产与地质,2019,033(006):951-955,973.

[2]王卫平,王少然,王银川.新疆沙子沟铜矿床矿床地质特征及矿床成因研究[J].中国金属通报,2018,998(11):35-36.

[3]何福保,李康,王志亮,等.新疆阿图什市硝尔库勒—吐孜苏盖特一带钾盐矿地质特征及矿床成因探讨[J].世界有色金属,2019.

[4]樊航宇,李继军,黄猛,等.内蒙古准好来铜矿床地质特征及成因探讨[J].矿产勘查,2018,9(002):P.260-265.

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