新疆新源县环形山一带铜金成矿预测
李拉刚
新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队,新疆乌鲁木齐 830013
摘要:通过收集环形山一带区域成矿地质特征,根据地球化学综合异常均显示较好的地区元素背景特征、元素的分布特征,异常特征。异常浓集度高,套合好,且在该地区元素异常范围内已发现了金属矿(点)床;综合地质条件、元素空间分布特征、区域成矿区带和已发现的金属矿(点)床均证明环形山一带是以金铜为主的成矿带,具有较大的找矿前景。
关键词:成矿条件 元素背景特征 异常特征 找矿前景
Abstract: The geological characteristics of regional mineralization around the crater were collected. According to the comprehensive geochemical anomalies, the background characteristics of the elements, the distribution characteristics of the elements and the abnormal characteristics in the region are well displayed. The abnormal concentration is high, the nesting is good, and the metal deposit (point) bed has been found in the abnormal range of elements in this area. Comprehensive geological conditions, spatial distribution characteristics of elements, regional metallogenic zones and discovered metal deposits all prove that the ring area is a gold-copper metallogenic belt with great prospecting prospects.
Key words: metallogenic conditions,elemental background characteristics, anomalous characteristics, prospecting prospects.
1.区域成矿地质条件
该区地处西天山中段,大地构造位置处于伊犁微板块阿吾拉勒-依什基里克晚古生代裂谷带和那拉提-乌瓦门蛇绿混杂岩带之间。区内构造主要为那拉提北缘断裂及那拉提南缘断裂,那拉提北缘断裂在调查区南部通过。区内出露地层主要为元古界、长城系、志留系、石炭系、侏罗系、古近系和第四系。区内侵入岩发育,岩石类型复杂,从基性岩到酸性岩类均有出露,以中性和中酸性岩类为主,出露面积较大,大部分分布于矿区以南地区,少量见于矿区以北地区,其面积约占整个区域面积的45%。侵入岩形成时代主要为泥盆纪,志留纪侵入岩次之,在北部塔斯达坂-科克萨依附近见有呈岩株状、岩枝状石炭纪侵入岩、在新源林场以南-克孜勒莫衣那克一带见有呈条带状青白口纪侵入岩和少量呈岩枝状志留纪侵入岩。区域变质岩不发育,多以构造岩片、残留体的形式出露,主要区域变质岩地层有:木扎尔特岩群、泊伦干布拉克岩组及莫合西萨依岩组;其他变质岩主要为带状出露的动力变质岩。区内构造活动强烈,以断裂构造为主,褶皱构造次之。主要褶皱构造有那孜向斜和科克朔克向斜,其规模均较小。主要断裂为那拉提北缘断裂和那拉提南缘断裂,其次是恰合博河断裂。
2.地区元素背景特征
根据1∶10万水系沉积物14种元素分析数据特征值统计结果,各元素地球化学背景具以下特征:
1.与新疆全区水系沉积物元素平均值对比,平均值大于新疆地区的元素有As、Au、Bi、Cr、Pb、Sn、W、Zn。
2.与1∶50万西天山地区水系沉积物元素平均值对比,平均值大于西天山的元素有As、Au、Bi、Co、Cr、Mo、Pb、Zn。
3.元素平均值均大于新疆全区和西天山地区的元素有As、Au、Bi、Cr、Pb、Zn,说明这些元素相对于新疆地区及西天山地区具有一定的富集趋势。
各元素在分布分配上严格受到区内断裂构造控制,且不同时代地质体及岩性有着不同的分布分配特征:中、低温元素主要受那拉提南、北缘断裂及恰博河断裂控制,又受到不同时代的地质体控制;中、高温元素主要受沿断裂分布的侵入体控制。
2.1.元素的分布特征
(1)Au、As、Sb元素分布特征:以那拉提北缘断裂为界,北部为Au、As、Sb元素的高背景异常区,高背景分布于那拉提北缘断裂及恰博河断裂或次一级断裂附近,呈片状、孤岛状分布,南部Au、As、Sb元素多以低背景分布。
(2)Cu、Ag、Pb、Zn元素分布特征:Cu、Ag、Pb、Zn元素高值区、高背景、背景主要沿那拉提南缘、北缘断裂及恰博河断裂呈片状、孤岛状分布于断裂、褶皱、侵入体附近,出露岩性为下石炭统大哈拉军山组中基性火山岩、火山碎屑岩。低背景主要分布于那拉提山主脊,该地段出露大面积的岩体。
(3)W、Sn、Mo、Bi元素分布特征:W、Sn、Mo、Bi元素高值区、高背景、背景主要分布在那拉提南缘、北缘断裂及确鹿特达坂附近,低背景主要分布于那拉提山主脊以南和西北角。
(4)Cr、Ni、Co元素分布特征:Cr、Ni、Co元素高值区、高背景区、背景区主要分布于西北部及东南部,低背景主要分布于那拉提主脊及吾吞莎拉地区。
综合上述,区内元素分布有以下规律:Cu、Au、Ag、As、Sb、Pb、Zn与中低温热液活动有关的元素高值区、高背景主要沿断裂及褶皱分布,与之密切相关的地层为长城系伯伦干布拉克组及下石炭统大哈拉军山组;高温元素W、Sn、Mo、Bi高值区、高背景主要与中酸性侵入岩密切相关;Cr、Ni、Co元素分布反映出与中基性火山岩及中基性侵入岩密切相关。
2.2 异常特征
根据各元素异常的分布特征,结合区内地质背景,以恰合博河断裂和那拉提山北缘断裂为界,将区内异常划分为北、中、南三个地球化学异常带。环形山金铜多金属矿区即位于中部地球化学异常带中。
2.2.1中部Au、Cu多元素异常带特征
处于那拉提山北缘断裂和恰合博河断裂带之间,该带以Au、Cu为主,伴生有Ag、W、Sn、As、Sb、Bi等多元素异常。其中,Au、Bi、Ag、Cu等元素异常强度高、规模大,具有明显的浓集中心和浓度分带特征;W、Sn、Sb等元素异常强度中等、规模较大,异常较为平缓;其余元素异常规模较大,但较为平缓,各元素异常相互套合较好,具高-中-低温热液元素组合特征。该带内共圈出新源林场西、卡特巴阿苏、扎色勒库勒等十余个综合异常。各综合异常特征见表1。
2.2.2卡特巴阿苏综合异常特征
以Au、Cu为主,伴生有Ag、Bi、Pb、W、Sn等元素异常,Au异常强度高、规模大,具有多个明显的浓集中心,浓度分带清晰,极大值分别为581.6×10-9、319.1×10-9、6.1×10-9和3.5×10-9。
南部Au异常极大值分别为319.1×10-9,平均值71.33×10-9,具有三级浓度分带,面积2.26平方千米,在其上游发现卡特巴阿苏金铜矿床;北部Au异常极大值仅为3.5×10-9,但异常面积较大,其内发现铜金矿化线索。
Cu异常面积较大,达15.41平方千米,极大值仅为378.93×10-6,平均值87.96×10-6,具有二级浓度分带,在其上游发现环形山铜金多金属矿化蚀变带。
Ag、Bi、W、Sn等元素异常强度较高、规模较大,具有多个较明显的浓集中心和清晰浓度分带特征。
Pb异常强度低、规模小,且分布零星。
该异常元素组合较为复杂,显示高-中-低温热液元素组合特征,具有较好的找矿前景。
2.3成矿带的划分
根据《新疆矿产资源潜力评价项目》资料,调查区属古亚洲成矿域(Ⅰ)、伊犁成矿省(Ⅱ),伊什基里克铜钼金铅锌成矿带(III-2-③)(图2)。
2.3.1区域成矿规律
区内已发现各类矿(化)点27处,其中铜矿(化)点11处、铜铅锌多金属矿点3处、金矿点5处、铜金矿点1处、铜铅矿点1处,铜铁矿点1处,锌矿点1处、重晶石矿点2处、煤矿点1处、大理岩矿点1处。
铜矿点主要分布于那拉提北缘断裂北侧大哈拉军山组和下元古界木扎尔特岩群中。
金矿点主要分布于恰河博河断裂两侧石炭系大哈拉军山组中,那拉提北缘断裂南侧晚泥盆纪侵入岩中首次发现卡特巴阿苏特大型金(铜)矿床。
铜矿点主要分布于那拉提北缘断裂以北的石炭系大哈拉军山组中。
调查区所属成矿带向西与号称“中亚金腰带”的乌兹别克斯坦-吉尔吉斯斯坦—哈萨克斯坦的库尔干特帕-纳伦金、铁、铅、锌成矿带相连,该带内为多金属元素异常密集区 ,成矿条件优越,目前已发现卡特巴阿苏金(铜)矿床、泥牙子铁克协蚀变岩型金矿、阿腊斯托蚀变岩型金矿等,证明新疆中天山及其南北缘具有寻找金铜矿巨大的潜力。
3.金矿成矿预测
3.1成矿地质条件
①区域成矿背景
环形山金铜多金属矿区处于伊什基里克铜钼金铅锌成矿带(III-2-③)内,带内同一地层单元即大哈拉军山组中已发现博故图金矿、乔拉克金矿、尼亚孜铁克斜等一批矿床或矿点,表明环形山一带金元素区域成矿条件优越。
②矿区成矿有利条件
环形山一带主要出露的地层为下石炭统大哈拉军山组第一岩性段的陆相火山岩,是西天山一带金矿的主要含矿层位,并发育有一系列的断裂构造,在构造断裂构造附近发育较强褐铁矿化、黄铁矿化、黄钾铁矾化等矿化蚀变现象,表明环形山一带具备含金热液的运移通道和储矿空间。
3.2金地球化学背景
①金异常特征
前人已在环形山一带通过1∶2万岩屑测量圈出Au1、Au2、Au3等较好的金单元素异常9个(如图3),其极大值为600×10-9,平均值为6.67×10-9。金异常分布多余与北东东向断裂的走向相似,表明含金元素的热液活动与断裂关系较密切。
②已有高值点检查情况
在环形山西部一带的Au-9号异常内180高值点处发现了Ⅲ1号铜金矿体,表明1:2万化探金高值点位置附近寻找金矿(化)体的潜力较大。
3.3已有金矿体情况
目前已在环形山西部一带发现了Ⅲ1号铜金矿体,其Cu品位为0.24×10-2,伴生Au品位0.30×10-6。表明环形山一带含金热液已经活动上侵就位,可加大其深部探索力度。
综上所述,环形山一带金矿成矿地质背景条件优越、含金热液活动已就位,在局部地表已形成铜金矿体,后续建议加大地表金高值区域其和已有的Ⅲ1号铜金矿体深部的探索,以争取发现更多金矿(化)体,实现找矿突破。
3.4 铜矿成矿预测
工作新发现Ⅲ1号铜金矿体与往年其余铜矿体累计为矿石量135311吨,铜金属量477.04吨,仅占Cu单元素异常的一部分区域(见图4中绿色区域),从远景来看,铜矿(化)体找矿前景较大。
参考文献
[1] 赵伟策 2019西天山卡特巴阿苏金矿床构造-成矿作用研究[D] 北京:中国地质大学(北京),1-126.
[2] 韩继全,杨维忠,林泽华,王彬,将南飞,李通,杨建琪 2016 新疆卡特巴阿苏金矿床含矿岩石及围岩地球化学特征与构造环境简析[J]新疆地质,34(4) 496-503.
[3] 杜亚龙,李智明,姜寒冰,王立社,杨维忠,张洲远,詹小弟 2019 新疆卡特巴阿苏金铜矿床地质特征及构造环境[J]地质与勘探,52(1):98-107.
[4] 朱志新,董连慧,王克卓,等.西天山造山带构造单元划分与构造演化[J].地质通报,2013,32(2-3):297-306.
[5] 赵振华.微量元素地球化学原理[M].北京:科学出版社,1997:71-73.