新疆且末县卡拉干铜矿地质特征

樊自春

（新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队 库尔勒 841000）

1 前言

卡拉干铜矿位于新疆昆仑山北坡阿帕石棉矿东南40 km的卡拉干一带，地处秦祁昆造山系-昆仑弧盆系-东昆仑弧盆系-喀拉米兰晚古生代沟弧带，构造变形复杂。区内出露地层有泥盆系、石炭系，泥盆系仅分布在矿区南部的阿克苏萨伊一带，走向北东；石炭系大面积分布于矿区及周边一带，地层走向北东。区内出露的岩浆岩有花岗斑岩、碱长花岗岩、石英闪长岩、辉绿岩、辉长岩、蛇纹石化纯橄榄岩，主要分布在矿区的北部及中部。它们为多次岩浆活动的产物。其空间分布及形成序列与区域地质构造关系密切，卡拉干铜矿与晚石炭世汇聚阶段火山-深成岩建造有关。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区处于东昆仑南缘古生代沟弧带，出露地层主要为下-上石炭统喀拉米兰河组(C1-2k)，上部为灰黑、灰白色薄-厚层灰岩，夹灰绿色钙质粉砂岩及凝灰质砂岩；中部为黑色钙质砂岩夹灰岩；下部为灰色钙质砂岩与灰绿色钙质石英砂岩、长石岩屑砂岩互层，夹灰岩及炭质页岩。

矿区北部主要为喀拉米兰河组第一段(C1-2k1)灰绿色变质砂岩、灰黑色片岩，南部为喀拉米兰河组第二段(C1-2k2)灰白色大理岩、灰黑色灰岩；在大理岩与花岗岩接触带部位，断续分布有黑绿色矽卡岩。此外，在区内河流、沟谷、阶地及山脊、坡地一带分布有第四系全新统的冲洪积及残坡积砂砾石层。

2.2 构造

矿区下-上石炭统喀拉米兰河组地层呈单斜产出，走向NE30°左右，倾向南，倾角约40°～60°，局部为急倾斜，向北倾，节理发育，主要有三组，走向为300°～5°，倾角65°～83°，向东倾，走向为290°～110°，倾角由缓至陡，北倾；另一为水平节理，常为脉岩或矿脉所充填。砂岩中揉皱和褶曲构造较发育，构造线走向与区域一致，断裂构造不发育。

2.3 岩浆岩及脉岩

矿区内侵入体呈岩株状，分布于矿区中部，出露面积约为0.7 km2，其南侧与大理岩接触、北侧西部与大理岩接触、北侧东部与变质砂岩接触。铜矿床主要与斜长花岗岩和大理岩的接触带及构造裂隙有关，特别是花岗岩与大理岩的接触带，凡接触变质带均能见到铜矿化，尤其在接触带产状变化较大部位，往往形成厚大矿体，属典型的矽卡岩型铜矿。岩体与围岩接触带倾角陡缓不一，南部向外侧倾斜，北部多为向内侧倾斜，而东部和西部则呈陡倾斜状，推断岩体圆顶状侵入于围岩中，在边缘有岩枝岩脉穿插入围岩中。

2.4 矽卡岩带地质特征

近地表矽卡岩主要沿岩体与大理岩接触带呈环带状分布，在岩体西部、南部、东南部分布较连续。垂直方向，矽卡岩带也表现出不规则的曲折形态，矽卡岩带总体形态近直立，但在上部向内侧（岩体一侧）突出。

2.5 围岩蚀变

矿区热液活动较发育，大小不等的方解石脉、石英脉-方解石脉、方解石-绿帘石脉等，分布于裂隙系统中。主要蚀变类型为：绢云母化、绿泥石化、硅化、绿帘石化，次为褐铁矿化、碳酸岩化、黄铁矿化、钾长石化。一般在接触带及附近蚀变强烈。

3 矿床地质

3.1 矿体地质特征

近几年的工作在该矿区共确定了五个铜矿体，矿体都分布于大理岩和岩体的接触带上，围绕岩体呈环状分布，呈似层状产出。

3.2 矿石特征

矿石的物质组成：矿区主矿体中金属矿物主要由黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿组成，非金属矿物主要为透闪石、方解石和石英，次为少量绿泥石、绢云母等。

3.2.1 矿石中成矿元素的分布特点及变化规律

卡拉干铜矿床以铜为主，伴生有钼、银、硫，其主要特征：

⑴该矿床为中-低品位矿，厚度一般较稳定，主矿体有用组分变化均匀。

⑵主要有用组分铜呈独立矿物出现，伴生有用组分银、硫亦呈独立矿物出现。矿石矿物以金属硫化物黄铁矿、黄铜矿为主，其次有磁黄铁矿。

铜及伴生的银、硫等元素含量的高低与矿石品位高低关系密切，一般随着矿体中金属矿化物的增加而升高，当铜品位较高时，银的含量增加很大，伴生硫主要赋存于各种金属矿化物中，因此其含量的高低与矿体中金属硫化物含量成正相关。

⑶钼只在Cu1号矿体中赋存，为辉钼矿。

3.2.2 矿石的结构构造

矿石结构：矿石的结构多为它形粒状结构，少数为半自形-它形粒状结构。

矿石构造：矿石的构造有星点状、稀疏浸染状、细脉浸染状、稠密浸染状、块状构造。其中以星点状、稀疏浸染状构造为主。

3.2.3 矿石金属矿物共生组合

星点状矿石的金属矿物组合较简单，主要金属硫化物组合为黄铁矿、黄铜矿，含量较低。

浸染状矿石的金属矿物组合较复杂，主要金属硫化物组合为黄铁矿、黄铜矿;次有磁黄铁矿、斑铜矿。

矿体近地表或在构造裂隙发育的地段，有较多次生的褐铁矿、孔雀石，一般表现为黄铁矿被褐铁矿交代。

3.3 成矿阶段划分

通过岩浆侵入期次的研究和蚀变、矿化阶段的划分，可以追溯本区成矿作用的主要过程：伴随花岗岩的侵入活动，出现了强烈的矽卡岩化和铜矿化，嗣后，形成较为广泛的钾、硅质蚀变作用，进入了以蚀变、矿化为特征的成矿作用时期。

纵观本区成矿作用的全部历程，可划分如下两个成矿阶段：

3.3.1 矽卡岩阶段

矽卡岩和矽卡岩矿床形成过程中的早期，主要生成各种的硅酸盐矿物，也即是矽卡岩的主体形成时期。

在这一阶段，形成大量硅酸盐矿物，如阳起石、透闪石、普通角闪石、绿帘石等。在这一阶段过后，矽卡岩岩体的主体已基本形成，矽卡岩类矿物的大规模结晶活动已趋结束。

3.3.2 石英-硫化物阶段

这个阶段总的特点是由于温度降低，形成大量的石英，热液中含有大量的金属组分和矿化剂H2S等结合形成大量金属硫化物黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿，还有方解石、绿泥石。

3.4 矿物的生成顺序

矿石中矿物的生成顺序反映的是各类成矿物质结晶形成金属硫化物时的先后顺序。

根据光片中主要金属矿物的特征及其相互之间的关系，再结合手标本可以初步确定：早期形成的矿物组份为黄铁矿和磁黄铁矿；中期形成的矿物组分有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿；晚期形成的矿物组分有黄铜矿和微量的白铁矿。早期形成的矿物一般自形程度较高，多为半自形，晚期形成的矿物一般为它形；早期形成的矿物有被晚期形成的矿物所包裹的现象。

表生作用阶段的矿物主要为原生金属硫化物由于风化剥蚀作用而出露地表后经氧化作用形成，主要有褐铁矿、孔雀石、铜蓝、蓝辉铜矿。

4 矿床的成因及找矿标志

卡拉干铜矿的成因类型属于岩浆后期接触交代型高-中热液成矿，即矽卡岩型。主要找矿标志为：

⑴矽卡岩化：矽卡岩既是矿床的有利含矿围岩及母岩，同时也是找矿的良好标志。接触带中矽卡岩一般由透辉石、石榴石、符山石、阳起石等组成。金属矿化多富集于阳起石、透辉石、矽卡岩和石榴石透辉石矽卡岩内。

⑵云英岩化：当出现云英岩化或少量金属硫化物散点，其下面可能出现凹陷带矿体。

⑶褐铁矿化、孔雀石化：矿床地表及浅部出现褐铁矿化、孔雀石化，其下部可能出现矿体。