新疆富蕴县索尔库都克铜（钼）矿床

新疆阿勒泰物价高麽~

新疆是个低收入高支出的地方，地州市甚至比乌鲁木齐还高，物价高也是相对的，比起内地发达地方来说，物价相对不算高。

是。
阿勒泰地区位于新疆维吾尔自治区最北部，阿尔泰山南麓、准噶尔盆地北缘。西北与哈萨克斯坦、俄罗斯相连，东北与蒙古国接壤

一、大地构造单元

矿床位于哈萨克斯坦-准噶尔板块与西伯利亚板块碰撞带额尔齐斯大断裂南侧的加波萨尔复背斜西段南翼的阿尔曼泰弧后盆地中。

二、矿区地质

（一）矿区地层（图2-171）

1.泥盆系

（1）下泥盆统托让格库都克组（D₁t）　分为两个亚组，第一个亚组（D₁t₁）为浅海相类复理石建造，主要岩性为生物碎屑灰岩、粉砂质灰质、中粗粒长石岩屑砂岩、含砾岩屑粗砂岩、凝灰质钙质砾中粗粒砂岩、凝灰质砾岩等夹玄武玢岩。第二亚组（D₂t₁）为浅海—滨海相中基性、中酸性火山岩-火山碎屑沉积岩建造，主要岩性有灰岩、凝灰砂岩、凝灰砾岩、安山质火山角砾岩、集块岩、安山岩、安山玢岩、玄武岩、玄武玢岩等。具爆发相与喷溢相相互更替的特点。

（2）中泥盆统北塔山组（D₂b）　分为三个亚组：第一亚组（D₂b₁）岩性主要为凝灰岩、凝灰质岩屑砂岩、英安岩、石泡流纹岩、角砾凝灰岩、火山角砾岩等；第二亚组（D₂b₂）火山岩很发育，由玄武玢岩、辉石安山岩、玄武岩、英安斑岩、流纹岩、凝灰岩、火山角砾岩、熔结凝灰岩、凝灰砂岩等组成；第三亚组（D₂b₃）为生物碎屑灰岩、泥灰岩，尚有少量的中细粒砂岩、钙质中细粒长石砂岩、泥质硅质岩、粉砂硅质岩等。北塔山组与铜矿的成矿关系密切，索尔库都克铜（钼）矿即赋存于第二亚组及其与正长花岗岩的接触带和相应地层中。

（3）上泥盆统卡希翁组（D₃k）　该组属上统下部，区内呈断块出现，未见顶、底，与下伏地层呈断层接触。下部为湖泊—沼泽相泥岩建造，主要岩性有硅质粉砂质泥岩、碳质粉砂质泥岩，夹薄层状硅质岩、灰岩小透镜体及赤铁矿结核和薄层。上部为海陆交互相沉积，由砂质泥岩，含同生砾泥质粉砂岩组成。

2.第三系

属老第三系，为一套内陆河流—湖泊相碎屑沉积，岩性为泥岩、粘土岩、砂岩、砂砾岩等，不整合覆盖于上古生界及华力西中期岩体之上。

3.第四系

分布广泛，覆盖于各种基岩之上，大致分为更新统洪积层、全新统洪积层，洪积—坡积层、风积层。

（二）矿区构造

矿区内出现的主要构造是索尔库都克背斜，长9.5km，宽4.5km，总体走向3100。矿床所在的背斜SW翼的倾向为230°，倾角30°～50°，轴面略偏向NE。索尔库都克背斜控制了成矿作用及其矿床的定位。矿区内断裂构造发育，共有32条，其中重要的有F₁（NW）和F₄（NE）两组。另有F₁5将F₁平推，为成矿后断裂。

图2-171　索尔库都克铜（钼）矿床矿区地质略图　Fig.2-171　Geological sketch of Suoerkuduke Cu（Mo）Deposit（据新疆地矿局第二区调大队，1993）（after RegionaI Geological Survey Team No.2,Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources）

Q—第四系；E—第三系；Ts—凝灰质砂岩；Tbs—凝灰质含砾砂岩；αμ—安山岩、安山岩玢岩；γπ—花岗斑岩；esk—绿帘石夕卡岩；gsk—石榴子石夕卡岩；egsk—绿帘石石榴子石夕卡岩；dsk—透辉石—钙铁辉石夕卡岩；ρδ—辉石闪长岩；ξπ—英安岩、英安斑岩；vπ—霏细斑岩；1—断层；2—岩性段界线；3—铜矿体及编号

（三）侵入岩

矿区内发育有碱长花岗岩（

），花岗斑岩（

），英安斑岩（ζπ）、安山玢岩（αμ）、霏细斑岩（vπ）及安山岩类。其中的安山玢岩与本矿床有直接的成因联系（图2-172），矿体赋存在安山玢岩外接触带的凝灰岩中，安山玢岩自身也具矿化。

三、铜矿床地质

（一）矿体特征

图2-172　索尔库都克铜矿区第4勘探线剖面图　Fig.2-172　Profile of exploratory line 4 in Suoerkuduke copper ore district

α—安山岩；αμ—安山玢岩；csk—绿帘石夕卡岩；gsk—石榴子石夕卡岩；cgsk—绿帘石石榴子石夕卡岩；Cu—铜矿体；Mo—钼矿体；F—断层；⑤—铜矿体编号；1—夕卡岩带界线

矿体集中分布于矿区中部，主要赋存于安山玢岩与中泥贫统北塔山组第二岩性段的凝灰岩外接触带中。矿体产状与地层产状基本一致。主要矿体常产在绿帘石石榴子石夕卡岩带或石榴子石绿帘石夕卡岩这类复矿物夕卡岩中。矿带长2550m，宽900m，呈330°～350°方向展布，倾向SW。矿体倾角大多为30°～400。按工业指标已圈定并计算储量的有铜矿体40个，钼矿体21个。钼矿体为盲矿，常产于主要铜矿层之上。

矿区已提交的40个铜矿体中长度大于400m的有5个。最大的两个为4号和5号矿体，占提交总储量的80%。5号矿体最长为1000m，（地表出露546m），垂深最大330m，最厚64.43m，倾向SW，倾角410,Cu品位0.7%。其他依次为4号、9号、10号、7号、14号矿体。矿体形态均较简单，为似层状，透镜状，仅在矿体趋向尖灭部位有的出现分支现象。矿体产状平缓。钼矿体的形态、产状与铜矿体基本相似（图2-172）。

（二）矿石矿物成分

矿石的金属矿物有39种，主要为黄铜矿和黄铁矿，其次为闪锌矿、方铅矿、辉钼矿、白铁矿、磁黄铁矿，再次为碲银矿、自然金、银金矿、孔雀石等。非金属矿物由于蚀变强弱不等，种类较多，含量变化亦大。主要有绿帘石、石榴子石、辉石、阳起石、方解石、绿泥石、钾长岩、绿高岭石、次闪石、斜长石、黑云母、石英、透辉石及碳酸盐矿物等。

（三）矿石结构构造

矿石结构：稀疏浸染状黄铜矿矿石和稀疏浸染状辉钼矿黄铜矿矿石均以他形微粒结构为主，他形细—微粒结构和他形不等粒结构较少。稀疏浸染辉钼矿矿石为片状结构。

矿石构造：分为星散浸染状构造、稀疏浸染状构造，细脉浸染状构造、细脉状构造，个别见有中等浸染状构造。

（四）矿化分带

矿床的矿石矿物主要赋存在各类夕卡岩中，夕卡岩的分带特征展示了矿化分带和成矿元素在空间的变化。按夕卡岩的矿物组合，矿区的夕卡岩基本上分成4带：

（1）石榴子石夕卡岩带：位于矿区中部，5号矿体西侧。该带由石榴子石（70%～90%），次透辉石（10%±）组成。原岩较难恢复，其中产有14号钼矿体。

（2）石榴子石绿帘石夕卡岩带：位于石榴子石夕卡岩带两侧，该带北部有较多的凝灰质砂岩残留体，南部有较多安山玢岩的残余，残留体受较强的夕卡岩化。该带由绿帘石（30%～40%），石榴子石（30%～50%），次透辉石（10%～15%）组成，是主要的含矿围岩。其中产有5、4、2号主铜矿体，还含有2、3、9号钼矿体。

（3）绿帘石夕卡岩带：分布于矿床的两侧，走向上常不连续，在东侧宽仅5～15m，零星分布，绿帘石含量为60%～65%，最高达85%～95%。3、1、2、9、10号铜矿体分布于该带中。

（4）辉石夕卡岩带：分布于矿床东部，出露长度600m，宽100～200m。原岩为凝灰质砂岩和部分安山玄武岩。次透辉石含量40%～65%，最高达85%，绿帘石5%～10%，石榴子石10%～20%。

从空间位置看，中心带石榴子石夕卡岩的分布受一近南北向的断裂控制。断裂带被后期花岗斑岩脉充填。推测该断裂带可能是热液流体的主通道，代表热液活动中心。热液流体经此通道时，顺着岩层界面渗滤交代，从而形成了似层状夕卡岩。

（五）矿石地球化学特征

（1）夕卡岩中的铜含量为696.06×10^-6，是地壳克拉克值的14.81倍，在土壤中的铜含量为41.35×10^-6，是地壳克拉克值的2.05倍。

（2）矿区泥盆系北塔山组第二亚组（

）地层中Cu、Mo等元素含量高于其他地层和岩体，且变异系数极大（＞90%）。该地层与成矿、赋矿有着密切的关系。

（3）通过岩（矿）心测量统计分析，矿体主要赋存的绿帘石夕卡岩中的Cu、Zn、Ni、Co、Mo、Au元素含量高，且变异程度为不均匀到极不均匀。根据聚类分析结果表明，Cu、Zn、Pb、Co、Ni、Mo元素属于同一组合群。Cu、Pb、Zn三元素正相关属自然共生组合。而Cu与Ni、Co、Mo共生，说明铜的成矿与该区Ni、Co、Mo含量较高的北塔山第二亚组（D₂b）地层有着密切关系。因此，除Cu外、Zn、Ni、Co、Mo、Pb元素是该区寻找铜矿床的主要指示元素。

（4）矿石中的Cu、Mo、Ca、Fe、Mn、Pb、Zn、Cr、Co、Ti、Ta和V的含量都高于安山玢岩围岩中的相应元素含量，而Si、Na、K和Nb的含量都低于安山玢岩。说明成矿溶液富含Cu、Mo、Pb、Zn、Fe、Mn、Cr、Co、Ca和Ti等元素，贫Si、Na、K、Nb等元素，矿体主要由安山岩类岩与D2b交代作用形成的。

化探土壤测量结果，有明显的Cu元素异常，并与伴生元素组成Mo、Co、Ni、Cr、Pb、Zn、Au、Zn、Ag综合异常，浓集中心明显，元素之间相互套合，且与接触带相对应。

五、成矿条件

（一）稳定同位素

（1）硅同位素：花岗岩和安山玢岩的硅同位素δ³⁰Si值为0‰，与丁悌平等（1992）所统计的花岗岩类δ³⁰Si完全吻合。石英脉的δ³⁰Si值为0.1‰，与花岗岩完全一致，反映其成矿物质来源的一致性。认为本矿区形成石英脉所需的SiO₂来自花岗岩或火山岩。

（2）硫同位素：对索尔库都克铜（钼矿石的黄铁矿和黄铜矿）测定结果为δ³⁴S值变化范围为—3.4‰～1.5‰。平均值为—1.8‰，接近陨石硫，说明硫源主要来自深部幔源。硫同位素组成呈明显的塔式分布特征，反映了成矿硫体可能经高温作用，使硫同位素达到高度均一化，这是夕卡岩矿床的有力证据之一。另外，黄铁矿的δ³⁴S值总体上大于黄铜矿，显示二者之间达到了硫同位素平衡。同典型夕卡岩矿床的硫同位素组成相比，大多数夕卡岩型矿床的δ³⁴S均为偏向正值的塔式分布，而本矿为偏向负值的塔式分布。这可能反映火山沉积岩中的部分地壳硫的参与及热液作用，经夕卡岩化高温阶段，部分地壳硫与深源硫达到均一，而后形成金属硫化物。

（3）氢氧同位素：经测定，石英包裹体水的δD＝—101‰～—102‰，δ¹⁸O_H2O=2.3‰～5.6‰，其值落入原生岩浆范围的左下方，反映其成矿流体属于被天水混合的岩浆水。而黄铜矿与其密切共生的绿帘石氢氧同位素的值δD＝—63‰～—87‰，δ¹⁸O=2.39‰～5.49‰，与相应的岩浆水范围（δD＝—40‰～80‰，δ¹⁸O=5.5‰～6.5‰）相近，但同火成岩的氢氧同位素（δD＝—5‰～—90‰，δ¹⁸O=5.5‰～10‰）相比，氧同位素明显偏低，显示了大气水混染的结果。

（4）碳氧同位素：对矿石中方解石的碳氧同位素测定值为：δ¹³C＝—5.8‰～—3.3‰，δ¹⁸O=7.5‰～8.2‰，基本上落在火成碳酸盐区及其附近。说明流体中的碳质主要由深源岩浆带来的。这与本区缺少海相碳酸盐存在相吻合。

根据Y.Bottinga（1969）的CO₂和方解石之间的碳同位素交换方程式：1000lnαc＝—2.4612+（7.666×10³T）—（2.9880×10⁶/T²），由流体包裹体均一温度获得的方解石的形成温度平均值为292℃。可以估算矿石的δ¹³C_CO2为—2.9‰～—0.4‰，它们可近似看作成矿热流体的δ¹³C∑C值。由此可见，矿区的碳属于正常热液碳酸盐范围。

（二）成岩成矿温度

对流体包裹体的测温工作均在冷热台上进行，所获得的参数包括冰点、子晶消失温度，CO₂部分均一温度和均一温度。一般地用均一温度代表成矿流体温度下限，亦即成矿温度。

从索尔库都克矿床的均一温度看出，成矿温度的峰值为160～200℃，相当于石英-碳酸盐相主要温度范围；绿帘石的形成温度从560～300℃，代表含水硅酸盐阶段温度范围，标志着长石类矿物开始分解，同时伴生有黄铜矿等金属硫化物的形成。因此，可以推测辉石-石榴子石无水硅酸盐阶段的温度在560℃以上，亦即夕卡岩的主要形成温度。

石英-碳酸盐相的形成温度从300～100℃，主要集中于200～140℃之间，推测石英-阳起石相的形成温度大致为300～200℃。石榴子石中所见包裹体多呈线性排列、成群分布，其包裹体的捕获物明显晚于石榴子石矿物的形成且沿裂隙分布，属于次生包裹体；其形成温度为240～100℃，主要集中于200～160℃，相当于石英-碳酸盐相，同时伴随黄铁矿等硫化物的形成。

（三）成矿时代

据胡霭琴等（1991）的研究资料，索尔库都克矿区内安山岩的⁴⁰Ar/³⁹Ar全熔年龄值为274Ma，安山玢岩的⁴⁰Ar/³⁹Ar全熔年龄值为52.7Ma；另外粗面岩的⁴⁰Ar/³⁹Ar平均年龄谱记录了热事件发生的时间：在1300℃时视年龄值为332.7Ma，接近岩石的形成年龄；1200℃时视年龄值为260Ma,1065℃时视年龄值为244Ma,260Ma和244Ma代表受热事件影响的时间。于学元等（1989）测定了矿区安山凝灰岩的K-Ar稀释法年龄值为274.99Ma。

刘光海、陈仁义等（1995）分别在矿区东部19勘探线东端石榴子石透辉石夕卡岩带和矿区外围克泽塔勒斯正长花岗岩体采集2个样品（S1906和B927），做了全岩和钾长石的K-Ar法同位素年龄值测定。年龄值分别为313.69Ma±27.09Ma，和285.69Ma±4.51Ma（表2-107）。其中B927花岗岩样品为新鲜岩石，镜下未见热液蚀变的痕迹，基本上代表岩石的形成年龄（285Ma）。

表2-107　索尔库都克夕卡岩和外围岩体K-Ar法同位素年龄值　Table 2-107　ResUlt of K-Ar dating for skarn and host rocks in SUoerkuduke ore district

据刘光海、陈仁义，1994。样品由地科院地质研究所张思红、罗修泉测试

据上述多方面的年龄测定值，认为332.7～313.69Ma基本上代表索尔库都克夕卡岩的形成年龄，大致相当于早石炭世晚期，区域上处于海盆闭合后褶皱造山运动的鼎盛时期，正值广泛造山花岗岩侵入。造山晚期，在区域上有广泛碱长花岗岩侵入，索尔库都克外围出露大面积该时期（华力西中晚期）的碱长花岗岩，促使该矿床普遍再次遭受热事件影响。其年龄范围大致为285～244Ma，相当于中晚石炭世至早二叠世。

（四）成矿条件分析

（1）据稳定同位素，测温和地质观察可将本矿床的成矿流体划分为四个阶段，即夕卡岩阶段（＞560℃），含水硅酸盐阶段（560～300℃），石英-阳起石阶段（300～200℃），和石英-碳酸盐阶段（200～100℃）。在夕卡岩阶段晚期伴生有辉钼矿，黄铜矿主要形成于含水硅酸盐阶段，热液晚期（＜300℃）主要伴生有黄铁矿、闪锌矿和方铅矿等硫化物。该矿床所见的黄铜矿和主要呈浸染状分布于石榴子石、绿帘石夕卡岩中，少量见于绿帘石夕卡岩或石榴子石夕卡岩中，黄铜矿的主要形成温度为560～300℃。而辉钼矿常与石榴子石夕卡岩关系密切，因此推测辉钼矿的形成温度相对较高，在560℃左右即大量沉淀。

（2）成因探讨：综上所述，索尔库都克铜（钼）矿床具有一般夕卡岩矿床的地质特征，又具有其独特性。本矿的最大特点是夕卡岩属于类夕卡岩，是交代凝灰碎屑岩和安山玢岩而成的。围岩中没有碳酸盐岩。另外，我国东部的夕卡岩矿床绝大多数为造山期后矿床，而本矿则为造山期矿床。从夕卡岩铜矿的构造背景看，我国绝大多数已知的中大型矿床产于东部成矿域的相对隆起区内的坳陷带，常与中生代断陷盆地相伴随；而索尔库都克铜钼矿床则产于造山带中，其成矿环境比较独特（表2-108）。

表2-108　索尔库都克铜矿床与典型夕卡岩矿床对比　Table 2-108　Correlation between Suoerkuduke copper deposit and typical skarn deposit

综上所述，索尔库都克铜（钼）矿床属类接触交代型矿床。但王新源等认为它是具有接触交代夕卡岩化的火山热液矿床。

（五）找矿标志

（1）中泥盆统北塔山组第二亚组基性火山岩建造和安山玢岩接触带是找矿的地质前提。

（2）石榴子石夕卡岩、透辉石夕卡岩、绿帘石夕卡岩化的岩石是找矿的重要标志。

（3）NW、NE向断裂构造对岩浆活动和矿床的形成起着明显的控制作用，两组断裂构造的交叉部位是成矿的有利部位。

（4）重磁异常是研究成矿地质环境的重要资料。高磁、低重力异常是圈定岩体的标志，而高磁异常带中的低磁带和重力高与低的过渡带是寻找铜（钼）矿的有利地区。

（5）化探是本区寻找铜（钼）矿的直接方法，在矿区内铜元素异常的强度和分布面积都较大，浓集中心明显，伴随有Zn、Co、Mo、Ni、Au、Ag等组合异常。

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