李天虎,彭橋梁,王偉,高滿新,熊中乙
(1.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,陜西 西安 710054;2.湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一八隊(duì),湖南 婁底 417000)
砂巖型銅礦(包括砂巖型、頁巖型及碳酸鹽巖型)約占世界銅產(chǎn)量及探明儲(chǔ)量的23%(Hitzman et al.,2005),僅次于斑巖型銅礦而成為世界第二大銅礦床成因類型。該類礦床多數(shù)產(chǎn)于海相雜色巖中,陸相砂巖型銅礦在世界范圍內(nèi)所占比例甚小,在中國該類型礦床主要分布于南方中新生代沉積盆地(云南滇中-滇西盆地、四川會(huì)理盆地、湖南衡陽-沅麻盆地等),探明儲(chǔ)量占中國全部銅儲(chǔ)量的 2.4%(趙一鳴等,2004)。
近年來,在新疆塔里木盆地周邊的中新生代凹陷盆地中相繼發(fā)現(xiàn)了一系列新生代沉積型砂巖銅礦床,以庫木庫里盆地(王平戶等,2009)、庫車盆地及喀什東西向構(gòu)造帶(馬慧等,2011;柳坤峰等,2020)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的砂巖型銅礦床最為典型。在已發(fā)現(xiàn)的銅礦床(點(diǎn))中,位于庫車盆地的滴水銅礦床發(fā)現(xiàn)最早,開發(fā)歷史悠久且規(guī)模較大(中型規(guī)模),在該地區(qū)陸相砂巖型銅礦床中具有較好的代表性(時(shí)文革等,2016)。本次研究區(qū)東側(cè)距滴水銅礦區(qū)約50 km(圖1),與滴水銅礦床位于同一成礦帶上。區(qū)內(nèi)出露地層主要為古近系蘇維依組、新近系康村組、吉迪克組和庫車組,具有較好的砂巖型銅礦找礦地質(zhì)條件。筆者及項(xiàng)目組成員在1∶5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作的基礎(chǔ)上,通過對(duì)測區(qū)內(nèi)1∶5萬水系沉積物測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,分析元素地球化學(xué)特征、異常分布與地層的關(guān)系,圈定了多個(gè)化探綜合異常區(qū),經(jīng)異常查證及工程驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)了多條銅礦(化)體,取得了較好的找礦效果。
1.哈爾力克-大南湖早古生代島??;2.小熱泉子邊緣火山巖帶;3.康古爾海槽;4.雅滿蘇邊緣火山巖帶;5.阿拉套晚古生代陸緣盆地;6.賽里木地塊;7.博羅科努早古生代島弧;8.阿吾拉勒晚古生代裂谷;9.依什基里克晚古生代裂谷;10.伊寧中央地塊;11.中天山巖漿??;12.那拉提-烏瓦門蛇綠混雜巖帶;13.哈爾克山高壓-超高壓變質(zhì)帶;14.東阿萊-哈爾克山弧前增生帶;15.艾爾賓晚古生代殘余盆地;16.西南天山-霍拉山上疊盆地;17.庫車前陸盆地;18.柯坪陸緣盆地;19.庫魯克塔格陸緣地塊;20.北山古生代裂谷系;21.研究區(qū)圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig.1 The tectonic position of the study area
研究區(qū)位于塔里木盆地北緣、天山南緣的庫車前陸坳陷盆地,該盆地呈近東西向展布,大地構(gòu)造位置位于天山造山帶與塔里木盆地交接部位近乎槽狀的盆地區(qū),它是海西運(yùn)動(dòng)以后發(fā)展起來的中新生代邊緣盆地-斷陷坳陷(劉志宏等,2000;湯良杰等,2004;劉景彥等,2009),主要為古近系和新近系陸相沉積層所覆蓋。古近系由紫紅、灰綠等雜色砂巖、泥巖和石膏層組成,下部夾灰?guī)r(庫姆格列木群塔拉克組E1),中上部含鹽(庫姆格列木群小庫孜拜組E2—蘇維依組E3),主體形成于澙湖環(huán)境。新近系由棕褐、淺黃色砂巖、礫巖和泥巖組成,砂巖局部含Cu(康村組N1-2—庫車組N2),形成于河流三角洲-湖濱環(huán)境。
庫車盆地總體呈東西向展布,主要受天山山麓深大斷裂和塔里木河深大斷裂所控制。橫向上,庫車盆地總體呈階梯狀斷陷帶,受南北2個(gè)方向強(qiáng)烈擠壓應(yīng)力影響,形成一系列褶皺和斷裂。古近紀(jì)受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)疊加影響,形成了天山山前大型逆沖褶皺系及一系列逆沖斷層,構(gòu)成北部單斜帶、克拉蘇-依奇克里克構(gòu)造帶、秋里塔格背斜帶、前緣隆起帶、拜城-陽霞盆地和烏什盆地的總體格局。研究區(qū)位于秋里塔格前鋒帶西段近東端,地層呈單斜狀,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育,亦未見任何巖漿活動(dòng)。
研究區(qū)主要出露古近系蘇維依組(E3s)、吉迪克組(N1j)、新近系康村組(N1-2k)、庫車組(N2k)以及第四系更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。其中,蘇維依組和康村組為本區(qū)的主要含礦地層。蘇維依組在區(qū)內(nèi)可分為3個(gè)巖性段:下段為紅色巖段,由棕紅色粉砂質(zhì)泥巖夾幾層鮮艷的黃綠、灰綠色泥灰?guī)r及膏泥巖組成;中段為膏鹽段,是以棕紅色為主的泥質(zhì)石鹽層及石鹽質(zhì)泥巖夾石膏層;上段為棕紅、棕褐色泥巖、泥灰?guī)r夾少量薄層石膏??荡褰M為一套紅色碎屑巖建造,巖性主要為紅褐色、棕褐色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、粗砂巖和含礫粗砂巖,夾灰綠色粉砂巖、細(xì)砂巖薄層,分為3個(gè)巖性段,巖石粒度從上往下整體表現(xiàn)為由粗變細(xì)。
區(qū)域成礦方面,庫車盆地位于塔里木盆地北緣砂巖型銅成礦帶的東部,自西向東發(fā)育了大小近20多個(gè)砂巖型銅礦床(點(diǎn))(郭全,2007;趙洪禮,2009;韓文文等,2011;任彩霞等,2012;張振亮等,2014)。其中,拜城縣滴水銅礦已達(dá)到中型規(guī)模,是庫車盆地砂巖型銅礦的典型代表(時(shí)文革等,2015;王偉等,2018)。滴水銅礦位于秋里塔格構(gòu)造帶西段的銅礦山背斜北翼,地層呈單斜狀;礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,可分為北東東向、近南北向、北西向和北東向4組;區(qū)內(nèi)出露地層較為簡單,主要為新近系康村組(N1-2k)和庫車組(N2k);巖性以礫巖、砂礫巖、粉砂巖和泥巖為主,表現(xiàn)出明顯的陸相沉積體系特征,普遍為一套含膏鹽的河湖相雜色碎屑巖建造;礦體主要賦存于康村組中,含礦層位于康村組上部紅色巖系向灰色巖系轉(zhuǎn)變的位置(時(shí)文革等,2015,2016)。滴水銅礦為典型的陸相砂巖型銅礦,其形成主要經(jīng)歷了成巖、成礦期及地表或近地表的氧化淋濾期,為沉積-改造型銅礦床(時(shí)文革等,2016;王偉等,2018)。
工作區(qū)位于塔里木盆地北緣、西南天山南緣,地勢上北高南低,南側(cè)為第四系沖洪積物,北側(cè)為天山山脈,屬干旱-半干旱大陸性氣候。北側(cè)以中高山河谷地貌為主,溝谷水系較為發(fā)育;南側(cè)以河谷平原、沖洪積平原為主。水系沉積物主要源于基巖的物理風(fēng)化作用,一級(jí)水系及分支水系的沉積物質(zhì)能夠有效代表其所在匯水盆地的基巖特征,適合開展水系沉積物測量。
首先,在1∶5萬地形圖上描繪出區(qū)內(nèi)水系分布圖,然后按照1 km2基本采樣單元均勻布設(shè)采樣點(diǎn),采樣點(diǎn)主要布置在長度大于300 m的一級(jí)水系末端和分支水系口上。當(dāng)一級(jí)水系長度大于500 m時(shí),在水系中增加采樣點(diǎn),使每一個(gè)采樣點(diǎn)控制的匯水盆地的面積大致在0.125~0.25 km2;大于0.25 km2的應(yīng)增加采樣點(diǎn),在二級(jí)水系、三級(jí)水系中布置控制點(diǎn);對(duì)于溝壑發(fā)育的山區(qū),采樣密度為5~8個(gè)/km2,第四系沖洪積區(qū),采樣密度為1個(gè)/km2,采樣遵循在30~50 m范圍內(nèi)多點(diǎn)采集,第四系區(qū)內(nèi)范圍適當(dāng)放大(圖2)。采樣介質(zhì)主要為砂質(zhì)組分,樣品陰干后過篩(采樣粒級(jí)-10~+60目),加工后的樣品密封保存,樣品重量大于300 g。區(qū)內(nèi)共采集水系沉積物樣品2 545件,平均采樣密度為3.3個(gè)/km2。
圖2 水系沉積物采樣點(diǎn)位置分布圖Fig.2 Sampling points distribution of stream sediment
樣品分析測試由新疆地礦局第三地質(zhì)大隊(duì)實(shí)驗(yàn)室完成,共計(jì)分析17種元素。Bi、U、Th、Cu、Co、Ni、Zn、Cr、W、Mo、Pb、Au 采用等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)分析,Sn、Ag 采用深孔電極發(fā)射光譜法(ES)分析,As、Sb 采用原子熒光分光光度法(AFS)分析,Ca采用原子吸收光譜法分析。17種元素的分析報(bào)出率均大于98%,內(nèi)檢樣品和異常抽查樣品合格率均大于95%。
對(duì)全區(qū)2 545樣品原始測試數(shù)據(jù)經(jīng)3倍離差迭代剔除離群數(shù)據(jù),并進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1、表2。
表1 區(qū)內(nèi)元素地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Geochemical parameters of the working area
表2 元素在地層巖石中的分布特征表Tab.2 Elements’distribution in formation
由表1、表2可知,區(qū)內(nèi)元素背景值與烏什-拜城地區(qū)1∶20萬水系測量背景值較為一致,與地殼克拉克值相比Cu、Co、Ni、Cr、Au、Zn、Mo表現(xiàn)為極貧化狀態(tài);變異系數(shù)大于0.7的有Cu、Ag、As、Cr、Ni、Co、Mo、Ca,元素Cu、Co、Cr、Ni、Mo在背景值極貧化的狀態(tài)下卻表現(xiàn)出了較強(qiáng)的變異系數(shù),這說明這些元素在某些地質(zhì)體中得到了富集。
區(qū)內(nèi)Cu高背景區(qū)沿北西向呈帶狀分布:在測區(qū)的南東段高背景區(qū)主要位于康村組、蘇維依組中,與之對(duì)應(yīng)的巖性主要為棕紅色砂巖、灰色泥灰?guī)r等,這與已有的地質(zhì)認(rèn)識(shí)相吻合;在測區(qū)北西段高背景區(qū)主要位于吉迪克組、蘇維依組中,地勢上工作區(qū)北高南低。因此,吉迪克組中所表現(xiàn)的Cu的高背景可能來自北部的康村組(圖3)。
1.全新統(tǒng)沙、亞沙土;2.更新統(tǒng)礫石、沙;3.更新統(tǒng)沖洪積礫石、沙;4西域組復(fù)成分礫巖;5.庫車組上段砂礫巖、粗砂巖;6.庫車組下段砂礫巖、粗砂巖;7.康村組紅色砂巖段;8.吉迪克組泥質(zhì)砂巖、泥巖互層;9.蘇維依組泥巖、膏鹽段;10.Cu異常及其分帶圖3 研究區(qū)銅異常分布圖Fig.3 Distribution of copper anomalies
從相關(guān)性分析(表3)可以看出:Cu與As、Sb、Co、Ni、Zn、Mo、Ca,Cr與Co、Ni、As、Sb,W與Bi、Sn、Th、Zn、Ca,U與As、Sb、Co、Zn、Mo、W、Bi相關(guān)性較好,相關(guān)系數(shù)均大于0.5,Au、Pb、Ag與其他各元素相關(guān)性均較差。
表3 全區(qū)17個(gè)元素相關(guān)性系數(shù)表Tab.3 The relative coefficient of seventeen elements in the working area
從R型聚類圖(圖4)中可以看出:在聚類距離為15的情況下可將區(qū)內(nèi)的元素分為5類:①Cu、Zn、Ni、Sb、Cr、Co、As、Mo、U。②Pb、Ca、Au。③W、Bi、Th。④Sn。⑤Ag各為一類。
圖4 全區(qū)元素R型聚類分析譜系圖Fig.4 R cluster analysis hierarchy in the working area
因子分析中,當(dāng)提取因子數(shù)為5時(shí),因子的累積方差貢獻(xiàn)率為81.417%,基本上可以反映出樣本的特征。5個(gè)因子(表4)所代表的元素組合為F1:As、Sb、Co、Cu、Zn、Bi、Mo、U;F2:W、Th、Sn、Pb;F3:Ca、Au;F4:Cr、Ni;F5:Ag。
綜合多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可以看出:①聚類分析和因子分析的結(jié)果具有高度的一致性。②F1因子的方差貢獻(xiàn)率為38.141%,所代表的為親硫性元素組合,F(xiàn)1因子中Co、Cu、As、Sb 、Zn、Bi、Mo、U異常主要沿康村組、蘇維依組分布,產(chǎn)出主要受地層控制。③F2因子所代表的主要為W、Mo族元素,W、Th、Sn異常主要分布于Qp3x與N2k中。
通過多元統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)合單元素異常及地質(zhì)情況,在區(qū)內(nèi)共劃分出8個(gè)化探綜合異常。筆者主要以砂巖型銅礦為研究目標(biāo),僅討論與砂巖型銅礦有關(guān)的異常。與銅礦化有關(guān)的化探綜合異常有Hs-3、Hs-4、Hs-5、Hs-6,各異常特征如下(圖5、表5)。
HS-3號(hào)化探綜合異常:該異常位于測區(qū)的西北角,異常呈帶狀分布,其北西向延伸方向未圈閉,異常面積為8.37 km2;異常位于康村組、吉迪克組、蘇維依組內(nèi),巖性為紅褐色粉砂質(zhì)泥巖、灰綠色細(xì)砂巖、紅褐色泥質(zhì)粉砂巖、褐紅色、灰綠色泥質(zhì)砂巖、泥巖和泥灰?guī)r;異常元素組合為Cu、Co、Ni、As、Sb、Au、Ag、Zn,各元素異常套合性好,異常范圍較大;Cu異常具2個(gè)二級(jí)濃集中心,Cu元素平均值為34.23×10-6,異常最大值為84.09×10-6,襯度為3.4(圖6、表6)。
表4 因子載荷矩陣表Tab.4 Factor loading matrix
(其他圖例同圖3)圖5 調(diào)查區(qū)化探綜合異常分布圖Fig.5 Distribution of geochemical anomaly in survey area
表5 Hs-3化探綜合異常各單元素異常特征值表(10-6)Tab.5 Abnormal eigenvalues of single elements of Hs-3(10-6)
Hs-4號(hào)化探綜合異常:該異常位于測區(qū)中部,異常呈帶狀分布,異常面積為8.27 km2;異常位于蘇維依組中,巖性為棕紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、石膏巖、棕紅色和灰綠色泥灰?guī)r;異常元素組合為Cu、Co、Ni,Zn、As、Mo、Ti、Cr、U,異常套合性好,東西向延伸約9.7 km,延伸較遠(yuǎn);Cu、Mo具有二級(jí)濃集中心,其余元素僅具有異常外帶,Cu元素平均值為34.45×10-6,異常最大值為65.67×10-6,襯度為3.42(圖7、表6)。
HS-5號(hào)化探綜合異常:該異常位于鹽場幅的東南角,異常呈帶狀分布,異常面積為2.52 km2;異常主要位于蘇維依組中,巖性為棕紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、石膏巖和棕紅色泥灰?guī)r;異常元素組合為Cu、Co、Sb、Ni、As、Ti、Mo,各元素異常套合性較好;除Co外,其余元素的異常延伸均較為穩(wěn)定,各元素異常強(qiáng)度較為平緩,均僅有異常外帶出現(xiàn),Cu元素平均值為25.29×10-6,異常最大值為34.64×10-6,襯度為2.51(圖8、表7)。
表7 Hs-5化探綜合異常各單元素異常特征值表(10-6)Tab.7 Abnormal eigenvalues of single elements of Hs-5(10-6)
HS-6號(hào)化探綜合異常:該異常位于HS-5號(hào)化探綜合異常以西約500 m處,異常呈帶狀分布,異常面積為2.17 km2;異常位于康村組砂巖層中;元素組合僅為Cu、Au、Ca,元素組合較為單一,但異常套合性較好;Cu異常具有2個(gè)二級(jí)濃集中心,Cu元素平均值為36.13×10-6,Cu最大值為68.79×10-6,襯度為3.58(圖9、表8)。
(圖例同圖3)圖6 HS-3化探綜合異常剖析圖Fig.6 Abnormal analysis of HS-3
表6 Hs-4化探綜合異常各單元素異常特征值表(10-6)Tab.6 Abnormal eigenvalues of single elements of Hs-4(10-6)
(圖例同圖3)圖7 Hs-4化探綜合異常剖析圖Fig.7 Abnormal analysis of Hs-4
(圖例同圖3)圖8 HS-5化探綜合異常剖析圖Fig.8 Abnormal analysis of HS-5
綜合地質(zhì)和化探異常特征對(duì)所圈定的化探綜合異常進(jìn)行了異常檢查,將HS-4、HS-6號(hào)異常列為礦產(chǎn)重點(diǎn)查證區(qū)。通過大比例尺地質(zhì)、地表探槽及少量鉆探工作,在以上2個(gè)異常區(qū)圈定一批礦(化)體。
(圖例同圖3)圖9 HS-6化探綜合異常剖析圖Fig.9 Abnormal analysis of HS-6
表8 Hs-6化探綜合異常各單元素異常特征值表Tab.8 Abnormal Eigenvalues of Single Elements of Hs-6
首先,在異常Hs-4異常區(qū)開展1∶1萬地質(zhì)草測,填制出含礦地層(巖性),然后以大致垂直地層走向布置1∶2000巖石地化剖面,最后在發(fā)現(xiàn)有礦化部位開展探槽工程揭露,對(duì)銅礦化地段進(jìn)行大致控制。在該區(qū)大致垂直于含礦層走向共布設(shè)施工探槽29條,工程間距一般150~500 m,局部在500 m以上。
區(qū)內(nèi)共圈定銅礦體5條,銅礦化體1條(圖10)。銅礦化主要產(chǎn)于漸新統(tǒng)蘇維依組(E3s)淺灰綠色、棕色泥灰?guī)r中,泥灰?guī)r中多夾有薄層石膏,含礦層一般位于石膏層下部的泥灰?guī)r中,石膏層可視為一層地球化學(xué)還原障,使Cu離子在其下部得到沉淀并富集。主礦化帶呈帶(層)狀展布,傾向變化不大,傾角為10°~25°,礦化層厚度一般為0.5~2 m,局部厚達(dá)5~6 m,長200~6 500 m,刻槽樣測得礦體Cu平均品位為0.7%~1.21%。
礦化主要以孔雀石化的形式沿泥灰?guī)r層理面或石膏面呈薄膜狀分布。礦石礦物主要為孔雀石,含少量藍(lán)銅礦,呈斑點(diǎn)狀產(chǎn)出(圖11)。
(其他圖例同圖3)圖10 Hs-4異常區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig.10 Map of geology and mineral resources in anomaly area of Hs-4
圖11 (A)銅礦化野外露頭特征和(B)銅礦體產(chǎn)出位置圖Fig.11 (A)Field outcrop characteristics of copper mineralization and (B)Output location of copper ore bodies
該異常區(qū)位于康村組中,與滴水銅礦含礦層位一致。在前期異常檢查中,在異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了多處銅礦化,與化探異常具有高度的吻合性,說明該異常為礦致異常。該異常區(qū)內(nèi)開展的礦產(chǎn)查證工作主要有1∶1萬地質(zhì)草測、系統(tǒng)地表探槽(間距200~400 m)揭露以及部分鉆探(直孔,深度101~310 m)工作(圖12)。
區(qū)內(nèi)圈定銅礦(化)體13條(圖13),礦化體全部位于新近系康村組雜色中-細(xì)砂巖、含礫中-細(xì)砂巖中;礦體長200~2 900 m,厚1.0~1.66 m,傾向?yàn)?30°~10°,傾角為25°~49°??滩蹣訙y得銅礦體Cu平均品位為0.81%~4.42%。礦石礦物主要為孔雀石、赤銅礦,見少量藍(lán)銅礦??兹甘?、赤銅礦呈團(tuán)塊狀、浸染狀、層狀產(chǎn)出;藍(lán)銅礦呈星點(diǎn)狀、斑點(diǎn)狀產(chǎn)出(圖12 B),有用礦物總體成層呈帶狀延伸。
圖12 (A)鉆孔中銅礦化特征和(B)銅礦化野外露頭特征圖Fig.12 (A)Copper mineralization characteristics in boreholes mineralization and (B)Field outcrop characteristics of copper
1.泥質(zhì)粉砂巖和細(xì)砂巖互層;2.中砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖、泥巖;3.粉砂質(zhì)泥巖夾中砂巖、含礫粗砂巖;4.中砂巖與泥巖互層;5.粉砂質(zhì)泥巖與鈣質(zhì)泥巖互層;6.鈣質(zhì)泥巖夾灰綠色泥灰?guī)r與石膏層;7.孔雀石化砂巖層;8.銅礦化體;9.銅礦體;10.實(shí)測地質(zhì)剖面;11.勘探線剖面;12.探槽位置;13.鉆孔位置圖13 Hs-6異常區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig.13 The graph of geology and mineral resources in anomaly area of Hs-6
本區(qū)在4條勘探線上施工5個(gè)鉆孔。在鉆孔ZK1101中發(fā)現(xiàn)了視厚度1.78 m的銅礦化層,ZK0501中也發(fā)現(xiàn)了視厚度2.76 m的銅礦化層,皆產(chǎn)于中-粗砂巖中(局部含礫);地下主要礦石礦物同地表基本一致,以孔雀石、赤銅礦為主,呈稀疏團(tuán)塊狀或斑點(diǎn)狀分布(圖12A),證明了地表礦體向深部有一定的延深。
從研究區(qū)乃至整個(gè)庫車山前盆地來看,Cu元素背景值整體較低,而這一地區(qū)卻出現(xiàn)了多個(gè)銅礦床(點(diǎn)),究其原因主要為該地區(qū)具有較好的元素物源區(qū)及較大的紅層厚度。將陸源剝蝕區(qū)銅礦和坳陷沉積區(qū)銅礦的空間分布情況對(duì)應(yīng)起來看,西段的汗騰格里峰-滴水地段,在陸源剝蝕區(qū)有阿克哭狼銅礦、卡捷克托爾銅礦和含Cu背景很高的古元古界綠巖系(木扎爾特群),而坳陷沉積區(qū)就出現(xiàn)了滴水等多處砂巖銅礦(白洪海等,2008);另一方面庫車山前坳陷盆地南部的沉積層厚度>500 m,大多數(shù)與沉積巖型層狀銅礦床有關(guān)的紅層通常有幾百米甚至上千米厚(Hitzman et al.,2005),這說明區(qū)內(nèi)具有較好的成礦物質(zhì)基礎(chǔ)。
從元素多元性分析結(jié)果來看,Cu與As、Sb、Co、Ni、Zn、Mo、Bi、Ca相關(guān)性較好,這說明陸源剝蝕區(qū)不同類型銅礦床和綠巖帶均可能為銅的富集提供了物質(zhì)來源,Cu元素來源具有多元性。
沉積巖型層狀銅礦床需要大量的成礦流體,總的來看,盆地沉積巖空隙中存在的流體可能包括:①殘余海水。②殘余苦鹵水(建造水)。③蒸發(fā)巖溶解形成的鹵水。④烴熟化過程形成的流體。⑤石膏脫水流體等(劉玄等,2015)。區(qū)內(nèi)膏鹽層發(fā)育,盆地外圍高地下滲的大氣降水可能溶解蒸發(fā)巖形成高鹽流體,高鹽度流體可將紅層中的銅萃取淋濾出來,若紅層上部環(huán)境相對(duì)封閉,那么成礦流體在紅層中不斷循環(huán),紅層中的Cu元素可得到充分萃取。王偉等(2018)研究認(rèn)為滴水銅礦的成礦流體主要為大氣降水與盆地鹵水的混合。
研究表明,沉積巖型層狀銅礦床內(nèi)礦質(zhì)沉淀是由還原作用導(dǎo)致的(Kampunzu et al.,2009;Muchez et al.,2010、2012;Zhao Xinfu et al.,2012;Schmandtet al.,2013)。區(qū)內(nèi)含礦巖石的顏色以雜色、淺色為主,含礦層下部一般為紅層,這說明銅礦形成于還原環(huán)境。紅層主要為低成熟的陸緣碎屑物在地表水及盆地水作用下發(fā)生紅化而成,為銅礦化提供了最原始的物質(zhì)來源。淺色層主要為海相或河湖相沉積的泥巖、粉砂巖及蒸發(fā)巖等。一方面淺色層與下伏紅層之間的界面構(gòu)成了氧化-還原界面,為成礦流體中的成礦物質(zhì)卸載提供了物質(zhì)接觸;另一方面淺色層中的成巖黃鐵礦、蒸發(fā)巖或者碳?xì)浠衔餅槌傻V作用提供了S源。區(qū)內(nèi)膏鹽層極為發(fā)育,一方面為形成高鹽度成礦流體提供條件,另一方面與下伏紅層構(gòu)成一氧化-還原界面,不僅可起到封閉的作用,也可為Cu元素的富集提供還原性的S。
(1)區(qū)內(nèi)以Cu為主的成礦元素絕大多數(shù)金屬元素的背景值低于或遠(yuǎn)低于元素克拉克值,濃集強(qiáng)度弱,然而Cu元素在康村組、蘇維依組中具有較強(qiáng)的變異系數(shù)和較高的離差值,這說明Cu元素在以上地層中得到了富集。
(2)研究區(qū)位于庫車前陸坳陷盆地砂巖型銅礦帶上,區(qū)內(nèi)Cu及其指示元素異常主要沿康村組、蘇維依組富集分布,與區(qū)域成礦層位一致,層控性明顯。另外,區(qū)內(nèi)賦礦層位(康村組)為滴水銅礦賦礦層位的西延部分,兩者地表礦化特征相似,具有較強(qiáng)的找礦潛力。
(3)從元素多元性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果來看,Cu與As、Sb、Co、Ni、Zn、Mo、Bi、Ca關(guān)系密切,這說明成礦元素Cu的來源是多元的。
(4)膏鹽層與下伏地層可構(gòu)成一套氧化-還原界面,為成礦流體中的成礦物質(zhì)卸載提供了氧化-還原環(huán)境,另外膏鹽層也可為成礦提供S源。
(5)HS-4、HS-6號(hào)綜合化探異常區(qū)發(fā)現(xiàn)了多條礦(化)體,具有一定的工業(yè)開采價(jià)值,另外2處綜合化探異常區(qū)也具有較好的成礦背景條件,具有進(jìn)一步工作的潛力。