新疆滴水砂岩型铜矿矿床特征与成矿模式探讨

２００９年
新疆有色金属
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新疆滴水砂岩型铜矿矿床特征与成矿模式探讨
赵洪礼
（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局７０４队哈密８３９０００）
１
区域地质概况
新疆滴水砂岩铜矿位于塔里木盆地北部边缘，库
水湖泊相一泻湖与咸化湖相红色碎屑岩。晚第三纪 中新世过渡时期沉积了一套河流相一湖泊相的砂岩、
碎屑岩层。
车前陆坳陷盆地。区内广泛沉积了三叠系一侏罗系 地层，并逐层向超覆。该盆地演化早期三叠纪一侏罗 纪为稳定下坳阶段，沉积了一套含煤生油建造；中期 白垩纪一早第三纪为开阔坳陷阶段。沉积了一套含膏 盐的红层建造；晚期晚第三纪为快速沉积阶段，沉积 了一套含膏盐的杂色碎屑岩建造，这一阶段，在天山 山前一沙雅一带沉积了一套冲积痢相一河流相一淡
３．２浅色层的形成
（１）浅色层主要分布于背斜鞍部附近，远离背斜 鞍部逐渐变薄，随背斜的倾没丽逐渐尖灭。 （２）滴水铜矿井巷岩脉中见有浅色团斑沿沉积层 理分布，可能说明了烃类等活泼性气液体沿沉积薄弱 面的还原作用。 （３）浅色层砂岩与深色层砂岩．在化学成分、矿物 成分及含量、粒度分布及含量上均无明显区别，矿体 与围岩也无明显分界。数学地质研究结果也表明浅、 深色层无沉积物及沉积环境方面的差异。
ｍ。
赋矿地层发育在下部膏盐建造与红色建造与上部磨 伸不长。此层为矿区的Ａ矿层，该分层厚１７０
（４）灰褐色含砾砂岩与棕褐色泥质砂岩互层，其
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赵洪礼：新疆滴水砂岩刊铜矿矿床特征与成矿模式探讨
增刊１
顶部夹有两层灰绿色泥质灰岩及杂色不等粒砂岩，有
库车前陆坳陷南部秋立塔克复背斜中米斯坎塔
铜矿化富集．此两层浅色层是矿区主要含矿层，分别 格背斜是控制滴水铜矿床的订褶皱构造。该背斜是 略向南凸出的东两向展布，轴部及两翼地层产状都比 称为Ｂ层、Ｃ层，总厚１４５ ｍ。 ２．１．２含矿层发育特征 层，第四分层中上部的Ｂ、Ｃ浅色层，是矿区主要含矿 层，空间上呈带状展布。 Ａ含矿层：分布在矿区中部阿特巴拉至阿克一 带，全长约５ ｋｍ，厚约３ １ＴＩ，由４个岩性层组成。 较平缓，滴水矿区位于背斜北翼，矿区内为单斜构造， 矿区南侧发育米斯坎大断层，属逆掩断层，走向 ３０。，倾角３０。。矿区内产出的两组次级断层，一组走 向近南北的横断层，倾向东，主要发育在矿区东部；另 一组走向东西的纵向逆掩断层，倾向北．倾角２５。～ 同程度的破坏作用。
程中有重要意义。
岩石以灰色色调为主。矿化富集好。综合表中对比资 在成矿中的作用愈来愈引起了矿床学家的重视。涂 料可知，形成于弱氧化弱还原条件和弱还原条件的绿 灰色、斑杂色调岩石，其Ｆｅ。Ｏ。／ＦｅＯ值中等，是本区 矿化富集最为有利的氧化一还原条件。 ２．２控矿构造特征
滴水砂岩型铜矿床建造中，下部为煤系地层（高
由于喜玛拉雅造山运动的影响，该区中新生代地 层褶皱、冲断、推覆滑脱变形，形成一系列近东西向的 断裂和线状背斜构造带。在这些线状背斜构造带第 三系含膏盐、红色一杂色碎屑岩发育部位分布有众多 砂岩铜矿点，如：滴水、阿捷克、乔克马克、巴西克其 克、黑孜、库兰康等。
图ｌ
１．盆地边界Ｉ
库车坳艏区域地质略图
２．构造区带界线；３．背斜构造Ｉ ４．砂岩铜矿点；５．城镇或居民点．
人员进行处理。
严密、安全保障有力、工程监护严谨的情况下采用竖 井掘进法进行自上而塞面。常用于 漏口处由于粉矿堆积造成的堵塞，也常用于结拱堵塞 处的矿石见水后会降低粉矿的内聚力，内摩擦角和抗 剪强度而达到破拱的作用。 ３
②处理堵塞前应切实弄清楚溜井堵塞的原因和 部位，并有针对性地制定处理方案，当溜井堵塞在漏 口以上高度时，可采用氢气球在溜井中测出堵塞高 度。从而选择处理方案。 ③采用炮杆或炮杆接力药包爆破法。这是最常 用。也最实用的处理办法，适合漏口４～６．５ ｍ以下 高度的堵塞。 ④措施井和联络道法。根据溜矿井的功能和类 型不同，有与主溜矿井同时施工的措施井和联络道， 也有溜矿井发生堵塞后再结合堵塞高度（堵塞高度超
０００
ｍ以上时，干酪根
热降解产生的各种烃类、活泼性气体，如ＣＨ。、Ｈ：Ｓ、 种金属离子结合，形成金属有机络合物或螯合物，一 Ｃ０：等，沿断裂等通道运移至渗透性好、构造罔闭佳 的地方。还原紫色层中的Ｆｅ什，使其改造成为浅色 层。其主要依据有： （上接４２页） （３）溜矿井堵塞处理是一项危险性大、安全难度 大的工作，易发生重大伤亡事故，应引起高度重视。 ①溜矿井堵塞要由对溜井情况熟悉和有经验的
用。
或堵塞面处理。 ⑤竖井掘进法。对于影响特别大，工期特别紧， 具有战略性的主溜矿井。在安全措施得当、施工组织
（２）对于堵塞很难处理的极高溜矿井，应积极探 索使用钻孔爆破法。
收稿：２００９一０３一０３
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碳质层），中部为渗透性良好的砂岩储层（储矿层），上 部为泥岩、粉砂质泥岩盖层，圈闭性良好，在滴水褶皱 形成的动力作用过程中，含煤建造（高碳质层）热降解 气液体易于沿断裂等通道运移至一卜部，被罔闭在砂岩 储岩中；宏观地质特征表现为：矿区内断裂面及断裂 破碎带岩石裂隙中有机质残留的薄层（膜）、网脉广泛 分布，其与矿区含矿浅色层及矿体、矿体富厚地段的 分布存在着密切伴生关系。前人也不同程度地注意 到了这种空间分布特征．但都很少结合野外地质现象 进行有机质与成矿关系的室内研究。
①阿捷克；②滴水；④黑孜，④巴西克其克；⑤乔克马克；⑥库兰康．
２
矿床地质特征
２．１．１赋矿地层特征及含矿性 矿区内的铜矿化均富集于康村组红色碎屑岩建
２．１赋矿地层特征
造中，按岩性特征均分为４个分层，由下至上依次为： （Ｉ）红褐色粉砂泥质岩夹条带状泥质粉砂岩、灰 绿色细砂岩及石膏细脉，厚９５ ｍ。
矿区出露晚第三系中新统地层，由老到新依次为 中新统苏维依组（Ｎ。ｓ）棕色、浅红褐色泥岩、粉砂岩类 膏盐层建造；中新统吉迪克组（Ｎ。ｊ）浅兰灰、灰绿色粉
过１０ ｍ以上）施工措施井和联络道。从而在堵塞口
结语
实践证明，严格管理能有效地降低不同溜矿井发
生堵塞事故的概率。针对堵塞，查明原因，对症下药， 往往能事半功倍，安全处理通各种堵塞。伴随喀矿产 能的快速提升，面对更高更复杂的溜矿井，我们还需 要积极探索更多的方式方法。 （１）积极探索和推广振动放矿机在溜矿井中的运
２．３矿体形态、产状、规模
矿区含矿层有康村组第三分层中上部的Ａ浅色 地层产状：东部倾向３４８。，西部倾向ｌＯ。，倾角＜２０。。
Ｂ含矿层：东西延长十余千米，为主要含矿层，矿 ３５。。上述断层均为成矿后断层，对含铜砂岩层有不 体赋存于本层底部。 Ｃ含矿层：东西延长十余千米，矿化主要赋存于 底部灰绿、深灰及杂色的中细粒砂岩及其上的蓝灰一
（２）红褐色泥质粉砂岩夹薄层灰绿色细砂岩，由 砂质泥岩和红褐色泥岩类强石膏化和盐化泥灰岩建 下向上，砂岩厚度增大，含盐度减少，厚２０５ ｍ。 造；中新统康村组（Ｎ。ｋ）红色粉砂岩、砂岩类灰色、绿 （３）红色粉砂岩与泥质粉砂岩互层夹有较多灰 灰色细砂岩、泥灰岩，局部夹泥岩和石膏脉。康村组 色，褐色细一中粒砂岩透镜体。中上部夹一层灰绿色 为该区主要赋矿地层，其上部为库车组磨拉石建造。 拉石建造之间。 泥灰岩及粉砂岩，其中有铜矿富集，厚２～３ １Ｔｌ，但延
３．３铜的富集过程
滴水铜矿康村组红色碎屑岩建造中，铜背景值为 （１３０～２１０）×１０～，为成矿主矿源层；其下部杂色碎 屑岩建造中铜背景值（２０～８０）×１０～，提供部分矿质 来源为成矿次矿源层。褶皱、断裂形成的改造成矿作 用过程中，含铜建造下伏高碳质层中的干酪根等热降 解，放出大量Ｃ０：。ＣＨ．等有机成因气液体，Ｃ０：与 Ｈ：ｏ结合形成含碳酸的溶液。这种溶液在室温和低 压下即能从含铜岩石和铜矿物中萃取铜，使得矿源层 中铜等成矿元素活化进入成矿溶液。有机酸能与各 些在水中可溶的有机质胶体和微粒。可以通过物理吸
深灰色泥岩中。
２．１．３
滴水铜矿床由库姆、究坝、究水、阿克别克、阿克 和拜西托克拉克７个矿段组成，在Ｂ、Ｃ两个主要矿 层中圈出了６个矿体，其特征如下： （１）单个矿体长度大，最小５６５ １２１，最大３ 但矿体厚度小，一般为１ ｍ左右，厚度变化小。 （２）矿体形态以似层状、层状为主，少量呈拉长的 透镜状，产状与赋矿地层一致。 （３）矿石品位一般在１％左右，属中富矿，总体矿 化均匀，矿石中除铜元素外，其它元素含量都很低。
不同色调岩石氧化还原指数与矿化关系
主要金属矿物
Ｆｅｚ０３／Ｆｅ０矿化程度
量的岩屑外，则以石英、长石、方解石和燧石为主。
２．４．２
矿石结构构造和矿石类型划分
岩白．色调
金属矿物大多数呈它型一半自形粒状结构，填隙 胶结结构则为氧化矿物孔雀石、氯铜矿等。矿石构造 有：浸染状构造、虫管状构造、层状构造、似层纹状构 造、斑杂状构造、土状构造等。
附方式聚集金属离子。 收稿：２００９—０３—１０
在各类层控铜矿的地层结构或建造中，储层的矿 化部分一般为浅灰色或灰白色，统称浅色层。滴水铜 矿含矿浅色层也不例外。在以同生沉积说指导找矿 的卜世纪６０～７０年代，被认为是同生沉积环境下形 成的。近年来多认为兼有成岩成凶和改造成冈两种 浅色层。本人认为滴水铜矿应属改造成因，它不是由 自身所含有机质所形成的，而是由于下部含煤建造 （高碳质岩），当埋藏深度达２
矿石矿物组成
原生金属矿物主要有辉铜矿、赤铁矿，次要有黄铜 矿、斑铜矿、黄铜矿，少量矿物有方铅矿、铜蓝；氧化次
少量绿泥石、黄铁矿，其绿色调是受孔雀石和氯铜矿 生金属矿物以孔雀石和褐铁矿为主，其次为蓝铜矿、黑 的影响，黑灰色岩石中主要矿物为黄铁矿（可高达 铜矿、氯铜矿、赤铜矿，偶见自然铜。非金属矿物除大 １５％），岩石的颜色变化与不同价态的铁含量有关。 袁１
２．４矿石及矿物特征
２．４．１ ９００
１３＂１，
岩石颜色与矿化富集的关系
矿区含矿岩石的颜色有棕色、棕褐色、紫灰色、绿 灰色、黑厌色等，矿化主要富集在红色碎屑岩层中的 杂色、灰绿～灰白色、黑色等浅色层中。矿层中同种 岩石不同颜色，其铜含量有明硅差别，如：同是砂岩的 绿灰色中含铜＞１％，而在褐色砂岩中含铜仅 ０．００５％，相差３个数量级。 岩石色调主要受岩石中赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿 及绿泥石、孑Ｌ雀石、氯铜矿等矿物含量的控制。一般 红褐色、棕褐色岩石中赤铁矿、褐铁矿含量高；灰绿 色、灰白色岩石中赤铁矿等三价铁矿物含量少，仅含