卡拉库里铜-金矿床

澳大利亚古努姆布拉铜金矿床~

1.地质背景
古努姆布拉（Goonumbla）斑岩型铜金矿床和矿点群位于澳大利亚东南部新南威尔士州中西部帕克斯西北28km处。矿群由4个主要矿床（E26N、E22、E27和E48）和8个矿点组成（图8-3）。该区是拉克伦褶皱带奥陶纪岛弧地体的一部分。区内分布的粗面安山质和粗面质火山岩围岩、闪长岩到二长岩侵入体及石英二长岩斑岩小岩株，全部具有橄榄玄粗岩的岩石化学特点，斑岩小岩株是主要含矿岩体。几个矿床，包括E26N、E27和E48都沿着北北西向因代沃（Endeavour）线型构造分布。
铜金矿化与富含钾长石的钾质硅酸盐蚀变有关。最高的铜和金含量往往在石英细脉型的网脉中，后者斑铜矿/黄铜矿的比值很高。在富含金的矿床（如E26 N、E22和E27）中，金和斑铜矿有紧密的联系。绢云母蚀变以叠覆型式出现，特别是断层带上。表生富集有限，部分原因是总体缺少黄铁矿。
E22和E27矿床含有可供露采的储量3180万t，Cu品位为0.7%，Au品位为0.7×10-6，Cu的边界品位为0.6%。E26N和E48含有可供地下开采储量6090万t，平均含Cu 1.6%，含Au 0.6×10-6，铜的边界品位用的是1.2%。氧化物质中还有矿石360万t，它们含Cu 1%，含Au 1.4×10-6。
2.勘查与发现
19世纪末期，在帕克斯地区就已知有铜矿点，但在古努姆布拉地区并不清楚。1964～1965年，安纳康达公司进行的斑岩型铜矿勘探计划包括帕克斯地区，但在古努姆布拉的露头少，也没有找到铜矿化。在对该区矿产潜力得到有利的评价之后，吉奥佩科（Geopeko）着手对拉克伦褶皱带的古生代火山岩带进行勘探。澳大利亚矿产资源局出版的航磁图被用于这次勘探的区域评价。火山成因的块状硫化物矿床是主要的目标。最初的踏勘地质填图导致1974年发现了E7夕卡岩型铅锌矿点（图8-3），虽然它在当时被认为是代表变质火山成因的块状硫化物矿化。
E7的发现，促进了对其北部露头稀少的广阔地区的进一步工作。沿着当地许多农用道路和小道，以1km 的间隔进行螺旋钻进，获得了地质和地球化学信息。1977年初，其中一个钻孔遇到了可见的铜矿化，铜含量高达2500×10-6。在基岩打加密螺旋钻探中发现了一个重要的铜地球化学异常（E22，图8-3），同年稍晚些时候，打在异常中部的一个岩心钻孔导致发现了细脉型和浸染型的铜金矿化，矿化全长319m。至此，人们才认识到古努姆布拉矿化属于斑岩型。E22矿床共打了23个倾斜的深岩心钻孔，总进尺9030m；113个垂直反循环、空气岩心和岩心浅钻孔，总进尺4450m。E22钻孔的地质剖面揭示出氧化带中有明显的金矿化，用空气岩心钻探对矿化作了估算。
更广泛的密间距钻探，导致了其他的斑岩型铜矿的发现，例如E20、E26、E27、E28和E31（图8-3）。1979年，发现了E26N，这是古努姆布拉的矿床中最大的，评价使用了40个倾斜的深岩心钻孔（深达900m），总长25000m；23个较浅的反循环钻孔和岩心钻孔，总进尺2750m。不久，用26个倾斜的深岩心钻孔（8800m）和214个浅的垂直反循环、空气岩心和岩心钻孔（7560m）发现和评价了第三个矿床——E27。

图8-3 澳大利亚古努姆布拉地区斑岩型铜金矿床和矿点与地球化学异常关系

（引自P.S.Heitherasy等，1990）
对E22矿床进行的网格磁测，揭示出一个难以解释的磁力低异常。为此，进行了一项区域性的地面磁测，借助于螺旋岩心钻探检查了综合异常。总体来说，结果使人失望，但是钻探发现了E34探区。
基岩地球化学取样对该区的斑岩型铜矿床来说是一种有效的勘探工具，甚至很恰当地查明绿磐岩化晕圈中的铅、锌异常。所以，大多数有远景的地区用回转风动钻孔（RAB）都可以查明新的异常，钻孔打在中心400m的范围内，深度为30～50m。这个钻探计划导致发现了E37和E22矿床（图8-3）。
1989年，完成了RAB计划，在该区的中部作了低飞航磁调查。航磁测量的要求是，120m的测线间距、70m的离地高度。用计算机辅助解释，得出了30个磁异常。其异常特征与该区已知斑岩矿床上面的特征相类似。首批重点查证对象之一是中心磁力低周围磁力高的一个异常，它位于因代沃（Endeavour）线性构造上，数值接近于RAB钻孔中的铜和金的异常值。1992年后期，用4个冲击钻孔检查了该磁异常对象及其伴随的地球化学异常，而且第一个钻孔就打到了84m的明显的斑岩型矿化，含Cu 1.0%，含Au 0.15×10-6，从而发现了 E48矿床。然而，在1992年末，一个倾斜的岩心钻孔证实头一个冲击钻孔的结果之前曾打了7个无矿冲击钻孔。钻探矿体遇到的困难是由于一个低角度的成矿后断层使它的顶部发生了移位。到1993年中，12146m的钻探终于圈定了E48矿床。
在不同时期完成了广泛的区域激发极化法测量，但是结果却是很难解释，并缺乏说服力。问题可能是导电覆盖层、基岩深度变化不定，以及矿床中硫化物含量通常比较低。
北布罗肯希尔公司（现称北布有限公司）及其20%的合伙人——沙米托莫金属矿业公司和沙米托莫公司将古努姆布拉矿床在1994年年中作为单独的金生产矿山予以投产，名为 北帕克斯（NorthParkes）工程。E22和E27矿床的露采矿山投入了运营，为E26N矿块崩落法矿山打了斜坡道和竖井，E48地下矿山正在做矿山设计。1995年末着手进行含金的铜精矿的生产。
3.小结
古努姆布拉斑岩型铜金矿床是在执行火山成因块状硫化物矿床的勘探计划中发现的。火山成因块状硫化物矿床是20世纪70年代在澳大利亚东部优先勘探的目标。为发现头一个矿床做了长达6年的区域地质和地球化学工作，而一些新的发现直到15年之后才获得。
古努姆布拉是澳大利亚东部至今所发现的惟一有商业价值的斑岩型铜矿床，尽管矿点很多。
最有效的勘探技术是对隐伏的基岩顶部进行地球化学取样。最初采用的是螺旋钻；后来采用了回转风动钻。连续的系统勘探及该区高质量的地质、地球化学和地球物理资料的搜集，导致随后E26 N、E27和E48矿床的发现。这些资料与低飞航磁调查的结果相结合，对最后发现E48是有帮助的。

矿床作为地壳演化过程中形成的重要产物之一，趋向于在特定的地质历史时期相应的成矿地质环境产出。西昆仑金属成矿省已知的金属矿床集中分布在中元古代、奥陶纪、泥盆—石炭纪和中—新生代四个金属成矿幕。每个金属成矿幕都有不同的矿床类型在相应的成矿地质环境集中产出。
西昆仑金属成矿省第一次大规模的成矿作用出现在中元古宙大陆地壳的减薄、裂解时期。该时期在新太古代—古元古代结晶基底之上形成了窄长的裂陷槽，其中堆积了厚层的火山-沉积建造，原岩为一套半深海、浅海-滨海相细碎屑岩和碳酸盐岩建造及中酸性火山岩和火山碎屑岩建造，经区域变质作用形成板岩、千枚岩、片岩、大理岩等低绿片岩相变质岩系。火山岩在裂陷槽中的分布不均匀，新藏公里以西木吉—布伦口一带以细碎屑岩和碳酸盐岩建造为主，夹有少量火山岩；新藏公里以东桑株塔格一带地层中火山物质明显增多，细碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩常互层产出。在这样的地质背景下，形成了两种重要的矿床类型。在西部木吉-布伦口成矿带，沿着中元古代细碎屑岩和碳酸盐岩建造之内形成了一系列层控碳酸盐岩型铁-铜-金矿床，如布伦口、卡拉库里铜金矿床，哈拉墩、皮拉里铁-铜-金矿床，切列克契铁（铜）矿床等；在东部桑株塔格成矿带，沿着中元古代火山-沉积建造之内形成了一系列火山岩型块状硫化物铜-锌矿床，如塔木其铜-锌矿床。该时期构成了西昆仑金属成矿省最重要的金属成矿幕之一（图1-32）。
伴随地壳进一步演化，早古生代陆壳再度裂开，形成新生洋壳，出现蛇绿岩套，并导致塔里木板块与羌塘-扬子板块产生分离。伴随新洋壳的形成，发生大洋板块俯冲作用，沿着康西瓦断裂北侧塔里木地块南缘在聚敛板块边缘形成岛弧构造环境及钙碱性火山活动，在上其汗一带形成了岛弧火山岩带，并且，在岛弧火山岩带形成了一系列与中酸性火山活动有关的火山岩型块状硫化物铜-锌矿床，如上其汗铜-锌矿床、铜牙铺含铜黄铁矿矿点。但总体上看，该时期的成矿作用不是很强，形成的矿床规模亦较小（图1-32）。
泥盆—石炭纪羌塘板块开始向北俯冲，早古生代大洋逐步闭合，喀喇昆仑地块与西昆仑地块沿着康西瓦大断裂对接、缝合，导致塔里木板块南缘进入了西太平洋型活动大陆边缘构造环境。伴随着这一地质事件，沿着康西瓦大断裂缝合带向北，形成三种与板块俯冲活动有关的不同地质构造环境及相应的金属矿床类型。毗邻康西瓦大断裂北侧产生火山活动，形成岛弧成矿构造环境，以瓦恰钙碱性火山岩系及相应的火山热液型铁-铜矿化为代表。但总的来看，由于瓦恰岛弧火山岩是近几年才被发现和认识的，无论岛弧火山岩形成的规模、空间分布、还是矿化特征等，均有待于进一步的详细地质调查；沿着中昆仑隆起公格尔—桑株塔格一带伴随中-酸性岩浆侵入活动，形成陆缘岩浆弧。与晚古生代陆缘岩浆弧中酸性岩浆热液活动有关，形成一系列岩浆热液型、斑岩型和矽卡岩型矿床，如大同岩浆热液型、斑岩型铜（钼）矿床，库地、瓦恰、阿拉木图、汗也依拉克等矽卡岩型铜-铁矿床。但目前看，这些已知的矿床规模都很小，有些仅仅为矿化；在北昆仑沿着大陆边缘在库尔浪—卡尔隆一带形成窄长的弧后裂谷坳陷带，其中产出三种重要的矿床类型，一类产在昆盖山北坡古鲁滚涅克-恰尔隆裂谷带的西段，矿床产在石炭纪双峰态火山岩系之内，形成了昆仑式火山岩型块状硫化物矿床，典型矿床有阿克塔什和萨落依块状硫化物含铜黄铁矿矿床等；第二类产在古鲁滚涅克-恰尔隆裂谷带东侧中-巴公路以东特格里曼苏一带，在泥盆-石炭系细碎屑岩建造之内，形成层控砂岩型铜矿床；第三类分布在克孜勒陶-库斯拉普大断裂东侧塔木-卡兰古成矿带，矿床产在拗拉槽内晚泥盆世—石炭系厚层的碳酸盐岩和细碎屑岩建造之内，形成一系列层控碳酸盐岩型铅-锌-铜矿床，如卡兰古、塔木中型铅-锌矿床，卡拉牙斯卡克、乌苏里克小型铅-锌矿床，铁克列克小型铅-铜矿床，阿尔巴列克小型铜-铅矿床和铁矿床，以及一系列矿化点（图1-32）。该时期是西昆仑金属成矿省最重要的金属成矿幕之一。
中、新生代西昆仑造山带进入陆内挤压造陆构造环境。伴随着造山带强烈的挤压、褶皱、抬升、走滑及推覆等构造活动，以及偏碱性岩浆侵入活动，形成了一系列与韧性剪切构造和碱性岩浆热液活动有关的金矿床类型，例如木吉构造蚀变岩型金矿床，阿然保泰碱性岩浆热液型金矿化等。另外，伴随中-新生代造山期的中酸性岩浆侵入活动，也形成了一系列的岩浆热液型多金属矿床，以及伟晶岩型锂铍（铌、钽）矿床等，如大红柳滩中型伟晶岩型锂-铍矿床。

卡拉库里铜-金矿床位于卡拉库里湖北西约8 km，中巴公路西侧0.5 km处，属于布伦口乡，东经75°01′34″；北纬38°30′30″。距喀什市180 km，汽车可直通矿区，交通方便。

矿区地处西昆仑山系沙里克尔山脉东麓高山地带，海拔高度在3450～4500 m，高差300～500 m。矿区内地表覆盖强烈，基岩露头小于40%，并且大理岩出露地段多呈悬崖峭壁，无法攀登。矿区北部为戈壁滩。

1.以往地质工作简述

1959～1962年原新疆冶金局（现新疆有色地勘局）702地质队在卡拉库里铜矿点及外围进行以铜为主的铜矿普查。通过槽探、钻探、浅井和坑探，完成了对铜矿点的初步勘查评价，提交了“卡拉库里铜矿普查勘探最终报告”，计算出D级铜金属量116 t，初步认为矿床属于矽卡岩型铜矿床，但不具开采价值。

1995年新疆有色地勘局物探大队对卡拉库里铜矿再次进行物化探综合找矿，通过对矿床再评价及样品测试发现伴生有金，认为其可以作为铜、金矿床进行进一步勘查。同时提出，矿化不穿层且仅限于大理岩层本身，成矿物质来源于大理岩，矿床属于沉积热液改造型层控铜矿床。

2.矿区地质

矿区出露地层属于西昆仑中间地块木吉小区。通过区域地层对比，将矿区地层划归奥陶-志留纪（新疆地矿局区调大队，1961），或古-中元古代（新疆有色地矿局物探队，1995）。根据矿区出露的地层和矿化特征，发现卡拉库里铜矿区的地层层序、岩性及矿化等特征均可与布伦口铜矿区对比，因此，我们认为卡拉库里与布伦口铜矿床的容矿地层均为元古宇，二者均属元古宙层控碳酸盐岩型铜-金矿床。这一点得到了卡拉库里铜矿容矿酸性火山岩Sm-Nd同位素年龄测定结果的佐证。

矿区出露的地层走向稳定，以北西—南东向为主，大致在130°～150°，与区域构造线方向一致。地层倾向以北东为主，倾角一般在80°左右，局部倾向南西。根据出露岩性成分的差异，矿区出露的地层被分出28 个岩性层（新疆有色地勘局物探队，1995）。然而，根据岩性组合及地层之间的接触关系，矿区内的地层可划分成3个地层单元，各地层单元之间均呈断层接触。由南向北3个地层单元为：下部含炭泥质片岩和含矿建造；中部大理岩建造；上部片岩、板岩建造（图3-11）。

图3-11 卡拉库里矿区地质简图

下部地层单元：主要为含炭泥质片岩和含矿建造，可以分出3个岩性段：下段主要为绢云石英片岩、绿泥片岩组合，为卡拉库里铜-金矿床的下盘岩石；中段为容矿岩石组合，主要为含矿层。容矿主岩被认为是硅化大理岩（新疆有色地矿局物探队，1995）。但根据本项目组野外考察和室内研究，发现含矿层岩性较为复杂，容矿主岩主要由大理岩及少量的长英质火山岩和石榴子石岩等互层组成，原岩为一套火山凝灰岩和海底热液沉积岩组合；上段为含炭质千枚岩，构成矿床的直接顶盘岩石，原岩为深海沉积泥质岩。其与上覆中部地层单元大理岩之间以纵贯矿区的 F₆断层为界。

中部地层单元：其西部被戈壁覆盖，东部延伸图外，在南部与上覆地层单元为断层接触关系，主要为层状、条带状大理岩，原岩为浅海相厚层碳酸盐岩。

上部地层单元：主要由板岩，泥质片岩和变质砂岩组成，原岩为一套浅海相细碎屑岩沉积建造，其与下部地层单元的重要区别在于岩石变质程度相对较低，不含火山物质。

矿区侵入岩不发育，仅发现少量基性、超基性岩脉，如绿泥绿帘石化辉石闪长岩脉，基性岩脉及橄榄岩脉等。

矿区构造简单，主要为断裂系统。一组断裂为北西—南东走向，以纵贯矿区的F₆断裂为主，由一系列断裂组成。该组断裂与地层产状一致，倾向35°～45°，倾角80°左右，构成了矿区最主要断裂构造。其次为北东—南西向断裂。多数断裂属于成矿后断裂，对成矿的贡献不大。

3.容矿主岩岩性

含矿层呈层状、似层状产出，与围岩整合接触，接触界线明显。含矿层下盘为绿泥片岩，上盘为富炭泥质片岩（图3-11），原岩为深海-半深海相正常沉积的泥质岩石。容矿层岩性为硅化大理岩、长英质火山岩和石榴子石岩等组成。大理岩、长英质火山岩和石榴子石岩均呈层状、似层状互层产出，但彼此之间没有截然的接触界线，就是说在野外要想把这些含矿岩层按岩性准确地区别开是十分困难的。

（1）容矿大理岩

大理岩是容矿岩石的最主要类型。灰白色、浅灰褐色，岩石致密坚硬，块状构造，花岗变晶结构，硅化较强。地表露头常可见到铜矿物氧化后沿着岩石中的微裂隙形成的孔雀石和铜蓝。岩石主要由铁白云石、菱铁矿、石英，少量白云母、钠长石、石榴子石和硫化物等组成，原岩为凝灰质碳酸盐岩。

（2）容矿酸性火山岩

该类岩石在地表露头和手标本上，呈浅灰色—灰白色，致密块状，轻度片理化，矿物粒度很细，质地坚硬，硬度大于小刀，野外被定名为硅化大理岩（新疆有色地勘局物探队，1995）。有时，岩石中石榴子石含量很高，局部石榴子石含量可以超过10%，被称之为石榴子石化大理岩。然而，通过显微镜观察，岩石成分和结构构造研究，发现该类岩石基本不含碳酸盐类矿物，主要由长英质矿物组成，具有典型的火山岩结构特征，岩石成分也显示出火山岩特点，应该属于轻微变质的长英质火山岩。这套含矿火山岩系的发现，对于该类型矿床成因的认识具有重要的意义。

由于该火山岩属于含矿地层层序的组成部分，因此，其形成时代的确定亦可以代表同生成矿年龄。

通过对火山岩全岩进行了Sm-Nd同位素年龄测定（表3-11、图 3-12），结果表明，火山岩样品的模式年龄（TDM）变化范围较小，除了一个样品为1030 Ma以外，主要变化在1150～1200 Ma之间。将其中4个样品进行线性处理，获得Sm-Nd同位素等时线年龄：t=807 Ma±26 Ma（1σ）。相关参数为：截距（¹⁴³ Nd/¹⁴⁴ Nd）=0.51175±0.00002（1σ）；斜率为0.00529±0.00017；λ（¹⁴⁷ Sm）=6.54×10^-12 a^-1；ε（t）=2.99（图3-12）。

表3-11 容矿火山岩 Sm-Nd同位素成分及年龄测定结果

图3-12 容矿火山岩 Sm-Nd同位素等时线图

因此，根据Sm-Nd同位素年龄资料，可以得出结论：容矿中酸性火山岩形成于中新元古代，时代在1200～810 Ma之间。ε（t）=2.99显示火山岩很可能来自于下地壳。

由于矿区地表覆盖强烈，仅能通过有限的探槽观察到岩石露头，因此对火山岩确切的产状了解程度不够。但可以肯定的是，火山岩呈层状产出，至少在探槽中已经观察到300 m长，20～30 m宽的长英质火山岩呈薄层状连续分布在含矿大理岩中（图3-11）。其与硅化大理岩层之间没有明显的界线。

岩石呈火山碎屑结构，晶屑含量在15%～20%，主要由石英、斜长石和少量钾长石组成。斜长石（钠长石）晶屑占全岩总体积的7%～15%，均匀分布，多呈板状晶体，大者在0.7～1.0 mm，小者0.1～0.2 mm。熔蚀港湾及撕裂结构常见。聚片双晶发育，普遍遭受绢云母化。钾长石晶屑含量约5%～10%，自形晶，板状，卡氏双晶常见，解理发育。大者0.5～1.0 mm，小者0.25～0.40 mm，分布均匀。有的晶屑具碎裂结构，熔蚀港湾结构，有的晶体为棱角状、尖刀状。后期变化较斜长石轻，主要为泥化，表明污浊。石英晶屑占5%左右，不规则他形粒状，粒径一般为0.15～0.2 mm。有的晶体具棱角状、尖刀状、长条状外形，显示出晶屑特征。

基质占全岩总体积的80%～85%。主要由微晶石英，显微晶质斜长石、钾长石组成。因矿物粒度太细，显微镜下无法确定两种长石量比。电子探针分析证实了斜长石和钾长石的存在，从矿物化学成分和晶体化学式可以看出，斜长石为典型的钠长石，正长石为典型的钾长石（表3-12）。该岩石中含微量的锆石，粒度为0.03～0.04 mm。

该类含矿长英质火山岩的岩石化学成分特征（以下为 w _B/%），SiO₂含量变化于67.8%～75.09%，为硅质含量较高的酸性岩类；K₂O 含量变化于 4.93%～5.67%，Na₂O变化于2.51%～3.84%（表3-13）。碱质含量较高和 K₂O、Na₂O含量变化范围与矿物组合特征相互吻合，表明无论在岩石的斑晶，还是在基质中，钾长石和钠长石都是主要造岩矿物之一。

从岩石结构来看，呈斑晶出现的石英、钾长石和钠长石，有相当一部分显示出火山晶屑特征，岩石中也发现有岩屑产出。矿物粒度很小，斑晶一般小于0.5 mm，基质小于0.05 mm，粒级主要落在凝灰岩的范围。因此，对含矿层内产出的长英质火山岩暂定名为变长英质晶屑凝灰岩。

表3-12 容矿火山岩长石成分及矿物晶体化学式（w _B/%）

表3-13 长英质火山岩、石榴子石岩岩石化学成分（w _B/%）

从岩石微量元素特征来看，大离子元素Sr含量与酸性岩浆岩平均含量相当，但 Rb和Ba的含量略高，特别是Ba的含量可达1000×10^-6多。亲铁元素Ni、Co、Cr含量相当于酸性岩浆岩的水平。贱金属 Cu、Pb、Zn的含量明显偏高，特别是 Cu和 Zn是酸性岩浆岩平均含量的几倍（表3-14）。

表3-14 长英质火山岩、石榴子石岩微量元素、稀土元素成分（w _B/10^-6 ）

稀土元素特征表明（表3-14），稀土总量变化区间为（137～347）×10^-6，轻稀土相对于重稀土明显富集，（La/SM）_N比值为4～9，Eu为十分明显的负异常，δEu值为0.1～0.5，构成了特征性的 Eu负异常、轻稀土明显富集的正异常配分模型（图 3-13）。轻稀土富集特征与火山岩属于长英质凝灰岩的性质一致，而 Eu十分明显的负异常特征，表明钾长石和钠长石在长英质岩浆中产生了明显的结晶分离作用。

除了卡拉库里容矿主岩出现长英质火山岩以外，在哈拉墩铁-铜（金）矿床、卡拉玛铜-金矿床的下盘，局部都发现了长英质火山岩层产出，但后者均已发生了硅化、绢云母化、碳酸盐化等热液蚀变，仅局部保留着原岩的矿物组合及组构特征。容矿沉积地层内发现长英质火山岩夹层产出，表明元古宙矿床形成时的沉积环境伴随有局部的火山活动，围绕火山活动中心地热梯度会很高，这种地质环境有利于形成海底热液对流循环成矿系统。

（3）矿化石榴子石岩

这是一种很特殊的岩石类型。岩石呈致密块状，略带淡绿色和淡粉色，呈薄层状夹层产出，厚度一般在几厘米到十几厘米之间，与围岩整合接触，接触界线一般较清楚，趋向于在含矿长英质火山岩层的中-下部和硅化大理岩中产出。

图3-13 长英质晶屑凝灰岩和石榴子石岩稀土元素配分模型

这种岩石的最大特征是主要由石榴子石组成，石榴子石含量大于50%，有时高达到90%以上，几乎全部由石榴子石组成。组成这种岩石的其他矿物还有钠长石、石英、绿帘石、白云母、白云石及少量的阳起石。

岩石化学成分特征显示其富含 FeO和 CaO，MgO的含量很低（表3-13），表明组成岩石的石榴子石应该属于钙铁榴石。石榴子石岩中 Cu、Zn 含量很高，Cu 含量高达 0.76%，而Zn含量达0.11%，显示出很好的矿化特征。石榴子石岩的稀土元素配分模型特征表明，轻稀土元素与石榴子石的稀土元素配分模型类似，具有明显的亏损特征，但 Eu显示出正异常，重稀土没有富集特征，而是与长英质火山岩的重稀土特征一致（图3-13），表明石榴子石岩的形成与长英质火山岩应该有某种成因联系。

石榴子石主要是矽卡岩矿物。但在含矿岩层附近没有发现侵入岩体，并且，该类岩石呈层状产出，与围岩接触界线明显。与其直接接触的长英质火山岩和硅化大理岩中不含或含少量石榴子石和其他矽卡岩矿物。因此，该类岩石不能用一般意义上的接触交代作用给予解释。关于该类岩石的成因，目前尚没有很好的证据给予证明。但根据岩石产出地质特征及容矿主岩地球化学特征，我们认为其很可能是在海底热液成矿系统中，凝灰质火山岩喷发进入海底覆盖在碳酸盐薄层上，其与碳酸盐岩的接触部位，形成渗透性相对高的渗透层，热液流体沿着高渗透层不断流动并产生交代作用，形成了主要分布在长英质火山岩层下部，并且呈层状产出的石榴子石矽卡岩。

4.矿床特征

该矿区的矿化限定在中部地层单元上部含炭片岩与绿泥石片岩层之间产出，矿化明显受地层层位和岩性控制。矿区范围内已知发现两个矿化层，容矿主岩均为硅化大理岩、长英质火山岩和石榴子石岩等组成。矿化层呈薄层状顺层产出，产状与围岩一致，倾向30°～50°，倾角70°～80°。

下部矿化层（M₁）的下盘岩石为绿泥片岩，上盘岩石为富炭泥质片岩，矿化层连续延长达1300 m以上，出露宽度在10～80 m的范围。上部矿化层（M₂）的顶、底板岩石均为富炭泥质片岩，矿化层顺层连续延长达600 m左右，出露宽度在10～20 m的范围（图3-11）。矿化层明显受到构造挤压作用的影响，在强硅化岩石坚硬地段，含矿岩石微片理化，在硅化相对弱地段，片理化明显。片理化方向与含矿层产状一致。

根据主成矿元素组合，卡拉库里铜-金矿床属于铜金伴生组合矿化类型。铜金矿化的产出限定在含矿层内，整个含矿层均发生了矿化，但矿化很不均匀。当选用铜品位≥0.2%、金品位≥0.3 g/t作为圈定铜、金矿化的边界品位时，可以分别圈定出铜金矿化体、金矿化体及铜矿化体三种矿化类型（新疆有色地勘局物探队，1995），但彼此之间的界限不明显。矿化体多呈透镜状、薄层状，在含矿层内顺层断续产出，与围岩没有明显的界线。矿化体长度一般在40～60 m的范围，某些达到130～140 m，厚度一般变化于1～5 m，最厚可达11 m。

5.矿石特征

矿石由氧化物矿石和硫化物矿石组成，前者是后者在地表氧化作用的结果，但氧化带从地表向下深度不超过3 m。氧化物矿石主要为褐铁矿、孔雀石，其次有少量铜蓝。硫化物矿石较少，主要为黄铜矿，少量黄铁矿。脉石矿物为铁白云石、菱铁矿、石英、钾长石、钠长石、绿帘石、绿泥石、石榴子石、透闪石等组成。

矿石主要呈条带状、条带浸染状、浸染状、细脉状、细网脉状构造。褐铁矿、孔雀石和铜蓝主要呈细网脉状分布在地表岩石微裂隙之中，或呈浸染的星点状分布在地表氧化带岩石中。黄铜矿他形粒状，粒度一般变化于0.01～2 mm，个别可达5 mm，主要呈浸染状，或沿岩石微裂隙呈细网脉状分布。黄铁矿为自形-半自形粒状结构，粒度较细，变化于0.03～0.2 mm，含量很低，小于 1%，常呈条带浸染状产出。黄铁矿交代熔蚀结构发育，有时呈小微晶被黄铜矿包裹，表明黄铁矿形成早于黄铜矿。

矿石中铜、金含量较低，矿化体内的铜含量一般变化于 0.3%～1.08%、金含量在（0.3～1.25）×10^-6。总体来看，卡拉库里铜-金矿床矿化较弱，目前所揭露的矿化地段尚难构成重要的经济价值。但由于该矿床勘查评价程度较低，其与布伦口铜-金矿床的矿化类型可以相互对比，因此，在矿区范围内，特别是沿着成矿带从该矿床至布伦口铜金矿床一带，是寻找该类型矿化的重要找矿潜力地段。

6.矿床热液蚀变

含矿岩层具有明显的热液蚀变，主要有硅化、石榴子石化、阳起石化、绿帘石化、绿泥石化和碳酸盐化。

硅化有两种表现形式，一是石英呈他形细粒状浸染于大理岩中，粒度一般为0.02～0.05 mm，导致大理岩变得坚硬致密；另一种呈石英细脉产出，脉宽1～5 mm，长一般10～30 cm，切割矿化体，成矿形成。硅化分布范围较广，但不均匀，局部几乎全由石英组成。

石榴子石化呈层状整合地分布在含矿层中，石榴子石局部聚集形成石榴子石岩。阳起石化表现在常呈0.3～3 cm宽的细脉产在石榴子石矽卡岩化大理岩中，分布不均匀，阳起石多数已蚀变成灰绿色具绢丝光泽的石棉。其与石榴子石化属于同时期的蚀变产物。

绿泥石化、绿帘石化主要分布在大理岩边缘，或在含矿层内呈薄层状产出，常与石榴子石化伴生。在矿体下盘的绿泥片岩中，绿泥石是主要矿物成分，但基本不含绿帘石。绿泥石化很可能是区域变质作用的产物，绿帘石化的形成与石榴子石化相似，与矿化关系密切。

碳酸盐化主要表现在石英方解石或白云石形成细脉状、团块状广泛分布在含矿层内，并常将石榴子石化、绿泥石化、绿帘石化大理岩及长英质火山岩切割。明显形成较晚。

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