乌恰县沉积型杨树沟铜矿矿床
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发布时间：2024-03-13 02:45
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时间：2024-12-01 08:37
一、地层
本区出露地层主要是新生界古近—新近系和第四系。
古近—新近系地层分布于整个矿区，分为古近系(E)和新近系(N)。古近系(E)又可分为始新统(E2)、渐新统(E3);新近系(N)分为中新统(N1)和上新统(N2)，由老至新叙述如下:
下第三系始新统(E2)按其岩性的不同划分为两个岩性段。
第一岩性段(E12):为灰白色的生物灰岩和泥灰岩，呈层状分布。生物灰岩中的生物屑成分基本都由腕足类组成，棘屑、介形虫等很少。胶结物主要由小于0.03mm的泥晶方解石组成，亮晶方解石局部分布，呈孔隙式胶结，分布于测区的东南角和东北部以及中部。
第二岩性段(E22):紫红色粘土岩和纤维石膏，其厚度不大，主要分布于测区的东北部和中部，呈条带状沿半环状分布，其产状略陡，倾角在50°～80°之间。
渐新统和中新统(E3－N1):由于其沉积物质和古地理环境的相同性，使它们之间的分界线不能分开，因此作为一层来进行划分。此层为砖红色粘土岩与灰*钙质砂岩、灰绿色钙质砂岩互层，其中灰绿色钙质砂岩即是含铜砂岩，分布于此地层的中部，形成含铜含矿层。其下部的互层中夹的黄褐色细—中粒砂岩，具有水成波痕。此地层在测区内大面积的分布，约占测区的80%以上。含铜的钙质砂岩灰绿色，厚0.5～5m，层状。岩石由砂及钙质胶结物组成，碎屑有长石、石英及岩屑，略有定向。金属矿物主要有赤铜矿、辉铜矿，呈稀疏浸染状，交代砂粒或填隙物。
上新统(N2):构成向斜的核部，呈缓倾斜(5°～25°)，整合覆盖于渐新统和中新统(E3－N1)之上。为灰*、土红色中厚层状细粒泥质砂岩和粉砂岩，分布于测区的中南部，呈北东—南西走向分布。
第四系(Q):沿河谷及其两岸分布，为古代河床阶地冲积物及现代冲积物及现代冲积、洪积物平整地覆盖在新生界地层之上，矿区内呈南北向条带状分布。
二、构造
测区内的构造以褶皱为主，属库什维克大向斜康苏河以西部分。由中新生界的地层组成。向斜轴向为东西向，东边封闭于图幅之外，往西倾没逐渐扩展，两翼基本上是对称的，北翼颇陡，产状180°∠20°～60°，局部达80°，产状320°～340°∠20°～30°，近轴部的岩层倾角渐变到5°～10°，平缓转变。
矿区褶皱由一个小向斜和一个小背斜组成。小向斜的轴向为东西向，东端为仰起端。向西两翼较陡，倾角为60°～70°。小背斜的东端为倾伏端，向西延伸出测区。
由于褶皱，使下部的含铜砂岩出露地表。
断裂作用很不发育，只有一些小的正断层，平移断层，它们的移距很小，未能破坏褶皱的基本形态，并且与成矿作用无关系。
三、岩浆岩
在测区内尚未发现有岩浆岩的出露，只有在测区以外南部库什维克向斜南翼肖尔布拉克河下游元古宇石英岩中发现有辉绿玢岩，呈岩床或岩墙状，长约2km，厚6～10m，露头宽度达300m，与围岩无明显接触变质现象。
四、矿床特征
矿区处于库什维克大向斜北翼次级褶皱背斜的南翼，通过工作在矿区内圈出了Ⅰ号含矿层和Ⅱ号含矿层。
(一)含矿层特征
1.Ⅰ号含矿层
位于矿区的北部，处于库什维克大向斜北翼次级褶皱的小向斜中。含铜砂岩层走向近东西(75°～255°)，东端仰起，倾角23°。核部岩石被剥蚀，呈扇状出露，在肖尔布拉克以西表现为两翼出露。向西延伸的方向上发生转折，走向变为西偏北，产状北倾，缓倾斜，产状为320°～360°∠23°～51°。
出露范围东宽约为几十米，西宽约为150m，东西长约2400m。含矿层的中部被肖尔布拉克河谷所截断，分为东、西两段，但在深部仍然连续。
2.Ⅱ号含矿层
位于矿区的东部，含铜砂岩走向近东西向(75°～255°)，产状呈南倾，陡倾斜，一般为150°～180°∠70°～80°。最宽处约200m，东西长约4000m，东端倾没，向西延伸出测区之外，被肖尔布拉克和夏特河谷所截断，分为东、西两个段。
(二)矿体特征
1.Ⅰ号矿体特征
位于Ⅰ号含矿层东段向斜南北两翼，呈V字形出露。向斜两翼倾角50°～75°，矿体与围岩产状一致，倾角平均63°。通过4条剖面测制，控制矿体长626m，平均水平厚度6.79m，铜平均品位0.81%。地表矿体孔雀石化强，多见结核状铜矿物。
另在Ⅰ号含矿层西段水流冲刷在向斜核部出露有零星的含铜砂岩，因其规模很小，地表矿化弱均没有形成具工业价值的矿体。
2.Ⅱ号矿体特征
位于Ⅱ号含矿层东段，通过4条实测地质剖面的控制，圈出6条矿体，分别编号为Ⅱ－1、Ⅱ－2、Ⅱ－3、Ⅱ－4、Ⅱ－5和Ⅱ－6，各矿体铜品位在0.86%～3.07%之间，平均水平厚度在3.77～5.56m之间。各矿体与含铜砂岩产状一致，倾向南南东，倾角为37°～51°。各矿体特征见表5-9。
表5-9 杨树沟矿区Ⅱ号含矿层矿体特征
Ⅱ号含矿层西段，没有进行剖面的测制，含矿层内约有数十层含铜砂岩，多呈薄层状，层厚一般为二十厘米左右，达不到圈定矿体的要求。
(三)矿石的类型
按矿石的矿物成分、结构、构造划分矿石的自然类型如下:
矿石中主要有用矿物孔雀石、赤铜矿等均为次生氧化矿物，属氧化程度较高的矿石。按矿石的结构构造划分有浸染状、稀疏浸染状矿石，条带状矿石。
(四)矿石的物质成分
铜矿物呈星点浸染状、薄膜皮壳和结核状等，分布于砂岩胶结物中，基本是氧化矿，以孔雀石、赤铜矿、硅孔雀石为主，次之为辉铜矿和自然铜。
孔雀石:为皮壳状、球粒状和鲕状出现，粒度一般为0.02～0.2mm，个别可达0.3mm，具显著的双反射颜色，灰色带点红，内反射色为绿色，硬度低，作孔穴充填构造于砂岩之中。
硅孔雀石:赋存状态及颗粒特征同孔雀石，无双反射性，颜色如灰，内反射色绿稍带蓝绿色，均质含量很少一般小于1%。
赤铜矿:与孔雀石共生，为与岩石沉积同时的化学沉积部分，可能由辉铜矿变来。常集中呈小的条状，具孔穴充填构造，于砂岩石英岩颗粒之间，其大小形状取决于孔穴，成不规则粒状，大小在0.03～0.3mm，灰白色略带一点红色，内反射色为红色，为孔穴型胶结。
辉铜矿:其形状大小基本与赤铜矿类同，较普遍，灰色有的略带蓝，内无反射色，均质亦为胶结物充填。
自然铜:呈细小粒状分散状或树枝状存在于赤铜矿中，大小在0.02mm以下。
脉石矿物以石英为主，次棱角形一般0.1mm左右，约占55%～60%，方解石以有结物存在，约占25%，此外尚有少量绢云母(2%)，长石，燧石及定向之黑云母和石膏等。
关于含铜矿物的生成序列，由于它们大都可以是次生或再生作用的可逆反应，故难以认定，镜下鉴定亦未能提出。
由于含铜砂岩的成因类型决定了它是一个单矿种，无稀有及分散元素的伴生，见表5－10。
(五)矿石结构构造
根据主要有用矿物孔雀石、赤铜矿的特征及其空间分布，划分矿石的结构构造如下。
表5－10 含铜砂岩光谱分析表单位:10－6
1.矿石结构
半自形晶结构:孔雀石、赤铜矿呈半自形细粒状充填于石英、斜长石颗粒间。各矿体均以此种结构为主。
交代结构:主要为孔雀石交代辉铜矿。
2.矿石构造
浸染状构造:矿石中孔雀石、赤铜矿为主要有用矿物，含量占金属矿物总量的50%～85%之间。
稀疏浸染状构造:矿石中孔雀石、赤铜矿含量占金属矿物总量的30%～20%间。
条带状构造:矿石中辉铜矿局部呈条带状产于细粒石英砂岩中。此类矿石构造在矿区不多见。
五、矿床成因类型
含铜砂岩型铜矿的生成与富集是一个较复杂的过程，除了受构造气候地形等客观因素影响外，还和一定的地史发展、古地理条件有密切关系，由于矿床的局限性，追溯古近—新近纪的地史资料又颇为贫乏，所以要正确说明矿床成因和含铜砂岩的成矿规律是困难的。这里仅矿床勘探资料结合前人对此类型铜矿的研究，我们认为是一个与围岩同生的沉积矿床，因为:
a.铜矿化严格地受岩层控制只生于灰白色细－中粒砂岩之中，它们之间具有成因联系，含铜砂岩是在还原条件下形成的，此现象从红白岩层的交替规律反映出来。
b.矿体的形成和富集与构造(褶皱断裂)无成因关系。
c.无近矿围岩蚀变存在。
d.含铜矿物为典型沉积生成，它们呈粉块浸染状、皮壳状、扁担状和结核状并有围绕一定核心沉淀的特征。
e.整个天山南麓边缘拗陷带(喀什-阿克苏-库车)均广泛地发现此种含铜砂岩类型的铜矿，它们的基本地质特征(大地构造、含矿地层、矿石矿物等)是很近似的。可以作对比的，有喀什地区沙哈尔，马尔康苏一带，东塞尔含铜砂岩和库车地区的库兰康黑孜尔、乔克玛克含铜砂岩。
因此可以对杨树沟铜矿含铜砂岩的生成条件作如下推断:古近纪末新近纪初发生了自白垩纪以来，总的下沉相应地堆积了巨厚的陆流层得以补偿;长期处于隆起的天山供给了物质来源，其中就有被溶解的铜液(胶体状态和真溶液)，地壳运动的脉动性使(E3－N1)成为类复理石建造，此时本区为一内陆盆地气候局部有较好的还原条件，此可从灰白色砂岩的生成得到说明，含铜溶液就能在以上诸种有利因素下富集沉淀而成矿。
至于成矿以后是否还有氧化淋滤的再富集作用，这方面由于研究得少，无资料论证，值得提出的是可见赤铜矿孔雀石呈条状、结核状斜交含铜砂岩，推测是已生成铜矿再度溶解，沿断裂聚集之故，又深部见自然铜此两点有可能是由于再富集作用所引起的但不普遍。
