富蕴县索尔库都克铜钼矿床地质特征及成因探讨硕士学位论文 精品Word格式.docx

富蕴县索尔库都克铜钼矿床地质特征及成因探讨硕士学位论文 精品Word格式.docx

《富蕴县索尔库都克铜钼矿床地质特征及成因探讨硕士学位论文 精品Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《富蕴县索尔库都克铜钼矿床地质特征及成因探讨硕士学位论文 精品Word格式.docx（60页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；

学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；

学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；

在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

日期：

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

日期：

导师签名：

日期：

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

4、研究方法的科学性；

技术线路的可行性；

设计方案的合理性

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

建议成绩：

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

二、论文（设计）水平

评阅教师：

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

3、学生答辩过程中的精神状态

评定成绩：

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

教学系意见：

系主任：

摘要

本文通过对新疆富蕴县索尔库都克铜矿地质特征的研究，结合一些地球化学特征分析，初步探讨索尔库都克铜矿床的成因。

索尔库都克铜（钼）矿位于西伯利亚板块与哈萨克斯坦板块的结合部位，准噶尔微型板块北缘的吉木乃－喀拉通克晚古生代沟弧带内，区域上属萨吾尔—加波萨尔金、铜（钼）成矿带。

矿区内出露地层主要为中泥盆统北塔山组第二亚组，为一套海相、海陆交互相的中基性、中酸性火山岩—火山碎屑沉积岩建造。

该亚组第二岩性段的火山岩及次火山岩属钙碱性岩石，形成于岛弧及活动大陆边缘的构造环境，岩浆起源于钙碱性玄武浆。

微量元素分析表明其中的辉石闪长岩与成矿有着重要关系。

矿区构造较为复杂，对矿体空间展布的控制作用非常明显。

褶皱和断裂所产生的构造裂隙，为矿液的运移及铜、钼矿质的沉淀、富集提供了良好的空间条件。

矿体形态简单，为似层状、透镜状、脉状，与矽卡岩有密切关系，大部分矿体产于矽卡岩内，且多分布于矽卡岩的中下部，产状平缓，倾向南西，大多数矿体倾角10°

-45°

。

矿石以原生硫化物矿石为主、氧化矿石次之，两者在垂向上有较明显的分带。

矿体围岩蚀变可以分为四个带，但带与带之间界线不是十分清楚，多为逐渐过渡，发育的蚀变类型主要有阳起岩化、透辉石化、绿帘石化、石榴石化、黑云母化和绿泥石化。

根据矿石的结构构造、矿物相互关系，认为矿床的形成经历了热液期和表生期两个矿化期次。

同位素地球化学研究表明：

矿物中的硫总体上以岩浆硫为主，但有少量的沉积硫和生物成因硫参与；

氢氧碳同位素研究表明成矿介质水主要来自深源岩浆，晚期受大气水混染。

REE含量非常低，且与铜含量呈负相关趋势。

流体包裹体类型单一，但均一温度和盐度变化很大。

Sm—Nd等时线年龄测定显示矿床形成于早二叠世，蚀变岩的Rb-Sr全岩年龄测定结果也反映了成矿和该时期发生的热事件有关。

因此，初步认为：

早期（早二叠世）来自岩浆房的次火山热液携带成矿有益组分，沿接触带附近或裂隙构造顺层侵入，与中泥盆统北塔山组第二亚组第二岩性段中基性火山岩系发生渗滤交代，形成层状、似层状类矽卡岩硫化物矿。

晚期，在构造作用的影响下，由于地表水的加入，促使流体环境的物理化学条件发生显著变化，导致矿质富集沉淀形成铜（钼）矿床。

通过与典型矽卡岩矿床和非矽卡岩化热液矿床特征的比较，笔者认为索尔库都克铜（钼）矿床成因应该归属于次火山热液层控型铜（钼）矿床。

关键词：

层控型矿床次火山热液索尔库都克铜矿新疆

目录

第一章绪论1

§

1.1自然地理概况1

1.2矿区勘查开发及研究现状1

1.3本次工作情况3

1.4取得的主要成果3

第二章区域地质概况4

2.1区域地质4

2.1.1区域地质背景4

2.1.2地层5

2.1.3构造5

2.1.4侵入岩6

2.1.5火山岩及次火山岩7

2.2区域地球物理、地球化学特征7

2.2.1区域地球物理特征7

2.2.2区域地球化学特征8

2.3区域矿产9

第三章矿床地质特征11

3.1矿区地层11

3.1.1中泥盆统北塔山组第二亚组11

3.1.2第三系始－渐新统乌伦古河组16

3.2侵入岩16

3.2.1岩石学特征17

3.2.2岩石化学特征17

3.3矿区构造18

3.3.1褶皱构造18

3.3.2断裂构造18

3.4矿化特征19

3.4.1矿体规模、形态、产状20

3.4.2矿体品位及其变化20

3.4.3矿石特征20

3.4.4矿体围岩蚀变特征25

3.4.5矽卡岩与矿化的关系27

3.5矿化阶段期次的划分28

3.5.1热液期28

3.3.2表生期28

第四章矿床成因探讨30

4.1成矿物质来源30

4.1.1矿质的来源30

4.1.2成矿温度32

4.2成矿时代33

4.2.1成矿年龄测定33

4.2.2赋矿地层火山岩年龄测试33

4.3矿床成因模式33

4.4找矿模式和找矿标志34

4.4.1找矿模式34

4.4.2找矿标志35

致谢36

参考文献37

图版及说明38

第一章绪论

矿产资源是经济与社会持续发展不可缺少的动力，工业化的实现更有赖于矿业的发展。

我国经济发展对矿产品的强劲需求增长与大宗支柱性矿产短缺的矛盾日益突出，铁、铜、镍矿等重要矿产将长期严重短缺。

新疆地域辽阔、矿产丰富，北部阿勒泰地区位于哈—中—蒙世界级铁、有色金属成矿带中段，西与哈萨克斯坦的阿尔泰矿区阿尔泰扎马尔—萨吾尔成矿带、南面成矿带相连，有人认为索尔库都克矿带同苏联的扎尔马－萨吾尔斑岩铜矿带相似，具有良好的斑岩铜矿的成矿条件。

目前已在上述各成矿区、带中探明了大量国家急缺或重要的矿产，其中铜、镍、铅、锌、金、铁、稀有、白云母、膨润土等资源总量大。

索尔库都克铜矿区位于上述成矿区带内，区域成矿地质条件优越。

该课题从基础地质研究入手，以期提高矿床研究程度。

同时，通过分析该矿床所表现出来的各种找矿信息，总结归纳出同类矿床的找矿模式，为在区域上寻找类似矿床提供找矿标志和理论依据，具有一定的现实意义。

1.1自然地理概况

索尔库都克铜矿区位于新疆准噶尔盆地北部沙漠边缘地带，行政区划隶属新疆富蕴县管辖。

地理坐标：

东经88°

44′30″-88°

46′00″；

北纬46°

44′18″-46°

45′50″。

矿区交通较为方便（见图1－1），西北140千米处为新疆建设兵团农十师部驻地—北屯镇，南西距乌伦古河边的杜热乡直距为35千米，南东距扎河坝煤矿直距为45千米，216国道从矿区北东部39千米（实际线路）通过，矿区至216国道有土路和简易路与之相连通，并可通行各种车辆，交通尚属方便。

矿区地处准噶尔盆地北部沙漠边缘地带，地貌为辽阔戈壁景观，地势低平，属低山丘陵沙垄地形。

气候为典型大陆性气候，年平均气温为4℃，夏季最高气温达40℃以上，极端最低温度为-41.7℃。

区内年平均降水量为158.3毫米，蒸发量为1734.4毫米，7-8月份多暴雨，春季多劲风，风力最大可达8-10级。

矿区所在地为哈萨克牧民的冬牧场，牧民每年4月初相继离开，10月底陆续返回。

偶见有黄羊、蛇、昆虫类等动物，药用植物主要有苁蓉、锁阳、麻黄、阿魏、甘草等。

1.2矿区勘查开发及研究现状

区内地质工作始于1954年，而较系统的地质工作始于60年代初，至今己有较多的地质队和专家在该区开展过不同比例尺及不同目的地质工作。

1954年，西尼村在该区进行过1∶50万路线地质调查，在区内划出了泥盆系，对侵入岩、构造作了一般概述，但区域资料零碎，成果及图件粗略。

1960-1964年，原地矿部航空物探大队901队，在准噶尔盆地边缘地区（涉及索尔库都

克一带）进行了1∶10万航空磁测工作，圈出了多处航磁异常，提供了地层、岩石、构造等方面的物探航磁资料。

1975-1976年，新疆地质局区测大队二分队进行了1∶20万区域地质矿产调查（矿区位于本图幅东南），收集了丰富的基础地质资料，对区内岩浆岩、区域构造、自然重砂、地球化学特征、矿产等作了全面系统的调查和论述。

1982—1985年间，先后有北京航空物探大队、新疆地矿局物化探大队对矿区及外围进行了1∶2.5万航磁、航电扫面、地面电法、磁法、重力检查及物化探普查工作。

1984-1986年，新疆地矿局第二区域地质调查大队二分队对该区进行了1∶5万区域地质及矿产调查，提高了该范围内基础地质研究程度，并于1984年7月发现了索尔库都克铜矿，同年进行了矿点检查，指出了矿体存在于矽卡岩内，并认为具有较好的找矿前景。

1986-1989年，新疆地矿局第二区域地质调查大队一分队对索尔库都克铜矿进行了普查评价，发现了隐伏的辉钼矿矿体，初步查明了矿区含矿地层、岩性、矿体数量、规模、形态、产状、品位及矿体的空间分布特征、伴生有益有害组份含量及其赋存状态、近矿围岩蚀变特征；

大致查明了矿石类型、矿石结构、构造和各类矽卡岩矿物特征以及矽卡岩带规模、形态、产状、空间分布规律和与铜、钼矿的关系；

大致查明了成矿地质条件，初步对矿床成矿机制和矿床成因进行了探讨，确定了找矿模式。

通过钻探及槽探手段，求得333级金属铜资源量总计30.45万吨（其中铜工业矿29.46万吨）、333级钼金属资源量1.39万吨（其中钼工业矿量1.17万吨），伴生金5851千克，伴生银187220千克。

1990年，新疆地矿局第二区域地质调查大队一分队对索尔库都克铜矿及外围开展普查工作，重点主要放在矿区内未经钻探验证的激电异常和矿区外围的激电异常，结果在矿区内新增（333）级铜金属量1.03万吨。

1.3本次工作情况

索尔库都克铜矿详查工作始于2001年1月，止于2003年10月。

2001年6月8日全面开展野外施工，于10月25日全面完成了野外施工，同年11月转入资料室内综合整理、质量检查阶段，本人参加了该项目工作的全过程。

本人结合索尔库都克铜矿详查工作取得的资料，针对该矿床的成因进行了探讨。

§

1.4取得的主要成果

1、基本查明了矿区外部的区域地质背景，确定了矿区在区域构造中的位置、特点和区内主要矿产的分布，提高了该范围内矿体的控制程度和研究程度。

2、基本查明了矿体的规模、形态和产状及连续性等，通过系统的基本分析、组合分析、物相分析等各类测试工作，基本查明了矿石的物质组分、品位及其变化特征、氧化程度、结构构造和矿石类型；

对共生钼矿及伴生有益元素金、银进行了综合评价。

3、详细阐述了矿区地质、构造、岩浆活动、变质作用、围岩蚀变和矿化等地质特征，分析了成矿规律和找矿标志，指出了“索尔库都克式”的找矿模式。

4、初步确认了索尔库都克铜矿成因类型属次火山热液型层控型矿床。

第二章区域地质概况

2.1区域地质

2.1.1区域地质背景

索尔库都克铜矿位于西伯利亚板块与哈萨克斯坦板块的结合部位，准噶尔微型板块北缘的吉木乃－喀拉通克晚古生代沟弧带内，（见图2-1），区域上属萨吾尔—加波萨尔金、铜（钼）成矿带，成矿地质条件优越，矿产资源丰富，矿种齐全，配套性好。

2.1.2地层

区域地层属天山—兴安区东准噶尔地层分区二台地层小区，区域内除新生界地层外，全为泥盆系，主要出露有下泥盆统托让格库都克组、中泥盆统北塔山组及上泥盆统卡希翁组，总体呈北西—南东向展布。

1、下泥盆统托让格库都克组

第一亚组：

为一套浅海相类复理石建造，主要岩性为生物碎屑灰岩、粉砂质灰岩、中粗粒长石岩屑砂岩，含砾粗砂岩、凝灰质钙质含砾中粗粒砂岩、凝灰质角砾岩呈不均匀互层，夹玄武玢岩、火山角砾岩。

第二亚组：

为一套浅海—滨海相中基性、中酸性火山岩—火山碎屑沉积岩建造。

主要岩性有沉凝灰岩、凝灰砂岩、安山质凝灰砾岩、安山质火山角砾岩、集块岩、安山岩、安山玢岩、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

为一套海陆交互相火山碎屑岩－中酸性火山熔岩建造，其主要岩性为灰绿色—浅灰色凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质岩屑砂岩、英安岩、石泡流纹岩、角砾凝灰岩、夹火山角砾岩。

火山熔岩以喷发和间歇频繁交替的形式出现。

为一套海相、海陆交互相的中基性、中酸性火山岩—火山碎屑沉积岩建造。

火山活动较第一亚组海陆相沉积后更为频繁、强列，主要岩性为玄武玢岩，辉石安山岩、玄武岩、安山玢岩、流玟岩、凝灰岩、火山角砾岩、熔结凝灰岩、凝灰质砂岩等。

与第一亚组呈整合接触，索尔库都克铜（钼）矿即产于该亚组内。

第三亚组：

为一套浅海相碳酸盐岩—硅质泥岩—火山碎屑沉积建造，主要岩性为生物碎屑灰岩、含粉砂质泥灰岩、中细粒砂岩、钙质中细粒长石砂岩，其次为泥质硅质岩、硅质细砂岩、中细钙质砂岩、砂质岩、凝灰质砾岩，与第二亚组呈整合接触。

3、上泥盆统卡希翁组

呈断块形式出露。

下部为湖泊相—沼泽相泥岩建造，上部为海陆交互相沉积，该组与下伏地层皆呈断层接触。

2.1.3构造

区内主要构造线呈北西—南东向，与区域构造线方向一致。

褶皱构造、断裂构造主要分布于北塔山组和托让格库都克组地层中，组成卡乌卡尔断褶构造带（图2—2）。

1、褶皱构造

恰乌卡尔断褶带呈北西—南东向斜贯区内，带内背斜、向斜构造发育，褶皱常被不同方向、不同性质的断裂切割而位移，加之华力西中期的各类花岗岩侵位，致使其形态支离破碎，但褶皱轴向总体为北西—南东向，两翼常有次一级褶皱发育。

断褶带内共见有7处规模较大的褶皱构造，其中索尔库都克阔腊背斜总体走向310°

，北西端被断层切断，南东端被第四系覆盖，中部被第三系及第四系覆盖。

索尔库都克铜（钼）矿区位于该背斜南西翼偏核部。

2、断裂构造

区内断裂构造发育，按其展布方向主要分三组：

北西向断裂、北东向断裂、近东西向（北西西向）断裂，断裂性质为压扭性断裂、张扭性断裂、压性断裂、张性断裂，其中北西向断裂为区内主要构造线，严格地控制区内地层、构造、侵入岩及矿产分布。

断裂构造在矿区最主要的是索尔库都克阔腊断层（矿区称之F1断层）。

2.1.4侵入岩

区内华力西中期侵入活动频繁，侵入岩广泛分布，约为30个岩体，岩浆侵入活动以中深成相Ⅰ型为主，均侵于泥盆系地层内，呈岩株状产出，总体展布方向与区域构造线方向一致，为北西—南东向。

岩石类型从基性—酸性岩均有出露，主要有：

石英辉长岩、角闪辉长岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、二长花岗岩、角闪二长花岗岩、碱长花岗岩、钾长花岗岩。

此外，区内脉岩较发育，主要为酸性岩脉、中性岩脉，基性岩脉甚少。

依据微量元素分析成果，区内不同侵入次的侵入岩中铜（Cu）、钼（Mo）元素含量常常高出平均值的很多倍，如：

闪长岩类Cu为2.25倍、Mo为2.14倍；

碱长花岗岩中Cu为2.16倍、Mo为3.46倍；

辉长岩类Cu为1.4倍、Mo为1.2倍；

二长花岗岩中Cu为2.65倍、Mo为3.97倍。

Cu元素在局部地段甚至可高达35倍。

2.1.5火山岩及次火山岩

1、火山岩

区内火山岩发育，主要分布于下泥盆统托让格库都组（D1t）和中泥盆统北塔山组（D2b）地层中，次为晚泥盆统卡西翁组（D3k）中，属晚生代岛弧产物，与区内Cu、Mo、Au、多金属矿产关系密切，为区域内主要的含矿岩系。

（1）早泥盆世火山岩为本区最早的火山岩，火山岩时代属艾姆斯期，分属于下泥盆统托让格库都克组第一亚组和第二亚组。

第一亚组岩性以中基性火山岩为主，主要有：

玄武岩、安山岩、中基性火山角砾岩。

该期火山活动微弱，具裂隙式喷发的特点。

第二亚组火山岩由于断裂破坏，侵入岩侵吞及新生界地层大面积覆盖，区域上多呈断块状，岩性为中基性—中酸性岩类，岩石类型有：

玄武岩、流纹岩、霏细岩、中基性火山角砾岩及集块岩、凝灰岩类等，为裂隙喷发，具浅海远离喷源的特征。

（2）中泥盆世火山岩属于中泥盆统北塔山组火山岩，火山岩分布广泛，为区内主要的含矿岩系，北塔山组第一亚组至第二亚组为火山活动最强烈时期，至第三亚组转为微弱喷发。

北塔山组第一亚组为中酸性火山岩，岩石类型有霏细斑岩，角闪安山玢岩及英安斑岩，具裂隙式喷溢的特点。

北塔山组第二亚组以中基性火山岩为主，岩石类型繁多，主要有玄武岩、安山岩、角闪安山岩、熔结凝灰岩、流纹岩及英安岩、火山角砾岩、凝灰岩及凝灰砂岩等。

在区内大致划分为6次喷发活动，并组成以中基性喷发—中酸喷发为特征的3个喷发旋回。

索尔库都克铜矿即产于其中或其蚀变岩内。

（3）晚泥盆世火山岩分布极少，火山活动微弱，以中酸性岩石为主，海陆交互相间歇性微弱的中酸及中基性喷发—喷溢作用形成，属上泥盆统卡希翁组上部地层的组成部分。

2、次火山岩

区域内次火山岩主要产于中泥盆统北塔山组和上泥盆统卡西翁组地层中。

北塔山组中次火山岩岩石类型主要有：

辉长辉绿玢岩—石英辉长玢岩、石英辉石闪长玢岩、石英闪长玢岩、细粒辉石闪长岩，其中细粒辉石闪长岩、石英闪长岩、石英闪长玢岩，在索尔库都克铜矿区地表及深部钻孔中和区内玉依塔斯铜金矿点内均可见到，局部岩石内有铜、金矿化；

上泥盆统卡西翁组中次火岩分布局限，岩石类型为玄武岩，次火山岩规模小，呈透镜状，地表延伸短。

2.2区域地球物理、地球化学特征

2.2.1区域地球物理特征

索尔库都克铜矿区位于区域乌伦古湖—二台重力异常区