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.doc

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1、学校代码：10491 学号：工硕 52002209 中国地质大学 工程硕士学位论文 新疆富蕴县索尔库都克铜（钼）矿床地质特征及成因探讨 A Dissertation Submitted to China University of Geosciences for the Degree of Master of Engineering Discussion on Geological Characteristics and Genesis of Suoerkuduke Copper(molybdenum) Deposit in Fuyun county, Xinjiang Province Ca

2、ndidate : Yang Haibo Field of Engineering : Engineering of Geology Supervisor: Prof. Cao Xinzhi Prof. Chen Minyong China University of Geosciences Wuhan 430074 P.R. China 研究生学位论文原创性声明研究生学位论文原创性声明 我以城信声明：本人呈交的工程硕士学位论文是在教授和高级 工程师指导下所取得的研究成果。文中关于“新疆富蕴县索尔库都克 铜矿地质特征及成因探讨”的研究成果系本人独立研究所得，所引用 他人之思路、方法、观点、认识

3、已经在参考文献中明确标注，所引 用他人之数据、图件、资料已经征得所有者同意，并且也有明确标 注，对论文的完成提供过帮助的有关人员也已经在文中说明并致以 诚挚的谢意。 学位论文作者（签字）： 签字日期： 年 月 日 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明原创性声明 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

4、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： 学位学位论论文原文原创创性声明性声明 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

5、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。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位学位论论文版文版权权使用授使用授权书权书 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。 作者签名：日期： 年 月 日 导

6、师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书指导教师评阅书 指导教师评价：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 优 良 中 及格 不及格 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 优 良 中 及格 不及格 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 优 良 中 及格 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格 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？ 优 良 中 及格 不及格 2、是否完成指定的论文

7、（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格 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 优 良 中 及格 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格 建议成绩：建议成绩： 优优 良良 中中 及格及格 不及格不及格 （在所选等级前的内画“”） 指导教师：指导教师： （签名） 单位：单位： （盖章） 年年 月月 日日 评阅教师评阅书评阅教师评阅书 评阅教师评价：评阅教师评价： 一、一、论论文（文（设计设计） ）质质量量 1、论文（设计）的整体结构是否符

8、合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格 二、二、论论文（文（设计设计）水平）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 优 良 中 及格 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格 建议成绩：建议成绩： 优优 良良 中中 及格及格 不及格不及格 （在所选等级前的内画“”） 评阅教师：评阅教师： （签名） 单位：单位： （盖章） 年年 月月 日日 教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）及

9、教学系意见 教研室（或答辩小组）评价：教研室（或答辩小组）评价： 一、答一、答辩过辩过程程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格 二、二、论论文（文（设计设计） ）质质量量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格 三、三、论论文（文（设计设计）水平）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 优 良 中 及格 不

10、及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格 评定成绩：评定成绩： 优优 良良 中中 及格及格 不及格不及格 （在所选等级前的内画“”） 教研室主任（或答辩小组组长）：教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年年 月月 日日 教学系意见：教学系意见： 系主任：系主任： （签名） 年年 月月 日日 新疆富蕴县索尔库都克铜(钼)矿床地质特征及成因探讨 摘摘 要要 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

11、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

12、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

13、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。SmNd 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

14、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

15、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

16、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 2007.1中国地质大学工程硕士学位论文1 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

17、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，

18、行政区划隶属新疆富蕴县 管辖。地理坐标：东经 884430-884600；北纬 464418-464550。 矿区交通较为方便（见图 11） ，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。

19、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 150 万路线地质调查，在区内划出了泥盆系，对侵入 2杨海波：新疆富蕴县索尔库都克铜（钼）矿床地质特

20、征及成因探讨2007.1 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 110 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 120 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。 2007.1中国地质大学工程硕士学位论文3 19821985 年间，先后有北京航空物探大队、新疆

21、地矿局物化探大队对矿区及外围 进行了 12.5 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 15 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

22、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

23、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

24、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。 4杨海波：新疆富蕴县索尔库都克铜（钼）矿床地质特征及成因探讨2007.1 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

25、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。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。 2007.1中国地质大学工程硕士学位论文5 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

26、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 第一亚组：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。 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

27、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

28、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 22） 。 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

29、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 6杨海波：新疆富蕴县索尔库都克铜（钼）矿床地质特征及成因探讨2007.1 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

30、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。 2007.1中国地质大学工程硕士学位论文7 2.1.

31、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：

32、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

33、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

34、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内（见图 23） ，该异常区是 区域内主要的高值异常区，区域重力布格异常值最高达 7210-5m/S2、剩余值在 5010- 8杨海波：新疆富蕴县索尔库都克铜（钼）矿床地质特征及成因探讨2007.1 5m/S2 以上，内部异常结构复杂，分别反映了区内中基性火山岩、酸性侵入体等，矿区正 好位于重力梯度带的转弯及其梯度变化较大部位。 在 1：200 万区域航磁异常图中（图 24）可以看出，磁场大多数呈正负相间的条带 状发布，异常近东西向，其负磁异常值在 0800T

35、之间，正磁异常值在 0700T 之间， 有一条近东西向的负磁异常通过矿区。 2.2.2 区域地球化学特征 根据 1：5 万化探土壤测量资料（新疆富蕴县恰乌恰尔 1 带 1：5 万区域地质调查报告， 1986 年） ，区域上 Cu、Pb、Zn 元素的高低含量呈十分清晰的线状或带状形态出现，近南 北向展布；从元素地球化学图上看，Cu 元素的富集面积大，主要分布在下泥盆统托让格 库都克组、中泥盆统北塔山组和上泥盆统卡希翁组等地层和花岗岩岩体、角闪辉长岩岩体 中， Cu 元素的背景值含量地层中最高，与地层关系密切。 2007.1中国地质大学工程硕士学位论文9 2.3 区域矿产 萨吾尔加坡萨尔金、铜（钼

36、）成矿带（见图 2-5）内前人已发现有与早石炭纪固结 期含炭质碎屑岩建造有关的金矿床（如沙尔布拉克金矿） 、与晚石炭纪驰张期镁铁超基 性岩建造有关的铜镍矿（如喀拉通克铜镍矿）及与新陆壳稳定期陆相磨拉石含煤建造有 关的非金属矿产（如扎河坝煤矿等） ，说明该成矿带具较大的找矿前景。 10杨海波：新疆富蕴县索尔库都克铜（钼）矿床地质特征及成因探讨2007.1 区域上铜、钼的赋矿层位主要为中泥盆统北塔山组，该地层中的中基性火山熔岩据统 计所占比例为 35.273.2%，平均 54.3%，特别是北塔山组第二亚组中， Cu、Mo、Cr、Ni、Co 元素的丰度值高出区域内地层的平均值，索尔库都克铜矿、玉依塔

37、 什铜金矿点即产于该亚组中，因此，该层位是区内 Au、Cu、Mo 元素重要的赋矿层位； 其次是区内上泥盆统卡西翁组的底部层位见有赤铁矿结核（薄层）和高炭质泥岩，应是赤 铁矿富集、金及稀有元素成矿有利部位；第三系红砾山组和乌伦古河组是石英砂矿、粘土 矿产出层位。随着今后地质工作的不断深化，该区（带）将成为寻找 Cu、Mo、Au 等矿 产的潜力区（带） 。 2007.1中国地质大学工程硕士学位论文11 第三章 矿床地质特征 3.1 矿区地层 索尔库都克铜矿区位于区域内索尔库都克阔腊背斜的南西翼，在矿区表现为单斜层， 见图 31。矿区内出露地层主要为中泥盆统北塔山组第二亚组（D2b2）和第三系始渐新

38、 统乌伦古河组（E2-3W） 。 3.1.1 中泥盆统北塔山组第二亚组 1、岩石组合 中泥盆统北塔山组第二亚组共分为 3 个岩性段，分述如下： （1） 、北塔山组第二亚组第一岩性段（D2b21） 分布于矿区东侧，即 F1断裂以东地区，由于华力西中期花岗岩、花岗斑岩大面积吞 蚀，加之第四系覆盖，导致层序出露不全。本段由深灰灰色凝灰质长石岩屑砂岩、凝灰 质粉砂岩，少量安山玢岩组成，与上覆北塔山组第二亚组第二岩性段呈整合接触。 （2） 、北塔山组第二亚组第二岩性段（D2b22） 分布于矿区中部，为主要赋矿地层，铜、钼矿体均产于该岩性段岩石及其蚀变岩(矽 卡岩)中，该岩性段岩石以凝灰砂岩、安山玢岩为主

39、，次为辉石安山玢岩、安山岩，玄武 玢岩、含砾凝灰质砂岩，偶见有火山角砾岩、凝灰岩、磁铁矿岩等。 （3） 、北塔山组第二亚组第三岩性段（D2b23） 本段出露于矿区西部，因第四系广为覆盖，基岩露头零星分布。该岩性段主要由灰色、 绿灰色安山玢岩夹少量灰深灰色凝灰质砂岩组成。 综上所述，中泥盆统北塔山组第二亚组为一套火山沉积建造，下部以火山碎屑沉积 岩为主，向上间歇性火山活动逐渐增强，顶部火山活动再次加剧，形成以安山玢岩为主体 的一套火山岩。强烈的火山活动为索尔库都克铜矿的形成提供了良好的成矿条件。 2、北塔山组第二亚组火山岩、次火山岩岩石化学特征 从表 31 中可以看出，辉石闪长岩类、安山（玢岩）

40、 、辉石安山玢岩类岩石的 SiO2 含量 48.5-53.02%，K2ONa2O6%，里特曼指数（）在 0.80-2.35 之间，属钙碱性岩石。 TAS 图（图 3-2）可以看出，岩石多落在玄武安山岩和玄武岩区，少数落入玄武粗安岩和 粗安玄武岩区及粗安岩区，名称均比镜下鉴定定名偏基性，其原因是上述岩石遭受了不同 程度的矽卡岩化所致，随着矽卡岩化，岩石中出现钙铁石榴石和绿帘石、阳起石等蚀变矿 物，致使岩石中 SiO2、Na2O、K2O、Ai2O3被带出，CaO 和 Fe2O3被带入。在 log-log 座 标图上（见图 3-3） ，19 个样品中有 16 个投影点落在 B 区，另 3 个投影点落

41、在 C 区（靠 近 B 区） ，反映出矿区火山岩、次火山岩形成于岛弧及活动大陆边缘的构造环境条件。从 FAM 图解（见图 34）反映的岩浆演化趋势可以看出，岩浆起源于钙碱性玄武浆，总体 演化方向为碱金属富 Fe、Mg 方向进行。 12杨海波：新疆富蕴县索尔库都克铜（钼）矿床地质特征及成因探讨2007.1 2007.1中国地质大学工程硕士学位论文13 表 3-1 矿区火山岩、次火山岩化学分析结果表 分析结果（%） 编号岩石名称 SiO2 TiO 2 Al2O3Fe2O3FeOMnOMgO CaO Na2OK2OP2O5灼SO3CuO PbO ZnO BaOSrO 备注 8851DS088安山岩4

42、9.371.85 16.40 3.77 5.40 0.38 6.15 9.72 2.69 2.680.311.63（S）0.04 8851DS168安山岩50.341.87 15.80 3.49 5.04 0.13 6.14 9.22 3.45 1.990.701.340.37 8851DS155安山岩51.330.92 16.60 3.97 5.26 0.13 6.02 8.17 4.29 1.100.271.660.09 8851DS208辉石闪长岩52.160.89 16.30 2.96 5.40 0.15 5.85 9.50 3.77 0.970.310.970.01 8851DS19

43、8辉石安山玢岩52.080.93 16.60 2.76 5.76 0.12 5.97 7.96 4.30 1.100.401.840.03 8851DS011弱矽卡岩化安山岩53.021.75 14.91 1.78 4.34 0.16 5.01 12.03 3.82 0.460.35（H2O+）1.270.100.0030.070.0310.070.08 8851DS010弱矽卡辉石闪长岩52.531.87 15.10 3.23 3.81 0.24 3.46 11.96 3.55 1.420.37（H2O+）1.360.1300.040.0140.130.08 8851DS212辉石闪长岩49

44、.171.07 17.80 5.17 5.36 0.15 4.71 10.77 3.53 0.620.360.470.22 8851DS160弱蚀变辉石闪长岩50.631.83 16.00 3.15 5.72 0.26 5.99 8.44 3.07 1.300.33（H2O+）1.550.680.0130.00 0.01 0.080.10 8851DS159 显微辉石闪长岩 52.752.06 15.40 3.73 5.56 0.11 4.41 6.97 4.27 2.370.601.330.47 8851DS213辉石闪长岩53.000.86 16.08 3.27 5.72 0.15 4.5

45、9 9.86 3.59 0.860.130.670.35 8851DS156 显微石英闪长岩 60.640.78 16.30 2.50 3.28 0.03 2.68 3.45 5.08 2.820.361.910.16 8851DS153 显微石英闪长岩 61.800.73 15.402502.88 0.06 2.86 4.79 4.17 2.930.331.090.27 为普查期样品分析成果 2002SYQ05安山玢岩53.270.85 18.31 2.26 5.62 0.14 0.14 7.46 4.58 1.840.311.070.10 2002SYQ06安山玢岩52.950.92 18

46、.44 1.82 6.02 0.16 0.16 8.06 4.45 1.670.320.820.15 2002SYQ07辉石安山玢岩48.501.27 15.92 4.16 6.12 0.16 0.16 9.39 2.74 0.670.272.430.11 2002SYQ08辉石安山玢岩48.901.27 15.39 4.07 6.20 0.16 0.16 9.15 2.77 0.800.282.030.12 2002SYQ11辉石闪长岩51.981.10 16.71 3.66 4.58 0.16 5.23 10.35 3.24 0.870.332.000.22 2002SYQ12辉石闪长岩5

47、1.570.88 16.85 3.98 4.60 0.17 5.40 10.23 3.25 0.700.341.940.18 为本次样品分析成果 14杨海波：新疆富蕴县索尔库都克铜（钼）矿床地质特征及成因探讨2007.1 2007.1中国地质大学工程硕士学位论文15 3、北塔山组第二亚组火山岩、次火山岩微量元素特征 矿区内主要类型的火山岩、次火岩中包括 Cu 元素在内的 13 种微量元素含量见表 3- 2，从表可知，Cu、Mo、Pb、Zn 的含量在矿区出露各种岩石中较高，也高于地壳克拉克 值，如辉石闪长岩中 Cu、Mo、Pb、Zn 的含量分别是地壳克拉克值的 1.7 倍、2.8 倍、3.8 倍 6.1 倍。同时辉石闪长岩中 Ta、Co、Ni、Nb 元素的含量与矿石、尤其与绿帘石型矿石 相同或接近，表明辉石闪长岩与成矿的重要关系。 表 3-2 矿区火山岩次火山岩微量元素分析结果表 元素含量（106）岩石名 称CuMoPbZnCoN