李真，劉云華，王海濤，李云濤，韓一筱，楊維忠，邢令(1.長安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054；2.國土資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710054；.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊，新疆 烏魯木齊 80011)

西天山卡特巴阿蘇金銅礦床圍巖蝕變特征及地質(zhì)意義

李真1,2，劉云華1,2，王海濤3，李云濤1,2，韓一筱1,2，楊維忠3，邢令3
(1.長安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054；2.國土資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710054；3.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊，新疆 烏魯木齊 830011)

卡特巴阿蘇金銅礦床位于新疆那拉提中天山構(gòu)造帶北緣，是近年來發(fā)現(xiàn)的首個特大型金銅礦床。礦體受二長花崗巖體內(nèi)斷層破碎帶-節(jié)理構(gòu)造系統(tǒng)及二長花崗巖、閃長質(zhì)巖脈與大理巖捕擄體接觸帶的控制。礦區(qū)存在2類蝕變：①在二長花崗巖內(nèi)，從破碎帶中心向兩側(cè)依次為鉀化、硅化-絹云母化、綠泥石化、高嶺土化的蝕變；②二長花崗巖體、閃長質(zhì)巖脈與大理巖捕擄體內(nèi)、外接觸帶的矽卡巖化，蝕變礦物主要為石榴石、輝石、角閃石、綠簾石等，具明顯分帶特征。矽卡巖礦物的電子探針分析結(jié)果顯示為鈣矽卡巖。金礦體、金銅礦體在空間上不完全重疊，結(jié)合礦石、矽卡巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，認(rèn)為本區(qū)存在2期成礦作用，分別與二長花崗巖和閃長巖脈巖漿期后熱液作用有關(guān),早期以金礦化為主，晚期以金銅礦化為主，且礦化局部疊加于早期礦體之上。礦床類型為矽卡巖-破碎帶蝕變巖復(fù)合型金銅礦床。

西天山；金銅礦；破碎帶蝕變巖；矽卡巖；疊加成礦

卡特巴阿蘇金銅礦床位于新疆新源縣城東南約30 km處，該礦床于2008年發(fā)現(xiàn)，截至2014年已提交金資源儲量約80 t，銅近10×104t，因其為境內(nèi)西天山發(fā)現(xiàn)的首個特大型金銅礦而倍受國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)者關(guān)注。楊維忠等初步認(rèn)為[1]，礦床類型屬破碎蝕變巖型金礦床；馮博等、邢令等分別對礦區(qū)賦礦二長花崗巖中的鋯石進(jìn)行La-ICP-Ms和SHRIMP U-Pb年齡測定[2,3]，獲得(345.5±2.6)Ma和(359.3± 5.3)Ma的成巖年齡，表明賦礦二長花崗巖形成于晚泥盆世晚期—早石炭世早期。目前，對礦區(qū)的圍巖蝕變特征及矽卡巖礦物學(xué)研究尚薄弱，因而對礦床成因類型的認(rèn)識缺乏全面可靠的地質(zhì)依據(jù)，本文通過對礦床地質(zhì)特征、圍巖蝕變及蝕變礦物學(xué)、蝕變與礦化關(guān)系的詳細(xì)研究，查明礦床的蝕變特征及礦床類型，為進(jìn)一步找礦工作提供有利依據(jù)。

1　成礦地質(zhì)背景

卡特巴阿蘇金銅礦區(qū)地處新疆西天山那拉提南、北緣斷裂之間的中天山地區(qū)(圖1-a)[4-8]，北鄰那拉提北緣斷裂。中天山是近EW走向的隆起帶，以北為哈薩克斯坦-伊犁板塊，出露元古宙變質(zhì)基底，蓋層主要為早—中古生代大陸邊緣島弧海相火山巖夾細(xì)碎屑巖和碳酸鹽巖，晚古生代巖體發(fā)育，二疊紀(jì)轉(zhuǎn)為磨拉石建造[2,9,10]；以南為塔里木板塊，地層建造主要為塔里木北緣被動大陸邊緣沉積，其中常見二疊紀(jì)偏堿性巖漿侵入[6-8]。那拉提中天山造山帶總體為前寒武紀(jì)結(jié)晶基底之上形成的古生代島弧，屬那拉提Cu-Ni-Au-Fe-白云母-玉石成礦帶[11]。

那拉提中天山造山帶主要出露古—中元古界和古生界志留系、石炭系(圖1)[1,3]。古—中元古界為一套片巖、片麻巖、變粒巖、大理巖夾石英巖等；古生界上志留統(tǒng)巴音布魯克組分布于那拉提北緣斷裂以南，主要為凝灰?guī)r、玄武巖、安山巖、大理巖、灰?guī)r等。石炭系主要分布于那拉提北緣斷裂以北，出露下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組、下石炭統(tǒng)阿克沙克組，上石炭統(tǒng)伊什基里克組，主要為火山碎屑巖及碳酸鹽巖。區(qū)域構(gòu)造斷裂發(fā)育，主要為那拉提南、北緣深大斷裂及旁側(cè)次級斷裂，總體呈NEE向分布。志留—二疊紀(jì)巖漿侵入活動強(qiáng)烈，出露志留紀(jì)花崗巖、泥盆紀(jì)閃長巖和石英閃長巖、石炭紀(jì)閃長巖、石英閃長巖、二長花崗巖、正長花崗巖、二疊紀(jì)閃長巖、花崗閃長巖和花崗巖。

圖1　新疆西天山區(qū)域圖(a)及新疆西天山卡特巴阿蘇金銅礦床區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig.1 Smplified geological map of the Chinese Western Tianshan(a)and Regional geological map of the Kateba'asu Au-Cu deposit，Western Tianshan Mountains，Xinjiang

2　礦床地質(zhì)特征

2.1地層

礦區(qū)僅見上志留統(tǒng)巴音布魯克組出露，呈NEE向殘塊狀分布于礦區(qū)西北及中南部(圖2)，巖性為一套以灰?guī)r為主夾少量薄層狀凝灰?guī)r的淺海相巖石組合。此外，在礦區(qū)中部地表見零星分布的火山巖地層，面積數(shù)十平方米，厚度數(shù)米至數(shù)十米不等；在礦帶西段深部鉆孔中還見較多大理巖捕擄體，二長花崗巖、閃長質(zhì)巖脈與大理巖地層接觸帶發(fā)生不同程度的矽卡巖化、硅化、礦化。地層分布特征表明目前地表出露位置為二長花崗巖與地層接觸帶附近，二長花崗巖被剝蝕深度尚淺。

圖2　新疆西天山卡特巴阿蘇金銅礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of the Kateba'asu Au-Cu deposit,Western Tianshan Mountains,Xinjiang

2.2構(gòu)造

礦區(qū)位于那拉提北緣斷裂南側(cè)，緊鄰那拉提北緣斷裂。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造極發(fā)育，為與那拉提北緣斷裂近平行的次級構(gòu)造，呈NEE向展布。礦區(qū)范圍發(fā)育成礦期及成礦期后2期構(gòu)造，成礦期構(gòu)造為一套呈NEE向帶狀展布的破碎帶-節(jié)理構(gòu)造系統(tǒng)，破碎帶中心巖石發(fā)生強(qiáng)烈的碎裂巖化，從破碎帶中心向兩側(cè)巖石破碎程度降低，漸變過渡為一套小角度相交的“X”型共軛節(jié)理構(gòu)造系統(tǒng)。礦化主要分布于破碎帶-節(jié)理構(gòu)造系統(tǒng)中，成礦作用后該套裂隙系統(tǒng)基本封閉。成礦期后構(gòu)造展布方向與成礦期構(gòu)造基本一致，主要表現(xiàn)為NEE向的逆沖推覆斷層及兩側(cè)的共軛“X”型節(jié)理構(gòu)造系統(tǒng)，斷層局部截斷早期礦體，晚期節(jié)理與成礦期節(jié)理呈小角度相交，比成礦期節(jié)理分布范圍大，斷層及節(jié)理面中無礦化。

2.3巖漿巖

礦區(qū)范圍內(nèi)廣泛發(fā)育石炭紀(jì)中酸性侵入巖，主要有中粗粒二長花崗巖、正長花崗巖、石英閃長巖、閃長巖及閃長玢巖等，以二長花崗巖、正長花崗巖為主，為脈動接觸；石英閃長巖、閃長巖及閃長玢巖呈脈狀侵入二長花崗巖中。侵入巖在地表多呈NEE向帶狀展布，與構(gòu)造線方向一致。礦區(qū)西北角分布上志留統(tǒng)巴音布魯克組中基性火山凝灰?guī)r，其余地段零星分布火山巖地層。

2.4礦體特征

卡特巴阿蘇金銅礦區(qū)共圈定44條金礦體，32條銅礦體，其中主礦體8個，包括金礦體、銅礦體及金銅礦體3種。地表控制斷續(xù)礦化蝕變帶東西長約3.8 km，南北寬約200~400 m，礦帶總體產(chǎn)狀受破碎帶-節(jié)理構(gòu)造系統(tǒng)控制，呈脈帶狀分布于F4、F7兩條斷層之間，以7號勘探線為界分東、西兩個礦段，東礦段產(chǎn)狀(30°~120°)∠(37°~70°)，西礦段產(chǎn)狀(110°~ 210°)∠(40°~75°)。東礦段及西礦段上部礦體產(chǎn)于二長花崗巖破碎帶-節(jié)理構(gòu)造系統(tǒng)中，多呈帶狀、脈帶狀分布(圖3)；西礦段深部礦體產(chǎn)于二長花崗巖、閃長質(zhì)脈體與大理巖捕擄體接觸帶的矽卡巖中，主要呈似層狀、透鏡狀、囊狀產(chǎn)出。礦體規(guī)模大小不等，延長數(shù)十至一千多米，厚數(shù)十米，其中I2、I3、I4、I9號銅金礦體及L5號銅礦體規(guī)模較大。金礦化主要分布在東礦段，與二長花崗巖關(guān)系密切，向西逐漸過渡為與閃長質(zhì)脈體有關(guān)的金銅礦化、銅礦化，獨(dú)立的銅礦體分布于西礦段。

2.5礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有：交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造主要有：細(xì)脈狀構(gòu)造、細(xì)脈-浸染狀構(gòu)造、團(tuán)斑狀構(gòu)造、致密塊狀構(gòu)造、晶洞構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造及疏松粉末狀構(gòu)造等。主要結(jié)構(gòu)特征如下：

交代結(jié)構(gòu)-交代殘余結(jié)構(gòu) 主要見早期黃鐵礦碎裂后，黃銅礦沿裂隙充填、交代黃鐵礦，部分黃鐵礦呈孤島狀分布于黃銅礦中，表明黃鐵礦和黃銅礦為不同成礦期產(chǎn)物(圖4-A)；

圖3　卡特巴阿蘇金礦區(qū)51線剖面圖Fig.3 Geological cross section along No.51 prospecting line of Kateba'asu Au deposit

自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu) 在早期形成的細(xì)脈狀、團(tuán)斑狀礦石中，黃鐵礦呈立方體等自形-半自形粒狀產(chǎn)出(圖4-B)；

它形粒狀結(jié)構(gòu) 礦區(qū)大部分以致密塊狀構(gòu)造形式存在的黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等多金屬硫化物呈此結(jié)構(gòu)分布；

包含結(jié)構(gòu) 主要表現(xiàn)為黃鐵礦中包含自然金、黃銅礦等，黃鐵礦、黃銅礦、自然金為共生關(guān)系，是早期成礦作用產(chǎn)物；黃銅礦沿黃鐵礦裂隙充填，其中包含自然金，黃銅礦和自然金為晚期產(chǎn)物。表明黃銅礦、自然金均具2期成礦作用(圖4-C，D)。

碎裂結(jié)構(gòu) 黃鐵礦在后期構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生碎裂或碎?；?。

主要構(gòu)造特征如下：

細(xì)脈狀構(gòu)造 主要表現(xiàn)為石英-黃鐵礦細(xì)脈沿二長花崗巖節(jié)理分布，細(xì)脈寬度一般為0.1~0.5 mm，部分裂隙礦脈充填后愈合(圖4-A)；

圖4　卡特巴阿蘇礦區(qū)金、銅礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征Fig.4 Characteristic of Au-Cu ore’s structure in Kateba'asu Au-Cu deposit

浸染狀構(gòu)造 主要表現(xiàn)黃鐵礦等金屬硫化物呈粒狀、星點(diǎn)狀分布于礦石中；

團(tuán)斑狀結(jié)構(gòu) 主要出現(xiàn)在鉀化強(qiáng)烈的蝕變巖中，一般出現(xiàn)在脈帶狀礦體中心位置，主要表現(xiàn)為黃鐵礦及少量黃銅礦呈大小不等的集合體分布于塊狀構(gòu)造的鉀長石化蝕變巖中，似團(tuán)塊斑點(diǎn)；

致密塊狀構(gòu)造 矽卡巖型礦石中常見黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物局部富集，呈致密塊狀產(chǎn)出；

角礫狀構(gòu)造 團(tuán)斑狀礦石呈角礫狀分布于致密塊狀礦石中。

3　圍巖蝕變特征

3.1圍巖蝕變類型及空間分帶

礦區(qū)不同空間位置因礦化圍巖巖性不同，蝕變特征具明顯差異：(1)礦區(qū)東段及西段淺部，礦化圍巖為二長花崗巖，礦體產(chǎn)于二長花崗巖破碎帶-節(jié)理構(gòu)造系統(tǒng)中，從礦體中心向兩側(cè)，圍巖蝕變類型及分帶為鉀化帶、硅化-絹云母化帶、綠泥石化帶、碳酸鹽化帶、高嶺土化帶等，礦體主要產(chǎn)于鉀化帶、絹英巖化帶中(圖3)。剖面上各蝕變帶寬窄不一，寬度數(shù)米至數(shù)十米，各蝕變帶無明顯界線；(2)礦區(qū)西段深部，礦體產(chǎn)于二長花崗巖體、閃長質(zhì)脈體與大理巖捕擄體接觸帶矽卡巖中，從礦體中心向大理巖一側(cè)，蝕變類型及分帶為石榴石化帶、透輝石化帶、透閃石-陽起石化帶、綠簾石化帶、大理巖化帶。從礦體中心向二長花崗巖一側(cè)，蝕變類型及分帶為透輝石化帶、透閃石化帶、綠簾石-陽起石化帶，內(nèi)接觸帶矽卡巖化蝕變作用不徹底，保留了較多原巖成分，分別形成透輝石化、透閃石化、綠簾石-陽起石化二長花崗巖，蝕變具典型的雙交代矽卡巖蝕變特征。各蝕變帶之間無明顯界線，礦化作用發(fā)生在矽卡巖化作用晚期，多金屬硫化物-金-石英-方解石呈脈狀分布于矽卡巖中。

3.2蝕變巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征

在礦區(qū)東段及西段淺部，蝕變巖石類型主要有鉀化蝕變巖及鉀化、絹英巖化二長花崗巖等，蝕變巖石以交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)為主，主要表現(xiàn)為鉀長石、石英、絹云母等不同程度交代原巖中的礦物。鉀化蝕變巖分布于破碎帶中心蝕變最強(qiáng)烈的位置，原巖中的其它礦物均被鉀長石交代，交代鉀長石的粒度細(xì)小，呈環(huán)帶狀分布于殘余的鉀長石周圍(圖5-A)。絹英巖化蝕變巖呈粒狀-鱗片變晶結(jié)構(gòu)，原巖中的礦物均被石英、絹云母交代，不完全交代位置為絹英巖化二長花崗巖(圖5-B)。蝕變巖石一般呈塊狀構(gòu)造，成礦期后構(gòu)造通過的位置，巖石呈碎裂結(jié)構(gòu)，角礫狀或疏松粉末狀構(gòu)造。

在礦區(qū)西段深部巖體與圍巖內(nèi)、外接觸帶均發(fā)生強(qiáng)烈的矽卡巖化，總厚度約200 m(圖3)。外接觸帶矽卡巖主要巖石類型有石榴石、透輝石-石榴石、透輝石、透閃石-綠簾石、綠簾石矽卡巖等，呈粒狀、柱狀、放射狀及氈狀變晶結(jié)構(gòu)，同時見交代結(jié)構(gòu)。交代結(jié)構(gòu)見綠簾石沿裂隙交代石榴石(圖5-C)、陽起石沿裂隙交代綠簾石(圖5-D)、陽起石呈細(xì)脈狀交代綠簾石矽卡巖及方解石-石英細(xì)脈(圖5-E)，顯示出兩期矽卡巖化特征。內(nèi)接觸帶矽卡巖為透輝石化、透閃石-綠簾石化二長花崗巖(圖5-F，G，H)，為交代殘余結(jié)構(gòu)。

3.3蝕變礦物學(xué)特征

3.3.1破碎帶蝕變巖礦物學(xué)特征

該礦區(qū)東段及西段淺部破碎帶及節(jié)理系統(tǒng)中發(fā)育大規(guī)模、不同程度的圍巖蝕變，主要蝕變礦物的礦物學(xué)特征如下：

鉀長石化 主要表現(xiàn)為鉀長石不同程度地交代原二長花崗巖中的斜長石、石英等礦物，蝕變強(qiáng)烈時，原巖中的礦物全部被鉀長石交代，鉀長石可見環(huán)帶結(jié)構(gòu)，交代鉀長石圍繞原巖鉀長石生長呈環(huán)帶狀，一般顆粒細(xì)小，粒度0.2~1 mm，表面干凈。黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物呈浸染狀、團(tuán)斑狀、細(xì)脈狀分布于鉀長石化蝕變巖中。

硅化-絹云母化 主要表現(xiàn)為二長花崗巖中的長石被絹云母、石英交代，蝕變強(qiáng)烈時，原巖中其它礦物皆被絹云母、石英交代，巖石為細(xì)粒狀-鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)，絹云母化和硅化無明顯界線。巖石中見細(xì)粒黃鐵礦呈稠密浸染狀或細(xì)脈狀分布。

綠泥石化 綠泥石化范圍較大，表現(xiàn)為各類原巖中的暗色礦物被綠泥石交代或綠泥石呈鱗片狀集合體分布于破碎巖石裂隙中，綠泥石化帶礦化較弱，主要分布于礦體外圍。

3.3.2矽卡巖礦物學(xué)特征

礦區(qū)西段深部發(fā)育矽卡巖化，在巖礦鑒定基礎(chǔ)上，通過電子探針對矽卡巖礦物進(jìn)行化學(xué)成分分析，并確定矽卡巖礦物的端元組分含量和成分變化范圍。電子探針分析在長安大學(xué)西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)儀器為JXA-8100型電子探針。應(yīng)用Geokit軟件進(jìn)行礦物的化學(xué)成分計算[13]。

圖5　卡特巴阿蘇金銅礦床部分矽卡巖礦物顯微特征Fig.5 Microscopic characteristics of skarn minerals in Kateba'asu Au-Cu deposit

石榴子石 呈粒狀集合體產(chǎn)出，淺褐-紅褐色，玻璃光澤，透明-半透明。鏡下無色，半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑0.5~2.5 mm，正高突起，無多色性，正交鏡下全黑，呈均質(zhì)性，無解理，裂理發(fā)育，環(huán)帶不發(fā)育。石榴石常被陽起石、綠簾石等礦物沿裂隙和邊部交代。卡特巴阿蘇金銅礦區(qū)11件石榴子石電子探針分析數(shù)據(jù)見表1，端元組分見圖6-a。以鈣鋁榴石(Gro)端元為主，變化范圍54.69%~84.90%，平均67.43%，次為鈣鐵榴石(And)，變化范圍11.59%~ 42.32%，平均28.74%；鎂鋁榴石(Pyr)和錳鋁榴石(Spe)含量很低，兩者之和變化范圍2.3%~5.9%，平均3.50%；鐵鋁榴石(Alm)和鉻鐵榴石(Ura)含量可忽略不計。

輝石 呈墨綠-綠黑色，以集合體形式產(chǎn)出，玻璃光澤。鏡下呈自形-半自形粒狀、長柱狀集合體，粒徑0.1~1 mm，正高突起，無色-淡綠色，干涉色鮮艷，最高達(dá)二級紫紅，兩組近直交解理。與石榴石共生，常被綠簾石、陽起石沿邊部和裂隙交代，也被方解石、石英脈沿后期裂隙切穿。24件輝石電子探針分析結(jié)果見表2，計算得到的端員組分見圖6-b。輝石中SiO2變化范圍為50.8%~54.710%，平均53.329%，CaO變化范圍為23.252%~25.724%,平均24.862%，MgO變化范圍為10.448%~16.623%，平均13.552%，F(xiàn)eO變化范圍為1.618%~13.007%，平均6.53%。組分端元Di變化范圍57.86%~92.45%，Hd 為5.10%~40.22%，Jo為1.79%~4.02%，卡特巴阿蘇礦床中輝石的端元組分以透輝石為主，鈣鐵輝石次之，含少量錳鈣輝石。這與世界上典型的矽卡巖型銅礦床中的輝石具極相似特征[14-16]。

表1　卡特巴阿蘇礦床石榴子石電子探針分析Table 1 Garnet analyses from the Kateba'asu deposit　單位：%

圖6　卡特巴阿蘇礦床石榴子石（a）和輝石（b）端元組分圖解Fig.6 End members of garnets(a)and pyroxenes(b)from the Kateba'asu deposit

角閃石 暗綠色，呈柱狀、纖維狀集合體。鏡下呈柱狀、放射狀集合體，橫切面為菱形或六邊形，粒度約0.3~2.5 mm，多色性顯著，淺黃綠-淡綠色，正中突起，干涉色達(dá)二級中部，解理夾角為56°，“閃石式”解理。16件角閃石電子探針分析結(jié)果見表3，其化學(xué)成分如下：Al2O3變化范圍1.246%~5.364%，平均2.677%；FeO變化范圍9.293%~12.832%，平均10.971%；MgO變化范圍14.44%~16.924%，平均15.863%；CaO變化范圍11.584%~13.883%，平均12.764%；Na2O變化范圍0.063%~0.56%，平均0.343%。據(jù)Leake等、Gasper等的分類[17-19]，所有角閃石均落在透閃石-陽起石區(qū)域內(nèi)(圖7)。

表2　卡特巴阿蘇礦床輝石電子探針分析Table 2 Pyroxene analyses from the Kateba'asu deposit　單位：%

綠簾石 黃綠色，以粒狀、粒狀集合體形式出現(xiàn)。鏡下呈自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑約1~2 mm，正高突起，顏色分布不均，弱多色性，淡黃-綠黃色，干涉色較高，顏色鮮艷。對卡特巴阿蘇礦床16件綠簾石進(jìn)行分析(表4)，結(jié)果表明綠簾石主要化學(xué)成分如下：SiO2變化范圍33.825%~38.836%，平均37.433%；Al2O3變化范圍21.503%~26.846%，平均22.749%；Fe2O3變化范圍5.557%~13.978%，平均12.033%；CaO變化范圍21.820%~24.287%，平均23.363%；MnO平均0.281%，MgO平均0.271%，Ti，Na，Cr，K等元素含量很低，總體呈富Al，Ca，貧Mg特點(diǎn)。

3.4蝕變及礦化期次

礦石、蝕變巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征及礦化、蝕變與巖體的空間關(guān)系表明，本區(qū)具2期熱液作用，分別形成2期礦化蝕變：早期礦化蝕變與二長花崗巖巖漿期后熱液作用有關(guān)，在東礦段及西礦段淺部，原巖為二長花崗巖，主要發(fā)生鉀化、硅化-絹云母化、綠泥石化蝕變，西礦段深部二長花崗巖與大理巖接觸帶發(fā)生石榴石化、透輝石化、透閃石化、陽起石化、綠簾石化蝕變，以金礦化為主。晚期礦化蝕變與閃長質(zhì)巖漿期后熱液作用有關(guān)，閃長質(zhì)脈體主要分布于礦區(qū)西礦段，規(guī)模較小，以金銅礦化為主，形成的礦化及矽卡巖化局部疊加于早期礦化及早期矽卡巖之上，使礦化進(jìn)一步增強(qiáng)。

表3　卡特巴阿蘇礦床角閃石電子探針分析數(shù)據(jù)Table 3 Amphibole analyses from the Kateba'asu deposit　單位：%

圖7　卡特巴阿蘇礦床矽卡巖中角閃石的成分特征Fig.7 Composition characteristics of amphibole in the Kateba’asu deposit

4　討論

4.1矽卡巖類型

矽卡巖按礦物組成特征可劃分為4類,即鎂矽卡巖、鈣矽卡巖、錳質(zhì)矽卡巖和堿質(zhì)矽卡巖，它們在礦物組合、成分和生成條件等方面具特殊性[20,21]?？ㄌ匕桶⑻K礦床矽卡巖形成過程中，二長花崗巖、閃長質(zhì)巖石與灰?guī)r接觸形成一個硅-鈣界面，組分遷移強(qiáng)烈?；?guī)r可能帶出全部CO2和部分CaO、MgO，帶入Fe2O3、SiO2和Al2O3等，而中酸性侵入體則有大量CaO加入，SiO2和堿金屬被帶出。在流體經(jīng)過的早期階段，由于熔體溫度較高，CaO和SiO2、Al2O3、MgO結(jié)合，形成石榴石、輝石等高溫?zé)o水矽卡巖礦物；隨著溫度降低，逐漸向含水矽卡巖過渡，形成透閃石、陽起石、綠簾石等。本區(qū)內(nèi)外接觸帶均發(fā)生強(qiáng)烈矽卡巖化，表明發(fā)生了強(qiáng)烈的雙交代作用[22]。巖礦鑒定及電子探針實(shí)驗(yàn)分析證實(shí)，礦物組合為鈣鋁榴石、透輝石、透閃石-陽起石、綠簾石，因此，本區(qū)為雙交代形成的鈣矽卡巖。

表4　卡特巴阿蘇礦床綠簾石電子探針分析Table 4 Epidote analyses from the Kateba'asu deposit　單位：%

4.2礦床類型

圍巖蝕變及礦化特征顯示礦區(qū)存在2種蝕變類型和2期礦化作用。2種蝕變分別是：東礦段及西礦段上部二長花崗巖破碎帶-節(jié)理構(gòu)造系統(tǒng)中發(fā)育的鉀化、硅化-絹云母化、綠泥石化等和西礦段深部二長花崗巖、閃長質(zhì)脈體與大理巖接觸帶發(fā)生的矽卡巖化，兩期矽卡巖在空間上疊加；2期礦化分別是：早期與二長花崗巖巖漿期后熱液作用有關(guān)以金為主的礦化，晚期與閃長巖脈巖漿期后熱液作用有關(guān)的金銅礦化，晚期金銅礦化局部疊加在早期金礦體之上，形成疊加金銅礦體。矽卡巖中的礦化形成于中低溫?zé)嵋弘A段，礦體疊加在早期矽卡巖之上，局部超出矽卡巖體進(jìn)入圍巖中，屬疊加型礦化[22]。

綜上所述，認(rèn)為卡特巴阿蘇礦床類型屬矽卡巖-破碎帶蝕變巖復(fù)合型金銅礦床。

5　地質(zhì)意義

“亞洲金腰帶”是大型-超大型和世界級金銅礦床的成礦帶，卡特巴阿蘇礦床的發(fā)現(xiàn)證實(shí)“亞洲金腰帶”向東延伸至中國新疆西天山那拉提構(gòu)造帶。那拉提構(gòu)造帶廣泛分布巴音布魯克組碳酸鹽巖及晚泥盆世—早石炭世中酸性侵入巖，具形成矽卡巖型、破碎帶蝕變巖型及斑巖型金銅礦床的地質(zhì)條件，目前該成礦帶已發(fā)現(xiàn)泥牙子鐵克協(xié)、阿臘斯托、坎蘇等一系列金(銅)礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)。卡特巴阿蘇礦床圍巖蝕變特征的研究及礦床類型的確定，為區(qū)域找礦打開了新思路，對本區(qū)進(jìn)一步找礦、成礦機(jī)理研究提供了詳細(xì)資料。

致謝：在野外工作期間得到新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊的大力支持和幫助，審稿專家給本文提出了許多建設(shè)性意見，在此一并致謝。

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Characteristicsof Wall Rock Alteration and Geological Significancein Kateba'asu Au-Cu Deposit,Western Tianshan Mountains,Xinjiang

Li Zhen1,2,Liu Yunhua1,2,Wang Haitao3,Li Yuntao1,2,Han Yixiao1,2,Yang Weizhong3,Xing Ling3
(1.Earth Science&Resources College of Chang′an University,Xi’an,Shaanxi,710054,China;2.Key Laboratory for the study of Focused Magmatism and Giant Ore Deposits,MLR,Xi’an,Shaanxi,710054,China;3.No.1 Geological Survey Party,Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and Mining,Urumqi 830011,Xinjiang,China)

The Au-Cu deposit of Kateba'asu located in the north of nalati middle Tianshan tectonic belt was the first discovered superlarge Au-Cu deposit in nalati tectonic belt in recent years in Western Tianshan Mountains.Ore bodies are mainly controlled by the adamellite shattered fault zone-joint structural system and contace zone of adamellite,dioritic dykes with marble xenolith.The mining have 2 types of alteration：one is within the adamellite,from the center of shattered fault zone to the sides are potassium,silicification-sericitization,chloritization,kaolinization,etc;another is skarnization in adamellite,dioritic dykes and marble xenoliths endocontact and exocontact zone,altered minerals are garnet,pyroxene,hornblende,epidote,etc,with obvious zoning features.The research on the skarn mineralogy by electron microprobe analysis shows that belongs to the calcium skarn.The gold ore body and gold copper ore bodies are not completely overlapped in space.The structure characteristics of ore and skarn are displayed that the mine has two mineralization,respectively related to adamellite and dioritic dykes,early stage is all about gold mineralization,and later stage is gold and copper mineralization,and later ore bodies superimpose on earlier orebody.The deposit belong to the type of skarn-fracture zone alteration rock and compound superposition Au-Cu deposit.

Western Tianshan Mountains;Kateba'asu Au-Cu deposit;Altered rock;Skarn minerals;Superimposed mineralization

1000-8845(2016)03-350-10

P614；P618.5

A

項目資助:中國地質(zhì)調(diào)查局整裝勘查項目（12120114007401）、中國地質(zhì)調(diào)查局計劃項目“大型-超大型礦床形成的地球動力學(xué)背景、過程與定量評價”（12120112209200）和中央高校基金項目（310827153407）資助

2015-07-22;

2015-11-09;作者E-mail:373843194@qq.com

李真（1989-），女，河北邢臺人，長安大學(xué)礦物、巖石、礦床學(xué)專業(yè)在讀碩士，主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)研究