什么是地质成矿特征
A. 基本成矿地质特征
班公湖—怒江结合带,作为典型的蛇绿混杂带,经历了洋盆闭合、洋壳仰冲、构造混杂和强烈的风化剥蚀等复杂的地质过程。本带现在主要由残存的蛇绿岩成分形成的构造岩片、残余的火山弧、残余的弧前盆地和增生楔杂岩、残余盆地等组成(详见第二、三章相关部分)。
在班公湖—怒江带以北的唐古拉中生代复合前陆盆地中,成矿作用主要与沉积作用和S型花岗岩浆作用有关,主要的花岗质侵入岩目前还可能隐伏在深部。地表出露的花岗岩呈一系列的岩株或小型岩基状侵入于侏罗系海相地层中,在岩体外围形成一系列的沉积—改造型铁矿床和以与岩浆—热液作用有关的铁铜多金属矿床。
位于班公湖—怒江和狮泉河—纳木错结合带之间的北冈底斯带,主要受北侧的班公湖—怒江特提斯洋壳在侏罗纪、白垩纪向南俯冲和碰撞造山作用过程控制,既有早期俯冲又有大陆碰撞和后碰撞期伸展作用的热动力学过程的叠加,以来自壳幔混源成矿元素为主,既有I型又有S型花岗质岩浆热液的影响,成矿物质来源丰富,矿床类型多样。
矿产地质调查发现,西藏班公湖—怒江成矿带和相邻的南羌塘地区具有优越的成矿地质条件和潜力。目前在本区已发现铜、铁、铬、铅锌多金属矿(床)点等600余处。在本带西段的多不扎和尕尔穷地区发现大、中型斑岩铜矿,在弗野、当曲发现大型铁矿,在美多发现大型锑矿等。主要的优势矿种有铜、金、铁、锑、银、铬和镍等,其中尤以铜、富铁、锑和铬、金等最有远景。
班—怒带有关的矿产包括内生和外生成矿作用形成的矿产。外生成矿作用可划分为机械和化学沉积成矿作用。沉积矿产主要有硼锂镁盐类、油页岩等。第四系盐湖中硼镁矿矿化为可利用资源。本项目对外生沉积作用不作详细论述。
班—怒带有关的内生成矿作用形成的矿产包括几类:①岩浆分异熔离型矿床,包括超镁铁岩中的铬铁矿、硫镍矿、磁铁矿等;②斑岩型铜金矿;③热液成矿作用,包括与花岗岩气候热液有关的矽卡岩型铜、金、铁多金属矿及与火山热液有关的铜、金矿。构造改造—热液叠加矿产;④沉积—热液改造型菱铁矿;⑤浅成低温热液型金锑矿。各矿床(点)在成矿时代上和空间分布上严格受地质构造演化和岩浆活动的控制。班—怒带特提斯洋壳俯冲、岩浆弧形成和闭合、碰撞过程控制着成矿作用的时空展布、矿床系列、矿种和矿床类型。
B. 什么是地质作用和成矿作用
漫长的地史期间中,岩石圈无时无刻不发生变化,从成分、结构、构造直至地回球表面的形答态。这种使岩石圈(或地壳)发生变化的作用就是地质作用
在地球的演化过程中,使分散存在的有用物质(化学元素、矿物、化合物)富集而形成矿床的各种地质作用就是成矿作用。成矿作用是复杂多样的,一般按成矿地质环境(见成矿地质背景)、能量来源和作用性质划分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用
C. 成矿带矿产地质特征
如前所述,西天山阿吾拉勒成矿带位于博罗科努山石炭纪活动陆缘带上,最主要的岩浆活动为石炭纪,其次为二叠纪。目前在这一成矿带所发现的金属矿床主要是铁矿和铜矿(见图2-1)。包括预须开普台铁铜矿床(图幅之外未标出)、雾岭铁矿床、查岗诺尔铁矿床、智博铁矿床、敦德铁矿床、备战铁矿床和胜利铜矿床。该成矿带目前所发现的主要铁矿床都赋存于石炭纪火山岩中(田薇,2006;莫江平等,1996,1997,1999;田敬全等,2009;王志良等,2004)。铜矿大多赋存于下石炭统火山岩中,在空间上多环绕铁矿床分布(田薇,2006;刘获等,2005a,2005b;旷会琳,2005;王庆明等,2000)。大多数铜矿的成因类型都可以归为火山岩型。
查岗诺尔铁矿床和智博铁矿床的矿床地质特征及成因详见后面章节,其余矿床地质特征简述如下:
预须开普台铁铜矿床位于伊犁-巴伦台公路北侧,新源县预须开普台村西6km处。矿区出露地层主要为上石炭统东图津河组蚀变酸性火山碎屑岩,侵入岩类主要为辉长岩、闪长岩、石英钠长斑岩及花岗岩类,断裂带呈近东西向展布。矿体主要赋存于酸性火山碎屑岩中,其产状和围岩一致,即倾向为358°~20°、倾角为46°~60°。围岩蚀变主要有绿泥石化、绢云母化、硅化和碳酸盐化。矿石矿物为赤铁矿、镜铁矿和含铜黄铁矿等。矿体深部150m以下逐渐过渡为铜矿。矿石矿物分带较明显,上部为赤铁矿、含铜赤铁矿,下部为黄铁矿、黄铜矿。该矿床成因类型,学者们有不同观点,主要有沉积变质矿床、沉积变质热液叠加矿床、近源火山沉积矿床、卤水-热卤水成因矿床和矿浆喷溢-火山沉积-火山热液矿床等(莫江平等,1996,1997,1999;王庆明等,2000,2001;卢踪柳等,2006;韩长江等,2006)。笔者认为,该矿床成因类型为与石炭纪火山岩密切相关的火山岩型矿床。
胜利铜矿位于查岗诺尔铁矿南侧,包括胜利2号铜矿、胜利3号铜矿和胜利4号铜矿。矿体均赋存于下石炭统大哈拉军山组火山岩和火山碎屑岩中,矿体呈囊状、透镜体和似层状分布。矿石矿物包括磁铁矿、黄铜矿、赤铁矿、孔雀石、少量斑铜矿及黄铁矿,脉石矿物为绿泥石、绿帘石、阳起石、方解石和石英等。围岩蚀变主要为阳起石化、绿帘石化和绿泥石化等。矿床成因类型属于与石炭纪火山岩密切相关的火山岩型铜矿床。
雾岭铁矿位于查岗诺尔铁矿正西直线距离10.5km处,矿区出露地层主要为下石炭统大哈拉军山组火山碎屑岩,其间夹少量基性-酸性熔岩及凝灰岩、碳酸盐岩等正常沉积的岩石。矿体围岩均为石炭纪闪长岩,矿体呈透镜状或似层状分布,矿体倾向为108°~195°,倾角为54°~62°。矿石矿物主要为磁铁矿、黄铁矿和少量褐铁矿,脉石矿物主要为绿帘石和透辉石。该矿床成因类型属于与中酸性侵入岩密切相关的岩浆矿床。
敦德铁矿位于智博铁矿和备战铁矿之间,该矿床兼具查岗诺尔矿床和智博矿床特征:赋矿围岩为下石炭统大哈拉军山组基性火山岩和少量火山碎屑岩,围岩蚀变特征和查岗诺尔铁矿相似,即石榴子石化、阳起石化、绿泥石化和绿帘石化。该矿床目前处于初步勘察阶段,从总体特征来看,该矿床成因类型属于火山岩型铁矿。
备战铁矿位于该矿化带的最东侧,赋矿围岩为下石炭统大哈拉军山组中基性火山碎屑岩和火山岩。据20世纪70年代新疆地矿局第三地质大队总结报告,矿体围岩蚀变主要为绿帘石化、阳起石化、透辉石化、黝帘石化等,矿体呈透镜状、似层状分布于火山碎屑岩中。关于该矿床的成因类型,有学者认为该矿床属于矽卡岩矿床(田敬全等,2009),但我们更倾向于该矿床属于火山岩型铁矿。
D. 矿床地质特征
一、主要控矿构造
在内华达北部卡林金矿床被发现之后,对卡林型和类卡林型金矿形成的构造控制作用研究了30多年,但仍没有认识全面。内华达州和犹他州的类卡林型金矿床主要分布在3个区域,即卡林地区、Battle Mountam-Eumka地区和Getchell地区。这些地区显示了区域热液活动与“盆岭省”主要断裂之间的空间关系,现代地球物理学研究已经证实这些断层是新元古代的基底构造,它们起源于沿美国北部古陆之被动边缘的幕式裂谷作用(Shawe,1991)。Grauch等(2003)针对内华达卡林金矿带的铅、锶以及磁场和重力场数据研究,揭示了该区的地壳包括前寒武纪陆壳、过渡地壳和洋壳,它们分别被北西向和北东向断裂分割开来。依据重力和磁梯度变化,识别出卡林矿集区的一些边界。这些边界常常表现为深大断裂,起源于前寒武纪罗迪尼亚超大陆裂解过程中的裂谷或转换断层,或是晚古生代构造事件过程中容纳侧向运移或增生作用的断裂。金矿床赋存于沿上述地区发育的寒武纪—三叠纪碎屑岩和碳酸盐岩建造中,其中以含碳钙质粉砂岩是最佳赋矿围岩。许多矿带定位于易矿化岩石单元与高角度正常断层相交切的位置(图2-3)。Teal和Branham(1997)指出,卡林型金矿的控矿因素主要是4个方面:①古大陆边缘地壳薄弱部位长期活动带,主断层发育;②地壳减薄的区域性构造背景,多次侵入和高热流;③多期次的热液活动;④活化的高渗透性的碳酸盐岩围岩。
图2-3 卡林型金矿床地空间产出位置
越来越多的证据表明,构造对于卡林型金矿化的控制作用甚至强于地层,但构造的影响在不同的矿区有不同的表现,总体特征可以概括为以下几点:①高角度、北西走向断层系统是主要的导矿构造,通常被煌斑岩和二长岩岩墙充填。如在CarlinTrend北部,南北走向的Bootstrap断层是Bootstrap-Capstone金矿的主要控矿构造,北西向的Post断层是Meikle和Post矿床的主要控矿构造,北西向的Castle Reef断层是North Lantern和West Carlin矿床的主要控矿构造,等等;②高角度、北东走向断层是次要的导矿构造,尤其是在与北西向断层交会的部位,如Gold Quarry矿床和Meikle矿床。1993年Moore发现了Newmont的Hardie Footwall矿床,他认为北东走向地垒的直接底板对于构造流体的捕获具有重要意义。根据他的认识,1994年在走向北北东的West Bounding断层下盘发现了Newmont的West Leeville矿床;③原地碳酸盐岩中宽缓到中等的背斜。一般来说,北西走向的宽缓背斜无论是对于单个矿床还是区域性流体的捕获都具有重要意义;④高角度和层控的成矿前的坍塌角砾岩体。在Meikle、Rain等矿床都存在角砾岩化作用的实例,角砾岩化对于增强后期成矿流体的渗透性是非常必要的。在粗粒的沉积岩中矿化较好,也正是由于渗透性好的缘故。在Carlin Trend北部,矿化集中于碳酸盐岩相由块状含化石灰岩向微晶灰岩和粉砂质灰岩过渡的部位。如Lower Betze和Deep Post矿床的高品位矿化出现在下Popovich组的碎屑流相沉积岩中。在Goldbug-Rodeo矿床,高品位矿化出现在碎屑支撑的垮塌角砾岩带,在Barrel矿床也存在类似情况。
二、赋矿围岩特征
Carlin Trend中的金矿床赋矿围岩主要有3种组合类型:①原地的大陆架碳酸盐岩及碎屑岩层序(东部);②外来的主要是硅质碎屑岩层序(西部);③密西西比纪晚期的超覆层序(在Rain地区也容矿)。矿体主要出现在原地地层层序中,并且大部分出现在上部四五百米的范围内。主要的含矿地层包括:①罗伯茨(Roberts)山组中含有穿层的薄的生物碎屑流和具有不规则纤细纹层的粉砂质灰岩,由于渗透性较好而有助于含金流体的流通,产于其中的金矿床有Carlin、Betze、West Leeville、Screamer、Pete、DeepPos、Goldbug-Rodeo和Mike等;②Popovich组中的微晶灰岩、粉砂质灰岩及含化石灰岩,也由于渗透性好而有助于成矿,该组在Betze-Post、Genesis-BlueStar、Gold Quarry、Meikle、Goldbug-Rodeo、Deep Star、Capstone-Bootstrap和DeeStorm等矿区含矿;③RodeoCreek单元中的粉砂质粘土相有利于大型金矿的形成,如GoldQuarry金矿和PostOxide金矿,而基底硅质泥岩由于渗透性差则不利于成矿;④Vinini组中主要产出一些小的高角度构造控制的金矿床,如Captone、BigSix、Fence和AntimonyHill等矿床。Rain地区的金矿化主要出现在Webb组与泥盆系下部DevilsGate灰岩之间角砾岩化接触带中。
总体来看,以白云质灰岩、白云质粉砂岩的含矿性最好,泥质白云岩、钙质页岩和粉砂岩等岩性相近的岩石次之。上述岩石在去钙作用后常能提高有效孔隙率和增加渗透性,有利于成矿热液的流通。如果含碳质则更有利于吸附富集金。另外,少数矿床产在非碳酸盐岩的硅质碎屑岩和变质火山岩中,个别矿床还可能产在长英质侵入体内。在同类岩石中,薄层状者比厚层致密块状者含矿性高得多,尤其是遭受角砾岩化的薄层状岩石,渗透性很强,有利于成矿。粘土矿物对金有一定的吸附作用,而固结的粘土岩虽然孔隙度高,但有效孔隙率却很低即渗透性差,所以纯的固结粘土岩中无矿。但是,当粘土呈薄层状且与粉砂质或白云质灰岩等相间分布,在一定条件下薄层粘土中可富集金,即金与高岭石、水云母或绢云母等伴生。围岩的层位范围广泛,从寒武系到三叠系都有,但主要为奥陶系、志留系和泥盆系沉积岩层。研究表明除了碳酸盐岩外,还有片岩、燧石岩、凝灰岩、流纹岩、安山岩和白岗岩,也可以是卡林型金矿的容矿岩石。
三、矿化特征及围岩蚀变
卡林型金矿的金既浸染于特定的地层层位,也产于不规则且不整合的角砾岩带中。金矿化表现为强烈的硅化、断层角砾发育、伴随有中等亲铁元素,如As、Sb和Te的富集以及石英、黄铁矿、毒砂及少量其他硫化物的沉淀和显微金(<5~30μm)的浸染状产出。矿石以浸染状、细脉浸染状构造为主,碳酸盐岩常遭受硅质交代。主要矿石矿物为硫化物和硫砷化物,最常见的是黄铁矿,此外还有雄黄、雌黄、辉锑矿、毒砂和辰砂等。次要矿石矿物见少量的铜、铅、锌、钨和钼等的硫化物,但这些次要矿物与金、砷、锑、汞等卡林型矿床的特征痕量元素并无一定的相关关系。脉石矿物有萤石、重晶石、方解石、白云石和粘土矿物。重晶石是常见的重要脉石矿物,但它与金矿化并无直接的成因联系,常常晚于金矿化而穿切金矿体,它的出现主要指示了金矿化系统与热卤水的活动有关。脉石英并不发育,它也与金矿化没有直接的成因关系。卡林型金矿床中的常见特征元素为砷、锑、汞、铊等,金矿化常与这些元素的高异常有一定的相关关系。Ag-As-Au-Hg-Sb地球化学异常标志与雄黄、雌黄、辰砂、辉锑矿等矿物的普遍发育有关,显示热液系统中硫配合物占有绝对优势。在有的矿区还出现有钨、碲、硒或银,它们也与金矿化有一定关系。Au/Ag比值变化范围较大,但是一般都>1。
卡林型金矿床中的自然金绝大多数粒度极细,呈微米级和次微米级,多为次显微不可见金(Hausen et al.,1968;Radtke,1985)。常见的金的赋存状态有:①晶隙金,产于硫化物或硅质物(如蛋白石、石英等)的晶体裂隙中;②间隙金,产于矿石矿物及脉石矿物的间隙内;③包裹体金,包裹于黄铁矿等硫化物的晶体内,有人认为是固溶体。在未氧化矿石中,除了上述3种赋存状态外,还有被碳质物所吸附或结合在一起。在氧化矿石中,金常以游离状态产出。研究表明(Bancroft,1982,1990;Renders et al.,1989),黄铁矿等硫化物的表面吸附是导致金在一些含杂质细粒硫化物表面以“不可见”金形式沉淀的有效途径之一,热液流体的pH值对金的吸附效率有主要影响。吸附在硫化物表面上的金是以Au+形式存在,没有被还原成自然金(Cardile et al.,1993)。
在卡林型金矿床中,碳酸盐岩分解,以脱钙为主,有时包括白云岩分解,是最广泛的特征性蚀变作用。该作用提高了岩石孔隙度和渗透性,因而增强了其后热水流体运移(Kuehn,1989;Bakken,1990)。含钙粉砂岩比纯碳酸盐岩的碳酸盐分解程度高,因为碎屑沉积岩的原始渗透性较高。相反,硅化作用在切穿碳酸盐岩的构造带附近最强烈,因为此处的水/岩比值较大。泥质蚀变主要限于形成高岭石、伊利石、蒙脱石和少量绢云母,绢云母取代了碎屑岩的硅酸盐碎屑。富铁主岩的硫化物化和流体的混合最易使二硫化金配合物失稳(Hofstra et al.,1991)。对于未氧化的矿石来说,其蚀变作用主要为硅化-似碧玉岩化、黄铁矿化、雄(雌)黄化、伊利石化、黄钾铁矾化和明矾石化。
许多研究者描述了一个相同而具特征性的蚀变模式(Christensen,1993;Teal et al.,1997)。不同的金矿床具有不完全相同的蚀变特点,但总体上说由远矿围岩到近矿围岩具有一定的蚀变分带性(图2-4):
图2-4 卡林型金矿床的围岩蚀变特征
1)新鲜的粉砂质灰岩:方解石+白云石+伊利石+石英+钾长石+黄铁矿;
2)弱至中等脱方解石化(白云石晕):白云石±方解石+石英+伊利石±高岭石+黄铁矿±自然金;
3)强脱方解石化:白云石+石英+伊利石±高岭石+黄铁矿±自然金;
4)脱碳酸盐化:石英+高岭石/地开石+黄铁矿±自然金。脱碳酸盐化作用在卡林型金矿的形成过程中起了重要作用。
四、成矿流体
流体包裹体研究显示,卡林型金矿床内存在3种类型的包裹体:①气液相包裹体(以液相为主),盐度为1%~17%;②液-气相包裹体(以气相为主),盐度小于1%,均一温度变化较大;③三相包裹体。Arehart(1996)认为卡林型金矿床形成过程中存在有两种流体事件。一是与晚古生代或早中生代期间油气生成有关,而与金矿化事件无关的高盐度流体,包裹体均一温度为155±20℃;另一是与金矿化有关的流体事件,其均一温度为215±30℃,从成分来看,存在富含气体的中等盐度流体和贫气体的低盐度流体。从稳定同位素来看,卡林型金矿床硫同位素变化范围较大,其中,黄铁矿硫同位素存在明显的分带现象。与金矿化有关的黄铁矿硫同位素δ34S值域为+15~+25。大多数矿床的氢同位素值域为-140~-170,表明卡林型金矿床形成过程中大气水起着非常重要的作用。Arehart(1996)提出卡林地区的金矿床是两种不同流体在中等地壳深度上混合而形成的。大气流体穿过古生代和前寒武纪基底进行物质循环,并可能从中获得Au和S。随着大气流体在源岩内流动,在高温下与岩石交换氧,结果使流体的δ18O升高,同时有不同来源的CO2加入,从而导致流体所经过的地段碳酸盐发生溶解。稳定同位素资料表明,CO2不可能来自有机质,而是可能来自深部的变质流体,或者是与火成侵入体相伴形成的矽卡岩。
在卡林型金矿床中,围岩蚀变与成矿物质的搬运、沉淀离不开流体的作用,实际上导致围岩渗透性提高的角砾岩化作用也离不开流体的作用。研究表明,内华达北部卡林型矿床是由低盐度(<8%)、含CO2(10mol%)和H2S的流体,H2S的富集有助于硫化作用和含金黄铁矿沉淀。富含成矿物质的流体在180~250℃、2.5~6.5km深的环境下沉淀而形成金矿床(Kuehn,1989;Hofstra et al.,1991)。至于成矿流体的成因究竟是否全部来自大气水(Ilchik et al.,1997),还是含有深层地壳变质流体或岩浆流体成分(Hofsta et al.,1991),还缺乏统一认识。但越来越多的研究者相信成矿流体是高度演化的大气水与岩浆水的混合流体。
流体作用在卡林型金矿中表现在以下几个方面:①碳酸盐的溶解作用。在卡林型金矿带,沿高角度构造通道和有利层位出现的酸性热液流体引起了成矿前的脱方解石化、岩石致密程度的降低、孔隙度和渗透性的增强。首先是方解石(尤其是高角度流体通道及其附近围岩中的方解石)的溶解,然后是方解石与白云石一起溶解。②硅酸盐的泥化。泥化蚀变与脱方解石化相伴随,在粉砂质灰岩或钙硅质角岩容矿的矿床中特别发育。碎屑粘土和钾长石蚀变为蒙脱石、高岭石、伊利石和少量绢云母。③硅化。硅化与金矿化的关系清楚,硅化强的部位矿化也强。在Meikle矿床至少有5期硅化:Ⅰ.早成矿前期与侏罗纪侵入岩相伴的变质石英脉;Ⅱ.晚成矿前期与早期脱方解石化相伴的硅质交代;Ⅲ.主成矿期硅化,石英脉充填,伴随有细粒黄铁矿的沉淀;Ⅳ.成矿后的玉髓杏仁充填和膜化;Ⅴ.最后期出现在Vinin组中的分带石英。在某些金矿床中还出现早期硅化和贱金属的沉淀。
五、与矿化有关的岩浆岩
虽然卡林型金矿床的含矿围岩通常为古生界沉积岩层,但金矿化在空间上毫无例外的与中-酸性中、小侵入体,以及次火山岩或火山岩的分布有关。越来越多的矿床和同位素地质证据指示了金的成矿作用与这些岩浆活动存在成因上的联系(Ressel et al.,2006)。这些岩浆活动都晚于古生界含矿围岩的成岩时代,从侏罗纪、白垩纪到第三纪都有发育(Bray,2007)。例如在Cortez金矿区,发育有侏罗纪的黑云二长岩岩株、白垩纪的正长岩岩颈和渐新统的流纹岩。卡林型金矿床的成矿作用固然与岩浆活动有关,但越来越多的研究表明成矿物质主要来自围岩,岩浆活动主要为提供成矿作用所需的热和驱动力。当然,在一些局部并不排除岩浆活动与金矿化直接相关。
六、成岩成矿时代
美国内华达州卡林型金矿床的成矿绝对时间从最初发现至今,一直争论不休。然而,大量现代同位素定年研究清楚地表明这些金矿床形成于43~34Ma期间(Groff et al.,1997;Hofstra et al.,1999;Cline,2001),即第三纪后期。Radtke早在1985年就提出卡林金矿床是在第三纪时期,由高角度断裂活动、火成岩活动和热液活动相互配合而形成的。对硫砷铊汞矿所做的Rb-Sr等时线年龄指示,Getchell金矿床形成于39.5Ma,Rodeo金矿床形成于39.8Ma。另外,矿化的始新世岩脉、成矿后的火山岩和表生的明矾石等也间接的限定了成矿时代。
E. 成矿地质条件主要包括哪些
zhyzhy2007的回答,是高度概括的。但太笼统,且不全面。可以稍微具体地回答如下:版
一、内生成矿条件权
1、岩浆岩条件--岩性(超基性、基性、中性、酸性、碱性)具有成矿的专属性,不同的岩性,往往有自己独特的成矿系统。考察成矿条件时,往往较多地先考察岩浆岩条件。
2、构造条件--在不同的大地构造区,有自己独有的成矿特性。如在造山带,是以内生的有色金属、贵金属、稀有稀土金属成矿为主的。而金刚石矿在稳定的板内成矿区边缘成矿。
3、变质条件--是对变质矿床有主要控制作用的。如石墨矿床、一些玉石矿床(缅甸玉、岫玉等)是变质作用矿床。接触变质作用成矿,是极其重要的变质条件。据不完全统计,在接触带形成的矿床中,涉及的矿种是自然界元素的80%以上。
二、外生成矿条件
1、地层、岩相、古地理条件--沉积矿床形成的条件。如宁乡式铁矿是典型的稳定区浅海相的矿床。煤矿是海(湖)陆交互相潮湿气候条件下的沉积矿床。
2、风化矿床--在风化作用条件下能形成很多种外生矿床,如砂锡、砂金、南方的铝土矿床、红土型金矿、峰丛洼地中的锰矿床等。
3、化学、生物矿床,如钾盐矿床、鸟粪磷矿床等。
F. 成矿地质特征与时空结构
江西相山铀矿田是我国目前最大最富的火山岩型铀矿田,在300余平方千米的矿田范围内共发现铀矿床20余个(见图1.1)。这些矿床虽然成矿特征和成矿类型各不相同,但它们相互联系,具有统一的时空演化系列。
3.4.1 成矿地质特征
3.4.1.1 含矿岩性
碎斑熔岩、花岗斑岩、流纹英安斑岩是相山火山-侵入杂岩的主体,分布面积261km2,占杂岩体面积的82%,其中碎斑熔岩的厚度最大,大于2000m。其他岩层或岩石,或分布在杂岩体外缘,或规模小,总面积仅为杂岩体的18%。
含矿岩石与火山-侵入杂岩体各岩层(体)规模大小有一定关系,主要含矿岩石有碎斑熔岩、花岗斑岩、流纹英安斑岩、基底变质岩、火山碎屑岩、砂岩、隐爆角砾岩等,碎斑熔岩中的铀矿储量约为相山矿田铀矿总储量的41%,其他各含矿岩石的含矿量所占百分比见表3.3。各矿床往往具有多种含矿岩性,因此认为相山矿田铀矿化对岩性的选择性不大。
表3.3 不同岩性含矿量统计表
3.4.1.2 矿体形态、规模
矿田内绝大多数矿体受断裂或裂隙控制,矿体多呈脉状或群脉状,产状较陡;产于隐爆角砾岩中的矿体受隐爆角砾岩筒的形态控制,矿体呈似柱状。
矿脉一般平行排列,或侧列。单脉规模较小,通常长20~50m,宽度与长度相近,厚度一般1m左右,呈薄板状。单裂隙控制的矿脉经常因厚度太薄而不能构成工业矿体,但当裂隙密集发育构成裂隙带或破碎带时,则可控制富大矿体,如邹家山矿床4号带C-502号矿体。近年来在邹家山矿床深部发现的缓产状富大矿体就是受裂隙密集带控制的。
受断裂破碎带控制的矿体规模较大,如赋存在邹石断裂带中的邹家山矿床3号带内的C2-302号矿体,走向长359m,倾向延伸145m,平均厚度2.61m,平均品位0.305%。
3.4.1.3 矿石特征
矿石矿物有含钍沥青铀矿、沥青铀矿、钛铀矿、铀钍矿、铀石、钍石、磷钍矿、含U胶磷矿、含U锐钛矿、赤铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、黄铜矿等,脉石矿物有钠长石、磷灰石、绿泥石、方解石、白云石、萤石、水云母、微晶石英等。
铀主要以独立矿物形式存在,也有以类质同像形式,或含于铀钍石等矿物中,或吸附于水云母、萤石、绿泥石等矿物的表面或空隙中。
矿石化学成分表现在,与围岩相比,SiO2含量大大减少,CaO、P2O5含量有较大的增高。这与矿石强烈磷灰石化、碳酸盐化、萤石化相关。但不同的矿石类型,其化学成分的变化也不相同。
3.4.2 围岩蚀变特征
相山矿田热液蚀变主要有钠长石化、磷灰石化、绿泥石化、碳酸盐化、萤石化、水云母化、硅化。
钠长石化为矿前蚀变类型,主要交代岩石中的斜长石、石英、黑云母等矿物,斜长石脱Ca转变为钠长石的化学反应式可表示为
相山铀矿田多源地学信息示范应用
石英被钠长石取代的化学反应式为
相山铀矿田多源地学信息示范应用
黑云母蚀变为钠长石分两步进行:
相山铀矿田多源地学信息示范应用
钠长石化的重要意义除导致成矿溶液的组分和性质发生变化外,还导致遭受钠长石化的岩石的有效孔隙度大幅度增加,从而为其后的成矿热液的运移准备了大量相互可沟通的孔隙空间(张学权等,1980)。
磷灰石化主要分布在钠长石化岩石的核部,磷灰石交代、充填于钠长石化岩石的裂隙中,或呈角砾岩的胶结物的形式产出。早期的磷灰石晶体较细小,甚至呈胶状,粒径为0.0015~0.005mm;晚期磷灰石多为六方柱状的粗大晶体,柱长一般0.15~0.5mm,直径0.02~0.4mm,伴生方解石、绿泥石等蚀变矿物。
碳酸盐化主要形成脉状、浸染状、不规则状的方解石,局部见白云石、含锰方解石。从早至晚,方解石颜色由红变白,粒度由细到粗,质底由不纯到纯,并见方解脉穿插磷灰石脉的现象。
绿泥石化的绿泥石成分变化较大,有鲕绿泥石、淡斜绿泥石、蠕绿泥石、鳞绿泥石等,产出形态为浸染状或脉状,其中鳞绿泥石多为鳞片状集合体和致密块状;脉状绿泥石多为稍晚热液作用的产物。
早期萤石化表现为长石、黑云母、绿泥石、方解石等矿物被萤石交代而呈浸染状、团块状;晚期萤石化为充填型萤石脉体,常与水云母伴生并含少量磷灰石。
水云母化主要交代斜长石斑晶。水云母化强烈时,岩石中的钾长石、黑云母、绿泥石、石英均被水云母化。水云母的结晶形态有碎片状、长板条状和过渡型。水云母和萤石常伴生,晚期的水云母往往呈黄色脉体。
硅化基本上为矿后期较低温热液活动的产物,主要表现是脉状或梳状石英的充填,见微晶石英脉切断晚期矿脉的现象。在矿田西北缘形成了具一定规模的NE向硅化带,硅化带两侧岩石蚀变弱,矿物成分简单,硅化岩石未形成工业矿体,仅发现一些规模不大的放射性异常。
3.4.3 成矿类型
相山矿田属脉型铀矿(核工业270研究所等,1988),矿化对围岩选择性不大,矿体主要受断裂、裂隙控制,与矿化有关的热液蚀变明显,蚀变矿物组合具有重要的成矿作用示踪意义。因此,笔者主要根据热液活动和热液蚀变矿物组合特点进行成矿类型的划分。
按蚀变矿物的组成特点,可划分以下矿石类型,即U-磷灰石型、U-绿泥石型、U-碳酸盐型、U-萤石型和U-水云母型。各类型矿石的矿物组成特点见表3.4。
U-磷灰石型、U-绿泥石型和U-碳酸盐型一般认为是碱性热液作用的产物,统称碱交代类型,而U-萤石型和U-水云母型是酸性热液作用的产物,称萤石-水云母型。
表3.4 相山铀矿田矿石类型一览表
单纯的碱交代型铀矿并不多,只有云际628矿床比较典型,许多矿床既有碱交代型的铀矿,也有萤石-水云母型的铀矿。因此,本书所指的萤石-水云母型铀矿类型实际上是复合类型的铀矿或以萤石-水云母型铀矿为主的铀矿类型。
3.4.4 成矿流体系统及其演化
成矿流体性质及其演化前人已做了较多的研究工作,据苏守田等(1980)、张学权等(1980)研究成果,碱交代型铀矿形成之前的钠长石化的形成温度为300~330℃,萤石-水云母型铀矿化最晚阶段的浅紫、浅绿色萤石形成温度为122~86℃,矿后硅化期的形成温度可能更低些。
反映成矿流体组分的矿物气液包裹体研究也积累了一些分析测试数据(表3.5),从表3.5可知,钠长石化的热液呈碱性,pH=9.36~9.55,而方解石化、萤石化阶段的热液的碱度已具降低趋势,估计矿后硅化期的热液的碱度更低、酸度更高。
通过表3.5而计算的包裹体中各组分所占全部组分的百分含量显示,从矿前的钠长石化阶段到成矿期的方解石化、萤石化阶段,溶液中阳离子均是以Ca2+为主,阴离子以HCO-3或SO2-4为主,Na+含量明显降低,Ca2+含量到萤石化阶段降低明显,K+、Mg2+含量变化规律性不大,F-含量呈增高趋势,Cl-、HCO-3呈降低趋势,而SO2-4含量到萤石化阶段明显增高。遗憾的是,包裹体分析数据有限,且缺乏成矿期最晚阶段萤石和矿后期硅化形成的微晶石英的包裹体分析数据。因此,下面对成矿热液演化的分析,除根据包裹体成分或性质之外,还结合了矿石物质组分特点,因此带有较多推断的成分。
表3.5 相山矿田蚀变矿物气液包裹体主要成分
源于较深部的高化学能量的热流体,初始性质呈碱性,温度大于300℃,阳离子主要是Ca2+、Na+,而阴离子则包括CO32-、PO3-4、SO2-4、SiO4-4、F-等,当其与围岩发生反应时,围岩中碱性较弱的阳离子如Ca2+、Mg2+、Fe2+以及部分K+被置换出来进入流体,造成岩石的强钠长石化和溶液组分的不断变化;随着Na+的大量消耗,溶液的pH降低了,并逐渐向弱碱性至中性演化,U不断富集并开始沉淀,Ca2+与溶液中的PO3-4结合生成磷灰石,当PO3-4消耗完之后,多余的Ca2+又与溶液中的CO32-化合生成方解石,Mg2+、Fe2+与溶液中的SiO4-4结合生成绿泥石。随着溶液中的SiO4-4、CO32-、PO3-4的不断消耗,溶液向弱酸性至酸性演化,溶液中的强酸性组分SO2-4、F-等逐渐增多,其中S2-增多到一定程度时,则与溶液中的Fe2+及其他金属离子结合生成黄铁矿等金属硫化物,这种偏酸性的溶液或沿裂隙充填交代早先形成的碱交代岩或矿体,或沿裂隙继续运移,并与围岩发生化学反应,如长石的分解,生成大量水云母或萤石,并与少量磷结合形成磷灰石。此时,溶液中除Si之外的阴离子或阳离子逐渐消耗殆尽,溶液向富Si的酸性溶液转化,最后形成矿后期的硅化带。
3.4.5 成矿的时空结构
3.4.5.1 成矿时代
相山铀矿的形成年龄,早在1976年核工业北京地质研究院就开始进行了研究,结果是,碱交代型铀矿化年龄为128~115Ma,铀铅等时线年龄为119Ma,萤石-水云母型铀矿化年龄为104~98Ma,铀铅等时线年龄为99Ma,结合相山矿田的两大铀矿类型特点,把相山铀矿的形成时代划分为两期,即早期约120Ma,晚期约100Ma。这种划分方案一直沿用至今(杜乐天,2001;邱爱金等,2002)。
但是,我们知道,相山铀矿的两大铀矿类型是根据矿石组成及热液活动特点而划分的,两者是相互过渡的,一个矿床内两大类型铀矿往往同时存在,实际上两大铀矿类型是一期热液作用的结果,只不过成矿热液经历了一个长期而相对连续的演化过程,从成矿开始到结束,有数十百万年的时差。从历年发表的测年数据表(表3.6)我们可以看到,进一步划分成矿期次难度较大。因此笔者主张,相山铀成矿是一个相对连续的过程,下限143Ma,上限89Ma。
表3.6 相山矿田部分矿床矿石同位素年龄表
3.4.5.2 空间分布
在平面上:
(1)矿床密集分布在矿田北部和西部,东部只有1个矿床,而相山中部和南部至今尚未落实矿床,仅稀疏分布一些小矿点。
(2)矿田东部、南部花岗斑岩规模或露头面积较大,而北部花岗斑岩规模次之,西部岩体露头规模最小,只有零星的花岗斑岩出露。这种地表岩体规模变小而矿床密度渐大具有对应关系。
(3)碱交代型铀矿主要分布在相山矿田的东部或北部东段,云际628矿床是典型的碱交代类型铀矿,矿石类型以U-磷灰石型为主,U-碳酸盐型和U-绿泥石型为次;萤石-水云母型矿化则在矿田西部和北部西段较发育。
(4)矿田东部或北部东段,往往是单铀型铀矿,矿石中Th/U值一般为0.01~0.08,矿田西部或北部西段则大多为铀钍复合型矿化,Th/U值均大于0.2,大体以邹家山6122矿床为中心,钍的富集程度最高,向北、向西、向南,含钍量都有降低的趋势(陈肇博等,1980)。
在垂向上:
(1)碱交代型铀矿常位于萤石-水云母型铀矿之下,邹家山6122矿床具有典型的矿化蚀变分带规律,从上至下,Fe2O3、FeO、MgO、P2O5含量明显增加,磷灰石化、绿泥石、方解石化逐渐增强(范洪海,2001)。
(2)矿化垂幅一般在200~300m,有时达1000多米,以火山岩为主要含矿围岩的矿床的矿化垂幅大于以浅成-超浅成侵入岩为主要含矿围岩的矿化垂幅。各个矿床在地表均有一定程度的矿化显示,全盲矿床很少。
(3)储量在垂向上大致呈正态分布,每个矿床在垂向上都有一个矿化中心,自中心向上或向下矿化逐渐减弱,各矿床的矿化富集中心标高不尽相同。
(4)矿田西部矿床存在两种侧伏现象,一种是铀矿的富集部位沿主断裂走向向深部侧伏,另一种是次级构造控制的矿化向主断裂方向侧伏。
3.4.5.3 时空演化
相山矿田铀矿化在时间上由早到晚在空间上由东到西或由下往上具有完整统一的演化序列或成矿流体演化系统。其演化序列见表3.7。
表3.7 相山矿田成矿时空演化序列
G. 成矿地质特征
1.地质环境
(1)区域地质背景
和低硫浅成热液型金矿相似,产于火山弧(如台湾金瓜石金矿)和大陆活化带的坳陷与隆起区的过渡地带(如福建紫金山金铜矿床)。
(2)火山地质背景
上叠式火山断陷盆地。基底岩石可以为古老的变质岩系也可以是海相沉积岩系。
(3)时差类型
成岩成矿时差类型属同步型,成岩与成矿的时差比低硫浅成热液型金矿要小,在同位素年龄保证准确测定的前提下,其时差一般<0.5Ma。紫金山金矿区成岩成矿时代均为燕山期,金瓜石金矿两者均为第四纪。
(4)岩石组合
容矿岩石比较一致,为钙碱性或碱钙性的流纹质、流纹英安质和石英粗安质火山岩、石英安山岩以及相应的次火山岩。其中流纹英安岩和石英安山岩是最主要的容矿围岩。产于岛弧内的金矿的容矿围岩为钙碱性,产于大陆活化带内的火山岩则为碱钙性。在其深部,往往有石英二长质或花岗闪长质次火山岩或超浅成侵入体,它们与火山岩同源。
(5)火成岩相条件
陆内喷出相、侵出相和火山通道相。容矿的热源直接与斑岩体有关。
2.矿床地质特征
(1)控矿条件
火山中心系统、火山穹丘系统以及相关的断裂-裂隙系统,即矿床主要产于与破火山口及火山穹丘有关的放射状、环状断裂-裂隙系统中。
(2)工业类型
硅质岩型、石英脉型和热液角砾岩型。
(3)矿物组合
其矿物组合有其特征的矿物,即硫砷铜矿+黄铁矿±铜蓝组合以及一种高级泥质蚀变矿物组合,后者包括大量的深成明矾石和数量较多的高岭石,无冰长石和绿泥石或很少见。锰矿物稀少,有的矿床含有大量的碳酸盐,如方解石和菱锰矿等。重晶石在某些金矿中也是常见的矿物。另外还有其他大量的铜矿物(如蓝辉铜矿、黄铜矿和斑铜矿等)和粘土矿物(蒙托石、迪开石等)。金银矿物主要呈银金矿、自然金产出,与硫化物以及硫盐类矿物共生。在空间上,金矿脉均赋存在铜矿脉之上,位于古潜水面之上,而铜矿体则位于古潜水面之下。由地表往深部,往往有这样的变化规律:无矿带-低品位金矿带-富金矿带-含铜金矿带-含金铜矿带。在某些矿区可见金矿脉切穿铜矿脉。一般而言,金矿规模相对较小,而深部铜矿的规模较大。黄铁矿的晶形和化学成分在垂直方向往往呈有规律的变化:在矿体顶部呈立方体晶形,往下变为五角十二面体,再往深部变为八面体;位于顶部的黄铁矿具有较高含量的Ag、As、Au、Ba等,底部的黄铁矿则有高的Cu含量,反映了化学元素在空间上的变化。
(4)蚀变及其分带
此类金矿的蚀变种类及其分带较为相似。高级泥化蚀变通常与矿石伴生。高级泥化蚀变组合的明矾石、高岭石和其他矿物靠近矿脉产出,常常与硅化共存。在离矿脉较远的部位,围绕高级泥化蚀变的是有时与绢云母蚀变相互混合的泥化蚀变。泥化蚀变带本身常有矿物分带,靠近矿脉为高岭石,再向外是蒙脱石,最外部的蚀变带为青磐岩蚀变。在垂直方向,由下往上依次为硅化(黄铁矿化)-明矾石化-粘土化,呈带状分布,其中顶部为硅帽。金矿与硅化有关,而铜矿则与石英-明矾石相伴。
(5)地表氧化带特征
褐黄色褐铁矿、黄钾铁矾、针铁矿、含高岭土的白色泥化作用、细粒白色明矾石脉、赤铁矿。紫金山金矿是经过氧化次生富集作用的产物。
3.矿床地球化学
(1)成矿温度
成矿温度范围往往较宽,140~420℃,Au沉淀主要发生在200~300℃,300℃以上温度为铜矿化温度,晚期阶段贫金属的流体一般在140~200℃之间沉淀出脉石矿物。从深部往浅部,成矿温度降低。
(2)盐度
盐度比低硫型高,在矿化过程中变化范围较大,w(NaCl,eq.)为1%~22%,但一般低于10%,多数集中在4%~8%,在沸腾时含盐度可高达15%~20%以上。
(3)深度
金矿定位深度<1000m,一般为近地表。铜矿定位深度可达1000m以上。
(4)其他物理化学条件
低pH值〈3.5〉、高硫逸度、高氧逸度。
(5)流体成分
阳离子以 K+和 Na+为主,其他少量;阴离子以
(4)矿物组合
以出现硫砷铜矿+黄铁矿+铜蓝的脉状矿物组合为特征,没有冰长石和绿泥石;金主要呈自然金和银金矿产出,与硫化物类和硫盐类共生,5个矿床中有3个矿床有辉铋矿。紫金山矿床均具上述特征,但无辉铋矿的产出。
(5)金属比值
w(Ag)/w(Au)比值不稳定(2~10),但Cu占贱金属产量的大部分;紫金山和金瓜石矿床均为上Au、下Cu,Cu在贱金属中占绝对优势。
(6)围岩蚀变
该类型的一个重要特征是矿体与高级泥岩化伴生。通常与明矾石伴生的高岭石产在近矿脉处,并与硅共生。远离矿脉,泥岩化(有时混有绢云母化)环绕着高级泥岩化带,并且泥岩化带通常具矿物分带,靠近矿脉为高岭石,远离矿脉为蒙脱石,最外侧为青磐岩化带。紫金山矿床也具有类似的特征,由矿床向外依次为:硅化岩→石英—明矾石带→石英—迪开石带→石英绢云母带。
(7)热力史
成矿温度为200~300℃,各个矿床的盐度变化范围较大,w(NaCl,eq.)为1%~24%;紫金山矿床金矿化温度为130~300℃;盐度为0~21.6%,大多数集中在4%~8%。
(8)古深度
形成深度一般为300~600m,但个别可达1200m;紫金山矿床的成矿时的深度为300~1000m,而金瓜石矿床的形成深度则达1200m。
(9)流体的来源
主要为大气降水,岩浆组分亦可能较重要;紫金山矿床的H、O同位素研究表明,主要有大气降水,并有少量岩浆水的混入。
(10)硫和铅的来源
国外三个金矿的硫同位素(-7%~+3%)表明,S来自于岩浆;Pb同位素则表明了方铅矿与火山围岩的同位素特征非常近似,表明Pb主要来自于围岩或有关的岩浆流体。紫金山和金瓜石矿床的S和Pb同位素特征也同样反映了这一特点。
通过以上矿床特征的对比不难发现,紫金山和金瓜石矿床和国外的典型矿床的特征基本相似,对它的研究可以为进一步研究该类矿床提供宝贵的地质资料。
H. 主要成矿地质特征
本带与成矿作用直接相关的地层包括确哈拉群(T3Q)、接奴群(J2—3j)、拉贡塘组(J2—3l)、则弄群(K1Z)、去申拉组(K1)捷嘎组(K1jg)、郎山组(K1l)、多尼组(K1d)、狮泉河—永珠蛇绿混杂带中的构造岩块等。岩性为碳酸盐岩、细粒碎屑岩和火山岩夹层。
本带表现为近东西向展布的白垩纪大型花岗岩岩基和同时代的火山—沉积建造。在本带西段的狮泉河—昂龙岗日(革吉)岩浆弧中,岩浆活动包括白垩纪花岗岩、花岗斑岩类侵入和早白垩世则弄群火山岩(多爱组、托称组和郎久组)。花岗岩体的围岩主要为则弄群火山岩和捷嘎组灰岩、碎屑岩。据嘎拉勒和嘎尔穷矿床观察,矿化主要形成于白垩纪花岗岩、花岗斑岩与围岩的接触带中,形成矽卡岩型矿体,同时斑岩体中也存在铜金矿化。成矿时代早白垩世,曲晓明(2006)在嘎尔穷含矿斑岩中测得SHRIMPU—Pb年龄为112Ma±2.3Ma。
在本带东段的班戈—崩错岩浆弧中,花岗岩体总体呈NW—SE向展布。早白垩世岩性为细粒黑云角闪石英闪长岩、中细粒角闪黑云英云闪长岩、细粒角闪黑云花岗闪长岩、中粒黑云花岗闪长岩,晚白垩世包括细粒角闪黑云二长花岗岩、中粒黑云二长花岗岩、粗中粒似斑状黑云二长花岗岩,始新世岩体为中—细粒二云二长花岗岩、中粒黑云正长花岗岩和浅成、超浅成的流纹斑岩。岩体围岩侵入的主要地层为拉贡塘组、接奴群、多尼组、日拉组,查果罗玛组、永珠组、郎山组等,围岩受热接触变质形成角岩化、大理岩化等。该带白垩纪火山岩包括达过火山岩、去申拉组和多尼组中的火山—沉积建造等,成矿类型以接触交代型和火山热液型(达过火山岩)铜、金矿为主,成矿时代为白垩纪。
I. 主要成矿带基本地质特征
1.别珍套-汗吉尕铜多金属成矿带
别珍套-汗吉尕铜多金属成矿带北起艾比湖-巴音沟南缘断裂,南至科古琴山,大地构造单元为早、中石炭世岛弧带(图3-1),与铜多金属成矿作用有关的地层主要为中元古界浅变质碳酸盐岩和硅质岩、泥盆系火山碎屑岩和熔岩等,侵入岩为海西中晚期中酸性侵入岩,这些岩石含铜丰度值远远高于地壳铜克拉克值,为铜矿床的矿源层(王永新,1994;丁乾俊等,1990)。成矿作用明显与中酸性岩浆的侵入活动有关,主要形成斑岩型和矽卡岩型的铜多金属矿床。铜多金属矿床分布明显受东西向区域性构造控制,从西到东有喇嘛苏斑岩-矽卡岩型铜矿、喇嘛萨依矽卡岩型铜矿和达巴特斑岩型铜钼矿等。
2.博罗科洛山南坡吐拉苏金多金属成矿带
博罗科洛山南坡吐拉苏金多金属成矿带位于吐拉苏火山盆地,大地构造单元为早、中石炭世弧后盆地(图3-1)。北西西向的区域性断裂控制着弧后盆地断陷区多个火山盆地的展布。出露的地层主要为下石炭统大哈拉军山组火山碎屑岩、火山熔岩,下石炭统阿恰勒河组碎屑岩,第四系沉积物。侵入岩主要为海西中期花岗岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和二长斑岩。金矿床的赋矿围岩多数为下石炭统大哈拉军山组火山岩,少数为浅成的二长斑岩。近东西向的区域性断裂、南北向断裂和火山机构控制着金矿体的分布。金矿床主要成因类型为浅成低温热液型,又可分为高硫型和低硫型,前者以京希布拉克、伊尔曼德、塔吾尔别克和阿庇因迪金矿为代表,后者以阿希金矿为代表,这些金矿床构成一个醒目的以阿希金矿为中心、与火山岩有关的金成矿带(图3-1)。
3.阿吾拉勒铜银多金属成矿带
阿吾拉勒铜银多金属成矿带位于伊犁盆地的阿吾拉勒山地区,大地构造单元为伊犁石炭-二叠纪裂谷带(图3-1)。出露的地层主要为下二叠统陆相中基性火山岩、上二叠统砂砾岩和第四系沉积物。侵入岩主要为海西晚期浅成的花岗斑岩、流纹斑岩、石英钠长斑岩、闪长玢岩和辉绿玢岩等,其K-Ar同位素年龄为239~285Ma(莫江平等,1996)。伊犁盆地北缘近东西向区域性断裂控制着火山岩和浅成斑岩体的展布。铜银矿床的赋矿围岩多数为下二叠统陆相中基性火山岩,少数为浅成斑岩体。铜矿床主要有两种成因类型,即与二叠纪陆相火山岩有关的火山热液型铜矿和与海西晚期浅成侵入岩体有关的斑岩型铜矿,前者以穷布拉克、克斯布拉克和克孜勒克藏南铜矿为代表,后者以群吉萨依和109铜矿为代表。