西天山東光金銅礦成因分析

高 升，地里夏提·買買提，顏松林，高志斌，王 芬

（新疆大學地質與礦業工程學院，新疆烏魯木齊830047）

西天山東光金銅礦成因分析

高 升*，地里夏提·買買提，顏松林，高志斌，王 芬

（新疆大學地質與礦業工程學院，新疆烏魯木齊830047）

伊犁東光金銅礦，位于西天山伊什基里克石炭—二疊紀裂谷帶,礦床產于下石炭統大哈拉軍山組火山巖中，直接賦礦巖石主要為凝灰巖、角礫凝灰巖和安山巖。礦體多呈脈狀產出，走向及傾向變化較大。主要礦石礦物為黃鐵礦和黃銅礦，金主要賦存于黃鐵礦中。礦石結構以半自形—他形粒狀結構、交代結構、膠狀—變膠狀結構為主，浸染狀和角礫狀構造發育。礦化蝕變較為發育，主要為孔雀石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、黃銅礦化、磁鐵礦化、褐鐵礦化和硅化。與阿希金礦在賦礦地層、礦體產狀、礦石結構構造以及礦石礦物組合等方面具有較為相似的特征，屬淺成低溫熱液型金銅礦床。

西天山；金銅礦；礦床成因；淺成低溫熱液

西天山的東光金銅礦系新近發現的礦床，有關礦床成因類型以及成礦機制等方面的研究極為薄弱，這極不利于在西天山地區開展相關礦床的找礦工作。本論文對東光金銅礦床的基礎地質特征、礦石結構構造以及礦物組合等方面進行研究，探討其成因屬性，以期為西天山地區金銅礦床找礦勘查提供有益資料。

1 區域地質背景

東光金銅礦構造上處于伊犁微板塊伊什基里克石炭—二疊紀裂谷帶（圖1）。

圖1 大地構造位置圖

該裂谷帶是早古生代褶皺基底上發展起來的火山—沉積盆地，呈東西走向的狹長條帶狀，是西天山地區重要的多金屬成礦帶。伊什基里克裂谷帶出露地層由老到新依次為下石炭統大哈拉軍山組、阿克沙克組，中二疊統哈米斯特組、塔姆其薩依組、曉山薩依組，中侏羅統西山窯組、第四系中更新統烏蘇群、上更新統黃土層、全新統沖洪積層等。構造形跡主要為脆性斷裂構造和褶皺構造。斷裂構造主要為近東西向和北東向，具多期活動特征。褶皺構造主要分布在石炭系和二疊系地層中，軸向北東東或北東向，受斷裂構造影響，多數地質體呈東西向—北東向展布，區域巖漿巖中火山巖主要發生在早石炭世早期、中二疊世中期；侵入巖主要發生在早石炭世中期、晚石炭晚期、中二疊世早期、中二疊世晚期和晚三疊世。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區出露地層為下石炭統大哈拉軍山組第二巖性段及少量全新統第四系沖洪積、殘坡積層。大哈拉軍山組第二段為一套陸緣裂谷陸相—島弧相中—中酸—酸性火山熔巖及其火山碎屑巖建造，上部夾淺海相正常沉積碎屑巖及灰巖透鏡體。該段主要巖性有安山質火山集塊巖、安山巖、英安巖、流紋質含角礫巖屑、晶屑、漿屑熔結凝灰巖、英安質巖屑、晶屑凝灰巖、安山質晶屑凝灰巖、流紋巖、次流紋巖等。容礦巖石主要為蝕變巖，其原巖以凝灰巖、角礫凝灰巖、安山巖為主，局部為流紋巖和英安巖。

2.2 構造

礦區處于察布查爾大坂復褶皺的北翼，褶皺不發育，地層產狀不明顯，總體表現為向北、北北西、北西傾的單斜構造，傾角28°～45°。北西向斷裂，為礦區最早的一組斷裂，延伸300～600m，被北東東向和北北東向的斷裂錯位。北東東向斷裂可能為西北向派生斷裂，延伸1000～2000m。斷裂在早石炭世、晚石炭世末、和晚三疊世末皆發生左行張扭性活動，而在早石炭世末和中二疊世末發生了右行壓扭性活動。斷裂出露附近巖石破碎，多具綠泥石化、褐鐵礦化、硅化，局部充填石英脈，是本礦區的控礦、導礦構造。北北東向斷裂，為礦區較晚的一組斷裂，具多期活動性質，規模較大，走向約20°，斷層兩側巖石破碎。

2.3 巖漿巖

礦區巖漿巖不發育，僅在東光金銅礦區外圍西南角出露兩個巖枝狀晚石炭世石英二長斑巖小侵入體。石英二長斑巖：呈肉紅色，巖石具斑狀結構、塊狀構造，其斑晶成分鉀長石呈不規則狀，具卡氏雙晶、泥化，含量占（5%）；斜長石呈半自形板柱狀，具聚片雙晶、絹云母化，含量占（7%）；石英呈它形粒狀，含量占（2%），黑云母呈片狀，含量占（2%），基質成分由微粒狀的長英礦物組成，其中鉀長石和斜長石的含量相近，石英約占15%，副礦物為磁鐵礦、鋯石、磷灰石少量，基質占84%。

2.4 蝕變帶特征

礦區蝕變較為發育，局部地段十分強烈。東光金銅礦區圈出的10條礦化蝕變帶，其中：

SP1、SP2蝕變帶：位于礦區北部，走向約65°～70°。帶內蝕變主要為褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、硅化等，巖性為安山巖。

SP3、SP4、SP5、SP6蝕變帶：位于礦區北東部，走向約40°～50°。帶內蝕變主要為褐鐵礦化、硅化，巖性為英安巖或安山巖。

SP7、SP8蝕變帶：位于礦區中部，走向約70°～75°。帶內蝕變主要為孔雀石化、褐鐵礦化、硅化等，該礦化蝕變多沿石英脈發育，圍巖為凝灰巖，安山巖、火山角礫巖等。

SP9、SP10蝕變帶：位于礦區南東部，走向約50°。帶內蝕變主要為孔雀石化、硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化及黃銅礦化等，礦化蝕變主要分布于石英脈及其周圍。巖性為英安巖、安山巖。

2.5 礦體地質特征

目前已圈定礦體8條，其中L1、L2、L3、L7為銅礦體，L4、L5、L6為金礦體，L8號為銅金礦體，規模最大。一般礦體與圍巖并無明顯的界線，大多肉眼難以區分，只能靠化學分析結果來確定。L8號礦體：長138m，厚0.99～4.76m，走向70°，銅品位0.5%～1.62%，平均1.09%；金品位1.06～401g/t，平均品位3.14g/t。礦化蝕變為孔雀石化、黃銅礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、磁鐵礦化、輝銻礦化、硅化、高嶺土化、弱綠泥石化等，礦體中石英脈發育。巖性有凝灰質火山角礫巖、安山巖、英安巖。

2.6 礦石礦物組成

東光金礦礦石按自然類型可分為氧化礦石和原生礦石2類(見圖2)。

氧化礦石：地表礦石由于強烈風化形成灰白—黃褐色碎裂狀、土狀氧化礦石，黃鐵礦幾乎全部或大部分氧化成褐鐵礦，黃銅礦也幾乎全部氧化成孔雀石、銅藍，屬強氧化礦石。金屬礦物主要有褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、孔雀石、銅蘭、輝銻礦、自然金等；脈石礦物有石英、長石、絹云母、綠泥石、綠簾石、方解石、葉臘石、高嶺石、重晶石等。原生礦石：原生礦石為區內主要礦石，金屬礦物主要有黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦等；脈石礦物有石英、長石、綠簾石、方解石、重晶石等。

根據礦石物質組分、結構構造等可分為破碎蝕變巖型和石英脈型2類。

破碎蝕變巖型礦石：礦區主要的礦石類型，占礦石總量的90%以上。構造控礦特征明顯，礦體上下盤界線以破碎帶內的斷裂面區分。破碎蝕變巖呈角礫狀，角礫成份多為凝灰巖、角礫凝灰巖、安山巖，經多次破碎后泥質、鐵質、硅質重膠結，常發育黃鐵礦或黃銅礦微細脈、團塊。石英脈型：礦石斷續分布于礦體頂部，礦石總量小于10%。石英脈多呈尖滅再現、尖滅側列的形式展布，脈寬0.1～0.8m、長2～20m不等，因蝕變強烈，呈紅褐色、褐色、灰色。

2.7 礦石結構構造

礦石的結構以半自形—他形粒狀結構、交代結構、膠狀—變膠狀結構為主，也發育碎裂、碎斑狀結構、土狀結構、變余斑狀結構、溶蝕殘留結構、交代殘余結構。主要為浸染狀、角礫狀構造，星點—稀疏—稠密浸染狀構造、脈狀-網脈狀構造、斑雜狀構造、團塊狀構造，也發育薄膜狀構造（見圖2）。

圖2 礦物鏡下照片

3 礦床成因分析

3.1 與西天山阿希金礦對比

阿希金礦是典型的淺成低溫熱液型金銅礦床。位于伊犁地區科古爾琴山南坡斷裂和吉蘭得一線以南與恰布坎卓塔和契里蓋卓塔一線以北之間的狹長地帶，構造較為發育，控礦斷裂明顯。礦區出露的地層主要為大哈拉軍山組，由早石炭世早期陸相火山巖組成。阿希金礦容礦圍巖為一套中基性—中酸性火山巖和次火山巖。礦區碳酸鹽石英脈、長石斑巖脈和石英脈出露，礦區發育大面積的強絹云母化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化蝕變（賈斌等，1999）。廖啟林(2000)做了總體的研究與統計,認為新疆北部淺成低溫熱液金礦床主要燭變:黃鐵礦化、磁鐵礦化、銷云母化、硅化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化等。張耀選（2009）認為淺成低溫熱液金礦的主要蝕變有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺土化、綠泥石化等。

綜合東光金銅礦的礦石類型、結構構造、礦物類型以及礦床特征、蝕變特征，與淺成低溫熱液型典型礦床，阿希金礦進行對比，發現東光金銅礦與阿希金礦在礦石類型，礦石的結構構造，礦物類型，蝕變特征等方面非常的相像（見表1），且東光金銅礦與阿希金礦同屬于一個構造單元，成礦背景基本相同，因此判定東光金銅礦與阿希金礦同屬于淺成低溫熱液型金銅礦床。

表1 東光金銅礦與阿希金礦床特征對比表

3.2 東光金銅礦床成礦過程探討

劉英俊等(1991)認為金礦與區域地殼演化緊密相關，淺成低溫熱液礦床一般都與巖石經構造變形以至破壞產生的破裂裂隙有關，在多次構造活動情況下，導致熱液的多次進入和多階段沉積。含礦熱液進入破裂裂隙，以充填作用和交代作用形成礦床。該類礦床與小侵入體、次火山巖伴生，礦體延伸方向尖滅迅速，礦體內礦物成分復雜，高中低溫礦物在短距離內更替疊置，分帶不明顯，礦化不均勻。東光金銅礦屬于淺低溫熱液金銅礦，具有該類礦床的一般成礦作用。

[1] 新疆維吾爾自治區地質礦產局.新疆板塊構造區劃分圖[E].1994.

[2]賈斌,毋瑞身,等.新疆阿希晚古生代冰長石—絹云母型金礦特征[J].貴金屬地質,1999（8）：4.

[3]廖啟林，戴塔根.新疆北部淺成低溫熱液型金礦床成礦地球化學特征初探[J].地質地球化學，2000.

[4]張耀選.吐拉蘇盆地西北部金礦床成因研究[D].新疆大學碩士生學位論文,2009.

[5]劉英俊，馬東升.金的地球化學[M].北京科學出版社,1991.

P618.51

A

1004-5716(2015)10-0101-04

2014-10-18

2014-10-20

高升（1989-），男（漢族），新疆瑪納斯人，新疆大學地質與礦業工程學院在讀研究生，研究方向：礦物學、巖石學、礦床學。