新疆某銅多金屬礦巖石類型及礦床成因探討

王彥周（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地球物理探礦隊 烏魯木齊　830011）

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新疆某銅多金屬礦巖石類型及礦床成因探討

王彥周
（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地球物理探礦隊 烏魯木齊830011）

摘要本文在礦區地質部分簡述了早泥盆世島嶼環境下海底噴發的火山巖建造，巖漿巖空間分布與構造的關系；不同類型的巖石中主要成礦元素富集特征及礦物組合。在礦床地質部分從礦體賦存狀態、礦物共生組合、礦體形態產狀、圍巖蝕變等方面得出，海底火山噴流塊狀硫化物經巖漿期后熱液充填交代而成的銅、鋅多金屬礦床成因的結論。

關鍵詞中-酸性火山巖中-酸性巖漿巖塊狀硫化物熱液充填交代多金屬礦

1　地理位置與交通

1.1地理位置

勘查區屬典型的沙漠干旱氣候，年降水量僅為數毫米，夏天地面溫度可達50℃，冬天最冷可達零下20℃。每年3月～5月為風季，最大風力可達13級。

1.2交 通

新疆天山支脈覺羅塔格山中段，吐魯番-哈密盆地邊緣，行政區劃屬新疆哈密市管轄，地理坐標：東經91°北緯42°，屬中低山區，海拔700 m左右。

2　以往工作情況

⑴勘探區地處戈壁邊緣，自然地理條件差，工作程度較低，目前比較系統的有新疆地質局1988年正式出版的康古爾塔格幅1∶20萬地質圖、礦產圖及說明書。1988年由國家305項目完成了康古爾塔格幅1∶20萬低密度化探，其銅、鉛、鋅鈷等元素的綜合異常指示出在勘查區內具有尋找中大型銅多金屬礦的前景。

⑵在布格重力異常圖上，勘查區處于覺羅塔格東南局部重力高異常部位，其相對異常約25×10-5m/ s2。反映勘查區深部存在高密度地質體。

從航磁資料分析，勘查區位于北西向長條形高磁異常的南東延長部位，該長條形高磁異常走向長達50 km，兩側為負磁異常，反映了巖漿巖浸入帶異常。

3　區域地質

3.1大地構造位置

勘查區位于準噶爾-哈薩克斯坦與塔里木兩板塊之間，艾比湖-阿其克庫都克-星星峽板塊邊界以北的西起伊林哈比尕，東經哈密大南湖至頭蘇泉火山島弧的向南突出部位。

3.2區域構造特征

在艾比湖-阿其克庫都克-星星峽板塊深大斷裂以北，吐-哈基地拗陷盆地以南，自北至南的三條深斷裂依次為大草灘深斷裂、克孜爾卡拉薩依深斷裂和北西向覺羅塔格深斷裂。

圖1　1∶20萬區域地質簡圖

3.3區域巖漿巖分布

自北至南的三條深斷裂將區域分割成三個不同的沉積—巖石單元。

在大草灘深斷裂北側，早泥盆世海相火山巖，火山碎屑巖發育，總體上屬鈣性-鈣堿性巖石系列，主要巖性有安山玢巖、細脈浸染型黃鐵礦化角斑巖、玄武巖、玄武玢巖，成因上屬低鈉拉斑玄武巖，與該火山巖呈侵入接觸的是華力西早期第一侵入次的石英閃長巖、二長花崗巖、花崗斑巖和霏細斑巖等。

在大草灘深斷裂與克孜爾卡拉薩依深斷裂之間，為一套陸相中酸性火山巖，火山碎屑巖建造，與該火山巖呈侵入接觸的是華力西中期第二次侵入的二長花崗巖。

在克孜爾卡拉薩依深斷裂與覺羅塔格深斷裂之間，為一套海相硅質-火山碎屑巖建造，其次為陸相中酸性火山巖及火山碎屑巖，與之呈侵入接觸的是華力西中期第二侵入次的斜長花崗巖、二長花崗巖和第三侵入次的花崗巖、文象花崗巖。

在覺羅塔格深斷裂以南為一套海相陸源碎屑巖，夾少量火山碎屑巖的類復理石建造，由于靠近南側的塔里木陸殼邊界，區域動力變質作用的片理化極為明顯。

4　礦區地質

礦區位于大草灘深斷裂北側，該斷裂近東西走向，向南傾斜。

4.1礦區地層

卡拉塔格組（D1k）

未見頂

下泥盆統卡拉塔格組：厚度（m）

15.淺灰色霏細斑巖 87.7 m

14.陽起石化安山質安斑巖、石英輝石安山玢巖226 m

13.灰綠色凝灰熔巖34.8 m

12.深灰色石英霏細斑巖夾安山質英安斑巖282.3 m

11.灰綠色綠泥石化凝灰熔巖 80.3 m

10.暗灰綠色蝕變含角礫晶屑熔結凝灰巖164 m

9.灰綠色霏細斑巖100.6m

8.淺灰綠色含角礫凝灰熔巖夾杏仁狀玄武玢巖172.2 m

7.灰綠色綠簾石化晶屑熔結凝灰巖 32.7 m

6.綠灰色綠簾石化熔結晶屑凝灰巖 78.5 m

5.暗灰綠色角礫弱熔結凝灰巖夾綠簾石化熔結凝灰巖 98，1 m

4.灰綠色陽起石-綠簾石化含角礫凝灰熔巖85.8 m

3.暗灰綠色含銅、黃鐵礦陽起石化英安斑巖95.2 m

2.灰黃色絹云母化凝灰熔巖 13.6 m

1.暗灰綠色含角礫強云母化英安斑巖6.8 m

～～～～～～～～～侵入～～～～～～～～

為華力西早期細粒石英閃長巖

該組地層為島嶼環境下，海底火山噴發的一套中性-酸性粗火山碎屑巖夾角斑巖、石英角斑巖建造。

4.2礦區構造

大草灘深斷裂北側的北西向“入”字型分支斷裂控制著火山巖，浸染狀型黃鐵礦化角斑巖帶的分布和巖漿巖體的展布。軸向北西全由火山巖組成的不對稱箱形向斜構造對成礦的控制作用目前尚不清楚。

4.3礦區巖漿巖分布

⑴ 華力西早期第一侵入次石英閃長巖。細粒粒狀半自形結構，塊狀構造，主要由斜長石、角閃石和少量石英、鉀長石、黑云母等組成。

⑵ 華力西早期第二侵入次二長花崗巖。細粒花崗結構，塊狀構造，巖石主要由斜長石、鉀長石、石英和少量黑云母、角閃石組成。

⑶ 華力西早期第三次侵入肉紅色花斑巖。文象結構，細粒花崗結構，塊狀構造，巖石主要由鉀長石、斜長石、石英和綠泥石等組成。

在以上礦物組合方面，石英閃長巖和花斑巖分別為磁鐵礦-鋯石-磷灰石型和磁鐵礦-鋯石型。只有二長花崗巖為磁鐵礦-黃鐵礦型。

5　礦床的地質特征

5.1礦體的賦存狀態

礦區內北西向的斷層對銅礦的成礦有明顯的控制作用。北西向斷層走向330°～320°，傾向50°～60°。礦區內銅鋅礦化主要受數條平行的北西斷層控制，致使礦體的平面投影為一長軸為北西向的橢圓。礦體上盤主要為安山巖、安山玢巖，礦體下盤主要是一些弱硅化的凝灰巖。礦體賦存在火山角礫巖中。

5.2礦體形態產狀及與角斑巖的關系

瞬變電磁法（TEM）在低磁區實施，根據TEM測量結果，在區內發現了一個呈北西-南東展布的面積約1.5 km2的低阻帶，此低阻帶與地表細碧角斑巖帶的方向一致，北西向斷層走向330°～320°，傾向50°～60°，從北西向南東側伏，從北西向南東埋藏深度逐漸增大。

5.3礦石礦物、脈石礦物的共生組合

按礦體產狀、礦物組合及圍巖蝕變特點，礦區內目前發現的礦化可分為以下幾種類型。

5.3.1塊狀硫化物型銅-鋅-金礦石

礦體以富硫化物為特征，一般硫化物的含量超過60%，有的達90%以上。硫化物成分較為簡單，主要為黃鐵礦、閃鋅礦，次為黃銅礦。從目前已有見礦鉆孔的情況來看，塊狀硫化物礦體的上部以富閃鋅礦為特點，塊狀硫化物礦體的下部則以銅礦化為主。但富鋅的礦石金含量較高。

塊狀硫化物礦體的厚度有很強的規律性。由北西向南東其厚度有明顯增大的趨勢。

5.3.2陡傾斜脈狀銅礦石

礦石礦物較為簡單，以黃銅礦為主，偶見少量閃鋅礦（小于1%），礦體為北西-南東展布的陡傾斜脈狀礦帶，長300～400 m，寬60～150 m。單脈厚一般0.5～6 m。此類礦體含銅較富，但用鉆探方法難于控制，故采用坑道來控制該類礦體的產狀。

從目前沿脈及穿脈坑道揭露的情況來看，該類礦脈為陡傾斜（75°～80°），傾向東南。由于該類礦體含銅較高，且礦石礦物成分簡單，具較高的經濟價值。其重要性次于塊狀硫化物礦體類型。

5.3.3網脈狀黃銅-石英脈型

該類型銅礦化以2～5 cm厚的含銅網脈為特征，脈石礦物為石英，金屬礦物主要為黃銅，次為黃鐵礦，由于該類礦化僅在少數鉆孔的深部見到，其工業價值尚不明了。

5.3.4含硫化物火山角礫巖型

此類礦化類型在大多數鉆孔中均見到。海相火山角礫巖中含一定數量（5%～10%）的富硫化物角礫，以富黃鐵礦的角礫為主，次為黃銅礦及閃鋅礦角礫。該類礦化往往產在塊狀硫化物礦體上部及邊部，銅、鋅及金的品位一般為礦化級（Cu 0.1%～0.3%、Zn 1%～3%、Au 0.1～0.5 g/t），只能在開采富礦時綜合利用。

6　圍巖蝕變

礦區的圍巖蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、葉臘石化、高嶺土化及綠簾石化。硅化/黃鐵礦化主要發生在火山角礫巖中，形成面型蝕變。該類蝕變在地表形成黃色（富硫磺）、黃褐色至黑褐色的十分引人注目的顏色。若不作鏡下觀察，易誤認為斑巖銅礦特有的黃鉀鐵礬化。綠泥石化主要出現在成礦前斷層（即成礦通道）兩側，特別是其上盤的主要蝕變。綠泥石化帶在脈狀礦體兩側可達數十米寬，并伴有星點狀黃鐵礦（自形程度高）產出。該類蝕變為酸性熱液對安山質圍巖的交代產物。原巖中的鉀、鈉及部分鈣被帶走，在上部形成碳酸鹽及明礬石類礦物的沉淀，具淺層熱液蝕變的特征。熱液中的水、硫、氯加入圍巖，形成大量的綠泥石及黃鐵礦。葉臘石化分布在更靠熱液通道的兩側，為熱液更強的酸性淋濾的產物，表現為鈣、鎂、鐵離子的大量帶出。在熱液通道的中心部位，常形成數米乃至20～30 m寬（鉆孔中假厚度）的泥化帶，主要礦物為高岺石。此種蝕變為強烈酸性淋濾的產物。

與銅礦化直接有關的蝕變主要為硅化。此種硅化的溫度高于黃鐵化期的硅化，后者主要表現為低溫的玉髓。

7　礦床成因

在石英閃長巖體內發現有晚期的花崗巖脈，綠簾石石英脈充填裂隙外，在火山巖內則沒有發現，浸染型黃鐵礦化角斑巖帶，沿石英閃長巖體北東側接觸面展布，陽起石化-綠簾石化較為明顯外，在大片火山巖分布區，面狀熱液蝕變并不明顯。火山成因塊狀硫化物主要賦存于火山角礫巖中，在其下盤的凝灰巖中并未發現裂隙成礦通道。塊狀硫化物熱液含礦石英脈充填、交代、并伴有明顯的硅化。

塊狀硫化物角礫中的黃鐵礦多為細粒或粒狀結構，也可見粗粒黃鐵礦的自形晶體；礦體上盤多為安山巖、安山玢巖，圍巖有明顯的綠簾石化、綠泥石化、硅化、葉臘石化；巖漿巖與火山巖的化學成分的一致性和密切的空間關系說明兩者同源；石英閃長巖體接觸面北東側的細粒黃鐵礦化角斑巖帶中的熱液蝕變，巖體的展布方向和脈狀、網脈狀礦體的存在及其上盤中較強的圍巖蝕變，說明它不僅提供了熱源，也是部分成礦物質的來源。

綜上所述，該礦系海底火山噴流塊狀硫化物經巖漿熱液充填交代的復合成因的銅、鋅多金屬礦床。

參考文獻

［1］康古爾塔格.1∶20萬區域地質調查報告及區域地質圖.1988.

［2］楊云保，唐永虎，等.固體礦產勘查技術.

［3］錢桂蘭，張保康，屈建余，等.普通物探.

收稿：2015-12-31

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.03.008