新疆烏魯木齊市上頭溝銅礦床地質特征及成因分析

郭凡 李晨

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七0一隊 昌吉 831100）

1 區域地質

礦床位于天山地槽褶皺帶之北天山優勢地槽褶皺帶，構造總體方向近東西向，褶皺和斷裂極為發育，褶皺形態以箱狀為主，部分為長條形全形褶皺，線形明顯，褶皺線與斷裂方向基本一致。斷裂為巖漿侵入開辟了通道，也為礦液活動、分異創造了良好的環境。

區域上廣泛出露的地層為上石炭統祁家溝組下亞組（C2qa）和上亞組（C2qb），在溝谷、山腳地帶為第四系沖積、洪積的礫石和砂土。巖漿巖侵入活動比較普遍，主要表現為淺成侵入活動。淺成基性侵入巖廣泛分布，發育良好。還有一些小的侵入體，分布范圍小，只在個別地區出現。異常元素組合為Cu、Zn、Pb、Cd、Sb、Ag、Cr、Ni、Mn，并且在區域上這些異常區較嚴格的呈近東西向展布，與地層走向和斷裂走向一致，尤為有趣的是不少異常的濃集中心為斷裂穿過，這是因為已知礦幾乎全受斷裂裂隙控制的原因。

成礦床劃屬博格達銅、鐵、錳、硼成礦帶南部，在區內及近鄰區已發現銅及銅鋅礦多處，主要為破碎蝕變巖型和火山巖型和中溫熱液礦床，包含銅溝礦、杏樹溝、薄荷泉、葦草溝、廟爾溝等多個礦化點，具有良好的銅多金屬礦成礦背景。

2 礦床地質特征

礦床出露地層簡單，主要為上石炭統祁家溝組下亞組及第四系全新統。礦床在區域構造上是屬于博格多復式背斜的南翼，柴窩堡斷陷的北側，屬此一次“S”型構造的內弦地段。華力西期巖漿巖活動比較普遍，主要為中性的鈣堿性噴出巖和淺成基性侵入巖。

2.1 地層

礦床內出露的地層為上石炭統祁家溝組下亞組第五段（C2qa-5）、下亞組第四段（C2qa-4）、下亞組第三段（C2qa-3），祁家溝組下亞組的三段都為整合接觸，主要巖性為粗砂巖、中細粒砂巖、粉砂巖等。

2.2 構造

礦床斷裂較發育有性質不明斷層F1、F2、F3、F5和逆斷層F4，構造應力以北東向為主，順層裂隙、節理、片劈理極發育，是礦液上升的通道，局部地段形成斷層破碎帶，破碎帶內巖石多呈泥狀、碎塊狀，為主要的含礦構造，是主要的成礦條件之一。

2.3 巖漿巖

礦床內淺成基性侵入巖出露較少，發育良好，規模較大的寬約150m，延長幾百米到上千米，為順層侵入的巖床狀侵入體；規模較小的寬約幾米到數十米，延長數十米到幾百米，為巖脈狀斜交層理的侵入體，巖性主要為輝綠巖（βμ）。

3 礦體特征

礦床內圈定2條礦體，地表出露1條，編號為L1，另1條為盲礦體，編號為M1，礦體特征詳述如下：

⑴L1號礦體

L1礦體位于礦床西部，礦體賦存于上石炭統祁家溝組下亞組第三段（C2qa-3）巖性段（硅質砂巖）地層中，位于輝綠巖脈上盤，產出于SP3號蝕變破碎帶中，說明礦床成因與熱液蝕變關系密切。L1礦體為鉛礦體，在平面上呈脈狀展布，地表長度約80m，厚度1.74m，產狀較穩定，礦體走向193°左右，傾向173°，傾角78°；控制最大斜深為160m。主要礦化為黃鐵礦化、方鉛礦化、孔雀石化、水鋅礦化、褐鐵礦化，分布于巖石裂隙中，Pb平均品位0.54%。

⑵M1號礦體

M1礦體位于礦床西部，賦存于輝綠巖中，為鋅礦體，礦體傾向173°，傾角78°左右，呈脈狀產出。礦體厚度1.40m，Zn平均品位0.66%，沿走方向未得到控制。該礦體具有進一步找礦前景。

⑶礦體圍巖

礦體的直接圍巖為上石炭統祁家溝組下亞組第三段（C2qa-3）地層中硅質砂巖，間接圍巖為華力西期的輝綠巖。圍巖中也不同程度的含銅、鉛、鋅礦化，銅、鉛含量在0.08%～0.15%之間，圍巖與礦體沒有明顯的界線，礦體與圍巖界線呈漸變關系，靠化學分析結果確定。礦體厚度較小，沒有夾石。

4 礦石類型

礦石自然類型分為氧化礦石和原生礦石兩類。氧化礦石主要以孔雀石、水鋅礦為主。原生礦石主要為浸染狀方鉛礦、細脈狀黃銅礦石、細脈狀閃鋅礦石、具動力變質組構的次塊狀-塊狀銅鋅礦石。

5 成因及找礦標志

5.1 礦床成因

綜合野外實際工作及大量的地質資料，初步認為礦床成因屬巖漿期后熱液充填交代多金屬礦床，成礦作用經歷了高中低溫各個階段，主要依據如下：

⑴從區域上看，數公里的礦化帶明顯受區域斷裂控制，在此區域斷裂帶內，脈巖廣泛發育，銅礦化點斷續出現。脈巖群和礦化帶在空間上分布的一致性，表明了成礦活動經歷了構造變動-巖漿活動-礦化，整個熱液成礦作用的完整過程。

⑵礦體形態為脈狀、透鏡狀、扁豆狀、平行復脈狀，為典型熱液礦床形態，礦體的形成具有充填交代的特點，在斷層中的礦石為塊狀礦石分布于熱液蝕變中，充填作用明顯，遠離斷層則變為浸染狀直至礦化完全消失。

5.2 找礦標志

⑴構造標志：礦體分布在區域性斷裂旁側的次一級斷層之中，斷裂破碎帶發育地段是形成銅多金屬礦的有利部位，有一定的深部找礦前景，是成礦有利地段。

⑵地表局部地段發育明顯的孔雀石是一個直觀的銅礦找礦標志。

⑶圍巖蝕變標志：黃鐵礦化與礦體的產出往往緊密聯系在一起，當地表見到在斷裂破碎帶中有強烈黃鐵礦化時（表現為褐鐵礦化），其下部就有可能找到工業礦體。