新疆烏魯木齊市達(dá)坂城銅鋅礦床地質(zhì)特征及成因分析

李 晨 郭 凡

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0一隊(duì) 昌吉 831100）

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

礦床位于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊、準(zhǔn)噶爾微板塊、博格達(dá)晚古生代弧后裂陷盆地，在區(qū)域構(gòu)造上是屬于博格多復(fù)式背斜的南翼，博格達(dá)晚古生代弧后裂陷盆地北側(cè)的鳳凰泉構(gòu)造帶上，屬此一次“S”型構(gòu)造的內(nèi)弦地段。斷裂為巖漿侵入開辟了通道，也為礦液活動(dòng)及分異創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

區(qū)域由老到新出露的地層有：晚石炭世柳樹溝組(C2l)、早二疊世石人子溝組(P1s)、中二疊世塔什庫(kù)拉組(P2t)、晚更新世-全新世洪沖積物(Qp3-Qh)pal、全新世沖積物(Qhal)。巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為淺成侵入活動(dòng)，侵入巖分布廣泛，發(fā)育良好，巖石類型較多，從基性至酸性均有出露，總體以基性為主，主要巖石類型為中二疊世輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)輝綠巖、輝綠巖；還有少量酸性脈巖，主要為為細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖，侵入活動(dòng)時(shí)限為中二疊世。

2 礦床地質(zhì)特征

礦床產(chǎn)于鳳凰泉構(gòu)造帶中段，出露的主要巖性為中細(xì)粒砂巖、粉砂巖、巖屑凝灰?guī)r、細(xì)粒砂巖、砂礫巖等。二疊系晚期近南北向區(qū)域擠壓作用下所形成的NWW向壓扭性構(gòu)造發(fā)育，斷裂構(gòu)造對(duì)礦體空間分布、形態(tài)及產(chǎn)狀影響較大。淺成基性侵入巖活動(dòng)普遍，主要巖性為輝綠巖（βμ），呈巖脈、巖墻狀產(chǎn)出。

銅鋅礦化帶地表揭露長(zhǎng)4400m，寬200～900m，礦化帶受地層控制，礦體走向隨著地層走向變化而有變化，礦體走向西130°至東40°，傾角67°～89°。礦床最高見礦標(biāo)高3230m，最低見礦標(biāo)高1785m；控制最大斜深1445m。礦體賦存于中二疊統(tǒng)塔什庫(kù)拉組第二巖性段（P2t2）的中細(xì)粒砂巖中，受博格多復(fù)式背斜的控制，分布在此背斜的北側(cè)，走向與地層走向基本一致，礦體與礦化圍巖呈漸變過渡關(guān)系，無自然邊界。

3 礦(化)體特征

礦床共劃分4條礦化帶，分別編號(hào)為L(zhǎng)1、L2、L3、L4，每條礦化帶包括若干條礦體（圖1）。共圈定52條礦體，其中規(guī)模較大的有L1-1、L1-3、L1-6、L2-1號(hào)礦體。對(duì)連續(xù)性差、單工程控制的小礦體僅標(biāo)注厚度及單工程品位變化，不進(jìn)行編號(hào)。

圖1 礦化帶位置示意圖

3.1 L1號(hào)礦化帶地質(zhì)特征

L1號(hào)礦化帶長(zhǎng)1520m，寬4.8～56m，總體走向130°，傾向40°，傾角67°～88°，賦礦巖石為中細(xì)粒砂巖，礦化帶受地層控制。礦化蝕變有孔雀石化、水鋅礦化等，圍巖蝕變有褐鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、硅化等。礦化帶內(nèi)各礦體與頂?shù)装鍑鷰r呈漸變關(guān)系。礦化帶內(nèi)共圈定28條礦體，編號(hào)為L(zhǎng)1-1～L1-28等，各礦體空間上大致平行產(chǎn)出。其中L1-1、L1-2、L1-3、L1-4、L1-5、L1-6出露于地表，L1-1號(hào)礦體是L1號(hào)礦化帶內(nèi)規(guī)模最大的礦體，礦體整體呈層狀，沿走向控制長(zhǎng)度1400m，傾向40°，傾角75°～88°，控制最大延深640m。

3.2 L2號(hào)礦化帶地質(zhì)特征

L2號(hào)礦化帶走向延伸長(zhǎng)度2600m，寬4.3～210 m，總體走向 130°～50°，傾向 40°～310°，傾角 74°～88°，賦礦巖石為中細(xì)粒砂巖，礦化帶受地層控制。礦化蝕變有孔雀石化、水鋅礦化等，圍巖蝕變有褐鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、硅化等。礦化帶內(nèi)共圈定19條礦體，編號(hào)為L(zhǎng)2-1～L2-19等，其中L2-1、L2-2、L2-3、L2-4、L2-5、L2-6、L2-7、L2-8、L2-9、L2-16、L2-18、L2-19礦體地表出露。L2-1號(hào)礦體是L2號(hào)礦化帶內(nèi)規(guī)模最大的礦體，呈層狀分布，沿走向控制長(zhǎng)度1920 m，傾向40°，傾角74°～88°，控制最大延深490m。

3.3 L3號(hào)礦化帶地質(zhì)特征

L3號(hào)礦化帶總體走向130°～50°，傾向40°～310°，傾角63°～82°，長(zhǎng)2600m，寬1.5～33m。賦礦巖石為中細(xì)粒砂巖。礦化蝕變有孔雀石化、水鋅礦化等，圍巖蝕變有褐鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、硅化等。該礦化帶共圈定4條礦體，均出露于地表。L3-2號(hào)礦體是L3號(hào)礦化帶內(nèi)規(guī)模最大的礦體，礦體整體呈層狀，沿走向控制長(zhǎng)度1080m，傾向40°，傾角63°～82°，控制最大延深80m。

3.4 L4號(hào)礦化帶地質(zhì)特征

L4號(hào)礦化帶走向延伸長(zhǎng)度580m，寬1.5～3m，總體走向130°，傾向40°，傾角76°～81°，礦化帶走向隨著地層走向變化而變化，礦化帶受地層控制特征較明顯。賦礦巖石為中細(xì)粒砂巖，礦化蝕變有孔雀石化、水鋅礦化等，圍巖蝕變有褐鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、硅化等。礦化帶內(nèi)圈定1條礦體，L4-1號(hào)礦體：呈層狀分布，沿走向控制長(zhǎng)度540m，傾向40°，傾角76°～81°，控制最大延深50m。上全是粉砂巖、中細(xì)粒砂巖、砂礫巖等中二疊統(tǒng)塔什庫(kù)拉組的巖性。礦化有一定的專屬性。此外，區(qū)域上中-基性巖脈廣泛發(fā)育，巖脈群和礦化帶在空間上分布的一致性，表明了成礦活動(dòng)經(jīng)歷沉積-后期巖漿熱液富集等過程。

4 礦床成因分析

綜合大量野外地質(zhì)工作驗(yàn)證及室內(nèi)分析研究，初步認(rèn)為礦床成因應(yīng)屬海相噴流沉積型（Sedex型）礦床，成礦過程經(jīng)歷噴流沉積和后期熱液富集階段，主要依據(jù)如下：

⑴從區(qū)域上看，數(shù)千米的礦化帶明顯受區(qū)地層控制，區(qū)域上有上百個(gè)銅多金屬礦體，含礦巖性基本

⑵礦體主要呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致，礦體下盤發(fā)育含及不含硫化物的方解石-石英脈，同時(shí)伴隨硅化，綠泥石化、綠簾石化等蝕變。礦石主要構(gòu)造為團(tuán)塊狀、團(tuán)斑狀礦石、條帶狀、網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀、星點(diǎn)狀等。這種單面蝕變?yōu)閲娏鞒煽?jī)型（Sedex型）礦床主要特征。各礦化帶之間發(fā)育淺層火山侵位，表明深部巖漿為礦體二次富集提供熱量補(bǔ)充。

⑶在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心對(duì)挑選的黃鐵礦單礦物進(jìn)行Re-Os同位素測(cè)試，結(jié)果表明黃鐵礦等時(shí)線年齡為296±31Ma（MSWD=22），初始187Os/188Os=0.36±0.18。黃鐵礦形成于早二疊世早期，與地層時(shí)代基本一致，表明地層中的金屬礦物可能是與地層同沉積形成。

⑷礦床中5件黃鐵礦的δ34S的值為7.6‰～9.8‰，平均為8.8‰；20件黃銅礦的δ34S的值為5.5‰～8.9‰，平均為7.1‰；11件閃鋅礦的δ34S的值為3.5‰～7.1‰，平均為5.4‰。黃鐵礦的δ34S值最高，黃銅礦其次，閃鋅礦最低，達(dá)到平衡時(shí)硫同位素δ34S的富集順序應(yīng)該是黃鐵礦＞閃鋅礦＞黃銅礦。這說明金屬硫化物的硫主要來于海水。