新疆阿吾拉勒西段窗街薩依銅礦地質特征及遠景分析

馬東平

（新疆聯圣礦業有限公司 尼勒克 835700）

窗街薩依銅礦屬阿吾拉勒-伊什基里克Au、Cu、Pb、Zn、Fe成礦帶西段的阿吾拉勒銅礦帶［1］的重要組成部分，外圍分布的同類型的礦點很多，成礦地質條件很好，緊鄰西邊有109銅礦、黑山頭銅礦、塔勒德薩依銅礦，西北邊為群吉銅礦、托巴斯薩依銅礦、克亞克特銅礦、東有包尕斯銅礦、特鐵達坂銅礦等礦點，均具有一定規模，其中109銅礦、群吉銅礦、托巴斯薩依銅礦正在開采之中。本礦點與上述礦點均屬同一成礦帶，具有相同的成礦地質條件。本文在對窗街薩依銅礦的礦床地質特征、成礦條件分析的基礎上，對該礦床的成礦遠景進行了分析。

1 區域地質背景

窗街薩依銅礦地處哈薩克斯坦-準噶爾板塊阿吾拉勒晚古生代裂谷系［2］。阿吾拉勒銅礦帶在晚古生代時期，經歷了晚石炭世拉張環境裂谷發展階段，晚石炭世末進入陸內發展階段，早二疊世地殼基本為擠壓環境，局部處于后碰撞的松弛拉張期，使伊犁地塊拉伸再現陸殼火山裂谷，在鞏乃斯等地產生大陸上疊裂谷［3］，形成下二疊統烏郎組（P1w）雙峰式火山巖系及偏堿性花崗巖等含礦建造。

區域斷裂構造及褶皺十分發育，主體構造以東西向為主，其次為北西向、北東向。東西向構造帶包括阿吾拉勒山背斜、索茲木特斷裂、喀臘巴薩依斷層、特鐵達坂斷層等；北西向構造帶包括有特鐵達坂向斜、阿吾拉勒山北坡斷層、莫斯早特陶附近北西向斷層、阿吾拉勒山主峰斷裂等；北東向構造帶有群吉復式向斜、巴斯爾干向斜、阿吾拉勒山南坡斷層及巴斯爾干斷層等。

區域內出露地層主要有上石炭統伊什基里組和下二疊統烏郎組，巖性以中酸性、基性火山巖夾碎屑巖為特征。

阿吾拉勒銅礦帶西段巖漿活動十分強烈、頻繁，以巖漿噴發為主，其次為巖漿侵入。

侵入巖多呈巖枝、小巖株、巖床、巖頸產出。以酸性巖類為主，中性巖次之，時代主要為華力西中、晚期［4］。華力西中期侵入巖分二個侵入次，主要巖性為閃長巖、石英閃長巖、角閃斜長花崗巖、黑云母角閃花崗巖。華力西晚期侵入巖分為三個侵入次，主要巖性有輝綠巖、閃長巖、閃長玢巖、石英閃長斑巖、花崗閃長斑巖、石英斑巖、花崗巖、細晶花崗巖、花崗斑巖、黑云母花崗斑巖、鈉長花崗斑巖等，多為淺成-超淺成侵入體，具有次火山巖的特征。這些中酸性侵入巖與銅、鐵銅礦化關系密切。為銅礦提供了熱源條件,同時也提供了礦源物質。

區內火山巖以石炭紀和早二疊世火山巖為主體。石炭紀晚期的火山活動強烈，噴發環境為濱-淺海相，間或有陸相火山巖噴發，反映古火山島弧構造環境的特點［4］；該期的火山巖分布廣、厚度大，巖石類型以酸性巖為主，火山碎屑巖比較發育，中基性巖僅在某些地段出露。早二疊世火山活動為陸相噴溢環境，下部為中-酸性火山巖，上部以基性火山巖為主，從規模看，以晚期基性火山巖最發育，韻律明顯，旋回性清楚，具有典型雙峰式組合特征，表現陸內裂谷的構造環境［4］。

石炭紀酸性火山巖的良好分異作用以及與少量堿性系列巖石的共存，反映其構造環境屬俯沖帶島弧區(陸源弧)偏大陸一側的拉張弧盆環境。其微量元素結果表明，下部火山旋回的酸性火山巖類Cu、Pb、Zn、Ag等成礦元素與維氏值相差不大，表明該火山巖系與銅礦關系不明顯；上部火山旋回火山巖，各元素含量與維氏值相差不大，僅個別元素含量相對較高。說明含銅礦化較弱，僅在局部地段見到零星的銅礦化。

二疊紀火山巖巖石分為兩大類［4］［5］，一類是鈣堿性系列，另一類是堿性系列，以后者占絕對優勢。從巖性看，以中基性火山巖為主，少量酸性巖和中性巖；雙峰式特征明顯，這是陸內裂谷環境的標志之一，是裂前階段的產物。其微量元素結果表明，本區二疊紀火山巖中以中性巖或中偏基性巖類Cu、Pb、Zn、As、Ag等成礦元素具有較明顯的富集特點，其它類型火山巖成礦元素富集不明顯，甚至貧化。表明本區火山巖型銅礦化富集主要與玄武安山巖或安山巖關系密切。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區地層出露單一，僅出露有二疊統烏郎組及第四系全新統（圖1）。

圖1 窗街薩依銅礦區地質略圖

烏朗組為一套中基性火山熔巖夾火山碎屑巖。下部為紫紅色角礫巖、含礫凝灰質砂巖、凝灰質砂巖、沉凝灰巖夾安山巖、灰綠色杏仁狀玄武巖，巖性以砂巖為主。上部為紫色、灰色安山巖、角礫安山巖、英安巖、安山質角礫晶屑凝灰巖、火山角礫巖、灰綠色凝灰巖夾沉凝灰巖、粉砂巖、凝灰質砂巖。以熔巖為主；地層厚度＞1500m，爆發指數＜10。發育槽狀斜層理水平層理。地層（巖性層）總體表現為走向東西，傾向北，傾角40°～65°，組成東西向單斜構造。因遭受后期構造的破壞而裂隙發育，沿裂隙多發育碳酸鹽細脈。

火山地層結構是以火山熔巖為主的結構類型，其主要巖相有空落相、噴溢相，噴發沉積相，組成噴發沉積相－噴溢相-空落相、噴溢相-空落相二種不同類型噴發韻律。未見頂，下與伊什基里克組呈斷層接觸。上部為區內主要儲礦層，安山巖、沉凝灰巖為礦區含礦巖性。

第四系全新統有沖洪積層和殘坡積層，堆積物主要為礫石、砂礫石、砂及亞砂土。

2.2 構造

該區位于阿吾拉勒山背斜的南翼，構造線呈東西向展布，總體表現型式主要反映為地層脆性斷裂變形，褶皺變形不發育，表現為單斜構造，地層走向東西，傾向北，傾角40°～65°。斷裂構造以東西向為主，次為北北東向斷裂。

東西向斷裂分布于礦區中部，屬區域性斷裂，也是區內的主要控礦斷裂及容礦斷裂。該斷裂橫跨礦區，長達數十千米，寬幾米至十幾米，傾向北，傾角45°～50°，沿斷裂帶發育有片理化，并有硅化、綠泥石化、孔雀石化等蝕變。

北北東向斷裂規模較小，屬次級斷裂，長一般300～500m，寬數米至十余米，傾向北西，傾角70°～80°不等，斷裂帶中有硅化、綠泥石化、碳酸鹽化，孔雀石化等蝕變，在與東西向斷裂交匯處，其銅礦化更明顯，是區內的容礦構造。

2.3 巖漿巖

侵入巖主要分布在礦區南部，巖體呈巖枝產出，以中酸性為主，為華力西晚期侵入巖，巖性為花崗閃長巖。其次為零星分布的輝綠巖、閃長巖、閃長玢巖、石英閃長斑巖、花崗閃長斑巖、石英斑巖、花崗巖、細晶花崗巖、花崗斑巖、黑云母花崗斑巖、鈉長花崗斑巖呈巖脈沿斷裂產出。巖石具綠泥石、綠簾石化、高嶺土化、絹云母化蝕變。并有碎裂粒化現象，裂縫中分布有孔雀石、黃銅礦和銅藍。

礦區火山活動頻繁而強烈，時代為早二疊世。火山巖主要分布于礦區中北部，火山地層結構是以中酸-基性火山熔巖為主的結構類型。火山活動早期以噴溢相玄武安山巖，安山巖為主，其次為爆發相安山質凝灰巖，安山質晶屑凝灰巖；晚期以噴溢相安山巖、英安巖，爆發相安山質晶屑凝灰巖，火山角礫巖、集塊角礫巖為主，其次為及爆溢相安山質角礫熔巖。噴發韻律為沉積相-噴溢相、噴發沉積相-噴溢相-爆發相-爆溢相-噴發沉積相，巖漿由基性-中酸性演化。火山噴發方式為裂隙-中心式噴發。與火山巖相伴的次火山巖相當發育，多為淺成、超淺成侵入，巖性從中性到酸性均有分布，中性火山巖中常見有銅礦化現象。根據上述特征，結合區域大地構造背景、巖石化學性質，認為本旋回形成于大陸上疊裂谷［4］火山噴發-沉積環境。

2.4 巖石地球化學特征

巖石化學剖面顯示，礦區巖石成礦元素含量與地殼豐度值相比（表1）［6］，Cu、Pb、Zn、Ag元素含量是地殼豐度值的1.44～3.29倍，為相對富集元素；Mo元素含量是地殼豐度值的0.78倍，出現負異常；與西天山全域元素背景值相比，Cu、Pb、Zn、Ag、Mo元素是西天山全域元素背景值的1.26～2.95倍。礦區勘查元素變化系數除Mo外，其余元素均大于112%，它們在空間上呈明顯的起伏變化，具有局部富集特征。

表1 窗街薩依地化剖面元素背景特征數據表

表2 窗街薩依地化剖面元素對比特征數據表

3 礦體地質特征

區內圈定礦化帶3條（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），銅礦（化）體5條。礦化帶主要分布在構造破碎帶內，破碎帶產狀北傾，傾角50°～75°。寬度一般40～180m不等，最寬處可達200m，延長400～1800m。礦化蝕變主要為硅化、綠泥石化、綠簾石化、青盤巖化、碳酸鹽化、鏡鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化、輝銅礦化、黃銅礦化。分布在礦化帶內的礦體主要產于下二疊統烏郎組中段安山巖、安山質凝灰巖及安山玢巖中，其產狀及規模嚴格受東西向斷裂構造控制，空間分布于東西向斷裂構造及其旁側的破碎帶中，礦體形態隨破碎帶強弱、產狀、形態變化而變化，一般為脈狀及透鏡狀。銅礦體長一般為20～180m，礦體平均厚度0.32～12.48m。

3.1 礦體規模、形態

Cu1號礦體：位于礦區西部Ⅰ號礦化帶中，礦化帶長大于600m，寬30～80m。礦體形態呈不規則柱狀，產狀0°～10°∠40°～65°。礦體延長145m，斜深大于150m（圖2），礦體單工程厚度2.66～21.37m，平均厚度13.87m，礦體厚度變化系數為54.97%，沿走向、傾向變化不大，較穩定。礦體單工程品位Cu0.66%～3.15%，平均品位Cu1.65%，Cu品位變化系數為53.33%，分布均勻。

圖2 窗街薩依銅礦39線剖面圖［6］

Cu2號礦體：位于礦區中部Ⅱ號礦化帶中，礦化帶長大于1100m，寬30～50m。礦體形態呈透鏡狀、脈狀，礦體5°∠50°～60°，礦體長320m。礦體單工程厚度1～5.81m，平均厚度3.50m，礦體厚度變化系數為93.16%，較穩定。礦體單工程品位Cu0.51%～1.26%，平均品位Cu0.95%，Cu品位變化系數為85.83%，分布較均勻。該礦體向下有變厚變富特征。

Cu3號礦體：位于Cu2礦體東部，同屬Ⅱ號礦化帶內，礦體形態呈層狀，產狀10°～25°∠70°～75°礦體延長近340m。礦體平均厚度2.78m，厚度變化系數為9.71%，沿走向穩定。礦體最高品位Cu0.85%，平均品位Cu0.59%，Cu品位變化系數為6.26%，分布均勻。

Cu5-1礦體，位于Ⅲ號礦化帶中，礦化帶長大于1800m，寬80～180m。礦體呈似層狀、寬脈狀，產狀0°～10°∠50°～55°，礦體延長280m。礦體單工程厚度1.12～3.99m，平均厚度2.40m，厚度變化系數為65.15%，單工程品位0.58%～1.31%，平均品位0.84%，品位變化系數31.86%。

Cu5-2：礦體位于Cu5-1礦段下部，呈寬脈狀，控制長度180m，單工程厚度1.22～3.6m,平均真厚度2.19m，厚度變化系數為37.65%；單工程品位0.47%～1.77%，平均品位0.78%，品位變化系數61.39%。

3.2 礦物組成

該區內含銅礦石主要有含銅安山巖、含銅安山凝灰巖、含銅閃長巖。依據區內的光薄片鑒定結果進行歸納統計，礦石礦物主要有孔雀石、銅藍、黃銅礦、斑銅礦、藍輝銅礦、赤銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦；脈石礦物有石英、綠簾石、方解石、斜長石、鉀長石等。

3.3 礦石結構構造

礦石呈他形-半自形粒狀結構、半自形粒狀結構，粒狀變晶結構；礦石構造有脈狀、碎裂網脈狀、散粒浸染狀構造等。

4 礦床成因及遠景分析

礦區位于阿吾拉勒南坡斑巖型和巖漿期后熱液型、火山熱液型銅礦成礦帶東端［7］［8］，是一個以銅礦為主的成礦帶，成礦與華力西中晚期巖漿噴發－侵入活動有十分密切的內在聯系，古火山機構及斷裂構造對成礦作用控制明顯，礦體形態及物質組份等是地層、構造及巖漿活動等因素綜合作用的結果。

地層控礦作用：區內二疊紀中統烏郎組是銅礦床形成的重要條件，區內礦體均分布在該組中段中，而且由于該組主要為火山巖地層，這套富含火山物質的地層，因含銅豐度偏高，為礦床的形成奠定了基礎。區內礦體均由烏郎組中段的安山巖、安山質凝灰巖孔雀石化、硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等礦化蝕變而成，層控非常明顯，火山巖既提供成礦物質，也是礦床富集的控礦巖石。特別是在硅化后更易破裂，其滲透性更強，便于含礦溶液流通，發生交代作用。因而礦體厚度中等，品位比較高。

構造控礦作用：礦區位于尼勒克銅成礦區帶中南部，礦體賦存于東西向與北北東向斷裂交匯處的東西向斷裂帶內，含礦地質體為安山巖、安山質凝灰巖，安山玢巖，呈東西向帶狀展布，其蝕變帶從中心向兩側分帶較明顯，表明了東西向斷裂多次的構造活動，層間剝離，層間破碎帶及構造裂隙較發育，隨著斷裂的不斷張開和閉合，中性巖漿不斷噴發和侵入。古火山構造的發育，含礦氣液則反復涌入，不斷進行析離-遷運-沉淀成礦作用，為成礦提供良好的通道和場所。

巖漿活動控礦作用：區內火山活動強烈而頻繁，中基性—中性巖漿以裂隙-中心式多期次噴發，為本區銅礦床提供了優越的成礦地質條件。華力西中晚期侵入巖多次侵入，與火山巖相伴的次火山巖呈淺－超淺多次侵入或侵出，巖漿從基性-中酸性，巖性有輝長巖，輝綠（玢）巖、閃長玢巖，安山玢巖，花崗閃長斑巖，反映巖漿來源深。巖漿多次噴發與侵位，受東西向及北西西向斷裂構造控制，良好的構造位置有利于巖漿熱液富集及礦質沉淀。

礦化富集規律及找礦標志：

⑴下二疊統烏郎組，特別是本組中段是本區主要的賦礦層位。

⑵東西向斷裂是控制區內地層和巖石展布的斷裂構造，是含礦熱液遷運通道，為區內主要導礦構造。東西向斷裂是含礦熱液遷運、沉淀的有利空間，銅礦體均賦存其中，為區內主要的容礦構造。

⑶多期、多階段、多次巖漿活動為銅礦化提供大量的含銅氣液和動力能源，尤其是華力西晚期多階段、多次巖漿噴發和侵入活動形成的次火山機構是銅礦化富集的主要地段，古火山機構附近的中性火山巖、次火山巖是銅礦化富集的主要巖性。

⑷硅化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、孔雀石化疊加發育時，銅礦化富集。

⑸ Cu元素及Pb、Zu、Cu、Ag元素組合異常。則往往指示銅礦體的賦存。

總之，區內巖漿具有多期、多階段、多次的活動特征，巖類復雜。火山巖中銅元素含量普遍低于相應的維氏值，反映了巖漿活動，尤其是華力西晚期的多次巖漿噴發和侵入活動導致銅礦質大量揮發組分富集，經多次疊加形成銅礦床。近幾年的地質調查評價和綜合研究提供的資料表明，窗街薩依銅礦按照礦床成因類型特征的對比分析，屬火山巖型銅礦。從目前地表調查資料分析，區內地表所發現的礦體及礦化露頭較多，礦化強度較高，多數礦化體具有厚度大、延伸長、銅品位高特點，找礦標志明顯，成礦條件良好，進一步擴大資源遠景的潛力較大。鑒于窗街薩依銅礦成礦條件、礦床類型，進一步加大工作力度，特別是加大鉆探、坑探工程的投入，以期達到大-中型的銅礦床規模，具有較大的找礦前景。