新疆薩爾朔克多金屬礦床地質特征及礦床成因分析

鄧如軍，李 明，徐登峰

（新疆地礦局第二區調大隊，新疆 昌吉 831100）

1 區域地質成礦背景

礦區大地構造位于天山興蒙造山系、阿爾泰南緣增生弧、阿爾泰南緣增生弧、阿爾泰南緣晚古生代弧后裂陷槽西段。區域地層主要有中泥盆統阿舍勒組（D2as）、上泥盆統齊也組（D3q）以及下石炭統紅山嘴組（C1h）。區域大斷裂主要發育瑪爾卡庫里斷裂，傾向北東，是切穿地殼的深大斷裂。礦區處于阿舍勒復式向斜北東翼，火山機構、火山巖廣泛發育，軸向為北北西向，次級褶皺發育，褶皺形態從緊閉型線狀褶皺過渡為開闊型褶皺。區域巖漿巖十分發育，主要有深成侵入巖、次火山巖及脈巖等[1]。

2 礦區地質特征分析

2.1 礦區出露地層

中泥盆統阿舍勒組(D2as)：分布于礦區大部，出露不完整。與上覆上泥盆統其也組（D2q）呈角度不整合或斷層接觸。該組為一套濱-淺海相中酸性火山碎屑巖、基性火山熔巖夾碳酸鹽巖建造；上泥盆統齊也組(D3q) ：區內僅出露該組第二段(D2q2)，為一套濱-淺海相中-中基性火山巖、火山碎屑巖建造，巖性主要有:火山角礫巖、層狀凝灰巖、紋層狀火山灰凝灰巖、凝灰巖、巖屑凝灰巖、角礫凝灰巖、集塊巖、安山巖、英安巖、凝灰質砂巖等。

2.2 構造

火山機構及火山活動：礦區所處的薩爾朔克古火山機構由中泥盆世阿舍勒火山活動形成的爆發相-空落堆積相火山巖、次火山巖相及火山頸相組成，火山頸呈近等軸狀橢圓體狀，由F3、F1、F10、F12、F14號等斷裂圈定，構成環狀構造，其中心被次流紋斑巖侵位，邊緣被集塊巖、火山角礫巖、角礫凝灰巖、凝灰巖等爆發相-空落堆積相火山巖環繞。礦區各礦體均位于火山頸相中的流紋斑巖體中，與成礦作用關系密切。

斷裂及褶皺：礦區斷裂構造主要發育北西向、近南北向、北東向及近東西向四組，其中，近南北向F3號斷裂、近東西向F1號斷裂構成“入”字型構造，不僅控制了薩爾朔克火山機構的形態及其流紋斑巖等次火山巖的產出，而且其交匯的銳角區域即為該礦區礦體出露地帶，系控巖控礦構造，該銳角區域內發育有北西向次級斷裂及其產于其中的多金屬礦體，系區內容礦斷裂，其他斷裂往往對礦化具有一定的后期改造作用。

2.3 變質巖與變質作用

礦區區域變質作用程度較弱，為低綠片巖相淺變質，但動力變質作用及熱液變質作用較為發育，表現在：動力變質作用主要沿斷裂產出，以糜棱巖化、碎裂巖化為主。礦區熱液變質作用主要表現為流紋斑巖體發生面型蝕變，規模較大，主要蝕變有黃鐵絹英巖化、綠泥石化、高嶺土化、黃銅礦化、碳酸鹽化、重晶石化及矽卡巖化等。

2.4 礦化蝕變帶特征

礦區各礦體主要產于PD06礦化蝕變帶中，該礦化蝕變帶地表長約380米，寬20～120米，傾向南西，傾角65°～87°；深部長約160～320米，厚度160～220米，斜深400～500米。該礦化蝕變帶主要位于流紋斑巖內及其接觸帶部位，總體呈面狀蝕變，僅在斷裂破碎帶中呈線性展布，蝕變類型主要有：黃鐵礦化(褐鐵礦化)、硅化(次生石英巖化)、絹云母化、綠泥石化、高嶺土化、黃銅礦化、方鉛礦-閃鋅礦化、重晶石化等。

3 礦床成因新認識

3.1 礦體空間賦存規律

礦區各礦體主要產于薩爾朔克古火山機構火山通道相的流紋斑巖體中及其接觸帶部位，主要為銅、金、鉛鋅多金屬礦體，往往伴生銀元素，礦體大多與圍巖界線不清晰、呈漸變過渡關系。礦體在地表及淺部主要表現為金礦化，局部伴隨銅礦化；向深部礦化類型趨于復雜，逐漸出現銅金礦化、金(銀)礦化、銅金(銀)礦化、銅鋅礦化、銅鉛鋅礦化、鉛鋅礦化等。

3.2 成礦物質來源

硫同位素特征：楊富全等（2015）對礦區各礦體不同類型的礦石開展了詳細的硫同位素研究，認為：薩爾朔克礦床62件硫化物δ34S變化于-1.52‰～6.18‰，平均2.22‰，峰值2.5‰，具有正態分布特征，成礦流體中的硫來自深源巖漿，與次火山熱液作用有關。薩爾朔克礦床硫同位素變化范圍與世界典型VMS礦床一致，但更接近0‰，表明薩爾朔克總體屬于VMS成礦系統范疇。

巖礦石稀土元素特征：礦區各礦體不同類型礦石的稀土元素配分模式具有一致性，具有弱-中等的負Eu異常，具有深源特征，與未蝕變流紋斑巖相比，兩者稀土除元素總量不同外，其稀土元素分配模式幾乎一致，表明成礦物質與流紋斑巖稀土元素分配模式相似，成礦物質可能來源于流紋斑巖。

3.3 礦床成因分析

礦區礦石的他形粒狀結構、鱗片粒狀變晶結構、交代殘余結構、溶蝕結構、乳滴結構、共結邊結構、壓碎結構、脈狀充填結構及稀疏浸染狀、稠密浸染狀、細脈狀、角礫狀構造表明成礦與次火山熱液活動有關，系后生次火山熱液礦化成因特征。

礦石的稀土元素與未蝕變流紋斑巖的稀土元素分配模式幾乎一致，表明成礦物質與流紋斑巖稀土元素分配模式相似，成礦物質可能來源于流紋斑巖；H-O同位素顯示成礦流體為巖漿水混合深循環的海水；流體包裹體類型以富液相氣液兩相包裹體及純液相包裹體為主，顯示出該礦成礦流體的溫度較低，其均一溫度表明該礦成礦溫度在200℃左右，表明成礦為中低溫環境，其中，次火山熱液成礦期早期的黃鐵礦-黃銅礦成礦階段（銅金礦化階段）成礦溫度分布于185℃及240℃兩個峰值附近，晚期的多金屬硫化物礦化的成礦溫度在200℃左右。該礦成礦作用發生在382Ma左右，為中泥盆早期成礦。綜上所述，該礦為阿舍勒晚古生代拉張火山盆地中受火山通道相控制的次火山熱液型多金屬礦床，總體屬VMS成礦系統范疇。