淺析紅石銅礦地質特征及礦床成因

李新川

（新疆寶地礦業股份有限公司，新疆 哈密 839000）

新疆冬天山地區是我國重要的礦產資源基地，是我國銅、鎳、金、鐵、鉛鋅等大型礦產集中分布區，資源潛力巨大，因此該區受到很多地質研究工作者的廣泛關注，成為地質找礦的熱點[1]。目前已經在該區發現了一大批金屬礦床（點），如紅石銅礦、梅嶺銅礦以及黃土坡銅鋅礦等，顯示該區巨大的找礦潛力。文中對該礦地質特征進行分析研究，探討其礦床成因，旨在為該區接下來的地質找礦工作提供一些參考價值。

1 區域地質背景

圖1 新疆卡拉塔格區域地質圖

卡拉塔格地區位于冬天山大南湖-頭蘇泉島弧帶北側區段上，是紅石銅礦的主要分布地帶，奧陶系大柳溝組火山巖火山碎屑巖組成的一套巨厚地層主要分布于卡拉塔格地區的核部區域上，同時還發育大南湖組（泥盆系）以及阿爾巴薩依組（二疊系）火山巖，沉積物主要為中新生代。大柳溝組（奧陶系）與之接觸特征為不整合特征。夾火山碎屑巖（少量）的一套陸相火山熔巖是阿爾巴薩依組火山巖（二疊系）的重要組成[2]。下伏地層與之接觸狀態呈不整合的特征。斷裂以及褶皺構造在區內比較突出(圖1)。侵入巖如卡拉塔格巖體在該區比較發育，剩下的侵入體多表現為小規模特征，尤以中酸性脈巖以及此火山巖為主。

2 礦床地質特征

卡拉塔格地區成礦條件較為優越，該礦主要分布于其東側區段上，該礦的西北側區域上分布著梅嶺南鉛鋅礦，梅嶺銅礦分布于該礦的西側。大劉溝組火山巖（奧陶系）在礦區內非常發育，英安巖以及流紋巖和安山巖以及納質玄武巖等是其主要的巖性特征。該巖石建造又有3個巖性段之分，納質玄武巖-安山巖共同構成第一巖性段，凝灰質礫巖層（底部）與夾流紋巖的凝灰質粉砂巖以及凝灰巖含黃鐵礦等共同組成第二巖性段，英安質熔巖～熔結凝灰巖等共同組成第三巖性段。礦體（Cu1，Cu6，Cu9號）在東部礦區的分布均受其控制；壓扭性斷裂的次級張性斷裂在該區比較發育，展布特征成北西向，向210°～235°傾斜，角度為53°～65°，礦體（Cu40，Cu70）等在西部礦區的分布均受其控制。適應斑巖與巖漿巖比較發育，花崗質巖脈主要形成于成礦后期，發育較少。

（1）礦體特征。目前已有79余個工業礦體在紅石銅礦被圈出，出露地表的僅為Cu78等礦體，而且均屬于盲礦體。礦區中的銅礦資源主要為礦脈（Cu1，Cu9，Cu401，Cu414號）。

礦體主要呈現密集分布的特征，產出特點多呈平行產出，具有非常陡的礦體形態，約有32m～1100m的長度范圍，通常在100m～300 m，達到0.30%～4.29%的Cu品位。

（2）礦石特征。角礫巖型與石英脈型是該礦原生礦石類型的主要特征，在張性斷裂中充填的含礦熱液主要原生礦石類型，斷裂裂帶中含礦熱液膠結斷層角礫形成適應脈型礦石類型。他形、半自形粒狀以及交代港灣和膠帶殘余、充填結構等是其主要的礦石結構特點，浸染狀以及網脈狀和脈狀和晶洞與晶簇等構造是區內礦石的主要構造特點。

（3）圍巖蝕變特征。圍巖蝕變在該區比較發育，碳酸鹽化以及綠簾石化和黃銅礦化與硅化和黃鐵礦化與絹云母化等是其主要的圍巖蝕變類型。

3 礦床成因

火山角礫巖與沉凝灰巖和安山巖與英安巖組成的一套中酸性火山巖（大柳溝組第2、第3巖性段）是該礦礦體的主要分布所在，斷裂構造對礦床產出起著明顯的控制作用，陡立脈狀礦體在各種巖性中穿越，張性構造對其進行控制時展布特點表現為“之”字型或尖滅再現特征，礦體的延伸與走向均在300米以下，銅在礦體中較富，石英以及黃鐵礦和黃銅礦等在礦脈中相互伴生，黃鐵礦以及黃銅礦等都呈現較為粗大的顆粒，石英呈晶族狀構造以及梳狀構造分布于邊部。圍巖與礦脈呈現明顯的接線特點，石英脈與裂隙中的黃銅礦呈浸染狀分布于圍巖之中，高溫蝕變在圍巖中比較缺乏，碳酸鹽化以及青磐巖化和絹云母化較發育，水溶性包裹體（低鹽度、低溫）是成礦流體的主要特征。這些特征顯示該礦成礦類型為中低溫火山熱液型銅礦床。

梅嶺南塊狀硫化物銅鋅礦在卡拉塔格地區的發現，為區內同類型礦床的尋找提供了很好的找礦方向，同時對認識該礦成因有了更加全面的資料。該礦分布于梅嶺南銅鋅礦北側區域上的2000m處，大柳溝第2、第3巖性段是該礦的賦礦地層。卡拉塔格地區梅嶺銅鋅礦現已探明其儲量在中-大型規模，顯示該區銅礦物質來源于火山活動有著非常密切的聯系。銅物質在火山活動作用下，被運移到地表，逐漸的沉淀下來，為VMS型銅鋅礦的形成提供了非常有利的條件；銅物質沒有在火山作用下運移到地表，而是在地層中不斷交換，使得銅元素的含量不斷增加，銅在玄武巖內能夠達到150-300×10-6。由于收區內構造熱力運動的作用，進一步活化了銅礦物質，并逐漸引動向裂隙以及構造部位，為低溫火山熱液型成因的紅石銅礦提供了極為有利的條件，該類型的礦床在規模上通常較小，一般單礦體躲在1萬噸以下的礦體儲量，但相較于VMS型銅礦床具有更加廣闊的范圍。

火山機構在大南湖-頭蘇泉島弧帶分布眾多，共同形成火山機構鏈，呈東西向展布，同時有很多類似建造的巖石分布，紅石銅礦與之存在較為相同的成礦地質特征，找礦潛力巨大，事實證明，紅石周邊的梅嶺、西拓、寶匯等礦區皆發現了規模不等的紅石型的中低溫火山熱液型銅礦體。