新疆溫泉縣大橋銅礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

劉偉

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院 烏魯木齊 830000）

礦區(qū)行政區(qū)劃屬新疆溫泉縣管轄，位于溫泉縣城南35千米，中心地理坐標(biāo)：東經(jīng)81°13′15″，北緯44°51′58″。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于伊犁-伊賽克湖微板塊中的賽里木地塊，屬捷克利-賽里木銅、鉛鋅、鈮鉭、鎢、磷成礦帶，區(qū)域上是尋找有色及稀有金屬礦產(chǎn)的有利地區(qū)。

根據(jù)《新疆維吾爾自治區(qū)巖石地層》劃分，本區(qū)地層屬塔里木-南疆地層大區(qū)，中天山-馬鬃山地層分區(qū)之溫泉地層小區(qū)。區(qū)域上出露地層有下元古界溫泉群、中元古界長城系哈爾達(dá)坂群、中泥盆統(tǒng)汗吉尕組、上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組、上石炭統(tǒng)東圖津河組、下石炭統(tǒng)阿克沙克組、下二疊統(tǒng)烏朗群及新生界等；區(qū)域上斷裂、褶皺發(fā)育，主構(gòu)造線呈近東西向，規(guī)模較大的構(gòu)造有沃托格賽爾河谷斷裂、牙馬特?cái)嗔选⒀礼R特南山背斜等；區(qū)域巖漿活動強(qiáng)烈，侵入巖分布廣泛，以早元古代晚期、華力西期的中酸性侵入體為主。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露的地層為上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組上亞組（D3tb）、下石炭統(tǒng)阿克沙克組（C1a）。主要特征如下：

上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組上亞組（D3tb）：主要分布于礦區(qū)北部，為一套陸緣碎屑巖建造。巖性以泥質(zhì)粉砂巖、硅質(zhì)粉砂巖、巖屑長石砂巖、砂礫巖為主。

下石炭統(tǒng)阿克沙克組（C1a）：大面積分布于礦區(qū)，為一套陸相-淺海相碎屑巖夾火山巖，含豐富的珊瑚、腕足等化石。不整合于上泥盆統(tǒng)托斯庫爾他烏組之上，局部呈斷層接觸關(guān)系。依據(jù)巖性組合特征，劃分為上、下兩個(gè)亞組：

下亞組(C1aa)：分布于礦區(qū)中部，巖性以巖屑砂巖、長石巖屑砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖為主，次為生物碎屑灰?guī)r夾砂礫巖、次生石英巖。與上亞組整合接觸。該地層是礦區(qū)內(nèi)最主要銅含礦層，提供了最主要的成礦物質(zhì)來源。

上亞組(C1ab)：分布于礦區(qū)南部，巖性以淺黃綠色巖屑砂巖、粉砂巖為主，次為生物灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r及砂礫巖。

2.2 侵入巖

礦區(qū)內(nèi)侵入巖較不發(fā)育，僅在北部見花崗斑巖小巖體，長度約400米，寬約5～30米。區(qū)內(nèi)閃長巖脈、石英脈極發(fā)育，以北東東向?yàn)橹鳎螢楸蔽飨颉⒔媳毕颍由?0～300米，寬1～5米；部分石英脈中次生蝕變較發(fā)育，以褐鐵礦化、孔雀石化為主。

2.3 構(gòu)造

2.3.1 褶皺

礦區(qū)北東部發(fā)育1條小規(guī)模向斜構(gòu)造，軸線方向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，軸線呈北東向，兩翼產(chǎn)狀較陡，在50°～60°之間。核部巖性為灰黑色硅質(zhì)粉砂巖，兩翼為灰綠、灰褐色巖屑砂巖、硅質(zhì)粉砂巖、砂巖與礫巖互層組成。

2.3.2 斷裂

區(qū)內(nèi)斷裂極為發(fā)育，主要斷裂構(gòu)造為奧爾塔克賽爾斷裂。次級斷裂以表層斷裂為主，具多方向性的特點(diǎn)，早期形成的受后期構(gòu)造活動疊加改造更加復(fù)雜，總體上與區(qū)域構(gòu)造線一致。區(qū)內(nèi)小規(guī)模斷層極發(fā)育，錯綜復(fù)雜，斷層面傾角52°～78°，延伸一般50～400米，斷裂帶中巖石破碎，局部呈泥狀，具強(qiáng)度褐鐵礦化，巖層錯動明顯。

奧爾塔克賽爾斷裂：該斷裂沿奧爾塔克賽爾河發(fā)育，呈北東向延伸，是沃托格賽爾河斷裂的東延部分，出露長度約17千米。斷裂自西向東切割下二疊統(tǒng)烏郎組、下石炭統(tǒng)阿克沙克組和上石炭統(tǒng)東圖津河組，在地貌上形成低洼開闊的河流性谷地。斷層傾角50°～65°，為北盤上升，南盤下降的正斷層，形成時(shí)期為華力西晚期。

2.4 地球物理特征

通過物探工作發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)地層與礦體存在較為明顯的極化率及電阻率差異，地層總體顯現(xiàn)出中-低極化率、高電阻率異常特征，而礦體總體顯示出高極化率、低電阻率異常特征，這種差異為直接或間接圈定含礦層位創(chuàng)造了十分有利的條件。

礦區(qū)共圈出8個(gè)高極化、中-低電阻的激電異常，各異常中心均對應(yīng)地表礦體、蝕變帶。通過與激電測深、鉆探（槽探）成果對比，深部異常的形態(tài)與礦體對應(yīng)情況較好。綜合分析認(rèn)為，本次采用的物探工作手段在區(qū)內(nèi)對于找礦具有較明顯的指導(dǎo)意義。

2.5 地球化學(xué)特征

2015～2016年在礦區(qū)開展了1：1萬地化剖面測量，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，礦區(qū)富Cu、Au，貧Sb、Pb、Zn、Sn元素，各元素含量分布不均勻。局部地段存在較好的Cu單元素異常，Cu異常主要集中分布于次生石英巖發(fā)育地段；As與Au元素異常特征相似，但變異系數(shù)較小，不利于成礦；中溫元素Pb、Zn在該區(qū)不活躍。

區(qū)內(nèi)圈出以Cu為主的組合異常6處，均發(fā)現(xiàn)了銅礦化線索，效果顯著。其中以HY-5號組合異常最好，敘述如下：

HY-5號異常位于礦區(qū)西部，范圍：東經(jīng)87°10′08″～87°10′45″，北緯44°50′45″～44°51′12″。異常形態(tài)為似橢圓狀，主成礦元素為Cu，伴生元素為Ag，均具有三級濃度分帶，套合關(guān)系較好，濃集中心明顯（圖1、表1）。其中Cu-7極大值＞1000×10-6，襯度為6.28，規(guī)模NAP為1.54，Ag-3極大值為1.39×10-9，襯度為4.65，規(guī)模NAP為1.13。

表1 HY-5號綜合異常特征表

下石炭統(tǒng)阿克沙克組下亞組分布于異常區(qū)的中部及北部，主要巖性為砂礫巖、硅質(zhì)細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖；上亞組僅少量分布于異常區(qū)南部，巖性為礫巖。區(qū)內(nèi)斷裂活動強(qiáng)烈，主要為北東向、北東東向。次生石英巖脈發(fā)育，可見孔雀石化。

經(jīng)查證該異常為礦致異常，圈出銅6條礦體（CuⅣ-1～CuⅣ-6）。

3 礦體特征

3.1 礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)共圈定11條銅礦體，長57～526米，厚0.86～3.92米，平均品位0.50～3.87%。礦體主要分布于下石炭統(tǒng)阿克沙克組下亞組（C1aa），賦礦巖性為次生石英巖。主要礦體特征如下：

CuⅣ-5號礦體：分布于礦區(qū)西部，由5條探槽及2個(gè)鉆探工程控制，礦體長526米，厚1.28～1.98米，控制斜深190米，平均品位0.50～1.98%。

CuⅣ-4號礦體：位于礦區(qū)西部，由3條探槽及3個(gè)鉆探工程控制，長235米，厚0.86～1.50米，控制斜深210米，Cu品位0.57～0.80%。

CuⅡ-3號礦體：位于礦區(qū)中部，礦體長175米，厚2.57～2.98米，平均品位0.59～0.73%。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石礦物成分：原生礦石中金屬硫化礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦，少量斑銅礦、磁鐵礦；氧化礦石則以孔雀石、藍(lán)銅礦、褐鐵礦為主；脈石礦物以石英，方解石為主。礦石中有用組份主要為銅，并主要以硫化物形式存在，其它形式的銅含量少量。

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造：礦石結(jié)構(gòu)主要為它形粒狀結(jié)構(gòu)，部分呈它形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)；從礦物相互穿插關(guān)系劃分，主要為碎裂結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造較為簡單，以浸染狀及細(xì)脈浸染狀構(gòu)造為主，局部可見脈狀、塊狀構(gòu)造。

3.3 礦體圍巖蝕變

圍巖蝕變主要為硅化、次生石英巖化，次為褐鐵礦化、黃鐵礦化，局部地段可見碳酸鹽化、高嶺土化。

硅化、次生石英巖化：巖石受動力作用呈不規(guī)則破碎裂隙，次生石英充填其中，局部有少量鈉長石，其中次生石英沿裂隙交代原巖，使巖石具硅化，但原巖成分、結(jié)構(gòu)仍保留較完整。

黃鐵礦化：蝕變較普遍，多分布于次生石英巖內(nèi)，黃鐵礦晶體0.1～2mm左右，多呈立方體，少數(shù)呈他形結(jié)構(gòu)。

褐鐵礦化：主要分布于含黃鐵礦的次生石英巖內(nèi)，褐鐵礦化的巖石呈黃褐色-紅褐色，具蜂窩狀構(gòu)造。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

在綜合分析研究已有地質(zhì)資料基礎(chǔ)上，對比典型礦床認(rèn)為，礦區(qū)內(nèi)銅礦體主要產(chǎn)于斷裂構(gòu)造強(qiáng)烈部位的碎裂巖化次生石英巖中，礦體多斜切圍巖，順層特征不明顯，圍巖周圍有構(gòu)造應(yīng)力留下的痕跡；圍巖蝕變發(fā)育，以硅化、次生石英巖化，褐鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化為主。初步認(rèn)為該區(qū)礦床成因類型屬于與構(gòu)造相關(guān)的蝕變巖型。

4.2 找礦標(biāo)志

①地層標(biāo)志：下石炭統(tǒng)阿克沙克組下亞組是區(qū)域主要銅含礦層位，提供了主要的成礦物質(zhì)來源；②構(gòu)造標(biāo)志：斷層構(gòu)造發(fā)育地段是尋找成礦的有利部位，特別是近東西向斷裂構(gòu)造附近脈巖發(fā)育，礦化也多分布于此；③蝕變標(biāo)志：孔雀石化是最直接的找礦標(biāo)志，圍巖中的硅化、次生石英巖化、褐鐵礦化、黃鐵礦化也可作為間接的找礦標(biāo)志；④物探標(biāo)志：礦體具有相對較高的極化率、高電阻率物探異常，可作為間接找礦標(biāo)志；⑤化探標(biāo)志：銅單元素異常及組合異常，是非常有效的找礦標(biāo)志。

5 結(jié)論

大橋銅礦是首次在該成礦帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)具有一定規(guī)模的構(gòu)造蝕變巖型銅礦，找礦意義較大，填補(bǔ)了該區(qū)尋找構(gòu)造蝕變巖型銅礦的空白。通過本文對大橋銅礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志的總結(jié)，對在該區(qū)尋找同類型的礦床提供了一定的參考意義。