新疆阿舍勒塊狀硫化物銅鋅礦成礦模式探討

李和平 魏超城 陳澤粟

（新疆哈巴河阿舍勒銅業股份有限公司 哈巴河 836700）

阿舍勒銅鋅塊狀硫化物礦床位于阿舍勒島弧上，是阿爾泰山南緣貴重金屬和有色金屬成礦帶的重要組成部分。該區早古生代沉積了陸源碎屑巖和火山巖。加里東晚期和華力西早期發生準噶爾洋板塊俯沖于阿舍勒島弧，伴有大面積巖漿活動及其有關的成礦作用。

1 礦床地質特征

1.1 主要控礦構造及賦礦圍巖特征

礦區內發育強烈的褶皺變形和斷裂，斷裂構造按展布方向可分為南北向、北西向、北東向和東西向四組，與區域構造線基本一致。成礦作用受火山機構及阿舍勒馬蹄形火山鏈（由西邊6、4號古火山口及蝌蚪巖體、北部7號火山口及東部的5號火山口）形成的馬蹄形火山沉積盆地控制，由近南北向斷裂和軸向近南北向的次級向斜構造直接控制礦體。

礦區內出露地層主要為中泥盆統阿舍勒組、上泥盆統齊也組和下石炭統紅山咀組。賦礦地層主要為中泥盆統阿舍勒組一套英安質—石英角斑巖質火山巖及火山碎屑巖，局部夾生物碎屑灰巖。

1.2 與礦化有關的巖體特征

阿舍勒礦區內泥盆紀火山活動可分為阿舍勒旋回和齊也組旋回。阿舍勒旋回構成了礦區內含礦化火山巖系，齊也組尚未見有重要礦化。

阿舍勒旋回巖石組合分為三個亞旋回：①主要為酸性火山碎屑巖組成，灰巖和火山沉積巖夾層較多，顯示頻繁的間歇式噴發特點。②由兩個噴發韻律組成，每個噴發韻律都是酸性、中酸性火山碎屑巖夾基性熔巖開始到火山沉積巖結束。③由多個爆發—噴溢的基性火山巖韻律組成。在第一旋回的火山巖中產出Ⅲ、Ⅳ、樺樹溝、喀英德等外圍熱液型、矽卡巖型銅鋅礦床或鐵銅金（點）。在第二亞旋回第二韻律產生出阿舍勒Ⅰ號塊狀硫化物礦床和Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ號浸染狀、網脈狀銅鋅礦床。在第三亞旋回的玄武巖中沒有礦化作業。淺成花崗閃長巖斑巖形成斑巖銅礦化。

1.3 礦床類型及圍巖蝕變

阿舍勒銅鋅礦分為海相火山-噴流沉積塊狀硫化物礦床和熱液通道相熱液浸染狀、網脈狀硫化物礦床。Ⅰ號主礦體與圍巖同步褶皺，礦體形態大致呈一向西倒轉的向斜，軸向近南北，向北傾伏。礦體主要產于倒轉向斜的東翼，在轉折端處礦層加厚。在剖面呈Y狀，倒轉向斜核部為玄武巖。Ⅱ號礦體位于Ⅰ號礦床倒轉翼的東南。Ⅳ、Ⅴ號礦體與玄武巖互層，位于Ⅰ號礦體正常翼的下盤，與之平行。Ⅶ號礦體位于Ⅰ號礦體上盤，與之平行。

通道熱液浸染狀、網脈狀硫化物銅鋅礦床，礦體規模較小，品位較低。主要有Ⅱ號礦體，外圍Ⅲ、Ⅳ、樺樹溝等礦化帶位于Ⅰ號礦床南部及東南，成帶狀分布；Ⅰ、Ⅶ號礦體在深部由塊狀銅鋅硫化物礦體逐漸轉變為通道熱液銅鋅硫化物礦體。

噴氣-沉積塊狀硫化物型銅鋅礦，圍巖蝕變主要發育在塊狀硫化物礦層之下，依次主要發育有塊狀黃鐵礦化、條帶狀、浸染狀黃鐵礦化、極發育的條帶狀、網脈狀石英脈黃鐵礦脈、絹云母化、綠泥石化等。而上覆的玄武巖則黃鐵礦化很弱。與Ⅰ號礦體界線明顯，沒有黃銅礦化、閃鋅礦化。主要有綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化等，是后期區域變質的結果。塊狀硫化物礦層中的酸性、中酸性火山碎屑巖夾層由硅化、鈉長石化、黃鐵礦化、重晶石化和碳酸鹽化等。蝕變帶南北長達2450米，寬達100米，延深大于1500米。

噴氣-沉積期的礦石具紋狀構造、條帶狀構造、致密塊狀構造、同生角礫狀構造及浸染狀構造等；通道熱液硫化物礦石具有脈狀、網脈狀、浸染狀、褶皺、定向、角礫狀構造。噴氣-沉積期礦石結構包括自行、半自行晶粒狀結構、他行粒狀結構、填隙結構、交代殘余結構。通道熱液硫化物礦石結構包括碎裂結構、變晶結構、嵌晶結構、反應邊結構以及固溶體分離結構。

含礦流體四周與細脈狀和網脈狀、浸染狀礦體相伴，中心以黃鐵礦化、黃銅礦化、少量閃鋅礦化與強硅化、絹云母化條帶呈脈狀、網脈狀，逐漸過渡為綠泥石化形成帶狀蝕變巖筒（成礦氣液上升通道），而Ⅰ、Ⅶ號礦體深部為脈狀、網脈狀的硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化、閃鋅礦化強烈，絹云母化發育，向周邊逐漸過渡為綠泥石化。

樺樹溝熱液型銅礦深部發現斑巖型銅礦化，硅化、絹云母化、黃鐵礦化極發育、黃銅礦化發育，呈條帶狀，外圍綠泥石、綠簾石化發育，綠簾石呈3-8cm脈狀。

阿舍勒Ⅰ號礦化帶主礦體頂板阿舍勒組凝灰巖（ASL11-38）中10顆鋯石U-Pb諧和年齡值為（387±4.2）Ma,與早中泥盆世地層年代相符[1]。

2 成礦模式

洋中脊是VMS塊狀硫化物銅鋅礦、超極性巖銅鎳硫化物礦等礦床主要成礦場所之一[2]。準噶爾大洋中脊亦如此，這些礦床被板塊運送至額爾齊斯俯沖帶，俯沖至上地幔，洋殼及銅、鋅及鉛礦床等沉積物都被熔化，并進行較為徹底的分異，形成含礦豐富的中酸性巖漿（圖1）：銅、鋅、鉛、硫等金屬、非金屬從巖漿中分離出來沿斷層通道噴流出地表，成礦物質進入馬蹄形阿舍勒海底盆地時，由于溫度、壓力、pH值和氧逸度等物理化學條件改變時各種礦質絡合物的溶解度各不相同，一般先是Fe、Cu，后是Pb、Zn(后者住住能遷移較遠)，在一定的空間位置發生卸載、富集、沉積成礦塊狀硫化物銅鋅礦床，噴流時間不同形成不同期次塊狀銅鋅硫化物礦床。最后期次的Ⅰ號礦床成礦作用之后，又發生基性玄武巖的噴溢，整合覆蓋于Ⅰ號礦體之上，噴流-沉積成礦作用結束；礦體下部的細脈（網脈）浸染狀礦體是含礦熱鹵水的通道,其往往與層狀礦體斜交。通道中成礦熱液隨著熱液溫度降低形成銅礦化、鋅礦化，經多次疊加形成通道熱液礦床；銅、鋅、鉛等金屬從巖漿中沒有分離隨著巖漿一起上涌，而且沒有噴出地表，分異、遷移、富集形成次火山巖型或斑巖型銅、鋅、鉛、金、銀礦床。例如阿舍勒銅礦北5千米的薩爾朔克銅金鋅礦床，深部發現斑巖銅礦。阿舍勒銅礦東南部的樺樹溝18線剖面上部的通道銅礦與深部的斑巖型銅礦體能很好地連為一體。阿舍勒銅礦5線鉆孔巖芯亦發現斑巖型銅礦化；如果該巖漿向上侵入灰巖中，則可形成矽卡巖型銅鐵金多金屬礦，例如阿依托漢矽卡巖型銅鐵金礦點等系列礦床。因此，沉積塊狀銅鋅硫礦床與通道熱液型銅礦床、深部次火山巖型或斑巖型銅礦床及矽卡巖型銅鐵金礦是該成礦模式形成的系列礦床。當然，也可能存在不同期次的斑巖型銅礦化。

圖1 阿舍勒成礦模式圖

據曾志剛[3]對阿舍勒銅鋅礦黃鐵礦中4件浸染狀和條帶狀黃鐵礦中流體包裹體研究，n(40Ar)/n(36Ar)比值被認為來源于海水的大西洋中脊TAG熱液區硫化物n(40Ar)/n(36Ar) 比值287-359具有相似性。說明阿舍勒銅鋅黃鐵礦的成礦物質來源于準噶爾大洋中脊TAG熱液區硫化物。

總之，阿舍勒銅礦成礦物質源于大洋殼俯沖熔化、分異、上涌海底噴流沉積形成。

3 成礦靶區預測

（1）深部Ⅰ號礦體的上下盤（或Ⅰ號礦體東西兩側）及Ⅰ號礦體的北部馬蹄形阿舍勒盆地是尋找塊狀硫化物型銅鋅礦的主要靶區：在馬蹄形阿舍勒沉積盆地中，Ⅰ號礦體是最晚期的一次成礦，在Ⅰ號礦體成礦之前可能會有幾期成礦，因此，在深部Ⅰ號礦體的上下盤（或Ⅰ號礦體東西兩側）有可能找到早期噴流-沉積形成的塊狀硫化物型銅鋅礦體；Ⅰ號礦體位于馬蹄形盆地的南部，南北向斷層通過盆地，Ⅰ號礦北部盆地是阿舍勒組第二巖性段噴流-沉積塊狀硫化物型銅鋅礦有利形成部位；

（2）通道下部與次火山巖接觸的次火山巖中是尋找斑巖型（或次火山巖型）銅礦的主要靶區：阿舍勒組第三巖性段的玄武巖與Ⅰ號礦體接觸界線非常清晰，是一種冷接觸，接觸面玄武巖沒有礦化，接觸面的上盤是致密塊狀硫化物銅鋅礦體，品位高。這說明：在玄武巖噴發之前，成礦流體通道突然被縫合，斷絕成礦物質的供給，海水中已沒有任何成礦物質，包括鐵、硫等礦物質；大量的成礦物質可能在通道附近的次火山巖中富集成礦，故而通道深部與次火山巖接觸的次火山巖中是尋找斑巖型或次火山巖型銅礦的主要靶區。也可能發育不同期次的斑巖型銅鋅礦床；

⑶齊也組下部阿舍勒組第二巖性段的盆地部位是尋找塊狀硫化物型銅鋅礦的靶區，阿舍勒銅礦、阿舍勒銅礦外圍、喀英德及阿依托漢勘探權分布著大面積的齊也組地層，齊也組下部覆蓋著阿舍勒組第二巖性段，該段地層的盆地部位是火山噴流沉積塊狀硫化物銅鋅礦化體的主要賦存層位。

總之，準噶爾大洋洋中脊形成的銅、鋅等礦床被板塊運移至俯沖帶深處熔化、分異、遷移，經裂隙上涌噴流海底阿舍勒島弧中的阿舍勒馬蹄形盆地富集沉積形成塊狀銅鋅硫化物礦床、通道型熱液脈狀、網脈狀銅鋅礦床、矽卡巖銅鋅礦床、深部同期或不同期斑巖型銅礦床等系列礦床，預測阿舍勒銅礦深部及外圍Ⅲ、Ⅳ、樺樹溝銅礦化帶深部可能存在斑巖型（或次火山巖型）銅礦體，Ⅰ號礦體東西兩側、阿舍勒盆地Ⅰ號礦體北部可能存在塊狀硫化物銅、鋅礦體及齊也組下部阿舍勒組第二巖性段盆地可能存在塊狀硫化物銅、鋅礦體。