新疆西南天山一帶礦床地質構造及礦化特征研究

馬 健

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第八地質大隊，新疆 阿克蘇 843000）

西天山產有許多礦床，這些礦床包含了金礦、銅礦、鋅礦和鉛礦，礦床不僅成分豐富，在礦產量上也讓世人矚目，這些礦床形成了一條巨大價值的礦帶[1]。然而當今，找礦的難度與日俱增，金、銅、鉛鋅礦如何找尋面臨嚴重挑戰，通過研究礦床地質構造及礦化特征，預測大型礦集區十分重要。這就涉及要對整個礦床的形成做深入了解。研究可通過對境內外野外地質本文通過境內外野外地質礦產進行廣泛調研來實現。在遠古時期，礦床演化經歷了天翻地覆的變化，分別經歷了，前寒武紀古陸邊緣裂陷盆地、古生代洋－陸俯沖增生、晚古生代陸－陸碰撞造山、中—新生代坳陷盆地四個主要地質過程，這就出現了四類成礦系統，這些系統對成礦原因的調查有重要的作用。對應成礦原因和成礦類型，對成礦的特征和地質進行勘探，在過程中不難發現，找尋礦產的過程，離不開對礦床地質構造和特征的鉆研，通過研究成礦系統的發育會發現，不過相距百米的境內外截然不同，結合成礦發育的特點，對西江西南天山一代礦床的形成，也有了不同的看法。

1 探索新疆西南天山礦床

1.1 新疆西南天山一帶礦床的形成

自太古宙以來，經過多期次的板塊碰撞和俯沖，西南天山造山的構造發生了變化，強烈的熱液活動作用下，礦床發展成為多類型的發育資源，學界從礦床的地質成因到地質演化，進行了不同角度的研究，可是，在礦床地質構造及特征上，但是對新疆西南天山一帶的了解還是不夠，同時在控礦構造等方面研究也相對較薄弱[2]。

1.2 新疆西南天山一代礦床的形成背景

新疆西南天礦床自北向南，由經過板塊運動和基底組合，底層帶逐漸被前寒武紀的基底覆蓋，中新生界與中生界相互交融，造就了西南天山獨一無二的巖層，其中發育型多條斷裂帶帶有顯著的區域性，中新生界產生的蛇綠巖帶較為特殊。在金礦床逐漸形成的過程中，一些混雜巖帶也逐漸生成，比較著名的烏恰一庫爾勒斷裂帶就是其中之一，斷裂帶在地殼的運動下，隨著地殼的拉扯，撕裂成不少次級斷裂，這也造就了西南天山一帶獨有的風光[3]。

2 構成新疆西南天山一帶礦床的地質結構

根據石英脈穿插關系和含礦情況及其礦體等特征，發現韌性變形在成礦之前，金成礦主要與第二期的韌一脆性變形密切相關。，為了進一步明確礦床的地質結構，測出每個階段礦層對應的成礦深度，選取三個階段的礦石流體進行顯微測溫，如表1。

表1 西南天山金礦床礦石流體顯微測溫結果

通過上述測溫結果可以得到可將西南天山礦床的地質構造演變過程劃分出3 個階段，如圖1。

圖1 西南天山礦床地質構造演變過程

（1）早期特征為：石英一黃鐵礦，石英脈比較多，富有細膩的紋理，含有碳元素，呈平行巖石狀。脈絡因地質構造變遷，產生剔透的光澤，帶有細小的紋路，通常如腸狀結構，因為它自身形成于地質演變過程中，因為大部分是因為韌性擠壓導致的，還有少部分由于區域變質產生。在斷裂層中形成的石英，在梨花白中帶有一點青色，除了石英之外，其他巖石均沒有細小的顆粒狀，地質變化后，經過撕裂拉扯。其質地呈現出破裂的狀態，因剪切得當可呈現出鉆石的光澤。大多數經過后期作用讓構造產生形變的黃鐵礦，都存在透鏡體，其中集合形成的效果十分明顯，它們后期作為金屬化合物存在于礦床底部。早期的礦石中三類流體都發育。H 型包裹體在冷凍完全后，隨著逐漸回溫，見富 Co2三相，在此過程中，其固態初熔熔點很低，普遍在-68.3℃左右，臨界其三相點的狀態下，會發現它的熔點波動區間變化更大；其中更為奇妙的要數籠合物，它的熔化溫度并不高，處在一個較為平衡的區間，趨于 5.4℃～6.8℃之內，因此，在計算包裹體鹽度的時候會發現，鹽度隨著溫度升高會逐漸降低，考慮到NaCl 受到溫度的影響區間，暫定鹽度為4.8%；在單相包裹的體室溫下，Co2初熔溫度為-66.3℃，Co2部分均小于 28.5℃，此均一方式更趨近于固態。在礦床中的巖石類型繁多，其中以碳酸鹽巖居多，相比較其他巖石的密度，因巖石中含有碳酸鹽的成分，故其密度較其他巖石更低，對應深度大概趨于9km 上下。

（2）在中期，比較多見多金屬硫化物和石英，這也是最主要的部分，對其金礦化來說，其中多見組合形式的分布，金礦床就是在中期形成的，期間排列大致呈現出順層，黃鐵礦作為最上層的巖石，自然金礦緊接其后，然后就是其他帶有砂質和重金屬礦物的巖層，中期的石英巖層不如早期剔透，相較早期明亮的梨花白色，中期更多呈現較為渾濁的藕荷色，并不適宜作為首飾，有較高的觀賞性。在中期的礦石中H 型的包裹體較為豐富，因為其質量較高，所以對比同等體積下的巖石，其密度也更大，所占礦層中的比例也更高。相對應含量13.1%～16.6% NaCl；Co2部分均一溫度為 3.5～4.8℃。估算其最小壓力為 208～253MPa，對應成礦深度為 8～9km。

（3）晚期特征為：發育石英一碳酸鹽細脈，晚期階段相比較中期的階段，石英并無透明的特征，且其顏色更加單一，呈現出紙一般光澤的白，其中少見些許紅色的鐵雜質，其包裹體含量比同期高出45%，密度為23.5kg/m2。因其在地殼變遷中并未受到嚴重撕裂，因此呈現出細微裂痕，延伸至礦層四周。在進行剪切后可見其中裂隙并不均勻，雜質普遍分布在中央，因其包裹體較流體更多，測得該流體的三相點為-1.4 攝氏度。

3 新疆西南天山一帶礦床礦化的主要特征

新疆西南天山一帶礦床位于礦區中西部，其中含有許多碎屑巖，從下到上可劃分出四個巖性段，如圖2。

圖2 礦床巖性變化的四個階段

通過上述這四個巖性變化的階段，可以得到，礦床由一套半深海一深海相復理石建造。通過對礦床構造解析，紅色碎屑巖石為礦床構造的主要成分，其中以陸相紅色為主，在晚古生代統江額結爾組時期，一共發育了將近三期。同時對應著三期的巖層，大多數為石英脈。這一構造形變奇特，且其中的金礦形成時間較晚，大致早于第二期變形期間，其韌性相比其他巖層有些許不足，礦區中的溫度相對趨于穩定，且Nacl 的濃度也不并不高，形成了獨特的富碳氧成分，經過計算可知，礦床形成的溫度極高，礦層比其他巖層更深。位于西南天山的礦床，在晚古生代，主要經歷了兩期變形，初步判斷礦床形成的主要時期要更晚，且因變形擠壓撕裂造成礦層斷裂，也造就了礦區富含大量鹽分、二氧化碳物質較多的環境。在多方面作用下，導致晚期礦區的脆性增加，造成局部礦層形變，發生斷裂。從而使得流體包裹體沸騰，在不混溶的情況下，經過冷卻，造巖層中更深層的部分，生成了大量變質熱液，因此在礦層底部生成了脆性化界面，沉淀形成了較難開采的巖層雜質。這也就成為了西南天山一帶獨特的礦化特征，通過了解礦化特征，研究礦床的地質構造，能夠加速發展礦區，明確找礦方向。

4 結束語

通過對新疆西南天山礦床的地質構造研究，對西南天山礦床的進一步開發有很大的幫助，能夠合理的確定找礦勘察的選取，對礦石的開發采集有著重要意義。未來對西天山礦床的成礦原因可進一步探索，對礦帶構造、成礦演化和找礦方向的不明之處，應繼續研究。