新疆準噶爾北緣銅礦地球化學與礦床成因淺析

李 湖，趙同壽

（新疆地礦局地球物理化學探礦大隊，新疆 昌吉 831100）

1 新疆準噶爾北緣銅礦地球化學淺析

本次針對新疆準噶爾北緣銅礦進行1：10000的地質土壤地球化學測量，測網密度為150m×50m，主要選擇分析了Au、As、Sb、Hg、W、Cu、Pb、Zn等8種元素。首先，對取得的成果數據進行統計分析，初步計算出測區各元素的異常下限值，并對逐級高點進行剔除，最終余下數值可以作為地質地球化學特征樣本。

經過試圈后擬定比較合理的異常下限使用值。本文針對Cu元素的地球化學特征進行重點分析，得出的Cu地球化學特征，如圖1所示。

通過圖1可知，依據Cu地球化學特征強度、規模以及元素組合等異常特征，結合新疆準噶爾北緣銅礦所處地質背景、已知礦異常的相似性等準則，對地質地球化學特征進行初步篩選、分級以及評價，并對其中異常面積大、有明顯濃集中心、組合較好的綜合異常進行描述[1]。

根據所確定的異常下限值，可以在各單元素集中圈確定地質地球化學特征。本文選用的地球化學勘探為多元素組合，各元素套和較好，異常范圍大，元素分帶為Au、Cu、Zn、Pb—Mo、Sn、As、Sb、Ag—Bi。

根據異常套和程度，可得出區域內為鉛鋅多金屬成礦地球化學特征的結論。

圖1 Cu元素地球化學特征

2 新疆準噶爾北緣銅礦礦床成因淺析

在進行新疆準噶爾北緣銅礦礦床成因淺析之前，首先，明確該銅礦床在新疆的分布位置，主要分布在新疆東北部以及南部。銅礦類型主要為石英脈型銅礦，受區域北北東向構造帶控制，產于沙姆瓦系含火山質的淺變質巖中，多沿次級北東、北西、南北向裂隙充填交代成礦[2]。根據區域有關地質礦產資料分析，區域變質作用和巖漿活動加速了本區地殼內流體的循環和熱對流，促進Cu在熱液中初步富集。之后地殼發生多次擠壓活動，促使導礦構造與下地殼或深大斷裂貫通，基性巖漿沿斷裂上侵，并攜帶上來大量的成礦物質—Cu，形成含Cu熱液，隨后的巖漿活動的進一步加劇，促使成礦熱液在構造內循環流動，并淋濾、萃取圍巖中成礦物質，尤其是中基性巖漿巖中的成礦物質，加入到成礦流體體系。在成礦過程中，斷裂活動的繼承性和熱液活動的脈動性明顯，表現為成礦的多階段性。各階段含礦流體的性質、成礦物理化學條件及其產物均有明顯的差異。

早階段初始含礦流體具有高溫(＞360℃)巖漿熱液的特點，溶解有大量SiO2，溶液可能呈弱堿性，其中金和其它成礦元素主要呈穩定的絡合物形式被搬運。

在其沿斷裂上升運移的過程中，由于溫度、壓力急劇降低，并有二次沸騰作用發生，使溶液的物理化學平衡發生變化，在溫度為360℃～300℃條件下沉淀出石英、黃鐵礦等，金則呈渾圓的珠滴狀分布于黃鐵礦中。中期階段，斷裂繼續活動，上升熱液性質隨著天水的混入和溫度、壓力進一步降低而發生顯著變化。H2S在熱液中的溶解度增高，S2-濃度增大，溶液向中性和弱酸性演化，含成礦金屬元素的絡合物發生大量分解，形成石英及多金屬硫化物(黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等)。它們大多沿繼承活動的斷裂、裂隙充填交代，局部生成富礦脈(囊)，該階段的成礦溫度為300℃～208℃，是該礦床主要的成礦階段。晚階段，熱液中地下水所占比例增大，金屬元素離子濃度顯著降低，在溫度為180℃～150℃，形成碳酸鹽石英組合，含有少量的多金屬硫化物，它們穿切前兩階段的礦脈，此時內生成礦作用已趨于結束。

新疆準噶爾北緣銅礦礦床北部以桐城-太湖斷裂為界，西北部出露大別山造山帶核部的中深變質地層，屬于大別地層區；南東部沿江區域屬于下揚子地層分區，以古生代-中生代沉積地層為主，含少量火山巖地層[3]。

大別地層區出露地層主要為大別巖群，巖性以黑云斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖、二云斜長片麻巖、變粒巖、含磁鐵石榴淺粒巖為主，夾薄層角閃片巖、云母石英片巖和大理巖，局部夾含磁鐵石英巖。并含有較多的榴輝巖、蛇紋巖等變質鎂鐵質巖巖塊，為一套變質表殼巖組合。

結合鋯石年代學資料顯示，大別巖群時代歸于晚太古-早元古代。而下揚子地層區成礦時期為晚元古宙，第四紀地層發育齊全，晚元古宙至三疊紀以海相和海陸交互相沉積為主。

早中侏羅世地層為陸相盆地沉積，以河流、湖泊相的碎屑巖和含煤碎屑巖沉積為主。晚侏羅世-早白堊世進入陸相火山巖盆地發展新階段，各盆地中形成巨厚的火山-沉積巖系，在火山巖的巖石系列、組合等均存在不同，但火山活動旋回基本能夠對比。早白堊世晚期至晚白堊世地層分布局限，為干旱氣候下的湖溢相紅色碎屑沉積。測區內早白堊世-古近紀地層零星分布，主要分布在殘余紅色盆地中，以河流、湖泊相碎屑巖沉積為主。

由于新疆準噶爾北緣銅礦礦床布拉瓦約系與塞巴奎系呈不整合接觸，其間有羅德斯德爾花崗巖巖基侵位，并伴有圍巖強烈的褶皺變形、同化作用、花崗巖化作用和金礦與白鎢礦成礦作用；沙姆瓦系與布拉瓦約系亦呈不整合接觸，其間有超基性巖侵入體侵位。

沙姆瓦系沉積后有霏細巖、石英斑巖、輝綠巖墻與巖席，百利花崗巖巖基、白云母花崗巖和斑狀花崗巖等侵入體侵位，其中隨著百利花崗巖巖基侵位，伴有圍巖的強烈褶皺變形、變質作用及金礦成礦作用及少量的白鎢礦成礦。后期侵入體主要有沿主斷裂分布的石英脈、輝綠巖脈，晚前寒武紀大巖墻雜巖體、花崗巖脈、石英脈、輝綠巖席和巖墻和三疊紀?—侏羅紀輝綠巖墻與巖席。

區域構造主要表現為斷裂或斷層構造和由不同時期巖體侵位形成的巖體侵位及伴生構造。普查區位于哈特利?—奎魯銅礦成礦帶北端，哈特利—奎魯銅礦成礦帶呈向西凸半弧形，弧兩端為大巖墻所截斷。區域上除大巖墻沿之侵位的NNE向斷裂規模較大外，斷裂或斷層構造不很發育，規模也較小，主要為近N-S向斷裂，其次為近E-W向斷裂和少量其它方向斷裂。

區域上片巖走向及其片理走向一般與侵位其中的花崗巖巖基邊界或片麻狀花崗巖片麻理平行，片巖片理傾向從巖基邊緣向內傾斜。綜上所述，新疆準噶爾北緣銅礦礦床地質成礦條件優越。

3 結束語

此次對新疆準噶爾北緣銅礦地球化學與礦床成因淺析，具有一定的分析成果，有理由進一步加強該礦床找礦預測及深找礦定位等技術方面的工作。

建議后續在工作程度較高的銅礦礦床分布集中地區，應加強對區域成礦規律梳理、加強對銅礦典型礦床的成礦模式和找礦模型的研究，在工作手段上多利用綜合物化探與和淺鉆相結合的方式，可能在礦床礦產地質調查中能夠取得有一定成效。