新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦成礦作用及找礦勘查研究

韓永金，楊明遠，胡力升

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第二區域地質調查大隊，新疆 昌吉 831100）

國內外對礦床學研究，在六十世紀中葉萌芽，并形成兩種觀點，即水成論和火成論。在這兩種觀點的帶領下，推動了人們對礦床的尋找和礦床成因的研究。尤其是國內外都在十九世紀至二十世紀，開始大力發展工業，對礦石的需求不斷增加，對礦石的成礦和找礦奠定了基礎[1]。此后，有人提出了礦床成因的分類，并開始研究礦田的構造和礦相學，先后將同位素組成、礦床沉積作為礦床成因的標識。而在二十世紀中期，現代科學技術開始不斷發展，人們開始采用先進的技術，研究地質構造、礦床的生成和礦床的分布。隨著人們對礦床的研究不斷深入，發現礦床的成因存在一定的規律，至此，在特定區域中，所形成的礦產資源，成礦規律和礦產資源預測，已經成為當時人們，廣泛關注的問題[2]。隨著當時的人們對成礦和找礦勘查的研究不斷深入，提出貧礦石的成因及其形成環境，即是礦石巖石學，為此后的區域成礦學研究開辟了新的途徑[3]。當礦石研究員發現出露地表或淺部的大型、特大型礦床時，在前人的礦石成礦規律的研究成果下，發現大型的隱伏礦床越來越顯得重要，并通過多次研究，發現大量數量可觀的礦石資源。因此，為了提高礦石資源的尋找效率，此次提出新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦成礦作用及找礦勘查研究。

1 研究南銅礦成礦作用

1.1 分析南銅礦區地質構造

新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，可以將地層分為三疊系、侏羅系、白堊系和第四系四層，如圖1所示。三疊系地層巖性相對單一，地層厚度約在851～2970之間，在該地層中，主要由含礫砂巖、石英細砂巖、石英砂巖、粉砂巖、砂頁巖等巖石組成，并可以將上述巖石的巖性分為三段，且該地層屬于新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，最老的地層。侏羅系地層是新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，分布最為廣泛的地層，其地層厚度約在530～833之間，主要由長石石英砂巖、石英砂巖、粉砂巖、頁巖等組成，因此在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，該地層的巖石變化單一，間或夾雜著薄層含炭質泥巖，因此根據巖石巖性，可以將該地層分為上中下三部。白堊系屬于新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，分布最少的地層，其地層厚度在1003米以上，主要由凝灰質礫巖、凝灰質砂礫巖，夾有粗砂巖和粉砂巖等巖石組成，因此巖性單一。第四系廣泛分布在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，且分布面積在四個地層中，最為廣泛，巖性主要為礫石、粗砂、細砂及砂質粘土等松散沉積物組成。

根據上述地層，可以將新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，分為深部構造特征和斷裂特征兩種。在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域的深部構造特征中，所存在的重力異常，在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域呈“廠”字型展布，且走向為NE走向，呈對稱異常，并且在該區域內，區域中的重力變化呈梯度式變化，呈現東高西低的特征。在斷裂特征中，以NE向斷裂為主體，其次有NW向斷裂，間或發現EW向斷裂，這三組斷裂復合交錯，互相切割，從而構成新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，基本斷裂框架。

由于新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域內，存在不同類型侵入體，因此在該區域內，巖漿活動較為強烈，位于該礦區的E部，出露巖石多為黑云母花崗巖和花崗巖，出露面積約占該礦區的25%，并呈巖基產出，并且呈現巖漿向中-酸性巖性方向演化的趨勢。由此可以判斷，該區域曾發生過大規模的火山活動。

圖1 新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區地質構造圖

1.2 南銅礦區成礦作用

通過上一節對調查新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，地質構造變化特征，發現新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域成礦作用，是由于早白至世石英二長巖侵位活動，產生大量的花崗閃長巖侵位作用，由于其侵位作用規模相對較大，且侵位較深，導致新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，出現結晶作用，并導致水蒸氣在巖漿活動的作用下，不斷揮發，并向頂部壓力相對較小的構造薄弱部位聚集。從而造成新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，斷裂交匯部位在侏羅系和白堊系地層上的壓力急劇增加，最終在時間的作用下，發生隱爆作用，形成新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域，褶皺構造，然而在該區域由于火山活動，存在的巖漿巖，會因為上述造成的隱爆作用，所釋放的壓力，導致該區域中的殘余熔漿與揮發性組分，產生化學反應，形成熔漿一溶液過渡態流體，當隱爆作用發生時，會以膠結、交代角礫巖方式成礦，此時在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域內，會廣泛分布著以銅礦為主的角礫巖筒型礦化帶。但是巖漿活動，卻并不會在此時終止，伴隨巖漿熔體結晶程度的提高，巖漿巖中含有的氯化鈉和氯化鉀等組成物質，會在高溫的作用下不斷析出，此時所形成的熔漿一溶液過渡態流體，會因為高溫的作用，演變為一種成分復雜的高溫、高鹽度巖漿熱液。但是在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域內早期，其存在的引爆作用形成的微裂隙，會導致此時的熔漿一溶液過渡態流體，不斷向這個微裂隙中聚集、沉淀，此時的熔漿一溶液過渡態流體，會在沉淀過程中，生成銅礦，呈現出似層狀微細脈浸染型礦化帶。但是其中的巖漿熔體，不會隨礦化帶的產生而結束，在巖漿熔體中存在的高鹽度氯化鈉，會在熔漿一溶液過渡態流體中產生化學反應，出現斷裂上升、遷移現象，隨著溫度、壓力的變化而變化，直至溫度、壓力達到平衡，促使漿熔體中存在的高鹽度氯化鈉產生沉淀現象，形成區內受斷裂或裂縫控制的裂控脈型礦化帶。

綜合上一節中，南銅礦區地質構造調查結果，和上述分析內容，可以判斷南銅礦區具有兩期成礦作用特征，且南銅礦的主要成礦物質，來源于深部含礦巖漿。

2 研究南銅礦找礦勘查

基于前人對礦石研究的基礎上，采用現代地質勘查技術，勘查新疆木壘縣呼勒斯特區域，所存在的南銅礦。目前物理勘查法找礦勘查，主要采用各種物理方法和物理儀器，如重力測量、放射性測量、地震測量等，查看勘查區域內，巖石和礦石的物理特性，如密度、電性、磁性等。根據采集到的礦石和巖石物理性質，進行探測、分析、推斷。因此，在勘查新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域時，采用物理方法中的不同技術，其找礦勘查的深度如表1所示。

表1 找礦勘察的深度

在找礦勘查過程中，會根據上節內容，判斷礦體可能存在的深度、礦體形成原因，選擇合適的找礦方法，從礦床、巖石、硫化物、基底等幾個方面檢查研究區域，是否存在礦床礦石。因此在此次研究區域，分析的成礦作用研究下，采用航空電磁檢測技術，檢測該區域中存在的熔漿一溶液過渡態流體，并采用地面電磁檢測，以免存在塊狀硫化物，導致航空電磁檢測技術檢測結果不準確，此時采用電阻率剖面檢測技術，檢測熔漿一溶液過渡態流體和塊狀硫化物周圍存在的巖石，從而尋找新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區域中，存在的礦石資源。

3 結語

綜上所述，此次研究新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦成礦作用及找礦勘查，是在前人研究的基礎上，通過分析成礦作用和勘查該區域可能存在的礦床，為礦石資源的尋找，提供一定基礎。但是在此次研究中，只從該研究區域的地質構造特征，分析了研究區域內的成礦作用，研究了研究區域內的找礦勘查，未曾考慮研究區域內的地球化學特征。因此在今后的研究中，還需從地球化學特征入手，深入研究礦石的成礦作用及找礦勘查，為礦石資源的尋找，提供一定幫助。