新疆西昆侖地區大型銅礦地球化學特征及找礦標志

張玉龍

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局地球物理化學探礦大隊，新疆 昌吉 831100）

新疆西昆侖地區位于我國西北部，塔里木南側，連接特斯提和古亞洲地區，該區地質結構復雜，巖漿噴出時間較長，所以該區成礦條件十分理想[1]。伴隨著地質工作者的不斷發展，礦床研究日益深入。新疆西部昆侖地區的礦產資源尤為豐富，其中銅礦床尤為突出。西昆侖造山帶的分布區位于塔里木地塊的西南緣[2]。塔利板塊在前震旦紀繼續演化分裂，形成中央隆起帶的微板。在該區上下的前震旦紀地層中，有中元古代中淺變質巖系和下元古代中深變質巖系，其中包括稀有銅，金，銀，鐵，鐵，鐵等稀有礦產資源。

1 新疆西昆侖地區大型銅礦地球化學特征

1.1 礦體特征

礦體主要呈東西分布，以侏羅系龍山組為主。礦體受東、西及構造斷裂控制。層間裂縫、灰巖與底礫巖接觸區是銅礦富集的最佳區域，也是找礦的重要標志之一。礦體以似層狀、層狀為主。依據礦區生產空間面積及礦體暴露狀況，確定礦區西部礦帶礦體，圈定了18個礦體。其中以L1礦體為主，分布在第二巖性段侏羅系龍山組，在59～63線的勘探范圍內。該礦體長440m，寬7.36m～13.85m，層高7.84m。在東西兩個方向上厚度逐漸減小。方位在172°到42°之間，整體呈水平規整的形狀[3]。其地質特征一致，產于古變質巖中，巖層對其形成有很好的控制作用。成礦周期長，受后期疊加轉化的影響，差異較大。新疆西昆侖地區大型銅礦分布圖如下圖1所示。

1.2 含礦巖系特征

新疆西昆侖地區含礦巖系特征主要有兩個：一是角閃巖，二是中深變質片麻巖，主要分布在石英，大理巖和中淺變質綠泥巖中。新疆昆侖西銅礦屬中侏羅世龍山組，屬北羌成礦帶的碳酸鹽巖銅礦床[4]。龍山山組可分為兩個不同的巖性段，線狀段為灰紫色、棕灰色中厚層狀砂礫巖，上部為灰杏仁狀英安巖，礦體圍巖以白云巖為主。研究巖層特征，分別研究主元素和微量元素對找礦有重要意義。

圖1 新疆西昆侖地區大型銅礦分布圖

（1）新疆西昆侖銅礦巖體巖石主量元素含量以及礦體CIPW標準礦物參數表詳見表1：

表1 新疆西昆侖銅礦巖體巖石主量元素含量

從表1數據可以看出，新疆西昆侖銅礦區巖體中SiO2的含量在63.09%～11.35%之間，且有明顯的含量元素特征。此外，經測試，離特曼指數指數在堿性標準限值3.3以下，約在1.28～1.83之間，可以定義為鈣堿性系列。

按照CIPW標準，新疆西昆侖銅礦的主要化學成分是or+ac+an+ch+mt+adc+apc。其AR濃度范圍為1.48至1.95。經實際測定，銅礦中剛玉含量為0.19%～1.45%，外巖石可分為過鋁花崗巖系、高鈣堿性花崗巖系，巖性弱。

（2）銅礦中微量元素的特征。測定了該礦區鉛鋅礦的微量元素含量，并與銅礦的維氏克拉克值作了比較。比較結果表明，該礦區的Co、Li、Cs、f等元素含量較高，Ba含量也較高。用模擬軟件和地面的慢標量元素畫出蛛網圖，整條曲線西高東低，整體傾斜方向正確。在鉛鋅礦區還發現了離子型大鹽蝕元素 K. RB等，具有腐蝕特征。

1.3 構造控礦特征

（1）新疆西昆侖地區主要為推覆構造，這兩種推覆體均產于基底塔什庫爾干群，布侖口地區早、晚推覆體均具早、晚深部特，早期層次為深層次，晚期層次為淺層次[5]。木吉以及布侖口區域下元古代變質巖以深部推覆構造為主，以偉晶巖帶和混合帶為主。推覆巖體沿東北方向向北推進，在構造頂上形成變形斷裂特征較強的薄皮構造，為該區提供了較強的成礦條件。該礦體以卡拉瑪銅礦為主。

（2）分布于構造拆離斷裂中。塔什庫爾干復向斜為新疆西昆侖地區銅礦帶的分布區。該區褶皺特征以拉瑪向斜以及木吉向斜最為明顯，均為次生小褶皺。混合巖以及片麻巖主要分布在前兩翼，中淺變質片巖是其核心層。

（3）新疆西昆侖地區銅帶的斷層特征非常明顯，它與區內的大斷層關系密切，大多數是次級斷裂。其中，木吉一布侖口一庫斯拉甫斷具有較強的代表性。

2 新疆西昆侖地區大型銅礦床特征

卡拉瑪一東大溝斷裂以及木吉一布侖口大斷裂結合區域為新疆西昆侖地區銅礦的主要分布區。本區斷層具有明顯的特征，主要分為東北斷層、西北斷層和西南斷層三組。在該區，接觸帶的構造特征和層間斷層的次生斷裂構造對礦床形態有很好的控制作用。巖層斷層帶（NW走向）是一條控制礦床的斷層帶。

礦床類型以白云質大理巖為主，石英片巖、中深變質片麻巖為輔。銅礦資源中Au,Ag,Mo,Bi,As,Hg,Sb與Co,Ni,Mn,Ba,Pb,Zn元素呈顯著的正相關關系。在低溫熱液流體作用下，成礦元素類型相同，晚期位于中部的地區銅礦化明顯。

褐鐵礦、黃銅礦和輝銅礦是主要金屬礦物，脈石礦物以綠泥石和鐵白云石為主。礦物主要呈現角礫巖狀、浸染狀，其圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、菱鐵化兩種，硫同位素具有多樣性，其中以海水最為顯著[6]。研究結果表明，鉛礦化過程存在兩個演化階段，其溫度分別在180°～290°。

在西部昆侖地區發現的一種具有化學特征的銅礦，新疆地區是核心火燒云火燒云銅礦的參照地，對其勘探標志進行了研究和分析，發現火燒云銅礦主要是一層火燒云銅礦的軀體，下部有碳酸鹽沉積，總資源率可達95左右；中央地區資源率約為1%；上部地區主要為硫化物，占資源的4%；礦體型多為層狀[7]。受西昆侖地形的影響，新疆疆沃勒根群吉祥溝組的大理石巖層與礦區燕山區千層酸性侵入巖體接觸帶的大理巖組和巖體群都在附近，尤其是西昆侖東北、西北的斷層構造和火山活動機制更為明顯。開發區是找銅礦礦的重要區域標志[8]。綜合以上特點，可確定研究區高磁性異常、礦體磁場的變化因區域置換、重力異常等特征，高阻性，極化率在4%到8%之間，周邊土壤異常均為勘探跡象，尤其當同一地區有兩個或兩個以上的礦化標志時，其成礦幾率極高。

3 找礦標志

（1）地層層位和地層巖性對本地區銅礦的形成有很好的控制作用。新疆西昆侖地區銅礦主要產于擴塔什庫爾干群中級與高級變質巖系以及布倫闊勒群中級與高級變質巖系。底面主要由石英絹云母片巖和泥質片巖組成。

（2）銅礦分布：主要斷層構造對銅礦帶的影響區內大部分銅礦分布于斷層之間，為卡拉馬銅礦的生成區。分裂性構造貫穿礦體，礦體以主斷層為主。

（3）菱鐵礦與銅礦相互作用伴有明顯的銅礦化作用，銅礦化主要存在于硅化白云巖脈和菱鐵礦白云巖內部，屬層間構造斷裂。銅礦化度低的位置主要產于非菱鐵礦白云巖中。

（4）礦體產狀主要為脈狀、層狀、透鏡狀，多礦體呈多脈帶結構，它和礦床的聯系很緊密。

（5）新疆西昆侖地區銅礦礦床品位高，儲量豐富，銅礦床、銀礦床含量都十分豐富。

新疆西昆侖地區銅礦成礦條件較好，分析礦床的成礦環境、巖性構造及周邊異常，有助于對新疆西部地區構造條件的全面認識。由于當地惡劣的氣候，因此整個項目的成功幾率較低。目前的典型礦區需要進一步勘探，在此基礎上，提出以下建議：①根據化學原理，從理論出發，采用相應的繪圖工具，從局部到地質學，繪制出不同比例尺的大小地圖。②訪問蟠龍峰、阿尼亞拉等地區，增加采礦活動。

4 形成機制

（1）原礦胚主要由含礦白云巖和硅質巖、火山巖構成，它們是元古代連續沉積盆地和火山沉積盆地的產物。當地震發生時，塔里木板塊正在崛起并分裂。

（2）在早古生代末期，向斜構造、復合背斜構造和擠壓推覆構造繼續存在，在很大程度上促進了礦床的形成。這一過程中，礦胚受液體變質作用的影響，不斷地壓縮、加熱，礦床逐漸富集。礦區主要受斷層和層狀構造控制，圍巖蝕變不明顯。

（3）礦體在熱流體疊加的后期，會發生膠結破碎。菱鐵礦礦脈包覆在金剛石礦脈中，形成具有不同特征的角礫巖礦體和礦脈。原始礦床互相重疊。成礦因素復雜，液熱蝕變強烈，并伴有銅、銀礦化。

5 結語

通過研究新疆西天山大型銅礦床的地球化學特征，總結并掌握成礦規律，可以有效指導地質找礦工作，根據銅礦床現有地層、構造等控礦規律認識。綜合成礦地質條件，發現大型銅礦區出現高磁性異常和重力異常，分析多種與銅礦形成的相關因素，為找礦指明了新方向。