新疆哈密市大紅山銅（金）多金屬礦床白沙溝巖組泥質(zhì)、長英質(zhì)變質(zhì)巖原巖恢復(fù)

陳貴民 韓飛 賈紅旭

（①新疆寶地礦業(yè)股份有限公司 烏魯木齊830000②新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000）

新疆哈密市大紅山銅（金）多金屬礦床位于塔里木-華北板塊中北山古生代裂谷系的東段北部。出露地層主要為新太古界-古元古界天湖巖群a巖組[1]、長城系白沙溝巖組[2]、薊縣系平頭山組、第四系沖積物及沖洪積物。本文主要以礦區(qū)長城系白沙溝巖組中的泥質(zhì)、長英質(zhì)變質(zhì)巖為研究對象，分析其巖石化學(xué)特征并進(jìn)行原巖恢復(fù)，討論泥質(zhì)、長英質(zhì)變質(zhì)巖與成礦的關(guān)系。

1 地質(zhì)背景

新疆哈密市大紅山銅（金）多金屬礦床在成礦帶上屬北山鐵、銅、鎳、金、磷、釩、鈾、錳、鈷等成礦帶的東段，位于紅柳河大斷裂以南的北山古生代裂陷盆地內(nèi),受到紅柳河斷裂控制。礦區(qū)內(nèi)長城系白沙溝巖組，遭受區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用，形成了泥質(zhì)、長英質(zhì)變質(zhì)巖。

2 巖相學(xué)特征

通過野外觀察及室內(nèi)詳細(xì)的巖礦鑒定，白沙溝巖組泥質(zhì)、長英質(zhì)變質(zhì)巖巖性主要為泥質(zhì)板巖、硅質(zhì)-泥質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖。巖石多為變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、變余砂狀結(jié)構(gòu)、板狀構(gòu)造、層狀構(gòu)造。特征變質(zhì)礦物主要為絹云母、石英、斜長石、綠泥石、石墨。在巖石類型中硅質(zhì)泥質(zhì)板巖具變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要由石英、絹云母組成。石英呈它形粒狀，局部受應(yīng)力作用拉成透鏡狀，具定向性，正交偏光下一級灰白干涉色，粒徑0.25mm左右。絹云母呈片狀，單偏光下無色，正交偏光下干涉色較為鮮艷，定向性明顯，粒徑0.01mm左右。絹云母還見呈多米諾骨牌樣式的顯微構(gòu)造，為變質(zhì)巖特有構(gòu)造，但周圍幾乎沒有金屬礦物，因此成礦與早先的變質(zhì)成巖作用關(guān)系不大。局部石英較為聚集呈條帶狀，條帶寬0.4mm左右。

礦區(qū)揉皺現(xiàn)象發(fā)育，在宏觀上可見“W”型的復(fù)式褶皺，微觀上表現(xiàn)為絹云母受變質(zhì)作用顯示多米諾骨牌樣式的顯微構(gòu)造[2]（圖1），泥質(zhì)板巖多見兩期面理疊加，早期面理礦物定向近水平，第二期面理由第一期面理褶皺反映（圖2）。因此礦區(qū)可見多期應(yīng)力疊加，推測紅柳河斷裂為成礦提供了運(yùn)移通道，褶皺則為成礦提供了空間。

3 巖石化學(xué)特征及原巖恢復(fù)

3.1 泥質(zhì)、長英質(zhì)變質(zhì)巖巖石化學(xué)特征

大紅山銅礦泥質(zhì)板巖、變砂巖巖石化學(xué)分析結(jié)果見表1。從表中可知，巖石的SiO2含量變化不大，在57.75～66.91%之間；Al2O3含量變化范圍不大，在11.4～17.93%之間；Fe2O3總體含量低，在1.38-3.28%；FeO含量稍高，在3.31～6.03%；MnO 含量較低，在0.15～0.59%；TiO2含量均＜1%；MgO和CaO含量較低，前者在3.55～5.88%之間，后者在0.9～2.47%之間；Na2O 在0.61～1.75%之間，K2O在2.45～3.77%之間。通過計(jì)算尼格里參數(shù)值，10個(gè)樣品AL＞ALK+C，都屬于鋁過飽和型；氧化指數(shù)t一般在7.29～20.48之間；石英數(shù)qz一般在35.84～131.19，屬SiO2過飽和的巖石。

3.2 泥質(zhì)、長英質(zhì)變質(zhì)巖原巖恢復(fù)

對巖石化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算調(diào)整后，在（al+fm）-（c+alk）-Si 圖解上投圖[3]，10個(gè)樣品全部落在泥質(zhì)沉積巖區(qū)（圖3）。因此從巖石化學(xué)分析結(jié)果及原巖恢復(fù)不難看出，礦區(qū)內(nèi)泥質(zhì)板巖、變砂巖化學(xué)成分較為穩(wěn)定，巖性變化不大，原巖主要為泥質(zhì)沉積巖。

表1 巖石化學(xué)分析結(jié)果表

圖1 絹云母呈多米諾骨牌樣式

圖2 泥質(zhì)板巖可見兩期面理疊加

圖3 （al+fm）-（c+alk）-Si圖解（據(jù)西蒙南，1953）

4 結(jié)論

（1）通過野外及室內(nèi)巖礦鑒定觀察，礦區(qū)長城系白沙溝巖組泥質(zhì)、長英質(zhì)變質(zhì)巖巖性主要為泥質(zhì)板巖、硅質(zhì)-泥質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖。

（2）分析其巖相學(xué)特征，特征變質(zhì)礦物組合為絹云母+石英、絹云母+石英+綠泥石、絹云母+石英+石墨、石英+斜長石。

（3）微觀上絹云母多顯示多米諾骨牌樣式的顯微構(gòu)造，泥質(zhì)板巖多見兩期面理疊加，共同顯示出地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，受應(yīng)力作用明顯。在絹云母早期變質(zhì)特有構(gòu)造現(xiàn)象附近未見明顯金屬礦物，表明成礦與早先的變質(zhì)成巖作用關(guān)系不大。結(jié)合宏觀的“W”型的復(fù)式褶皺及斷裂，推測紅柳河斷裂為成礦提供了運(yùn)移通道，褶皺則為成礦提供了空間。

（4）通過分析巖石化學(xué)特征，10個(gè)樣品都屬于鋁過飽和型及SiO2過飽和巖石。

（5）巖石化學(xué)分析結(jié)果及原巖恢復(fù)結(jié)果表明，礦區(qū)內(nèi)泥質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖化學(xué)成分較為穩(wěn)定，巖性變化不大，原巖主要為泥質(zhì)沉積巖。

（6）綜上，礦區(qū)內(nèi)白沙溝巖組泥質(zhì)、長英質(zhì)變質(zhì)巖原巖為泥質(zhì)沉積巖，化學(xué)成分穩(wěn)定，未向后期礦化提供物質(zhì)成分，但為成礦提供了儲(chǔ)礦空間，泥質(zhì)、長英質(zhì)變質(zhì)巖抗風(fēng)化的特點(diǎn)也使礦體得到較好的保存。