新疆民豐縣上其汗一帶銅金礦地質特征與成因淺析

李鵬兵，房培松，王燕勝，馬金林

（新疆地礦局第十地質大隊，新疆 和田 848000）

1 區域地質概述

研究區大地構造位置主要屬塔里木板塊昆侖弧盆系，苦牙克斷裂從調查區南側通過，在調查區內，其曼于特斷裂從中部近東西向穿過，以該斷裂為界，北側為昆北微陸塊，南側為昆南微陸塊。出露地層主要為古元古界埃連卡特巖群、下古生界上其汗巖組、上泥盆統奇自拉夫組、上石炭統哈拉米河巖群，其中埃連卡特巖群和上其汗巖組為該區重要含礦地層。區域上，Au、Cu元素異常整體呈帶狀分布于苦牙克斷裂的北側，局部有較強富集。研究區內金異常規模較大，富集明顯，具有三級濃度分帶，金極大值為80pbm。

2 礦床地質特征

研究區大地構造單元屬塔里木陸塊。所在成礦區（帶）為塔里木盆地（中央地塊）石油-天然氣-煤-鹽類（鉀鹽）-Au-Fe-V-Ti-U-Sr-磷灰石-自然硫成礦區（Ⅲ級）。出露地層主要為古元古界埃連卡特巖群、喀拉喀什巖群和上泥盆統奇自拉夫組地層；侵入巖為中元古代片麻狀閃長巖，石炭-二疊紀閃長巖，脆韌性構造較發育，區內圈定礦化蝕變帶三個，銅金礦體一個，金礦化體三個。研究區的礦化蝕變以及銅金礦（化）體主要賦存于元古界埃連卡特巖群中。研究區內巖漿活動相對強烈，其中以中酸性巖漿活動為主。各期、各類巖性的侵入體展布方向與區域構造方向基本一致，反映了區內中酸性侵入巖與構造活動關系密切。根據形成時代可分為兩類，一類為中元古代片麻狀閃長巖，另一類為石炭-二疊紀中酸性巖體。區內的銅金成礦與斷裂構造和韌性剪切帶密切相關，區內共發育斷裂構造6條，總體呈近東西向，由于斷裂北盤持續沉降，在山前盆地中沉積了全新世以來巨厚的松散堆積物。各斷裂南盤持續抬升，致使該地區海拔陡增，斷裂面向南傾，傾角60°～70°，斷層性質為逆斷層。產出韌性剪切帶一個，產出于古元古界埃連卡特巖群a、b巖組內，呈近東西向展布，東、西兩端均延伸出圖外，區內長7.7km，寬度1000m～1200m，平均1000m。發育有S—C組構、旋轉碎斑系、尖棱褶皺等。研究區的主成礦元素為Au、Cu，其異常主要分布于古元古界埃連卡特巖群中，并與脆韌性構造有關，成礦部位有著明顯的高值，元素分異程度高，富集程度強，有利于成礦。

3 礦體地質特征

研究區內礦化蝕變極為發育，整體沿近東西向脆韌性斷裂構造呈帶狀分布。經綜合研究整理，區內圈定以銅金礦化為主的蝕變帶三個。蝕變圍巖以綠泥絹云石英片巖和絹云石英片巖為主，礦化蝕變主要為孔雀石化、黃銅礦化、黃鐵礦化、黃鉀鐵礬化、褐鐵礦化、硅化和絹云母化，蝕變帶位于區內構造活動最強烈部位，其銅金成礦與極強的構造熱液活動關系較密切，區內共圈定銅金礦體一個，金礦化體三個。礦體產出于礦化蝕變帶中，圍巖為古元古界埃連卡特巖群b巖組淺灰綠色綠泥絹云石英片巖。礦化蝕變種類較多，主要以褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、硅化為主，黃鐵礦化、孔雀石化、黃銅礦化、碳酸鹽化次之。其中孔雀石化總體呈浸染狀分布，局部呈薄膜狀或與褐鐵礦、黃鉀鐵礬混合呈團塊狀；黃銅礦多以粒狀集合體形態分布，局部呈微細浸染狀；黃鐵礦多呈微細浸染狀，局部與黃鉀鐵礬混雜呈團塊狀分布；褐鐵礦化為黃褐色，總體呈條帶狀，局部呈團塊狀分布；硅化表現為諸多細小石英脈呈網脈狀沿巖石裂隙充填并交代圍巖，圍巖硅化部位多見孔雀石、黃鐵礦、黃銅礦及絹云母。礦體產出的蝕變帶位于區內構造活動最強烈部位，諸多小型次級斷裂和張剪節理密集發育，其內多充填石英細脈，整體表現為復脈、叢脈、網脈狀，復脈、叢脈脈體寬0.1m～0.4m不等，分支復合明顯，局部斷續出露；網脈狀脈體寬度一般為1cm～5cm。礦石礦物成份：礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、孔雀石和褐鐵礦。脈石礦物成份：礦石中脈石礦物以石英為主、其次為斜長石、白云母。礦石結構為他形細粒粒狀結構：黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦呈細粒他形粒狀產出。礦石構造為細脈狀浸染構造、稀疏浸染狀構造。

4 礦床成因及成礦模式

4.1 礦床成因

研究區歸屬于塔里木南緣隆起帶的埃連卡特巖群巖石，多為古元古代沉積巖－火山巖系變質形成的低綠片巖相－角閃巖相的片巖、大理巖和片麻巖，且石英脈極為發育，該套巖石的含金性普遍較高，附帶的銅元素含量也略高于其他地質體（見表1），為銅金成礦提供了基本的礦質來源保證。

表1 上其汗區主成礦元素平均含量對比表

該區經歷了塔里木板塊與昆侖板塊的陸陸碰撞和洋殼俯沖作用，使得埃連卡特巖群發生擠壓、剪切生熱，同時伴隨頻繁的巖漿活動，導致了陸塊中沿碰撞帶基底巖系普遍發生了低綠片巖相變質作用和韌性變形、褶皺變形等作用。上述的洋陸活動形成了現有的兩個地質格局：一是由碰撞引發地殼硅鋁物質重熔，形成東西向展布的晚古生代巖漿弧，二是與碰撞和俯沖作用有關的巖石變質及構造變形，進而在埃連卡特巖群中形成一定規模的韌性剪切帶。上述兩個洋陸活動為區內的成礦提供了超強動力。

埃連卡特巖群中含量相對較高的Au、Cu元素，在經歷了兩個地史時期的構造活動，呈現出較強的活動性，通過巖漿熱液、構造熱液的淬取和溶解，使得成礦元素形成富含二氧化硅、堿金屬、金屬硫化物和含銅金的汽水溶液，此些汽水熱液再通過后期的構造派生的各類次級斷裂和節理上升，從而富集沉淀成礦。

該類型銅金礦賦礦巖石為古元古界埃連卡特巖群中的綠泥絹云石英片巖，構造及次生節理極為發育，石英脈廣布、礦化蝕變類型眾多。

該礦體的形成主要跟巖漿巖熱液有關，由于晚古生代島弧區中的中酸性巖漿熱侵位作用，導致埃連卡特巖群地層脫水、脫氣和去堿、去硅，形成成礦流體，成礦流體沿包斯塘斷裂上升運移，在運移過程中又不斷交代通道圍巖，進一步活化萃取地層中的金等物質，運移至包斯塘斷裂的次級斷裂與其他斷裂交匯部位卸載，在此過程中，大氣降水通過構造及節理下滲與成礦流體混合，致使成礦物質快速沉淀（圖1）。

圖1 上其汗西熱液型銅金礦成礦模式圖

在上述成礦過程中，由于地層的去硅、去堿等作用從而形成了富含二氧化硅、富含堿金屬及含金等礦物的成礦流體，在成礦流體運移階段，不同程度的對其圍巖進行交代，從而形成黃鐵礦化、硅化、絹云母化、鈉長石化為主的礦化蝕變。成礦流體在遇到大氣降水迅速冷凝時，斷層及節理密集部位出現較多結晶程度低的石英細脈，部分石英細脈攜帶了一定的成礦物質，形成含金石英脈，部分成礦流體則在構造裂隙中沉淀成礦。

根據礦床的控礦因素和形成機制，區內的銅金礦屬熱液型礦床。

4.2 找礦標志

（1）地層標志：下元古界埃連卡特巖群變質老地層：為熱液型銅金礦床的賦礦巖層。

（2）構造標志：韌性剪切帶與脆性斷裂的過渡部位、構造破碎帶、次級斷裂交匯部位是尋找熱液型金礦重要標志。

（3）石英脈特征標志：區內的銅金礦體與石英脈有著極為密切的依存關系和伴生關系。但凡是金礦（化）體產出部位，均分布有大量石英脈。愈是靠近石英脈的部位，礦化愈強。

（4）圍巖蝕變標志：各類礦化蝕變（如黃硅化、絹云母化、黃鐵礦、孔雀石化、黃銅礦化等）可作為尋找該類礦床的間接標志。

（5）物探標志：勘查區內的高極化、低阻部位。

（6）化探標志：沿區域深大斷裂，分布有眾多的金異常，并伴有Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Mo、Bi等元素異常。具有三級濃度分帶的銅金異常指示性較強。