青河縣哈臘蘇銅礦成礦地質特征研究

李化友

（新疆維吾爾自治區礦產資源儲量評審中心，新疆 烏魯木齊 830000）

斑巖型銅礦是一種非常重要的工業類礦床類型指與具有斑狀結構的花崗巖類侵入體共生的浸染狀、細脈浸染狀和細脈狀銅和鉬—銅組分的富集體，成礦特征具有網狀細脈浸染成礦特點，這種礦床類型儲量非常巨大，能夠保障大規模的開采礦石。同時斑巖型銅礦也是新疆地區一種非常重要的銅礦礦床類型，也是當地一種最為重要的優勢礦產資源，廣泛分布于塔里木盆地西北緣。近年來，隨著新疆地區地質找礦工作的不斷深入，在卡拉先格爾斑巖銅礦帶內發現了哈臘蘇銅礦，隨后引發了眾多單位以及地質研究工作者的廣泛重視，對于斑巖型銅礦找礦工作及其外圍研究工作起到了很大的帶動作用。下文當中結合近些年來的研究成果，對青河縣哈臘蘇銅礦成礦地質特征進行分析探討，并研究了該礦礦床成因。青河縣哈臘蘇銅礦主要位于青格里河-布爾根復背斜軸部的北西端, 針對對區內開展地質地球物理分析發現礦區具有非常典型的物探異常，由她它構建的球物理找礦模型，對指導區內斑巖型硫化物礦床找礦工作具有非常重要的現實意義。

1 區域成礦地質背景

哈臘蘇銅礦要分布于卡拉先格爾礦帶當中，哈薩克斯坦準噶爾板塊與西伯利亞板塊交接部位是礦床大地構造所在，將北準噶爾與阿勒泰不同演化歷史以及不同構造特征的構造單元給跨越，有著極為復雜的地質構造特點。阿爾泰構造區位于額爾齊斯斷裂北部主要由斷裂帶（NW-SE向）與推覆體共同組成沖斷推覆構造體系（大型）。北準噶爾地區分布于額爾齊斯斷裂南部，有變形擠壓帶（NW向）以及若變形地塊共同構成構造格局，表現為菱形鑲嵌特征該區有著非常強烈的巖漿活動以及構造特征，潛藏豐富的礦產資源，見圖1。

圖1 哈臘蘇銅礦--帶區域地質圖

以瑪因鄂博大斷裂在區域上將地層劃分為南北兩個部分，阿爾泰地層分區分布于北部，主要有康布鐵堡組（下泥盆統）所組成。準噶爾地層分區分布于南部主要有二臺小區所組成，巖性特征主要為北塔山組（中泥盆統）南明水組（下石炭統）第三系與第四系地層還分布于區內。

區內瑪因鄂博斷裂南部發育褶皺構造，如斜克孜勒他烏-巴安夏干向斜以及青格里河-布爾根復背斜，是礦區的主要分布所在，該區的斷裂構造如卡拉先格爾-二臺斷裂以及卡拉先格爾-接勒的卡拉他烏斷裂和瑪因鄂博大斷裂主要呈現北西向展布。

巖漿活動在區域上非常強烈，廣泛發育侵入巖，主要向石炭系于泥盆系地層侵入，斷裂構造控制非常的突出，主要表現為巖株狀、巖枝狀以及巖脈狀，基性、超基性巖類在早期階段侵入，輝長巖發育較少，中酸性巖類主要為后期階段巖石特征。花崗閃長巖以及閃長斑巖和閃長巖和區內的銅礦有著非常緊密的成生關系，鈉長斑巖以及適應正常斑巖是主要的淺成巖。

2 礦區地質概況

2.1 地層

北塔山組（中泥盆統）是礦區當中的主要地層出露，第四系相對次之。區域上北塔山組（中泥盆統）有兩個亞組之分，第二亞組在礦區出露，在玉勒肯哈臘蘇-老山口一帶分布要呈現帶狀，展布方向為北西向，北東側方向上接觸姜巴斯套組（下石炭統），第四系覆蓋在南西方向上，兩側端部延伸出圖，主要為火山碎屑沉積巖，火山碎屑巖以及基興中基性火山巖，碳酸鹽建造少量夾于其中，是第二階段北塔山火山旋回形成的產物。火山島弧局部拉張環境是區內火山活動主要形成的環境，玄武質巖漿噴易與噴發是主要的活動特征，角礫凝灰巖以及玄武安山質凝灰巖和橄欖玄武巖以及玄武巖等是其主要的特征。

洋島環境是北塔山組的主要地層形成環境，提示晚古生代礦帶具有非常好的斑巖型礦化形成條件，基于分析火山巖（北塔山組）地球化學，認為鈣堿性玄武巖以及拉斑玄武巖系列是該組地層重要的火山巖特點。MORB高場強元素標準化模式類似于MORB，親石大離子元素存在較為富集的特點，提示存在大洋島弧火山巖特征，而且島弧區域也是地球化學構造環境判別圖所落區域。

堿性系列火山巖在北塔山組火山巖中不存在，因此為島湖演化的早期階段，而且由于苦橄巖具有較大厚度，因此認為早期演化島弧局部拉張階段是其主要的構造背景。

2.2 侵入巖

海西中期階段第二次侵入的巖漿巖，主要向北塔山組（中泥盆世）地層侵入，同時向中基性火山巖侵入，在上部地層當中未發現向沉積巖地層侵入，證明中基性火山巖和侵入體存在非常緊密的關聯性，巖體主要表現為北西向展布特點，一致于區內的構造線，巖體具有較小的規模，產出特點主要為小巖株狀和脈狀，通常在1km2面積大小。多數巖體相應位置上構造變形十分突出，特別是韌性剪切變形。

2.3 構造

青格里河-布爾根復背斜軸部北西端方向上是礦區的分布所在，斷裂是主要的構造形式，褶皺構造，具有非常強烈的新構造活動，尤其是北西部具有老斷裂復活的痕跡，存在十分破碎的巖石特征。礦區當中主要呈現330°～340°向地層向280°～290°方向逐漸轉變，輕微向西南方向突出，成為弧形的單斜層，北西側區域上向北東方向傾斜，具有較為陡峭的傾角，地層在南東部傾斜向西南，由于斷裂因素影響，主要表現為倒轉層，依照走向，斷裂有三組之分。

（1）斷裂在北，西方向上主要表現為330°～ 340°走向特點，一致于地層，是礦區當中最為發育的斷裂，斷裂向南東方向傾斜，角度為50°～ 80°，具有較為平直的斷面，有著較長的延伸，破碎物以及破碎帶常常粉碎如同泥狀，壓扭性斷裂呈現左形扭動，具有復活特點。

（2）呈現290°～320°展布的斷裂, 斜交于以上壓扭性斷裂，沒有較長的延伸，局部位置上發現左行扭動特點，斷面上呈現北東向或者南西向傾斜，角度為45°～85 °。

（3）走向上呈現近南北向，想東西方向傾斜，具有非常大的角度，通常都比較短，斷裂屬于右行張性，有的達到50m的扭動距離，也存在復活現象，升降上在1m以下，該組斷裂將第一組斷裂切斷，新生于第一組。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

花崗閃長斑巖體和圍巖接觸面嚴格控制著礦體，礦體主要呈現為50°～70°傾向特點，主要處于35°～75°傾角特征，低品位礦石是區內主要的礦石特點，銅礦通常在0.2%～1.0%含量范圍，礦體沒有較大的品位變化，因礦化較頻，礦體以及礦化和巖石彼此相間成層。

花崗閃長斑巖體在空間上和礦體有著非常緊密的關聯性，鉀長石化、黑云母化以及綠泥石化花崗閃長斑巖中當中是礦體主要產出部位，微裂隙以及小構造斷裂和賦存的礦體存在非常緊密的關聯性，小斷裂與接觸帶脆弱地段及發育碳酸鹽脈以及石英巖部位產出礦體與礦化體，礦體的形態分布及其產狀主要受控于壓扭性斷裂層間裂隙與次級裂隙。

3.2 礦化特征

（1）礦石礦物成分。金屬礦物在礦區當中較為簡單，黃鐵礦、黃銅礦以及金屬硫化物是其主要組成，輝鉬礦與斑銅礦呈現較少含量，磁鐵礦是重要的原生金屬氧化礦物，白鈦礦和鈦磁鐵礦偶爾可見，孔雀石是主要的次生氧化礦物，黃鉀鐵礬以及褐鐵礦和藍銅礦相對次之。

（2）礦石結構、構造。主要有它形-半自形粒狀以及他形粒狀結構，同時還有碎裂結構，共結結構以及充填結構。細脈浸染狀和星散浸染狀是礦石的主要構造特點，脈狀構造相對次之。

（3）圍巖蝕變。圍巖蝕變在區內存在明顯的分帶性，蝕變分帶中心也就是礦化中心，區內有三個圍巖蝕變帶，主要表現為青盤巖化帶以及弱黑云母化帶和強黑云母化帶，黃鐵礦石英絹云母化以及鉀長石化出現在局部，強黑云母化帶當中有礦化富集。

4 礦床成因

花崗閃長斑巖明顯控制著哈臘蘇銅礦床，80.8Ma±5.7Ma是SHRIMPU-Pb鋯石年齡，332.8Ma±8.5Ma是Rb-Sr等時線年齡，因斑巖體蝕變十分的強烈，證明明顯擾動Rb-Sr系統。通過研究分析，形成斑巖體的時代可以通過含礦斑巖SHRIMP U-Pb鋯石年齡得到反應，成礦時代則可通過Rb-Sr等時線年齡體現出來。

黃銅礦以及黃鐵礦在礦區當中硫同位素組成情況可見圖2，δ34S(‰)具有較小的變化范圍，主要處于-6.5～-1.6，分布在-3.5的平均水平。黃銅礦（14個）δ34S(‰)主要分布于-6.5～-2.2水平范圍，處于-3.8平均水平，黃鐵礦樣品（13個）δ34S(‰)處于-4.7～-1.6水平范圍。

圖2 礦石中硫同位素組成

通過黃銅礦和黃鐵礦硫同位素共生組成計算平衡溫度，了解到，巖漿水是成礦流體當中主要的水來源，促進了礦體的形成，見圖3。

圖3 哈臘蘇銅礦床成礦流體的H、O同位素組成

分析研究黃鐵礦鉛同位素在礦區當中的分布情況，證明存在非常大的變化，18.052～19.362是206 Pb/204Pb組成特征，主要處于15.5487的平均水平。37.813～39.355是207Pb/204Pb水平范圍，平均約為15.5487，37.813～39.355是208Pb/204Pb水平范圍，38.3496是其平均水平，根據同位素構造圖在造山帶鉛與地幔鉛之間落入的投影點，通過這些進行分析研究，該礦主要有來自地殼的鉛和來自地幔的鉛共同所組成。

通過以上綜合的分析和研究，認為該礦在成因類型方面，應當屬于中低溫熱液成因類型的銅礦床。斑巖型銅礦是該礦的主要工業類型，找礦規模潛力巨大，今后應當進一步擴大深入研究。