新疆尼勒克縣包爾斯銅礦區(qū)成礦規(guī)律淺析

相濤

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊(duì) 烏魯木齊830011）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

工作區(qū)位于哈薩克斯坦板塊伊什基里克-阿吾拉勒晚古生代弧后盆地。該區(qū)屬橫貫地塊的石炭–二疊紀(jì)裂谷，裂谷西起哈薩克斯坦卡普恰普蓋水庫(kù)，經(jīng)中國(guó)伊什基里克至阿吾拉勒山一帶。該裂谷帶為早古生代褶皺基底上發(fā)展起來(lái)的石炭–二疊紀(jì)上二疊火山–沉積盆地，以產(chǎn)金、銅、鐵、鉬、鉛鋅多金屬礦為主，是西天山地區(qū)重要的多金屬成礦帶

區(qū)域主要出露地層為上石炭統(tǒng)東圖河組津（C2d），下二疊統(tǒng)烏郎組（P1w）、上二疊統(tǒng)曉山薩依組（P2x）、哈米斯特組（P2h）、鐵木里克組（P2t），下-中侏羅統(tǒng)喀什河組中亞組（J1+2kb），白堊系巴斯?fàn)柛山M（Kb），第三系和第四系。

區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜，以東西向構(gòu)造帶(體系)和北西向構(gòu)造帶（體系）為主，北東向構(gòu)造帶（體系）次之（圖1）。它們對(duì)區(qū)域主要構(gòu)造形態(tài)、建造、巖漿活動(dòng)、成礦作用均有明顯的控制作用。

圖1 構(gòu)造略圖

侵入巖主要沿阿吾拉勒基底斷裂分布，組成東西向延伸的巖漿巖帶。以酸性侵入巖為主，中性巖次之，組成巖基、巖床、巖脈等。侵入時(shí)代主要為華力西中晚期。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

工作區(qū)出露地層是天山地層區(qū)的一部分，區(qū)內(nèi)出露地層主要有石炭系、二疊系和少量第四系，以二疊系分布最廣泛，以F1斷裂為界，北為二疊系，南為石炭系。工區(qū)以下二疊統(tǒng)烏朗組下亞組（P1wa）地層為主，位于礦區(qū)的中北部，該亞組地層基性、中性、酸性火山巖出露齊全，為一套從基性到酸性的火山巖、火山沉積巖建造。巖性組合為：玄武巖、玄武安山巖、安山巖、安山質(zhì)火山角礫巖、酸性的凝灰熔巖、酸性的火山角礫巖、流紋巖、英安巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖等。

2.2 構(gòu)造

工作區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，褶皺、斷層均有發(fā)育。

⑴褶皺構(gòu)造主要由礦區(qū)中北部的下二疊統(tǒng)烏郎組下亞組（P1wa）地層構(gòu)成。具體為南部地層北傾50°～80°，北部地層南傾50°～80°，總體構(gòu)成一個(gè)軸向近東西向展布，長(zhǎng)4km的向斜構(gòu)造；向斜兩翼出露地層的主體層次能對(duì)應(yīng)上，但具體巖層并不能完全相對(duì)應(yīng)，相對(duì)而言，向斜的南翼地層出露比較齊全。向斜核部巖層為玄武巖。該向斜構(gòu)造在測(cè)區(qū)中、西部表現(xiàn)清晰，在由西向東延伸的過(guò)程中，因局部地層（酸性巖）缺失及巖層產(chǎn)狀變化，使向斜構(gòu)造成為一邊南傾的單斜構(gòu)造，且向斜核部巖層由玄武巖（西部）在延伸中突變?yōu)槟規(guī)r（東部）。

⑵斷裂構(gòu)造根據(jù)空間展布分為：東西向、南北向、北北東向、北西西向；主要以與區(qū)域性構(gòu)造線同向的近東西向斷裂為主，南北向、北東東向、北西西向斷裂是由東西向壓扭性主體構(gòu)造所派生的次級(jí)構(gòu)造。

2.3 巖漿活動(dòng)

工作區(qū)出露巖體主要為華力西中期第一侵入次中酸性巖體花崗閃長(zhǎng)巖（γδ42a），分布于拜德西喬克斷裂（F1）以南，主要為華力西中期的中酸性侵入巖為主。拜德西喬克斷裂（F1）貫入，以巖株形式出現(xiàn)，侵位于上石炭統(tǒng)東圖津河組。

2.4 地球物理特征

在該區(qū)實(shí)施了1∶1萬(wàn)高精度磁法測(cè)量工作，經(jīng)過(guò)對(duì)高精度磁測(cè)平面等值線圖分析全區(qū)磁異常分布特征：從磁異常的平面分布特征上可以看出：測(cè)區(qū)由西北向東南，磁場(chǎng)值表現(xiàn)為負(fù)-正-負(fù)的態(tài)勢(shì)，高磁力異常分布在測(cè)區(qū)中部，整體呈近似東西走向。

2.5 地球化學(xué)特征

2013年對(duì)Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、Mo、W、Mn、Sn、Te等13種元素939件樣品進(jìn)行了R型聚類(lèi)分析和因子分析，結(jié)果如下：

2.5.1 聚類(lèi)分析

⑴ 對(duì)Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、Mo、W、Mn、Sn、Fe等13種元素939件樣品進(jìn)行R型聚類(lèi)分析（圖2）?？梢钥闯?，在相關(guān)系數(shù)0.35的基礎(chǔ)上，可以分為5組：Zn、Mn、Fe、Ag、Cu組，Pb組，As、Sb 、Bi、W 、Sn組，Au組，Mo組。

圖2 包爾斯銅礦區(qū)R型聚類(lèi)分析

⑵ Zn、Mn、Fe、Ag 、Cu組在相關(guān)系數(shù)0.594的基礎(chǔ)上又可以分為2組，Zn、Mn、Fe組和Ag、Cu組，說(shuō)明區(qū)內(nèi)的Zn、Mn、Fe礦化緊密共生，對(duì)應(yīng)的實(shí)地為強(qiáng)褐鐵礦化的凝灰質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r；Ag和Cu礦化緊密共生，這與包爾斯銅礦區(qū)銅、銀礦化體產(chǎn)在強(qiáng)褐鐵礦化凝灰質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r中完全吻合。

⑶ As、Sb 、Bi、W 、Sn組在相關(guān)系數(shù)的0.544基礎(chǔ)上又可以分為3組：As、Sb組，Bi、W組和Sn組，說(shuō)明區(qū)內(nèi)As、Sb元素緊密共生，Bi、W元素緊密共生，Sn組相對(duì)較孤立。

總體上區(qū)內(nèi)相關(guān)性較高的元素為Ag、Cu。

2.5.2 因子分析

通過(guò)表1可看出，表中的3個(gè)主要因子含有57.626%的信息量，基本上能夠代表區(qū)內(nèi)元素含量的變化因素，其中因子1含有2.696%的信息量，為區(qū)內(nèi)的主要因素，表明了礦區(qū)尋找主成礦元素的指示元素組合，因子3代表了Cu等元素的成礦因子。

各因子主要成分如下：

1為W、Bi、Sb、Sn、As因子；2為Sb、Mn、Fe、As、Zn、Au因子；3為Zn、Ag、Cu、Pb因子。

3 礦體特征分述

通過(guò)2013年的地質(zhì)勘查工作，在包爾斯銅礦區(qū)北部圈出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)銅礦化體，南部新圈出Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ號(hào)銅礦（化）體銅礦化體。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ號(hào)銅礦化體規(guī)模小，品味低，因此下面只做Ⅰ號(hào)、Ⅴ號(hào)和Ⅵ號(hào)銅礦體。

Ⅰ號(hào)、Ⅴ號(hào)和Ⅵ號(hào)銅礦體特征見(jiàn)表2，具體將礦區(qū)內(nèi)各礦體的特征詳述如下：

表1 全區(qū)元素因子分析表

表2 2012年包爾斯銅礦體特征一覽表

（1）號(hào)銅礦體：Ⅰ號(hào)銅礦體，主體位于灰黑色玄武巖中，礦體明顯受巖性（玄武巖）、構(gòu)造（北西西向）的復(fù)合控制。礦體控制長(zhǎng)200m，水平寬4.5～22.5 m，最高品位7.63%，最低品位2.25%，平均品位Cu 2.25×10-2，礦體地表為團(tuán)塊狀孔雀石化礦化，圍巖蝕變以褐鐵礦化、綠簾石化為主。礦體總體走向95°～110°，北傾，傾角40°～55°。

（2）Ⅴ號(hào)銅礦化體：Ⅴ號(hào)銅礦化體位于礦區(qū)南西部，礦體賦存于凝灰質(zhì)砂巖中，明顯受巖性（凝灰質(zhì)砂巖）、構(gòu)造（東西向）的復(fù)合控制。礦體控制長(zhǎng)700 m，水平寬0.5～10m，最高品位1.3%，最低品位0.22%，平均品位Cu0.76×10-2，礦體地表為連續(xù)的孔雀石礦化體，總體呈東西向（95°）展布，北傾，傾角45°～67°。

（3）Ⅵ號(hào)銅礦化體：Ⅵ號(hào)銅礦化體位于Ⅴ號(hào)礦體北東東方向，礦體賦存于凝灰質(zhì)砂巖中，明顯受巖性（凝灰質(zhì)砂巖）、構(gòu)造（東西向）的復(fù)合控制。礦體控制長(zhǎng)130m，寬1～2m，平均品位Cu0.62×10-2，礦體地表為斷續(xù)分布的孔雀石礦化體，總體呈東西向（95°）展布，北傾，傾角65°。

4 找礦標(biāo)志

4.1 構(gòu)造環(huán)境

礦區(qū)內(nèi)兩種類(lèi)型的銅礦體都受斷裂構(gòu)造的控制，特別是本區(qū)最具找礦潛力的北礦帶陸相火山熱液型銅礦體表現(xiàn)最為明顯，北西西向、東西向的次級(jí)斷裂是北礦帶銅礦體的賦礦空間。

4.2 含礦建造

下二疊統(tǒng)烏朗組下亞組（P1wa）地層底部的凝灰質(zhì)砂巖—火山沉積巖建造，是火山沉積巖型銅礦有利賦礦部位；烏朗組下亞組（P1wa）地層中上部的玄武安山巖-中基性火山巖建造，是陸相火山熱液型銅礦的有利富集部位。

4.3 地球化學(xué)標(biāo)志

不同元素組合，形成不同的礦床類(lèi)型組合。南礦帶對(duì)應(yīng)的異常元素組合為Cu-Pb-Zn-Mo，北礦帶對(duì)應(yīng)的異常元素組合為Cu-Pb-Ag-Zn-Mo，以前緣暈元素不甚發(fā)育為特征。

4.4 礦化標(biāo)志

礦區(qū)內(nèi)各銅礦體的地表礦化標(biāo)志是成帶展布的孔雀石礦化，但Ⅵ號(hào)銅礦體地表只見(jiàn)有零星的孔雀石礦化，大部分的孔雀石礦化隱藏于基巖內(nèi)部的節(jié)理中。因此在一定的巖層中，零星的孔雀石礦化不容忽視。

4.5 圍巖蝕變標(biāo)志

火山沉積巖型銅礦的圍巖蝕變以硅化、褐鐵礦化組合為特征，兩者均與礦化密切相關(guān)；火山熱液型銅礦體的圍巖蝕變?yōu)榫G簾石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、綠泥石化蝕變組合，與礦化關(guān)系密切的蝕變?yōu)榫G簾石化和褐鐵礦化。

5 礦床成因

（1）在早二疊世-晚二疊世早期，隨著大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)演化，阿吾拉勒地區(qū)形成裂谷環(huán)境，源于深部的中基性巖漿，沿?cái)嗔褞Оl(fā)生裂隙式噴溢，后轉(zhuǎn)變?yōu)樵趲捉M斷裂交匯部位的中心式噴發(fā)，于早二疊世晚期達(dá)到高潮，形成巨厚中基性-酸性陸相火山巖建造，顯示“雙峰式”火山巖特征。巖漿通常沿有利地質(zhì)構(gòu)造部位（F1）上升，隨著巖漿分異演化，礦質(zhì)逐漸富集于晚期熔體中，在一定地質(zhì)條件和物理化學(xué)條件下，這些富含成礦物質(zhì)的含礦熱液在運(yùn)移過(guò)程中與圍巖發(fā)生物質(zhì)成分的直接交換；同時(shí)，由于巖漿通道是高溫、低壓環(huán)境，是地下水、地表水的匯聚部位，地下水、地表水由于受熱加速上升，而遠(yuǎn)處低溫的地下水、地表水又不斷回流，這樣就形成一個(gè)不斷往復(fù)的循環(huán)系統(tǒng)，不斷循環(huán)的含礦流體對(duì)所經(jīng)過(guò)的圍巖（礦源層）進(jìn)行充分交代，使含礦熱液中的有用組分的不斷聚集。

(2)火山熱液來(lái)源于火山巖漿源?；鹕絿姲l(fā)和熱液的析出常具周期性、多旋回進(jìn)行，火山巖漿分異作用明顯，則有利于含礦溶液的析出，這些含礦熱液在空間上一定部位，時(shí)間上位于火山作用最強(qiáng)烈的較晚階段，形成火山熱液銅礦，如Ⅰ號(hào)銅礦床。

(3)玄武安山巖中Cu的豐度較高，富含Cu的中基性巖漿冷卻以后，銅與硅酸鹽相分離，在少硫的還原條件下，于玄武安山巖或輝綠-閃長(zhǎng)巖中Cu富集為浸染狀自然銅礦床，如木斯銅礦。

(4)早二疊世后，火山噴發(fā)減弱，晚期火山作用發(fā)生侵位，在淺成、超淺成條件下形成次火山巖體侵入，含礦溶液在低溫條件下往往富集于次火山巖頂部或邊部，形成次火山熱液型銅礦，部分銅礦在次火山巖中呈全巖礦化，如群吉薩依銅礦。

(5)在侵入巖巖體周?chē)l(fā)育一系列構(gòu)造裂隙，由于成礦溫度下降迅速，含礦溶液在低溫減壓條件下快速沉淀，成礦方式以充填作用為主，圍巖蝕變不強(qiáng)，形成中低溫?zé)嵋撼涮蠲}狀富銅礦石，如克孜克藏南銅礦。

(6)在晚二疊世晚期，火山噴發(fā)作用減弱或停止，風(fēng)化作用增強(qiáng)，來(lái)源于古陸或古隆起的各種銅礦化或含銅巖石被遷移到山間沉積盆地，由于物理化學(xué)條件的改變，在砂礫巖中形成銅的初始富集層，間歇性的火山作用和次火山巖侵入分餾出低溫?zé)崴芤?，疊加改造使銅礦層進(jìn)一步富集，形成砂礫巖型銅礦。

[1]、礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊(cè).地質(zhì)出版社.2010.

[2]、成礦類(lèi)型成礦環(huán)境與時(shí)空分布特點(diǎn).地質(zhì)學(xué)報(bào).1986.