西準(zhǔn)噶爾銅金多金屬礦床成因模式探討

劉波（西部黃金克拉瑪依哈圖金礦有限責(zé)任公司　克拉瑪依　834000）

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西準(zhǔn)噶爾銅金多金屬礦床成因模式探討

劉波
（西部黃金克拉瑪依哈圖金礦有限責(zé)任公司克拉瑪依834000）

摘要前人在西準(zhǔn)噶爾相繼發(fā)現(xiàn)了大量的銅金礦床，使之成為新疆重要的銅金多金屬產(chǎn)區(qū)。通過收集該區(qū)域各個礦床資料，對各銅金多金屬礦床的成礦來源、控礦構(gòu)造及演化、成礦過程、成礦時代研究分析；對比相同礦床成礦模式，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造屬性，總結(jié)前人經(jīng)驗，從而探討西準(zhǔn)地區(qū)金銅多金屬礦床的成礦機(jī)制及成礦模式。

關(guān)鍵詞西準(zhǔn)噶爾銅金多金屬礦床成因模式

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.007

1　成礦物質(zhì)來源

西準(zhǔn)噶爾地區(qū)主要的成礦帶上分布著大量的銅金礦床（礦化點），盡管該地區(qū)礦床在礦床特征、規(guī)模等復(fù)雜多樣，但根據(jù)礦床成礦來源和成礦過程，可將該地區(qū)礦床大致分為兩類∶

⑴與火山晚期熱液活動（主要為中-基性巖漿）有關(guān)的礦床，主要代表為哈圖-安齊斷裂帶上蝕變巖型礦床；

⑵與中酸性小巖體或者巖脈有關(guān)的礦床，主要代表為包古圖成礦帶礦床及別魯阿嘎西巖體、鴿子洞巖體和寶貝巖體外接觸帶上的礦床。

與火山晚期熱液活動（主要為中-基性巖漿）有關(guān)的礦床和礦化：主要分布在下石炭統(tǒng)太勒古拉組、包古圖組和希貝庫拉斯組中基性火山巖和火山碎屑巖中，礦床的形成與中基性的火山活動關(guān)系密切。由于火山活動，將金等礦源物質(zhì)從上地幔帶到地殼淺部，隨著中基性巖漿的噴溢，使金等金屬物質(zhì)及其揮發(fā)份發(fā)生積集。在火山活動晚期，這些含礦熱液流體沿著火山活動形成的通道及構(gòu)造裂隙向上運移，同時將圍巖中分散的金等金屬溶解、活化、萃取，使其隨熱液一起以各種膠體和絡(luò)合物狀態(tài)遷移，當(dāng)熱液運移到導(dǎo)礦構(gòu)造與次一級的斷裂裂隙交匯處或者次一級斷裂膨脹部位時，含礦熱液發(fā)生沉淀富集。在礦床形成過程中，火山作用不僅為成礦帶來了成礦物質(zhì)，并同時為成礦提供了導(dǎo)礦和容礦的場所。

前人對哈圖地區(qū)及周邊的巖石中金的豐度進(jìn)行了統(tǒng)計，結(jié)果見表1。

表1　哈圖地區(qū)及周邊巖石中金的豐度（數(shù)據(jù)來源：新疆305辦）

從表1中可以看出，哈圖地區(qū)基性火山巖、閃長玢巖、閃長巖、花崗閃長巖及花崗斑巖巖石中金元素的豐度遠(yuǎn)大于地殼中同種巖石中金的克拉克值，因此上述巖石為哈圖地區(qū)金的成礦提供了物質(zhì)來源。

與中酸性小巖體或者巖脈有關(guān)的礦床和礦化∶包古圖地區(qū)分布著大量小面積的石炭世侵入的中酸性小巖體，在這些小巖體與圍巖的內(nèi)外接觸帶上及其附近的蝕變破碎帶中發(fā)育有大量的銅金礦化，這些小巖體的侵位時代（305～320 Ma）晚于西準(zhǔn)地區(qū)中泥盆-石炭世火山巖的成巖時代。較早時期的中基性巖漿的噴溢，促進(jìn)了原始巖漿的分異，形成了中酸性巖漿。由于西準(zhǔn)弧后拉張盆地的快速閉合，導(dǎo)致這些殘余的中酸性巖漿侵入淺地表，形成了中酸性（斑）巖體。由于小巖體是早期巖漿分異的產(chǎn)物，巖漿中富含揮發(fā)份和含礦流體，并在侵入地層過程中與圍巖發(fā)生熱液交代，活化、萃取了圍巖中的有用組分，在有利的構(gòu)造位置富集成礦。因此，西準(zhǔn)地區(qū)的中酸性小巖體控制了與巖漿成因有關(guān)的銅金礦床，達(dá)爾布特以北的別魯阿嘎西、玉依、鴿子洞和寶貝巖體和巖體圍巖接觸帶上發(fā)育了大量金礦床和礦點，包古圖地區(qū)的中酸性（斑）巖體則控制了該地區(qū)（斑巖）銅金礦床的分布。

2　控礦構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)總體構(gòu)造方向為北東向，由上古生界地層構(gòu)成的達(dá)爾布特復(fù)向斜、達(dá)爾布特斷裂、安齊斷裂和哈圖斷裂均呈北東向展布，構(gòu)成區(qū)域基本骨架。而次一級的褶皺和斷裂、侵入巖活動、后期構(gòu)造疊加和對老構(gòu)造的破壞，造成區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造極為復(fù)雜、極為發(fā)育。

研究表明，達(dá)爾布特、安齊、哈圖斷裂均向南東逆沖，產(chǎn)狀上陡下緩，是扎依爾推覆體內(nèi)部一系列呈疊瓦狀的次級滑脫面。齊依求I號金礦區(qū)所處的扎依爾構(gòu)造塊體，受扎依爾推覆體的次級滑脫面一達(dá)爾布特斷裂和哈圖斷裂所挾持。扎依爾構(gòu)造塊體主要由扎依爾-達(dá)爾布特復(fù)向斜組成。

達(dá)爾布特復(fù)向斜走向以北東向為主，略呈“S”型，長達(dá)70 km。軸部地層為C2-3tb，翼部為C2-3ta和C2-3b、C1x等，西翼發(fā)育有次一級褶皺，由于后期斷裂破壞，致使兩翼褶皺顯得支離破碎。

達(dá)爾布特斷裂、安齊斷裂、哈圖斷裂為區(qū)域主干斷裂。三斷裂大致呈平行延伸，走向50°～70°左右，傾向北西，傾角65°～80°不等。達(dá)爾布特斷裂長達(dá)百余千米，其它兩斷裂長度亦在50 km以上。斷裂帶地貌標(biāo)志較明顯，均具數(shù)十條近百米的構(gòu)造破碎帶，其中達(dá)爾布特斷裂最寬處達(dá)4 km。斷裂帶內(nèi)片理化、碎裂巖極為發(fā)育，局部具糜棱巖、斷層泥等，均屬左行壓扭性斷裂。斷裂兩側(cè)的次一級斷裂縱橫交錯，按其斷裂方向和性質(zhì)，主要為華力西中期的近東西向-東西向的壓性斷裂，北東-北東東向與北西-北西西向的共軛“X”型斷裂。這些斷裂均屬于南北向主壓應(yīng)力作用結(jié)果，這些骨干斷裂屬于金礦的主要控礦構(gòu)造；安齊斷裂帶由數(shù)條斷裂組成，寬數(shù)十至百余米，斷裂帶中片理化，糜棱巖、斷層泥發(fā)育。西部向西、北西西彎曲，東部有分叉、斜列現(xiàn)象，齊依求I號、齊依求Ⅱ號、齊依求V號、鴿子溝等金礦均受此斷裂帶及其旁側(cè)的低序次斷裂控制。

3　成礦過程

⑴達(dá)爾布特以北的哈圖成礦帶主要經(jīng)歷了三期成礦：①晚泥盆-早石炭世的基性-超基性巖漿熱液攜帶Au元素運移到地表，并在有利構(gòu)造部位形成了早期的金礦化，從整個礦區(qū)礦床特征和流體包裹體特征來判斷，該期成礦作用規(guī)模大，但礦化不集中，主要形成低品位的礦體或礦化體，礦石類型主要為蝕變型，為早期成礦期；②石炭世中酸性巖漿特別是鉀質(zhì)花崗巖攜帶大量礦源侵入淺地表，并萃取活化地層中的金，對早期已形成的礦化體進(jìn)行疊加成礦，形成富礦體，礦石類型主要為石英脈型。該期成礦作用集中，形成了有工業(yè)價值的礦床，為主成礦期；③早二疊世中酸性巖漿攜帶礦源侵入地表，對原先的礦床再次疊加成礦，本次成礦作用為后碰撞成礦作用，巖漿活動規(guī)模不大，成礦作用有限，為晚期疊加成礦。

⑵包古圖成礦帶與該地區(qū)晚石炭世侵入的中酸性小巖體和巖脈密切相關(guān)，礦床的形成主要經(jīng)過兩個時期：①晚石炭世中酸性巖漿攜帶銅金礦源侵入地層，并活化萃取地層中的銅金元素，在成礦有利部位富集成礦，由于該期中酸性巖漿熱液中成礦元素Cu占主導(dǎo)地位，因此該期成礦作用主要形成斑巖銅礦；②隨后大量的中酸性巖脈攜帶金元素侵入地層，在遠(yuǎn)離之前侵位的小巖體的斷裂中形成熱液型金礦，而在巖體邊部，可能形成銅金礦床。

4　構(gòu)造演化與成礦關(guān)系

西準(zhǔn)地區(qū)銅金礦床主要成礦時代介于中泥盆世到晚石炭世，部分可持續(xù)到早二疊世。

早古生代開始，準(zhǔn)噶爾洋向北俯沖，形成了包古圖島弧和哈圖弧后盆地，中泥盆-早石炭世時期，達(dá)爾布特以北地區(qū)中-基性火山活動頻繁，巖漿攜帶礦源，在哈圖弧后盆地形成火山熱液成因的以蝕變巖型為主的金礦床。

早石炭晚期開始，西準(zhǔn)地區(qū)進(jìn)入后碰撞階段，發(fā)生大規(guī)模的中酸性巖漿活動，中酸性巖漿攜帶了大量的成礦物源，西準(zhǔn)進(jìn)入重要的成礦期，在達(dá)爾布特斷裂南北兩側(cè)形成大量的以石英脈型金礦床和巖漿熱液型銅礦床。

晚石炭末期-早二疊世，西準(zhǔn)進(jìn)入碰撞后階段，殘余的中酸性巖漿活動提供了末期的成礦，本次成礦作用較弱，主要表現(xiàn)為對已形成的銅金礦床的疊加成礦。

5　成礦時代

大量研究成果表明，哈圖斷裂以北地區(qū)的金礦床賦礦巖石為中泥盆紀(jì)火山碎屑巖，而哈圖斷裂以南的礦床賦礦地層太勒古拉組、包古圖組和希貝庫拉斯組成巖時代均屬于早石炭世。因此，哈圖成礦帶上礦床賦礦地層的成巖時限為中泥盆-早石炭世。經(jīng)前人研究測定哈圖地區(qū)礦床成礦作用開始于中泥盆世，并貫穿了整個石炭世，部分礦床成礦過程一直持續(xù)到早二疊世，其成礦作用具有多期次，成礦作用時間長的特點。成礦先后順序為：超基性巖漿礦床→基性火山熱液礦床→中酸性巖漿熱液礦床。包古圖成礦帶成礦作用相對單一，持續(xù)時間較短，礦床的成礦時限為晚石炭世。

所以研究區(qū)以達(dá)爾布特斷裂為界，哈圖成礦帶經(jīng)歷了多期次、多成因的較長時期的成礦作用，而包古圖成礦帶銅金礦床成礦時代則成礦持續(xù)時間較短，主要集中在晚石炭世。

6　結(jié)論

綜上所述，結(jié)合前人研究，西準(zhǔn)地區(qū)主要存在兩種成礦機(jī)制：以哈圖金礦床蝕變型礦體為代表的火山晚期中溫?zé)嵋盒徒鸬V床的成因模式和以包古圖礦區(qū)銅金礦床為代表的中酸性小巖體熱液型礦床成因模式。

火山晚期中溫?zé)嵋盒徒鸬V床的成因模式：哈圖地區(qū)在泥盆世到石炭世時期，準(zhǔn)噶爾洋向北俯沖，形成了哈圖殘留盆地，基性-超基性火山作用從130～200 km深度的上地幔攜帶含礦物質(zhì)及揮發(fā)分沿?zé)嵋和ǖ郎仙V熱液中富含CO2成礦流體，在火山噴發(fā)作用晚期逐漸積聚，受底下熱源的影響，其溫度和壓力不斷升高，沿前期所形成的通道上升。成礦流體在上升過程中伴隨CO2等揮發(fā)性組分逐漸揮發(fā)，流體鹽度和pH值上升，導(dǎo)致含礦熱水溶液萃取活化圍巖中的金等含礦物質(zhì)。當(dāng)成礦流體中溫度和壓力驟然下降，金的活性也降低，在地下淺部及近地表附近有利部位沉淀，形成蝕變型金礦床。

圖1　a：哈圖地區(qū)石炭-早二疊世金礦床成礦模式圖；b：包古圖地區(qū)銅金礦床成礦模式圖

中酸性小巖體熱液型成因模式：石炭世-早二疊世期間，大量的中酸性富含銅金礦源的巖漿熱液侵入泥盆-石炭系地層中，含礦熱液中富含CH4，流體當(dāng)?shù)V液運移到離地表一定深度后，成礦流體溫度和壓力下降，巖層中的大氣降水稀釋活化了成礦流體，在有利的構(gòu)造部位侵位，并在淺地表就位，形成中酸性小巖體和巖脈。其巖石類型主要為石英閃長巖、花崗閃長巖、石英閃長玢巖和花崗閃長玢巖等。在巖體中形成了斑巖型銅礦床，在巖體周圍的斷裂構(gòu)造中形成了同期的石英脈型和熱液脈狀銅金礦體。該類礦床主要集中在達(dá)爾布特蛇綠混雜巖帶以南的包古圖地區(qū)以及達(dá)爾布特蛇綠混雜巖帶以北的寶貝和別魯阿嘎西到鴿子洞一帶。

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收稿：2015-07-24