新疆西天山金山礦區(qū)金銅礦地質(zhì)特征及成礦期次研究

馮洪印

摘要：金山礦區(qū)地處新疆西天山，屬于伊寧縣管轄，其主要由京希成礦區(qū)、馬依托成礦區(qū)、伊爾曼德等成礦區(qū)組成。地形主要以山嶺組成，呈南北向在河間區(qū)域分布。其成礦期次主要由原始富集沉積期、淺層低溫?zé)嵋撼傻V期、表生淋濾富集期組成。礦體呈現(xiàn)似層狀，與圍巖存在漸變關(guān)系。本文主要對新疆西天山金山礦區(qū)金銅礦地質(zhì)特征以及其成礦期次進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：新疆西天山；金山礦區(qū)；地質(zhì)特征；成礦期次

引言

金山礦區(qū)地處新疆西天山，伊犁河靠北，在京希、馬依托、伊爾曼德附近。地勢北部較高南部較低。其中巖石種類較多，分布范圍較廣。通過對該礦區(qū)的探析研究，證明該地區(qū)具備形成礦產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)條件（見圖1）。

1.礦區(qū)的構(gòu)造

金山礦區(qū)主要以伊爾曼得背斜構(gòu)造為主，主要分布在其斷裂部位的南北兩側(cè)，南北兩側(cè)相對對稱的寬緩背斜主要由大哈拉軍山組組成。且主要是由該山組第二段以及第四段部分巖層組成，背斜部位的核心部分地處伊爾曼得斷裂部位附近，此部位大部分由大哈拉軍山組第三巖段以及第二巖段組成，其背斜大約為280°，與伊爾曼得斷裂部位相交。且金山礦區(qū)斷裂部位有多種走向，其中包括北東向、南北向、北北西向、北北東向、東西向、北西西向，其斷裂除了具有重要意義外，還具有控制巖石與控制金銅礦的作用。

2.金山礦區(qū)金銅礦地質(zhì)特征

2.1地質(zhì)特征

金銅礦礦床位于吐拉蘇金礦帶西北部，由京希一巴拉克、伊爾曼得、獅子山、馬依托背等礦段組成該礦區(qū)。礦區(qū)東西長5km，南北長4km，面積約為20km²。金山礦區(qū)金銅礦露地層主要有奧陶統(tǒng)呼獨(dú)克組第四巖段與北邊邊緣的青白口系開爾塔斯組第二巖段（Onk²）、下志留統(tǒng)尼勒克河組（Slnss）、下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第二巖性段（酸性凝灰?guī)r段C₁d²）、第三巖性段（下安山巖段C₁d³）、第四巖性段（火山碎屑巖段C₁d⁴）、上奧陶統(tǒng)呼獨(dú)克達(dá)坂組第四巖性段（塊狀灰?guī)r段O₃h⁴）、下石炭統(tǒng)阿恰勒河組第一巖性段（砂巖段C₁a¹）、下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第一巖性段（酸性凝灰?guī)r段C₁d¹）、下石炭統(tǒng)阿恰勒河組第一巖性段（砂巖段C₁a¹）、中志留統(tǒng)基夫克組（S₂J^1s）以及第四系沉積。

2.2水文地質(zhì)特征

（1）巖溶水。該水層主要分布在伊爾曼德下游一帶，主要由第四系亞沙土覆蓋，該層之所以裂隙溶洞比較多，是因?yàn)槠涫芏喾N原因影響。一般巖溶裂隙受制于巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造以及地下水活動情況，隨著礦層的加深其發(fā)育逐漸減弱，有溶隙與裂隙的巖石具有良好的導(dǎo)水性，地下水隨著這些裂隙最后轉(zhuǎn)移到河流中。

（2）不含水層。此類水層在礦區(qū)分布廣泛，受地貌因素影響，一般有5m左右的沉積，巖石坡地比較厚，山脊處比較薄，該類上部含水較好少，一般是受到亞沙土部分影響，植被在這層土壤中根系發(fā)達(dá)，且其中水流會隨著巖石間隙詳細(xì)滲透，為深層地下水形成補(bǔ)給，所以在巖石層構(gòu)造中形成了不含水滲透層。

（3）裂隙水?；鶐r裂隙發(fā)育存在不穩(wěn)定性，以及其特質(zhì)的區(qū)別，此類型含水層分為層狀巖類裂隙水以及塊狀巖類裂隙水。其中層狀巖類裂隙水分布較為廣泛，不但在沙巖、凝灰?guī)r中有分布外還在其裂隙中有所分布，且它們都屬于大哈拉軍山組。地貌特征與內(nèi)部構(gòu)造是主要控制基巖裂隙水的主要因素，且河水對裂隙水也有較大影響，其水量較多的部位是處于河流下方的基巖中，如不處于此處則含水量較少。

3.金山礦區(qū)成礦成因及期次

3.1金山礦區(qū)成因

金山礦區(qū)成因受火山條件制約，礦床的形成主要受火山影響，礦體是由巖漿在活動時(shí)進(jìn)行的熱液交代所形成，且金山礦區(qū)第一次巖漿活動是海底噴發(fā)為主，故此形成了初始礦層。且在火山噴發(fā)時(shí)，巖層形成的環(huán)狀斷裂，在早期構(gòu)造力的作用下，巖石內(nèi)部出現(xiàn)的松弛帶、裂隙帶，有助于礦液的沉淀與巖漿上涌。在金山礦區(qū)中大量含有礦物質(zhì)的中基性巖漿構(gòu)成弱化帶，形成大量礦元素，隨著巖層斷裂部位逐漸上移，與此同時(shí)，形成大量熱量，伴隨其高熱熱液流動，初步富集的早期礦化體金屬物質(zhì)發(fā)生移位。當(dāng)巖漿上升到一定程度時(shí)，與地球表面低氣壓帶、斷裂見間隙滲下的降水相結(jié)合，且在壓力與低溫的作用下相互交代，使得礦產(chǎn)物質(zhì)再次富集，在少氧的情況下形成礦產(chǎn)物質(zhì)。

3.2金山礦區(qū)成礦期次

礦床在不同的地質(zhì)時(shí)期、化學(xué)條件、物理?xiàng)l件下形成的成礦作用也具有較大差別，其最終成礦種類也不盡相同。該礦床第一期次為原始富集沉積期。主要是指在火山等活動的情況下使得金元素完成初步富集。綠泥石一石英一黃鐵礦階段：黃鐵礦主要存在于外圍安山巖、砂礫巖、礦體底板、凝灰?guī)r中?；鹕皆诖笠?guī)?；顒雍笏樾汲练e時(shí)期，火山中存在的次生熱液與沉積碎屑相互作用生成較多綠泥石，故而黃鐵礦中含有少量金元素。第二期次為淺層低溫?zé)嵋撼傻V期。該時(shí)期主要是使金元素完成再次富集。熱液主要活動于早期固結(jié)巖石中，并滲人大量大氣水，在大氣水變?yōu)榇紊鸁嵋汉笈c圍巖發(fā)生侵蝕作用。面狀硅化黃鐵礦階段。此階段是礦床成礦主要時(shí)期，其會進(jìn)一步形成青灰色或黑灰色的強(qiáng)硅化強(qiáng)硫化礦體，呈地毯狀，并初步形成京希礦段、獅子山礦段、伊爾曼得礦段、巴拉克礦段、馬依托背礦段。在此階段巖石會經(jīng)歷較強(qiáng)的硅化、黃鐵礦化、毒砂化作用。脈狀硅化黃鐵礦毒砂化階段。在該階段會產(chǎn)生毒砂與石英，且其具有西脈狀特征，第二階段的石英較現(xiàn)階段小、細(xì)，主要存在于面狀硅化巖中。毒砂與石英脈寬2.5mm左右，以網(wǎng)脈狀存在于巖石中。重晶石石英階段。該時(shí)期形成的重晶石、石英、方解石，一般為細(xì)脈狀，并穿破早期石英細(xì)脈存在于巖石中。雄黃一雌黃一螢石階段。此類礦石分布于伊爾曼得礦段南部邊緣部位。第三期次主要為表生淋濾富集期。金元素會被氧化淋濾溶解再次發(fā)生遷移，并沿著淺水面富集沉淀，或富集于斷裂破碎部位。針鐵礦一黃鉀鐵礬階段。表生作用發(fā)揮會在礦區(qū)形成較多氧化礦石，其主要分布于山體破碎帶及風(fēng)化帶面狀（見圖2）。

結(jié)語

新疆西天山金山礦區(qū)是由其內(nèi)部形成的礦元素經(jīng)過多構(gòu)造與巖漿回旋活動長期富集而成，受到火山條件的制約。且其礦床基本分布在細(xì)脈狀的裂隙中，與巖漿活動、巖石構(gòu)造等有緊密聯(lián)系，再接受后期不同礦物質(zhì)的富集與疊加。當(dāng)前受到勘測技術(shù)條件的限制，對金山礦區(qū)礦床了解還不夠全面，尤其是其內(nèi)部形態(tài)，礦床是否已經(jīng)通向巖漿深部，次火山巖體是否存在等問題，還需要繼續(xù)探究。從目前情況來看，不管是礦物層豐富的地層還是其對此地質(zhì)構(gòu)造，或者巖漿的反復(fù)回旋來看，金山礦區(qū)都有優(yōu)質(zhì)的成礦條件。同時(shí)，經(jīng)過相關(guān)探測結(jié)果顯示，金山礦區(qū)內(nèi)部依然存在礦物質(zhì)富集化現(xiàn)象，所以對金山礦區(qū)地質(zhì)特征以及成礦期次進(jìn)行綜合研究具有重大意義。