新疆西天山北達(dá)巴特銅鉬礦床地質(zhì)特征及找礦預(yù)測(cè)

何 強(qiáng)

（①湖南省有色地質(zhì)勘查研究院長(zhǎng)沙 410015 ②中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院 長(zhǎng)沙 410083）

斑巖型礦床是指成礦與斑巖體（脈）成巖時(shí)空相伴，礦體主要產(chǎn)于斑巖體內(nèi)部或內(nèi)外接觸帶，呈星散狀-細(xì)網(wǎng)脈狀及網(wǎng)脈狀-單脈狀產(chǎn)出，具有面型環(huán)帶狀或帶狀概略對(duì)稱(chēng)式礦化蝕變分帶特征的一類(lèi)礦床[1]。由于該類(lèi)礦床在銅鉬金等礦種具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，受到礦產(chǎn)勘查及研究者的重視[2,3]。新疆地區(qū)發(fā)育多條的斑巖型銅礦帶，其中西天山一帶斑巖型銅礦是新疆發(fā)現(xiàn)較早的斑巖型銅礦，前人對(duì)該區(qū)的地質(zhì)特征及礦床成因[4,5]等方面進(jìn)行了研究，但礦床地質(zhì)綜合認(rèn)識(shí)程度仍然較低。北達(dá)巴特是西天山斑巖銅礦的代表，作者對(duì)該礦床開(kāi)展了普查找礦工作，本文對(duì)礦床地質(zhì)特征、礦體特征、圍巖蝕變等方面進(jìn)行總結(jié)，構(gòu)建了找礦地質(zhì)模型，指明了找礦方向。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

新疆溫泉縣北達(dá)巴特礦床位于西天山北部的賽里木湖-博羅科努地區(qū)，區(qū)域上包括阿拉套山、別珍套山、汗吉尕山、庫(kù)松姆切克山、科古琴山、博羅科努山及其所夾盆地或谷地，區(qū)內(nèi)地層出露較齊全，巖漿巖廣泛發(fā)育，構(gòu)造演化復(fù)雜。從北到南構(gòu)造格局分別為阿拉套晚古生代裂谷、北天山（巴音溝）早、中石炭世弧前-海溝帶、別珍套-汗吉尕晚古生代島弧、吐拉蘇晚古生代弧后斷陷盆地和伊犁晚古生代裂谷（圖1a）。區(qū)域上出露地層主要有古元古界溫泉群、中元古界長(zhǎng)城系和薊縣系以及新元古界青白口系和震旦系，古生界地層寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二疊系均有出露。區(qū)域內(nèi)侵入巖發(fā)育，從巖基、巖株到巖墻均有出露，呈近東西向帶狀分布，以中酸性巖體最為發(fā)育，侵入時(shí)代主要為呂梁期、加里東晚期和海西期。區(qū)內(nèi)火山活動(dòng)較頻繁，其時(shí)代從加里東中晚期到海西期，以晚古生代為主，火山巖也呈近東西向帶狀分布。礦區(qū)成礦區(qū)帶屬汗吉尕多金屬成礦帶，是鉛、鋅、銅、鉬多金屬礦重要的成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

圖1 西天山區(qū)域構(gòu)造單元簡(jiǎn)圖[4]

2 礦區(qū)地質(zhì)

北達(dá)巴特銅鉬礦（圖1b）位于伊犁成礦區(qū)博樂(lè)中間地塊Cu、Pb、Zn、Au成礦帶賽里木湖銅成礦亞帶（IV級(jí)）。區(qū)域構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁。

礦區(qū)地層（圖1b）由老到新出露為：為下元古界溫泉群、中泥盆統(tǒng)汗吉尕組、上泥盆統(tǒng)托斯庫(kù)爾他烏組(D3t)、下石炭統(tǒng)阿恰勒河組(C1)和第四系。下元古界溫泉群：分布在礦區(qū)南西，為一套中深變質(zhì)巖，以黑云母鉀長(zhǎng)片麻巖為主，夾二云母石英片巖、大理巖；泥盆系中統(tǒng)汗吉尕組(D2h)：分布于礦區(qū)南西部，不整合與溫泉群上，為一套淺海相碎屑巖沉積，主要為二云母石英砂巖、粉砂巖夾生物灰?guī)r；泥盆系上統(tǒng)托斯庫(kù)爾他烏組(D3t)：為礦區(qū)主要含礦地層，分布較廣，為一套濱海相正常碎屑巖沉積，底部為底礫巖，以上為沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)石英砂巖、砂巖、火山角礫巖、火山礫巖等互層。下石炭統(tǒng)阿恰勒河組(C1)僅礦區(qū)東北角小范圍分布，為一套淺海相的碎屑巖夾碳酸鹽巖沉積；第四系零星分布。

礦區(qū)受達(dá)巴特穹隆影響次級(jí)褶皺發(fā)育，形成一系列小型背斜、向斜，均屬層間褶皺。斷裂方向主要呈NW、近EW、SN向和SW向，NW向斷裂構(gòu)造在礦區(qū)密集分布，是礦區(qū)的主要構(gòu)造形跡，也是主要控礦構(gòu)造，其次為SN向、近EW向和SW向構(gòu)造，前兩組構(gòu)造為成巖成礦期后構(gòu)造，但對(duì)礦床的破壞作用較小。NW向斷裂構(gòu)造一般延伸大，空間上，具有平行排列或雁列式特征，斷裂性質(zhì)一般屬于張扭性，由多個(gè)斷層面組成，總體產(chǎn)狀走向290°，陡傾，傾向NE，傾角80°左右，斷層破碎帶寬20～40m，長(zhǎng)＞1600m。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，礦區(qū)早期以噴出火山巖為主，火山巖系北西向帶狀展布，超覆于上泥盆統(tǒng)托斯庫(kù)爾他烏組上，包括英安巖、角礫熔巖、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r等，具火山通道相特征，據(jù)前人根據(jù)測(cè)年結(jié)果火山巖的時(shí)代為晚石炭世末期，礦區(qū)后期巖漿巖活動(dòng)以火山通道內(nèi)高位侵入特征為主，主要為花崗斑巖、霏細(xì)斑巖（中心）等。王核等[5]認(rèn)為礦區(qū)巖漿巖組合為火山機(jī)構(gòu)巖相組合特征。巖漿活動(dòng)時(shí)期區(qū)內(nèi)所處環(huán)境為板塊碰撞后板內(nèi)伸展階段，由于深源巖漿侵位，在達(dá)巴特礦區(qū)形成了由次花崗斑巖、流紋質(zhì)凝灰熔巖和流紋質(zhì)角礫熔結(jié)凝灰?guī)r組成的橢圓形火山機(jī)構(gòu)，平面上為NWW(290°)向，向NNE陡傾，傾角70°～80°的橢圓形地質(zhì)體，長(zhǎng)軸約1700m，短軸約500m。

3 礦體及蝕變特征

北達(dá)巴特礦區(qū)礦體包括鉬礦體及銅礦體，兩者為獨(dú)立礦體，不共生(圖2)。

鉬礦體主礦體Mo1礦體發(fā)育與礦區(qū)中部次花崗斑巖與流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖接觸部位。空間展布形態(tài)為巨厚囊狀懸浮體。總體走向161°，中軸線傾角71°-89°。水平長(zhǎng)軸方向203m-350m，水平短軸方向6m-75.95m，縱軸方向60m-240m。Mo1號(hào)礦體厚度6-75.95m，平均厚29.62m，礦體的單樣品位Mo在0.05%-0.17%之間變化，平均0.09%。鉬礦化呈細(xì)脈狀或浸染狀，顯微鏡下觀察金屬礦物有輝鉬礦、黃鐵礦、赤鐵礦，肉眼較難分辯氧化礦物。賦礦巖石為流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖及流紋質(zhì)角礫熔結(jié)凝灰?guī)r，巖石普遍具絹云母化、硅化、螢石化、鉀長(zhǎng)石化。

銅礦體分布在火山機(jī)構(gòu)南側(cè)與地層的接觸帶及其內(nèi)發(fā)育的斷裂構(gòu)造中，地表發(fā)現(xiàn)6個(gè)銅礦化帶，另隱伏礦帶十余個(gè)，主礦體為Cu3礦體。地表礦化帶及隱伏礦帶均呈條帶狀展布，礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出；產(chǎn)狀與接觸帶一致，傾向NNE，傾角70°～85°，單個(gè)礦體長(zhǎng)約100至500m，寬1～16m，平均5.67m。礦體品位Cu在0.2%～2.79%，單樣最高達(dá)27.35%，平均1.43%；淺表氧化礦以次生礦物孔雀石、銅蘭、蘭銅礦、褐鐵礦為主，原生硫化礦金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、黝銅礦、毒砂，見(jiàn)少量輝銅礦等。

圖2 北達(dá)巴特銅鉬礦0號(hào)勘探線剖面圖

礦區(qū)鉬礦體主要分布在次花崗斑巖與流紋質(zhì)角礫熔結(jié)凝灰接觸帶上，礦體成北西相環(huán)狀分布。鉬、銅礦體含礦層及圍巖的平面展布整體呈鉀化次花崗斑巖—鉬礦（化）硅化流紋質(zhì)角礫熔結(jié)凝灰—銅礦（化）角礫熔結(jié)凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r等（局部見(jiàn)絹英巖化、次生石英巖化）至青磐巖化凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r、英安巖等。

礦區(qū)圍巖蝕變包括螢石化、硅化、次生石英巖化等，其次見(jiàn)有電氣石化、方解石化、綠泥石化、絹英巖化等。從礦化蝕變組合特征及圍巖蝕變特征均表現(xiàn)出了較為典型的斑巖型銅鉬礦蝕變分帶組合特征。

4 找礦地質(zhì)模型及找礦方向

4.1 找礦地質(zhì)模型

北達(dá)巴特礦區(qū)已知的銅礦體與鉬礦在空間上為獨(dú)立礦體，不存在共生關(guān)系，但銅鉬礦床從礦質(zhì)來(lái)源分析，成礦物質(zhì)均主要來(lái)自于巖漿；成礦環(huán)境均為火山通道環(huán)境，北達(dá)巴特火山巖具有典型的火山管道相特征，中部和東部為火山通道，早期為溢流項(xiàng)英安巖，中期為暴發(fā)相流紋質(zhì)熔結(jié)角礫凝灰?guī)r，火山活動(dòng)停止后，通道中的火山熔漿冷凝堵塞通道，后來(lái)的熔漿不能溢出，形成了西部的次火山巖-次花崗斑巖。鉬礦產(chǎn)于次花崗斑巖與流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖接觸部位，具典型斑巖型鉬礦特征。銅礦主要產(chǎn)于火山管道南側(cè)接觸帶及北西西向構(gòu)造帶中，銅礦化在火山巖及圍巖中均具有富集特征，在裂隙帶中明顯富集，深部隱伏礦體品位明顯增高，具有斑巖型銅礦及熱液充填型銅礦的雙重特點(diǎn)，礦床類(lèi)型可能斑巖型與熱液充填交代型同時(shí)具之。

還原北達(dá)巴特火山通道相次火山巖分布特征，結(jié)合礦區(qū)蝕變分帶及銅礦兼具有斑巖型銅礦及熱液充填型銅礦的特點(diǎn)，建立找礦地質(zhì)模型（圖3）。

圖3 北達(dá)巴特礦床找礦地質(zhì)模型

4.2 找礦預(yù)測(cè)

北達(dá)巴特銅礦與火山機(jī)構(gòu)及北西西向構(gòu)造密切相關(guān)，應(yīng)注意在火山管道兩側(cè)尋找銅礦，尤其是在火山管道的南側(cè)下盤(pán)深部尋找隱伏銅礦體，因此在礦區(qū)南側(cè)圈定1號(hào)熱液充填型銅礦找礦靶區(qū)。1號(hào)預(yù)測(cè)區(qū)圈定依據(jù)包括：預(yù)測(cè)區(qū)處泥盆系上統(tǒng)托斯庫(kù)爾他烏組含礦地層，其位于晚石炭-早二疊世流紋質(zhì)角礫熔結(jié)凝灰?guī)r與托斯庫(kù)爾他烏組凝灰質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r接觸帶與北西向容礦構(gòu)造疊加有利部位，物探激電測(cè)量顯示良好的視極化率高異常，高低電阻梯度帶；預(yù)測(cè)區(qū)淺表已發(fā)現(xiàn)數(shù)個(gè)銅礦化體，已知銅礦體從地表到深部垂深方向顯示品位變富趨勢(shì)，預(yù)測(cè)其深部具有多個(gè)相似隱伏銅礦體。

花崗斑巖向西巖體出現(xiàn)傾沒(méi)，在傾沒(méi)方向南西覆蓋的泥盆系中統(tǒng)汗吉尕組(D2h)有碳酸鹽地層；物探激電測(cè)量同時(shí)顯示顯著的高極化率異常。按照經(jīng)典礦床理論推斷，在巖體西側(cè)向西傾沒(méi)部位與碳酸鹽地層接觸部位可能存在著隱伏的矽卡巖型銅礦找礦有利部位。因此在礦區(qū)南西側(cè)圈定2號(hào)矽卡巖型銅礦找礦靶區(qū)。

5 結(jié)論

（1）礦區(qū)地質(zhì)調(diào)查顯示，北達(dá)巴特礦區(qū)鉬礦體具典型斑巖型礦化蝕變特征；銅礦具有斑巖型銅礦及熱液充填型銅礦的雙重特點(diǎn)。

（2）總結(jié)礦區(qū)地質(zhì)特征基礎(chǔ)上，構(gòu)建了礦區(qū)找礦地質(zhì)模型，并提出了2個(gè)找礦靶區(qū)：1號(hào)靶區(qū)為礦區(qū)南側(cè)熱液充填型銅礦找礦靶區(qū)、2號(hào)靶區(qū)為礦區(qū)南西側(cè)矽卡巖型銅礦找礦靶區(qū)。