新疆哈密市沙爾湖銅金礦地質(zhì)特征及找礦遠(yuǎn)景分析

李延軍，喻軍敏

（江西有色地質(zhì)勘查五隊(duì)，江西 九江 332000）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于頭蘇泉—大南湖古生代島弧帶的北段、東天山卡拉塔格地區(qū)銅多金屬成礦帶的東面?？ɡ竦貐^(qū)為吐哈盆地內(nèi)一個(gè)古生代隆起—“天窗”，區(qū)內(nèi)大面積出露古生代奧陶紀(jì)、泥盆紀(jì)地層。

區(qū)內(nèi)出露地層以下古生界奧陶系中統(tǒng)荒草坡群大柳溝組（O2Hd）和下泥盆統(tǒng)大南湖組(D1d)火山—沉積巖為主，其次出露了晚古生代泥盆系中統(tǒng)康古爾塔格組(D2k)陸相火山—沉積巖、晚石炭世臍山組（C2qs）陸相火山巖、中二疊統(tǒng)阿爾巴薩依組(P2a)陸相裂陷盆地火山巖、火山碎屑巖、上二疊統(tǒng)庫(kù)萊組(P3k)河湖相沉積、中生代侏羅系下統(tǒng)三工河組(J1s)海相沉積、新生界新—古近系河湖相沉積和第四系沖洪積層。中奧陶系荒草坡群大柳溝組（O2Hd）海相鈉質(zhì)火山巖建造為區(qū)內(nèi)火山熱液型和淺成熱液型銅多金屬礦的主要賦礦層位。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以大草灘深斷裂、北西向斷裂和近東西向、北東東向斷裂為主。北西向斷裂為卡拉塔格銅金礦帶的主要控礦、賦礦構(gòu)造。本區(qū)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，區(qū)內(nèi)以中酸性侵入巖為主，巖性主要為閃長(zhǎng)巖、石英安山玢巖、花崗巖等。火山活動(dòng)頻繁，早期以海相噴發(fā)為特征，巖性以凝灰?guī)r、火山角礫巖及安山質(zhì)熔巖為主，晚期以陸相噴發(fā)為特征，巖性主要為安山質(zhì)熔巖及火山角礫巖。區(qū)內(nèi)成礦與中酸性巖體、巖株和巖脈的侵入和早古生代海相火山活動(dòng)關(guān)系密切。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)地層出露主要有下古生界奧陶系中統(tǒng)荒草坡群大柳溝組（O2Hd）、上古生界泥盆系下統(tǒng)大南湖組(D1d)和第四系（Q）。第四系（Q）半固結(jié)和松散的堆積物出露于礦區(qū)的北東部及東南部，

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造受區(qū)域構(gòu)造的影響，主要有近東西向、北西向、北東向斷裂構(gòu)造和北西向褶皺構(gòu)造。以斷裂構(gòu)造發(fā)育為主要特征，斷裂構(gòu)造發(fā)育有東西向的基底構(gòu)造及北西和北東向斷裂構(gòu)造，可以分為三個(gè)階段：早期斷裂發(fā)育為近東西向構(gòu)造，中期斷裂發(fā)育為北西向及近南北向斷裂構(gòu)造，后期構(gòu)造則為北東向斷裂。礦區(qū)內(nèi)礦（化）體主要受北西向和北東向斷裂構(gòu)造控制。

2.3 巖漿巖

勘查區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，從海底噴發(fā)、深成侵入至陸相噴發(fā)皆有表現(xiàn)，巖性從基性巖、中酸性巖體均有分布，礦區(qū)內(nèi)侵入巖主要有輝長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖等，次火山巖主要有花崗斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、輝綠巖等。

2.4 礦體特征

沙爾湖和沙西東一區(qū)兩礦區(qū)礦化總體以銅為主，鋅和金次之，伴生有銀、鉛和鉬等，賦礦層位為下古生界奧陶系中統(tǒng)荒草坡群大柳溝組（O2Hd）海相火山巖，礦化主要分布在大柳溝組（O2Hd）下段蝕變凝灰?guī)r和角礫凝灰?guī)r中，受北西向構(gòu)造蝕變帶或裂隙帶控制，礦體為緩傾斜似層狀，走向?yàn)楸蔽飨?，平均傾向35°，平均傾角28°。礦化具平行產(chǎn)出、成群成帶的分布特征，由于本區(qū)覆蓋層厚或受礦權(quán)范圍所限，礦體均為地表未受控制的隱伏礦。兩礦區(qū)隱伏礦脈都集中分布在兩處，為便于勘查工程布置，兩礦區(qū)都劃分了兩個(gè)礦段，即Ⅰ礦段和Ⅱ礦段。兩礦區(qū)及各礦區(qū)內(nèi)的兩個(gè)礦段在礦化強(qiáng)度、礦種上有所區(qū)別，各有特征。沙爾湖礦區(qū)礦化以銅為主，鋅次之，伴生有銀。Ⅰ礦段礦化明顯好于Ⅱ礦段，Ⅱ礦段僅分布零星銅礦化；沙西東一區(qū)礦化以鋅和金為主，銅次之、伴生有銀、鉛和鉬等，Ⅰ礦段礦化稍好于Ⅱ礦段。沙西東一區(qū)位于沙爾湖礦區(qū)的北東向部位，其礦化特征相比較于沙爾湖礦區(qū)來(lái)說(shuō)，鋅的礦化明顯增強(qiáng)，并出現(xiàn)了較強(qiáng)的金礦化，圈出了工業(yè)金礦體，見(jiàn)有零星鉬礦化。

該區(qū)段礦化以銅為主，偶見(jiàn)鋅礦化，個(gè)別銅礦體中伴生有銀。銅礦化主要分布在+100m標(biāo)高以下，+100m標(biāo)高以上僅出現(xiàn)零星礦化。圈定主礦體3個(gè)，均為銅礦體，礦體編號(hào)為M7、M16和M18。三個(gè)主礦體大致分布于標(biāo)高+110m～-150m的范圍內(nèi)，礦體埋藏深度大，三個(gè)礦體位于地表以下380m～650m的深度范圍內(nèi)，其中M16相對(duì)淺，M18最深。礦體銅平均品位為0.35%～0.7%，品位偏低。其余單個(gè)工程見(jiàn)礦的礦體共有46個(gè)，其中工業(yè)銅礦體20個(gè)，低品位銅礦體22個(gè)，低品位鋅礦體4個(gè)，銅品位最高為3.39%。

沙爾湖礦區(qū)Ⅱ礦段。該區(qū)段圈定主要銅礦體5個(gè)，編號(hào)為M50、M51、M55、M56和M57，礦體規(guī)模均小，其中M55礦體規(guī)模最大，其余4個(gè)礦體為在走向或傾向上相鄰兩孔圈定的礦體。M50礦體厚度最厚，資源儲(chǔ)量規(guī)模最大，礦體厚度為1m～3m多，屬中薄礦體。礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，為矩形或三角形。礦體北西走向，傾向北東，傾角平均28°。該區(qū)段礦化15線以西主要分布在+430m～+300m標(biāo)高范圍內(nèi)，以東主要分布在+150～+60m標(biāo)高范圍內(nèi)。

2.5 圍巖蝕變

勘查區(qū)中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組下段凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r和火山角礫巖中熱液蝕變作用最強(qiáng)，蝕變往往沿北西向構(gòu)造裂隙帶集中呈帶展布，形成富含銅、金、鋅等多金屬元素的北西向蝕變帶。這些北西向蝕變帶依據(jù)蝕變礦物組合、主要礦化元素的不同劃分出兩種：黃鐵絹英巖化帶和含金蝕變帶。

3 礦石質(zhì)量

3.1 礦石物質(zhì)成分

礦石的金屬礦物以黃銅礦及黃鐵礦為主，其次有極少量斑銅礦，偶見(jiàn)閃鋅礦，含量少于0.5%；其它金屬礦物主要有少量磁鐵礦；礦石中脈石礦物主要為長(zhǎng)石、石英、絹云母、綠泥石，其次為綠簾石，透閃石、陽(yáng)起石、榍石、滑石、磷灰石、粘土礦物等。

3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)以他形—半自形微細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造主要有稠密浸染狀、浸染—脈狀、條帶狀和角礫狀構(gòu)造等，少數(shù)為致密塊狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。

礦石中黃鐵礦呈半自形—他形晶粒，粒徑0.02mm～0.8mm，分布不均勻，局部富集，呈浸染狀；黃銅礦呈他形或不規(guī)則形晶粒，粒徑0.02mm～0.4mm，分布不均勻，交代黃鐵礦、閃鋅礦和方鉛礦產(chǎn)出，或與閃鋅礦共脈產(chǎn)出；閃鋅礦呈他形或不規(guī)則形晶粒，粒徑0.1mm～0.8mm，分布不均勻，局部呈脈狀穿插巖石，脈寬0.4mm～1mm，脈中的脈石礦物為石英，在部分閃鋅礦中，含有乳滴狀黃銅礦，粒徑0.01mm～0.02mm，為固溶體分離物；方鉛礦呈不規(guī)則形晶粒，粒徑0.1mm～0.6mm，具典型的三角孔結(jié)構(gòu)，與閃鋅礦共脈產(chǎn)出，并交代閃鋅礦。

3.3 礦石化學(xué)成分

礦石主要主要有用組分為銅、鋅和金，其次為鉛、銀和鉬；銅單樣最高品位3.39%，鋅單樣最高品位2.72%，金單樣最高品位3.488g/t，銀單樣最高品位43.8g/t，鉛單樣最高品位1.01%，鉬單樣最高品位0.04%。其它伴生硫、鎘、鎵等微量，有害組分也很低，均未達(dá)到綜合利用的標(biāo)準(zhǔn)。見(jiàn)表1。

表1 銅礦石光譜半定量分析結(jié)果表

4 礦石類型

4.1 礦石自然類型

根據(jù)礦石礦物組合，礦石自然類型為黃鐵礦—黃銅礦硫化礦石、黃鐵礦—閃鋅礦石；根據(jù)礦石構(gòu)造類別，分為浸染狀型、角礫狀型和條帶狀—網(wǎng)脈狀型等。

4.2 礦石工業(yè)類型

礦區(qū)銅、鋅、金礦石主要產(chǎn)于火山熔巖和火山碎屑巖內(nèi)，受斷裂構(gòu)造控制，脈狀礦體。根據(jù)礦石的成因特征確定礦區(qū)礦石工業(yè)類型為各種圍巖中的脈狀銅礦石。

5 礦體圍巖和夾石

礦體上下盤圍巖主要為凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r。英安巖、安山巖等熔巖，礦體下盤圍巖主要為凝灰?guī)r，礦石連續(xù)性差，夾石主要以火山角礫巖為主。

6 礦床成因及找礦標(biāo)志

6.1 礦床成因

礦區(qū)銅、金和鋅礦體以中小型似層狀、脈狀分布于中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組中基性火山碎屑巖中，礦石常呈浸染狀、條帶狀構(gòu)造，礦床受斷裂和裂隙控制明顯，具明顯的熱液充填交代特征。

因此認(rèn)為礦區(qū)銅金鋅礦床類型為火山熱液型礦床。礦質(zhì)主要來(lái)源于大柳溝組中基性火山巖，熱液來(lái)自火山噴發(fā)期后的淺成裂隙熱水。

6.2 礦化富集規(guī)律

（1）下古生界奧陶系中統(tǒng)荒草坡群大柳溝組（O2Hd）下段海相中基性火山碎屑巖如凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r或沉凝灰?guī)r，巖性軟弱，在構(gòu)造作用下容易產(chǎn)生裂隙，這些裂隙為熱液運(yùn)移及礦質(zhì)沉淀提供了通道和空間，是銅、金、鋅的重要含礦層位。

（2）多組斷裂構(gòu)造的復(fù)合處，是深部巖漿的上侵通道和含礦熱液的聚集部位，也是礦化的富集場(chǎng)所。本區(qū)特別是北西向斷裂與北東向斷裂的交匯處，形成銅礦或金鋅礦礦床。

（3）由于來(lái)自深部的中酸性巖漿的上侵既帶來(lái)了熱量，也帶來(lái)了成礦作用所需要的物質(zhì)，如揮發(fā)份、富硅溶劑、成礦物質(zhì)等，因此后期中酸性巖體或巖枝的上部或外接觸帶，往往是形成脈狀銅多金屬礦的有利部位。

6.3 找礦標(biāo)志

6.3.1 地層巖性標(biāo)志

區(qū)內(nèi)銅礦化主要賦存于下泥盆統(tǒng)卡拉塔格組（O2Hd）下段海相火山巖中的火山角礫巖、角礫凝灰?guī)r及凝灰?guī)r中，因此該套巖性組合是尋找銅礦床的地層巖性標(biāo)志。

6.3.2 構(gòu)造標(biāo)志

多組斷裂構(gòu)造的交匯部位是礦區(qū)內(nèi)銅多金屬礦床最佳位置。環(huán)形構(gòu)造或放射狀斷裂是尋找火山或次火山熱液型銅金礦的一種構(gòu)造標(biāo)志。

6.3.3 圍巖蝕變標(biāo)志

圍巖蝕變以黃鐵絹英巖化、硅化、電氣石化、絹云母化、綠泥石化為代表的多種蝕變迭加，是區(qū)內(nèi)尋找銅礦的蝕變標(biāo)志，蝕變?cè)綇?qiáng)，并伴有金屬硫化物的地段銅礦化較好。

硅化并伴有強(qiáng)烈黃鐵礦化的蝕變帶是尋找金礦的主要地質(zhì)體。

6.3.4 礦物標(biāo)志

細(xì)?！⒓?xì)粒浸染狀、晶體形狀多為立方體、五角十二面體集合體的黃鐵礦是尋找銅礦床的間接標(biāo)志，銅蘭、黃銅礦是礦區(qū)內(nèi)尋找銅礦床的直接標(biāo)志。

6.3.5 地球化學(xué)異常標(biāo)志

（1）巖屑地球化學(xué)Cu等異常是尋找銅礦床隱伏礦體的直接標(biāo)志，愈靠近含礦部位，其異常含量值愈高，Cu、Au以及Zn、As、Pb等多元素組合是尋找銅礦床地球化學(xué)元素組合標(biāo)志。

（2）巖屑地球化學(xué)Au、Zn元素異常往往指示下部具有Cu礦體，是區(qū)內(nèi)尋找銅礦床的地球化學(xué)元素垂直分帶的重要標(biāo)志。

（3）巖屑地球化學(xué)Au、As、Sb、Pb等多元素組合異常是礦區(qū)內(nèi)尋找次火山型金礦床的地球化學(xué)元素組合標(biāo)志。

6.3.6 地球物理異常標(biāo)志

尋找浸染狀硫化物型銅多金屬礦的地球物理標(biāo)志主要有以下。

（1）力異常梯度帶之曲線畸變部位。

（2）激電中梯和激電測(cè)深出現(xiàn)的高極化率、低電阻率。

（3）磁強(qiáng)度降低區(qū)。

7 礦床遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)

找礦遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)。礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于頭蘇泉-大南湖古生代島弧帶的北部，屬東天山康古爾塔格成礦帶中的卡拉塔格銅金鋅成礦帶，構(gòu)造活動(dòng)發(fā)育，產(chǎn)生多期巖漿活動(dòng)，具有較好的銅金多金屬礦成礦地質(zhì)背景；加之勘查區(qū)物探成果顯示具中等磁場(chǎng)強(qiáng)度，地表還具有Cu、Au、Zn等元素組合異常的地球化學(xué)特征，激電中梯測(cè)量和激電測(cè)深顯示深部有中高極化率、中低電阻率的地質(zhì)體，重力測(cè)量反映局部重力高異常呈北西向展布，梯度變化陡，地表圍巖蝕變礦化較強(qiáng)，地物化找礦標(biāo)志吻合較好，充分顯示礦區(qū)具有較好的尋找火山—次火熱液型銅礦床的條件。

本次勘查在地質(zhì)和物化探測(cè)量的基礎(chǔ)上，選擇四處進(jìn)行了深部詳普查探礦工作，施工了一定數(shù)量的深孔，孔深500m以下鉆孔有41個(gè)，地表及深部礦化情況基本查明，約-100m標(biāo)高以上的區(qū)域得到了查證和控制。四個(gè)詳普區(qū)平面面積約3.5km2，占兩礦區(qū)總面積37.91km2的9.2%，兩礦區(qū)內(nèi)尚有大片區(qū)域未施工探礦工程，深部未開(kāi)展找礦查證工作。

尤其是沙西東一區(qū)礦區(qū)，面積更大，目前只在南東角開(kāi)展了普詳查工作，北面及西面大片地區(qū)分布了較好的物化探異常，如西面的C2磁異常、JD2激電異常和H1化探組合異常疊加部位，北東面的中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組和下泥盆統(tǒng)大南湖組之間的不整合面沿線及附近，分布有JD8激電異常、C4和C5磁異常、H2和H3化探組合異常等。沙爾湖礦區(qū)西北角JD3激電異常、C3磁異和G6重力異常疊加處，南東部位的JD9激電異常和H10化探組合異常重疊處，JD10激電異常分布位置等。