新疆西南天山一帶礦床地質(zhì)構(gòu)造及礦化特征研究

馬 健

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第八地質(zhì)大隊(duì)，新疆 阿克蘇 843000）

西天山產(chǎn)有許多礦床，這些礦床包含了金礦、銅礦、鋅礦和鉛礦，礦床不僅成分豐富，在礦產(chǎn)量上也讓世人矚目，這些礦床形成了一條巨大價值的礦帶[1]。然而當(dāng)今，找礦的難度與日俱增，金、銅、鉛鋅礦如何找尋面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)，通過研究礦床地質(zhì)構(gòu)造及礦化特征，預(yù)測大型礦集區(qū)十分重要。這就涉及要對整個礦床的形成做深入了解。研究可通過對境內(nèi)外野外地質(zhì)本文通過境內(nèi)外野外地質(zhì)礦產(chǎn)進(jìn)行廣泛調(diào)研來實(shí)現(xiàn)。在遠(yuǎn)古時期，礦床演化經(jīng)歷了天翻地覆的變化，分別經(jīng)歷了，前寒武紀(jì)古陸邊緣裂陷盆地、古生代洋－陸俯沖增生、晚古生代陸－陸碰撞造山、中—新生代坳陷盆地四個主要地質(zhì)過程，這就出現(xiàn)了四類成礦系統(tǒng)，這些系統(tǒng)對成礦原因的調(diào)查有重要的作用。對應(yīng)成礦原因和成礦類型，對成礦的特征和地質(zhì)進(jìn)行勘探，在過程中不難發(fā)現(xiàn)，找尋礦產(chǎn)的過程，離不開對礦床地質(zhì)構(gòu)造和特征的鉆研，通過研究成礦系統(tǒng)的發(fā)育會發(fā)現(xiàn)，不過相距百米的境內(nèi)外截然不同，結(jié)合成礦發(fā)育的特點(diǎn)，對西江西南天山一代礦床的形成，也有了不同的看法。

1 探索新疆西南天山礦床

1.1 新疆西南天山一帶礦床的形成

自太古宙以來，經(jīng)過多期次的板塊碰撞和俯沖，西南天山造山的構(gòu)造發(fā)生了變化，強(qiáng)烈的熱液活動作用下，礦床發(fā)展成為多類型的發(fā)育資源，學(xué)界從礦床的地質(zhì)成因到地質(zhì)演化，進(jìn)行了不同角度的研究，可是，在礦床地質(zhì)構(gòu)造及特征上，但是對新疆西南天山一帶的了解還是不夠，同時在控礦構(gòu)造等方面研究也相對較薄弱[2]。

1.2 新疆西南天山一代礦床的形成背景

新疆西南天礦床自北向南，由經(jīng)過板塊運(yùn)動和基底組合，底層帶逐漸被前寒武紀(jì)的基底覆蓋，中新生界與中生界相互交融，造就了西南天山獨(dú)一無二的巖層，其中發(fā)育型多條斷裂帶帶有顯著的區(qū)域性，中新生界產(chǎn)生的蛇綠巖帶較為特殊。在金礦床逐漸形成的過程中，一些混雜巖帶也逐漸生成，比較著名的烏恰一庫爾勒斷裂帶就是其中之一，斷裂帶在地殼的運(yùn)動下，隨著地殼的拉扯，撕裂成不少次級斷裂，這也造就了西南天山一帶獨(dú)有的風(fēng)光[3]。

2 構(gòu)成新疆西南天山一帶礦床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)

根據(jù)石英脈穿插關(guān)系和含礦情況及其礦體等特征，發(fā)現(xiàn)韌性變形在成礦之前，金成礦主要與第二期的韌一脆性變形密切相關(guān)。，為了進(jìn)一步明確礦床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，測出每個階段礦層對應(yīng)的成礦深度，選取三個階段的礦石流體進(jìn)行顯微測溫，如表1。

表1 西南天山金礦床礦石流體顯微測溫結(jié)果

通過上述測溫結(jié)果可以得到可將西南天山礦床的地質(zhì)構(gòu)造演變過程劃分出3 個階段，如圖1。

圖1 西南天山礦床地質(zhì)構(gòu)造演變過程

（1）早期特征為：石英一黃鐵礦，石英脈比較多，富有細(xì)膩的紋理，含有碳元素，呈平行巖石狀。脈絡(luò)因地質(zhì)構(gòu)造變遷，產(chǎn)生剔透的光澤，帶有細(xì)小的紋路，通常如腸狀結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗陨硇纬捎诘刭|(zhì)演變過程中，因?yàn)榇蟛糠质且驗(yàn)轫g性擠壓導(dǎo)致的，還有少部分由于區(qū)域變質(zhì)產(chǎn)生。在斷裂層中形成的石英，在梨花白中帶有一點(diǎn)青色，除了石英之外，其他巖石均沒有細(xì)小的顆粒狀，地質(zhì)變化后，經(jīng)過撕裂拉扯。其質(zhì)地呈現(xiàn)出破裂的狀態(tài)，因剪切得當(dāng)可呈現(xiàn)出鉆石的光澤。大多數(shù)經(jīng)過后期作用讓構(gòu)造產(chǎn)生形變的黃鐵礦，都存在透鏡體，其中集合形成的效果十分明顯，它們后期作為金屬化合物存在于礦床底部。早期的礦石中三類流體都發(fā)育。H 型包裹體在冷凍完全后，隨著逐漸回溫，見富 Co2三相，在此過程中，其固態(tài)初熔熔點(diǎn)很低，普遍在-68.3℃左右，臨界其三相點(diǎn)的狀態(tài)下，會發(fā)現(xiàn)它的熔點(diǎn)波動區(qū)間變化更大；其中更為奇妙的要數(shù)籠合物，它的熔化溫度并不高，處在一個較為平衡的區(qū)間，趨于 5.4℃～6.8℃之內(nèi)，因此，在計(jì)算包裹體鹽度的時候會發(fā)現(xiàn)，鹽度隨著溫度升高會逐漸降低，考慮到NaCl 受到溫度的影響區(qū)間，暫定鹽度為4.8%；在單相包裹的體室溫下，Co2初熔溫度為-66.3℃，Co2部分均小于 28.5℃，此均一方式更趨近于固態(tài)。在礦床中的巖石類型繁多，其中以碳酸鹽巖居多，相比較其他巖石的密度，因巖石中含有碳酸鹽的成分，故其密度較其他巖石更低，對應(yīng)深度大概趨于9km 上下。

（2）在中期，比較多見多金屬硫化物和石英，這也是最主要的部分，對其金礦化來說，其中多見組合形式的分布，金礦床就是在中期形成的，期間排列大致呈現(xiàn)出順層，黃鐵礦作為最上層的巖石，自然金礦緊接其后，然后就是其他帶有砂質(zhì)和重金屬礦物的巖層，中期的石英巖層不如早期剔透，相較早期明亮的梨花白色，中期更多呈現(xiàn)較為渾濁的藕荷色，并不適宜作為首飾，有較高的觀賞性。在中期的礦石中H 型的包裹體較為豐富，因?yàn)槠滟|(zhì)量較高，所以對比同等體積下的巖石，其密度也更大，所占礦層中的比例也更高。相對應(yīng)含量13.1%～16.6% NaCl；Co2部分均一溫度為 3.5～4.8℃。估算其最小壓力為 208～253MPa，對應(yīng)成礦深度為 8～9km。

（3）晚期特征為：發(fā)育石英一碳酸鹽細(xì)脈，晚期階段相比較中期的階段，石英并無透明的特征，且其顏色更加單一，呈現(xiàn)出紙一般光澤的白，其中少見些許紅色的鐵雜質(zhì)，其包裹體含量比同期高出45%，密度為23.5kg/m2。因其在地殼變遷中并未受到嚴(yán)重撕裂，因此呈現(xiàn)出細(xì)微裂痕，延伸至礦層四周。在進(jìn)行剪切后可見其中裂隙并不均勻，雜質(zhì)普遍分布在中央，因其包裹體較流體更多，測得該流體的三相點(diǎn)為-1.4 攝氏度。

3 新疆西南天山一帶礦床礦化的主要特征

新疆西南天山一帶礦床位于礦區(qū)中西部，其中含有許多碎屑巖，從下到上可劃分出四個巖性段，如圖2。

圖2 礦床巖性變化的四個階段

通過上述這四個巖性變化的階段，可以得到，礦床由一套半深海一深海相復(fù)理石建造。通過對礦床構(gòu)造解析，紅色碎屑巖石為礦床構(gòu)造的主要成分，其中以陸相紅色為主，在晚古生代統(tǒng)江額結(jié)爾組時期，一共發(fā)育了將近三期。同時對應(yīng)著三期的巖層，大多數(shù)為石英脈。這一構(gòu)造形變奇特，且其中的金礦形成時間較晚，大致早于第二期變形期間，其韌性相比其他巖層有些許不足，礦區(qū)中的溫度相對趨于穩(wěn)定，且Nacl 的濃度也不并不高，形成了獨(dú)特的富碳氧成分，經(jīng)過計(jì)算可知，礦床形成的溫度極高，礦層比其他巖層更深。位于西南天山的礦床，在晚古生代，主要經(jīng)歷了兩期變形，初步判斷礦床形成的主要時期要更晚，且因變形擠壓撕裂造成礦層斷裂，也造就了礦區(qū)富含大量鹽分、二氧化碳物質(zhì)較多的環(huán)境。在多方面作用下，導(dǎo)致晚期礦區(qū)的脆性增加，造成局部礦層形變，發(fā)生斷裂。從而使得流體包裹體沸騰，在不混溶的情況下，經(jīng)過冷卻，造巖層中更深層的部分，生成了大量變質(zhì)熱液，因此在礦層底部生成了脆性化界面，沉淀形成了較難開采的巖層雜質(zhì)。這也就成為了西南天山一帶獨(dú)特的礦化特征，通過了解礦化特征，研究礦床的地質(zhì)構(gòu)造，能夠加速發(fā)展礦區(qū)，明確找礦方向。

4 結(jié)束語

通過對新疆西南天山礦床的地質(zhì)構(gòu)造研究，對西南天山礦床的進(jìn)一步開發(fā)有很大的幫助，能夠合理的確定找礦勘察的選取，對礦石的開發(fā)采集有著重要意義。未來對西天山礦床的成礦原因可進(jìn)一步探索，對礦帶構(gòu)造、成礦演化和找礦方向的不明之處，應(yīng)繼續(xù)研究。