新疆策勒縣甘吉柴銅礦的成礦環(huán)境、分布規(guī)律及礦床成因

潘 亮，廖棟誠

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊(duì)，新疆 昌吉 831100）

新疆策勒縣甘吉柴銅礦的成礦環(huán)境、分布規(guī)律及礦床成因的研究背景具體如下：新疆具備豐富的有色金屬資源，這是由于其地處中亞成礦域，在古生代的地殼活動過程中，域內(nèi)發(fā)生了頻繁的構(gòu)造-巖漿活動，帶來了豐富多樣的成礦活動，從而形成了多種多樣、數(shù)量巨大的金屬礦床，它們的分布較為集中，構(gòu)成了很多成礦帶，例如準(zhǔn)噶爾-阿克套、巴爾喀什-準(zhǔn)噶爾、伊犁-巴爾喀什、成吉斯-博謝庫里、薩吾爾-扎爾瑪?shù)取Ｔ谛陆?，大?guī)模對礦藏進(jìn)行開采已經(jīng)有超過二百年的歷史。在新疆的各種礦產(chǎn)資源中，最為豐富的就是銅礦，其中甘吉柴銅礦位于新疆策勒縣，處于昆侖腹位的蘇巴什谷地內(nèi)，具備很大的地形高差和陡峭的山勢，如此復(fù)雜的地形地勢為該地區(qū)帶來了十分豐富的銅礦資源[1]。對新疆策勒縣甘吉柴銅礦的成礦環(huán)境、分布規(guī)律及礦床成因進(jìn)行深入研究，能夠獲取該銅礦的詳細(xì)礦藏信息，從而對其進(jìn)行科學(xué)的開采。對于新疆策勒縣甘吉柴銅礦的成礦環(huán)境、分布規(guī)律及礦床成因，很多學(xué)者都進(jìn)行了多方面的研究，并獲取了多樣化的研究成果。為了獲取更加深入的研究成果，對新疆策勒縣甘吉柴銅礦的成礦環(huán)境、分布規(guī)律及礦床成因進(jìn)行深入研究。

1 成礦環(huán)境

1.1 地層含礦環(huán)境

新疆策勒縣甘吉柴銅礦的含礦地層是中元古界松木切克群薊縣系庫下亞群，其指示元素與主要成礦元素具體如表1所示[2]。

根據(jù)表1 數(shù)據(jù)可知，新疆策勒縣甘吉柴銅礦的含礦地層中Zn、Pb、Cu、Ag 等礦化元素普遍具備較高含量，均具備大于1 的富集系數(shù)，其中在碳酸鹽巖內(nèi)，Zn、Pb、Cu、Ag 的富集系數(shù)均高于灰?guī)r。除此之外，Bi、As、Sb、Hg 等指示元素也具備較高的含量。Cu 和Ag 元素在不同的巖石類型、層位、地段中含量區(qū)別很大。As 的含量偏高，說明在新疆策勒縣甘吉柴銅礦的碳酸鹽沉積中存在明顯的熱液活動[3]。除了Au 這一元素以外，在中元古界松木切克群薊縣系庫下亞群地層中其他元素均具備原生富集的現(xiàn)象，因此該地層為Zn、Pb、Cu、Ag 等成礦元素的對應(yīng)原始礦源層。

表1 甘吉柴銅礦的指示元素與主要成礦元素

1.2 構(gòu)造控礦環(huán)境

新疆策勒縣甘吉柴銅礦處具備十分發(fā)育的斷裂構(gòu)造，主要呈現(xiàn)南北向、北東向、近東西向、北西向展布。其中斷裂控礦作用更加明顯的展布方向?yàn)槟媳毕?、北西西向、北西向。將甘吉柴銅礦的構(gòu)造控礦作用共分成兩個部分，包括次級區(qū)域大斷裂、深大區(qū)域斷裂。

甘吉柴銅礦的金屬礦床與巖漿巖明顯沿深大斷裂以及斷裂附近分布。區(qū)域內(nèi)的深大斷裂包括北緣伊犁盆地大斷裂、北緣博羅霍洛山大斷裂、南山牙馬特大斷裂、北緣天山斷裂。其中各深大斷裂的具體特征如表2 所示。

甘吉柴銅礦的次級區(qū)域大斷裂是運(yùn)移含礦熱液的重要通道，并且是容礦的重要空間，能夠直接控制礦體就位與礦物質(zhì)匯聚。甘吉柴銅礦的次級區(qū)域大斷裂包括喇嘛蘇斷裂、查干郭勒斷裂、奧爾塔克賽爾斷裂以及博爾塔拉河深斷裂。各次級區(qū)域大斷裂的具體特征如表3 所示。

表2 各深大斷裂的具體特征

表3 各次級區(qū)域大斷裂的具體特征

其中新疆策勒縣甘吉柴銅礦和斷裂構(gòu)造之間的空間關(guān)系具體如圖1 所示。

圖1 甘吉柴銅礦和斷裂構(gòu)造之間的空間關(guān)系

1.3 地形成礦環(huán)境

新疆策勒縣甘吉柴銅礦的地形成礦環(huán)境包括山前盆地、碰撞造山、增生島弧。其中山前盆地是一種沉積盆地環(huán)境，主要分布于西天山造山帶山間以及山前，占造山帶的一半面積。盆地中沉積大量碳酸鹽巖與碎屑巖，盆地中流體的運(yùn)動為甘吉柴銅礦的形成提供了非常重要的地質(zhì)環(huán)境。

碰撞造山是一種隨著閉合天山洋-古亞洲洋洋盆而發(fā)生的弧弧碰撞、弧陸碰撞、陸陸碰撞產(chǎn)生的碰撞造山環(huán)境，存在多級脆韌性碰撞以及變形導(dǎo)致的花崗質(zhì)侵入體，是甘吉柴銅礦的重要成礦環(huán)境。

增生島弧是一種閉合、開張時代不同、存在時間長短不同、性質(zhì)各異、大小不同的不同洋盆或大洋進(jìn)行地殼俯沖產(chǎn)生的大陸邊緣古生代活動成礦環(huán)境，與古亞洲洋洋盆的俯沖增生與擴(kuò)張過程相關(guān)，是甘吉柴銅礦較為突出的一種成礦環(huán)境。

2 分布規(guī)律

2.1 空間分布規(guī)律

新疆策勒縣甘吉柴銅礦的空間分布規(guī)律即其礦床分布規(guī)律如下：共有三個成礦帶，分別為東準(zhǔn)噶爾成礦帶、博格達(dá)成礦帶、哈爾里克成礦帶。其中東準(zhǔn)噶爾成礦帶分布于北部，走向?yàn)楸蔽飨?，其寬度為一百到一百二十千米，全長超過四百千米，總面積可達(dá)五萬平方千米。這一成礦帶屬于古生代弧盆系，可以分為四個次級區(qū)帶，包括巴里坤成礦凹陷區(qū)、麥欽烏拉山亞帶、三塘湖成礦凹陷區(qū)、額仁山-大哈甫提山亞帶。博格達(dá)成礦帶位于西北部，走向?yàn)榻鼥|西向，其寬度超過五千米，長超過一百三十千米，總面積可達(dá)五千平方千米。這一成礦帶屬于石炭紀(jì)坳拉谷。哈爾里克成礦帶位于中部，走向?yàn)楸蔽?東西向，其寬度為十五到六十千米，全長為三百六十千米，面積可達(dá)一萬五千四百平方千米。這一成礦帶屬于石炭紀(jì)-泥盆島弧系。

2.2 時間分布規(guī)律

在內(nèi)成礦時代，新疆策勒縣甘吉柴銅礦的主要成礦時代為早二疊世、早中石炭世、早中泥盆世、早寒武世、薊縣紀(jì)、長城紀(jì)，其中晚古生代的早二疊世與早中石炭世是高峰成礦區(qū)。

新疆策勒縣甘吉柴銅礦的外生沉積礦產(chǎn)存在一新一老的產(chǎn)出特征，其中一新是指中新生代的第四紀(jì)、第三紀(jì)、侏羅紀(jì)，一老是指元古代薊縣紀(jì)、長城紀(jì)。

部分成礦元素具備繼承性產(chǎn)出特征，成礦時限跨越較長。

3 礦床成因

3.1 成礦流體來源

通過進(jìn)行流體包裹體研究，發(fā)現(xiàn)新疆策勒縣甘吉柴銅礦的成礦流體可能是海水；通過氧、氫同位素研究，發(fā)現(xiàn)甘吉柴銅礦的成礦流體可能含有巖漿流體；通過氧、碳同位素研究，發(fā)現(xiàn)甘吉柴銅礦的成礦流體可能為海水來源和巖漿來源的混合產(chǎn)物。

3.2 成礦物質(zhì)來源

通過進(jìn)行礦石硫同位素研究，發(fā)現(xiàn)新疆策勒縣甘吉柴銅礦的成礦物質(zhì)主要是幔源巖漿硫并且混合鉛，其來源可能是海水對流循環(huán)時在玄武巖內(nèi)萃取而獲得的。結(jié)合火山巖基底與礦區(qū)構(gòu)造環(huán)境，推測甘吉柴銅礦的成礦物質(zhì)來自于弧前玄武巖，主要通過海水熱液或火山脫氣在玄武巖中通過循環(huán)過程淋濾獲取。

4 結(jié)語

通過對新疆策勒縣甘吉柴銅礦的成礦環(huán)境、分布規(guī)律及礦床成因進(jìn)行深入研究，能夠?qū)ι畈裤~礦體實(shí)施預(yù)測，獲取深部找礦的預(yù)測區(qū)域。