大紅山銅金礦床地質(zhì)特征及成因

劉亦南

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830001）

在我國(guó)新疆的地區(qū)分不斷大量的銅金礦床，因此新疆地區(qū)是我國(guó)重要的銅金礦成礦省，銅金礦也成為當(dāng)?shù)刂匾膬?yōu)勢(shì)資源品種，具有非常大的找礦潛力，推動(dòng)該區(qū)銅金業(yè)的發(fā)展，對(duì)當(dāng)?shù)刎?cái)政收入具有重要的促進(jìn)作用。加快新疆地區(qū)銅金礦業(yè)的發(fā)展，還有利于新疆地區(qū)的信息工業(yè)建設(shè)水平，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展與社會(huì)長(zhǎng)治久安，發(fā)揮著十分重要的作用。但是，近年來(lái)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速的發(fā)展進(jìn)程中，以前已經(jīng)探明的一些銅金礦資源消耗量與日俱增，在家生資源勘查方面的一些不足，新疆地區(qū)很礦山出現(xiàn)不同程度的資源危機(jī)情況，后備資源明顯不足，對(duì)新疆地區(qū)銅金礦業(yè)持續(xù)發(fā)展形成非常大的阻礙，更影響到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)步發(fā)展。在此背景下也引起連國(guó)家的高度重視，尋找礦山接替資源成為很多礦山當(dāng)前最為重要的問(wèn)題之一[1]。文中結(jié)合大紅山銅金礦床，充分分析地質(zhì)基礎(chǔ)資料，對(duì)該礦的地質(zhì)特征進(jìn)行分析與研究，同時(shí)對(duì)該礦體現(xiàn)的各種找礦信息進(jìn)行探討，認(rèn)真研究該礦的礦床成因。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，該礦礦化特點(diǎn)具有多期次的特點(diǎn)，金礦體不僅存在中酸性侵入體接觸帶型金礦特征，同時(shí)金礦還有破碎蝕變巖的特征，斑巖型銅礦石該礦銅礦體的主要特征。銅、金是該礦礦床的主要礦種特點(diǎn)，具有非?？捎^的資源遠(yuǎn)景。經(jīng)過(guò)深入的研究與分析，有望成為中小型的工業(yè)礦床，對(duì)該礦地質(zhì)特征及礦床成因進(jìn)行分析研究，對(duì)指導(dǎo)區(qū)內(nèi)同類型的礦床的尋找工作具有重要的指導(dǎo)作用和重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊（I級(jí)）內(nèi)準(zhǔn)噶爾微板塊（Ⅱ級(jí)）唐巴勒-卡拉麥里古生代復(fù)合溝弧帶（Ⅲ級(jí)）內(nèi)是該礦的大地構(gòu)造位置所在，研究區(qū)屬于東準(zhǔn)噶爾多金屬成礦的亞帶，具有非常優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件，區(qū)內(nèi)具有非常豐富的礦產(chǎn)資源類型，同時(shí)還有非常豐富的礦種，還具有良好的配套性，姜巴斯套組（下石炭統(tǒng)）以及石英閃長(zhǎng)巖體（華力西晚期）是產(chǎn)出礦床的主要部位（圖1）。

圖1 新疆巴里坤縣大紅山銅金礦區(qū)平面地質(zhì)草圖

（1）礦區(qū)地層。姜巴斯套組是礦區(qū)當(dāng)中的主要地層出露，由于巖性的不同主要由個(gè)巖性段之分。①姜巴斯套組（下石炭統(tǒng)）第一巖性段。在礦區(qū)的南側(cè)區(qū)域上分布，同時(shí)在中部區(qū)域上分布，蝕變凝灰?guī)r以及凝灰質(zhì)分善言（灰綠色）是其主要的巖性特征，巖漿熱液活動(dòng)以及構(gòu)造作用對(duì)巖石起著明顯的控制作用，蝕變以及破碎特征非常的強(qiáng)烈，很難辨認(rèn)原巖的結(jié)構(gòu)以及物質(zhì)組分。②姜巴斯套組（下石炭統(tǒng)）第二巖性段。在礦區(qū)的北西部分布，巖屑砂巖（細(xì)粗粒）是其主要的巖性特征，凝灰?guī)r分布較少[2]。

表1 石英閃長(zhǎng)巖巖石化學(xué)特征表

（2）構(gòu)造，發(fā)育明顯的斷裂構(gòu)造，該區(qū)的斷裂主要包括兩組，一組斷裂呈現(xiàn)北西西-南東東向展布，同時(shí)還分布被北西向斷裂。因斷裂在區(qū)內(nèi)長(zhǎng)期處于一種變動(dòng)狀態(tài)，對(duì)區(qū)內(nèi)的成礦作用以及貫通巖漿作用全部貫通，并且成礦之后還有強(qiáng)烈的活動(dòng)特點(diǎn)。①北西西-南東東向斷裂，這一組斷裂主要包括兩條F1是礦區(qū)當(dāng)中主要的主干斷裂，呈110°～125°向展布，向33°傾斜，角度為60°，平面上主要表現(xiàn)為舒緩波狀以及線狀特征，對(duì)整個(gè)研究區(qū)進(jìn)行橫貫，礦區(qū)當(dāng)中有4.5km能見(jiàn)到，同時(shí)有10m～30m的斷裂帶寬度，褐鐵礦化以及綠泥石化和碎裂巖化等在斷裂兩側(cè)非常發(fā)育。②北北西向斷裂（F3），在礦區(qū)中部分布斷裂，向320°～340°，方向傾斜，角度為70°～80°有約20m的斷層破碎帶寬度，碳酸鹽化以及綠簾石化和鉀化等在斷裂破碎帶中較為發(fā)育。地表蝕變帶明顯被其所錯(cuò)斷，斷裂破碎帶內(nèi)有蝕變體少量殘留。

（3）巖漿活動(dòng)。巖漿巖在礦區(qū)中非常的強(qiáng)烈，廣泛的分布侵入巖，約為礦區(qū)面積50%左右，石英閃長(zhǎng)巖（華力西晚期階段）是其主要的巖石類型。①石英閃長(zhǎng)巖巖石化學(xué)特征。石英閃長(zhǎng)巖在礦區(qū)的里特曼指數(shù)a=0.39～3.18，根據(jù)巖漿巖化學(xué)分類為亞堿性系列鈣堿性巖石。巖石化學(xué)特征見(jiàn)表1。②微量元素特征。Rb、Ba、Th是強(qiáng)不相容的元素組成，Sr、Ta元素屬于中等不相容，Sr、Ta，Rb、Th也呈現(xiàn)出中等不相容，同時(shí)具有相對(duì)富集的特點(diǎn)。

（4）變質(zhì)作用及變質(zhì)巖。變質(zhì)作用在礦區(qū)當(dāng)中不是非常發(fā)育，姜巴斯套組（下石炭統(tǒng)）巖石具有較低的變質(zhì)程度，組合特點(diǎn)為石英以及綠簾石和綠泥石與絹云母等所組成，巖相屬于低綠片巖相，氣成熱液以及動(dòng)力變質(zhì)是其主要的變質(zhì)類型。動(dòng)力變質(zhì)在礦區(qū)當(dāng)中呈現(xiàn)廣泛的分布，產(chǎn)生大量的動(dòng)力變質(zhì)巖，在強(qiáng)烈的構(gòu)造部位以及擠壓破碎帶內(nèi)分布，閃長(zhǎng)質(zhì)碎裂巖以及閃長(zhǎng)質(zhì)碎斑巖是其主要的巖石類型。具有非常低的變質(zhì)程度，很多原巖依然具有原巖特征，殘留體是氣成熱液變質(zhì)巖在巖體中出露，次生的石英巖是其主要的巖石類型，屬于礦區(qū)當(dāng)中的主要賦金礦巖石。

2 成礦作用

在礦區(qū)的中東部區(qū)域上集中分布礦體，姜巴斯套組（下石炭統(tǒng)）與石英閃長(zhǎng)巖體（華力西晚期）是礦體的主要賦存部位。

（1）礦化特征。①礦區(qū)金礦體。有8個(gè)礦體在礦區(qū)中被圈出，規(guī)模最呆的礦體為Au-1、Au-2，主要特征為：Au-1號(hào)金礦體：在地表范圍上產(chǎn)出特點(diǎn)呈現(xiàn)脈狀產(chǎn)出，長(zhǎng)寬分別為43m、6m。在地表區(qū)域上金達(dá)到3.74×10-6，平均品位，次生石英巖（灰褐色蝕變）是礦體頂板的主要巖性特征。Au-2號(hào)金礦體：礦體產(chǎn)出特點(diǎn)主要呈現(xiàn)脈狀，有70m的控制長(zhǎng)度，由于3.47m的平均視厚度，礦體為7.11×10-6平均品位，次生的石英巖（灰褐色褐鐵礦）是礦體頂?shù)装宓闹饕獛r性特征。②礦區(qū)銅礦體。有5個(gè)銅礦體在區(qū)內(nèi)被圈出，這些礦體都屬于盲礦體，保持在0.24%～0.33%的銅品位范圍，半生金保持在（0.13～0.54）×10-6的平均品位，石英閃長(zhǎng)巖（褐鐵礦化）是主要的賦礦巖石。③圍巖蝕變。石英閃長(zhǎng)巖在礦區(qū)當(dāng)中具有硅化以及絹云母化的蝕變特點(diǎn)，同時(shí)具有黃鐵礦化以及綠泥石化蝕變，黃鐵礦化以及褐鐵礦化和藍(lán)銅礦化在局部地段零星出現(xiàn)；石英忘買發(fā)育與次生石英巖，同時(shí)有黃鐵礦化以及硅化與絹云母化以及黃鉀鐵礬化非常的強(qiáng)烈，凝灰?guī)r以及凝灰質(zhì)粉砂巖等具有碳酸鹽化蝕變以及綠簾石化蝕變特征，霏細(xì)（斑）巖脈存在強(qiáng)烈的褐鐵礦化以及黃鉀鐵礬化與硅化等，有的已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇紊r。

（2）控礦因素。①構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用。F1F2是礦區(qū)的主要斷裂，在距離上僅僅相差百余米，為該區(qū)的含礦熱液提供了非常有利的通道，而且這些斷裂的次級(jí)斷裂，接觸石英閃長(zhǎng)巖（華力西中期）并侵入其中，有利于儲(chǔ)存礦質(zhì)與礦物。②巖漿巖對(duì)成礦的控制作用。金、銅成礦過(guò)程中石英閃長(zhǎng)巖（華力西中期）侵入過(guò)程中，為成礦提供了大量的成礦熱液以及熱源。金礦體在礦區(qū)中圈出，主要在地層和石英閃長(zhǎng)巖和次生石英巖（外接觸帶），金礦在石英閃長(zhǎng)巖內(nèi)，主要是由于沿著巖體破碎帶有含礦熱液充填所形成。③地層因素。成礦過(guò)程中，凝灰?guī)r（姜巴斯陶組地層）為成礦提供了豐富的物質(zhì)來(lái)源。

（3）礦床成因分析。①碎裂細(xì)脈-網(wǎng)脈狀構(gòu)造是金礦的主要構(gòu)造特征，細(xì)脈浸染狀以及星散狀是銅礦石的主要構(gòu)造特點(diǎn)。②在北西西向斷裂上下盤區(qū)域是金礦體的主要分布地帶，和斷裂面周圍的張性裂隙較為接近，石英閃長(zhǎng)巖頂部微裂隙系統(tǒng)是銅礦體的主要產(chǎn)出部位。③區(qū)內(nèi)成礦和石英閃長(zhǎng)巖侵位有著非常緊密的聯(lián)系，促進(jìn)花崗巖漿當(dāng)中揮發(fā)相實(shí)現(xiàn)飽和與過(guò)飽和，導(dǎo)致花崗巖質(zhì)巖漿出現(xiàn)二次沸騰，不斷上升的揮發(fā)相在石英閃長(zhǎng)巖體頂部不斷集中，受體積膨脹因素影響，出現(xiàn)機(jī)械能，導(dǎo)致很多網(wǎng)狀的微裂隙出現(xiàn)在石英巖閃長(zhǎng)巖頂部和圍巖中，并在此出現(xiàn)交代作用，促進(jìn)次生石英巖的形成，富集初步的礦質(zhì)。④黃鐵礦化以及高嶺土化和絹云母化以及硅化是次生石英巖蝕變類型，主要是在中低溫條件下形成，在構(gòu)造蝕變帶上不斷疊加高嶺土化以及黃鉀鐵礬化。⑤硅化與黃鐵礦化和綠泥石化以及絹云母化是礦區(qū)當(dāng)中石英閃長(zhǎng)巖主要的蝕變類型，同時(shí)還有碳酸鹽化以及綠簾石化和綠泥石化發(fā)育。

總之，該礦在成礦過(guò)程中，存在多期次的礦化特征，金礦體不但存在中酸性侵入體接觸帶型金礦特征，而且還具有破碎蝕變巖型金礦特征；斑巖型銅礦是銅礦體的主要特征。