新疆準(zhǔn)噶爾北緣銅礦地球化學(xué)與礦床成因淺析

李 湖，趙同壽

（新疆地礦局地球物理化學(xué)探礦大隊(duì)，新疆 昌吉 831100）

1 新疆準(zhǔn)噶爾北緣銅礦地球化學(xué)淺析

本次針對(duì)新疆準(zhǔn)噶爾北緣銅礦進(jìn)行1：10000的地質(zhì)土壤地球化學(xué)測(cè)量，測(cè)網(wǎng)密度為150m×50m，主要選擇分析了Au、As、Sb、Hg、W、Cu、Pb、Zn等8種元素。首先，對(duì)取得的成果數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，初步計(jì)算出測(cè)區(qū)各元素的異常下限值，并對(duì)逐級(jí)高點(diǎn)進(jìn)行剔除，最終余下數(shù)值可以作為地質(zhì)地球化學(xué)特征樣本。

經(jīng)過試圈后擬定比較合理的異常下限使用值。本文針對(duì)Cu元素的地球化學(xué)特征進(jìn)行重點(diǎn)分析，得出的Cu地球化學(xué)特征，如圖1所示。

通過圖1可知，依據(jù)Cu地球化學(xué)特征強(qiáng)度、規(guī)模以及元素組合等異常特征，結(jié)合新疆準(zhǔn)噶爾北緣銅礦所處地質(zhì)背景、已知礦異常的相似性等準(zhǔn)則，對(duì)地質(zhì)地球化學(xué)特征進(jìn)行初步篩選、分級(jí)以及評(píng)價(jià)，并對(duì)其中異常面積大、有明顯濃集中心、組合較好的綜合異常進(jìn)行描述[1]。

根據(jù)所確定的異常下限值，可以在各單元素集中圈確定地質(zhì)地球化學(xué)特征。本文選用的地球化學(xué)勘探為多元素組合，各元素套和較好，異常范圍大，元素分帶為Au、Cu、Zn、Pb—Mo、Sn、As、Sb、Ag—Bi。

根據(jù)異常套和程度，可得出區(qū)域內(nèi)為鉛鋅多金屬成礦地球化學(xué)特征的結(jié)論。

圖1 Cu元素地球化學(xué)特征

2 新疆準(zhǔn)噶爾北緣銅礦礦床成因淺析

在進(jìn)行新疆準(zhǔn)噶爾北緣銅礦礦床成因淺析之前，首先，明確該銅礦床在新疆的分布位置，主要分布在新疆東北部以及南部。銅礦類型主要為石英脈型銅礦，受區(qū)域北北東向構(gòu)造帶控制，產(chǎn)于沙姆瓦系含火山質(zhì)的淺變質(zhì)巖中，多沿次級(jí)北東、北西、南北向裂隙充填交代成礦[2]。根據(jù)區(qū)域有關(guān)地質(zhì)礦產(chǎn)資料分析，區(qū)域變質(zhì)作用和巖漿活動(dòng)加速了本區(qū)地殼內(nèi)流體的循環(huán)和熱對(duì)流，促進(jìn)Cu在熱液中初步富集。之后地殼發(fā)生多次擠壓活動(dòng)，促使導(dǎo)礦構(gòu)造與下地殼或深大斷裂貫通，基性巖漿沿?cái)嗔焉锨?，并攜帶上來(lái)大量的成礦物質(zhì)—Cu，形成含Cu熱液，隨后的巖漿活動(dòng)的進(jìn)一步加劇，促使成礦熱液在構(gòu)造內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，并淋濾、萃取圍巖中成礦物質(zhì)，尤其是中基性巖漿巖中的成礦物質(zhì)，加入到成礦流體體系。在成礦過程中，斷裂活動(dòng)的繼承性和熱液活動(dòng)的脈動(dòng)性明顯，表現(xiàn)為成礦的多階段性。各階段含礦流體的性質(zhì)、成礦物理化學(xué)條件及其產(chǎn)物均有明顯的差異。

早階段初始含礦流體具有高溫(＞360℃)巖漿熱液的特點(diǎn)，溶解有大量SiO2，溶液可能呈弱堿性，其中金和其它成礦元素主要呈穩(wěn)定的絡(luò)合物形式被搬運(yùn)。

在其沿?cái)嗔焉仙\(yùn)移的過程中，由于溫度、壓力急劇降低，并有二次沸騰作用發(fā)生，使溶液的物理化學(xué)平衡發(fā)生變化，在溫度為360℃～300℃條件下沉淀出石英、黃鐵礦等，金則呈渾圓的珠滴狀分布于黃鐵礦中。中期階段，斷裂繼續(xù)活動(dòng)，上升熱液性質(zhì)隨著天水的混入和溫度、壓力進(jìn)一步降低而發(fā)生顯著變化。H2S在熱液中的溶解度增高，S2-濃度增大，溶液向中性和弱酸性演化，含成礦金屬元素的絡(luò)合物發(fā)生大量分解，形成石英及多金屬硫化物(黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等)。它們大多沿繼承活動(dòng)的斷裂、裂隙充填交代，局部生成富礦脈(囊)，該階段的成礦溫度為300℃～208℃，是該礦床主要的成礦階段。晚階段，熱液中地下水所占比例增大，金屬元素離子濃度顯著降低，在溫度為180℃～150℃，形成碳酸鹽石英組合，含有少量的多金屬硫化物，它們穿切前兩階段的礦脈，此時(shí)內(nèi)生成礦作用已趨于結(jié)束。

新疆準(zhǔn)噶爾北緣銅礦礦床北部以桐城-太湖斷裂為界，西北部出露大別山造山帶核部的中深變質(zhì)地層，屬于大別地層區(qū)；南東部沿江區(qū)域?qū)儆谙聯(lián)P子地層分區(qū)，以古生代-中生代沉積地層為主，含少量火山巖地層[3]。

大別地層區(qū)出露地層主要為大別巖群，巖性以黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、二云斜長(zhǎng)片麻巖、變粒巖、含磁鐵石榴淺粒巖為主，夾薄層角閃片巖、云母石英片巖和大理巖，局部夾含磁鐵石英巖。并含有較多的榴輝巖、蛇紋巖等變質(zhì)鎂鐵質(zhì)巖巖塊，為一套變質(zhì)表殼巖組合。

結(jié)合鋯石年代學(xué)資料顯示，大別巖群時(shí)代歸于晚太古-早元古代。而下?lián)P子地層區(qū)成礦時(shí)期為晚元古宙，第四紀(jì)地層發(fā)育齊全，晚元古宙至三疊紀(jì)以海相和海陸交互相沉積為主。

早中侏羅世地層為陸相盆地沉積，以河流、湖泊相的碎屑巖和含煤碎屑巖沉積為主。晚侏羅世-早白堊世進(jìn)入陸相火山巖盆地發(fā)展新階段，各盆地中形成巨厚的火山-沉積巖系，在火山巖的巖石系列、組合等均存在不同，但火山活動(dòng)旋回基本能夠?qū)Ρ?。早白堊世晚期至晚白堊世地層分布局限，為干旱氣候下的湖溢相紅色碎屑沉積。測(cè)區(qū)內(nèi)早白堊世-古近紀(jì)地層零星分布，主要分布在殘余紅色盆地中，以河流、湖泊相碎屑巖沉積為主。

由于新疆準(zhǔn)噶爾北緣銅礦礦床布拉瓦約系與塞巴奎系呈不整合接觸，其間有羅德斯德爾花崗巖巖基侵位，并伴有圍巖強(qiáng)烈的褶皺變形、同化作用、花崗巖化作用和金礦與白鎢礦成礦作用；沙姆瓦系與布拉瓦約系亦呈不整合接觸，其間有超基性巖侵入體侵位。

沙姆瓦系沉積后有霏細(xì)巖、石英斑巖、輝綠巖墻與巖席，百利花崗巖巖基、白云母花崗巖和斑狀花崗巖等侵入體侵位，其中隨著百利花崗巖巖基侵位，伴有圍巖的強(qiáng)烈褶皺變形、變質(zhì)作用及金礦成礦作用及少量的白鎢礦成礦。后期侵入體主要有沿主斷裂分布的石英脈、輝綠巖脈，晚前寒武紀(jì)大巖墻雜巖體、花崗巖脈、石英脈、輝綠巖席和巖墻和三疊紀(jì)?—侏羅紀(jì)輝綠巖墻與巖席。

區(qū)域構(gòu)造主要表現(xiàn)為斷裂或斷層構(gòu)造和由不同時(shí)期巖體侵位形成的巖體侵位及伴生構(gòu)造。普查區(qū)位于哈特利?—奎魯銅礦成礦帶北端，哈特利—奎魯銅礦成礦帶呈向西凸半弧形，弧兩端為大巖墻所截?cái)?。區(qū)域上除大巖墻沿之侵位的NNE向斷裂規(guī)模較大外，斷裂或斷層構(gòu)造不很發(fā)育，規(guī)模也較小，主要為近N-S向斷裂，其次為近E-W向斷裂和少量其它方向斷裂。

區(qū)域上片巖走向及其片理走向一般與侵位其中的花崗巖巖基邊界或片麻狀花崗巖片麻理平行，片巖片理傾向從巖基邊緣向內(nèi)傾斜。綜上所述，新疆準(zhǔn)噶爾北緣銅礦礦床地質(zhì)成礦條件優(yōu)越。

3 結(jié)束語(yǔ)

此次對(duì)新疆準(zhǔn)噶爾北緣銅礦地球化學(xué)與礦床成因淺析，具有一定的分析成果，有理由進(jìn)一步加強(qiáng)該礦床找礦預(yù)測(cè)及深找礦定位等技術(shù)方面的工作。

建議后續(xù)在工作程度較高的銅礦礦床分布集中地區(qū)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)區(qū)域成礦規(guī)律梳理、加強(qiáng)對(duì)銅礦典型礦床的成礦模式和找礦模型的研究，在工作手段上多利用綜合物化探與和淺鉆相結(jié)合的方式，可能在礦床礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中能夠取得有一定成效。