新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦成礦作用及找礦勘查研究

韓永金，楊明遠(yuǎn)，胡力升

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆 昌吉 831100）

國(guó)內(nèi)外對(duì)礦床學(xué)研究，在六十世紀(jì)中葉萌芽，并形成兩種觀點(diǎn)，即水成論和火成論。在這兩種觀點(diǎn)的帶領(lǐng)下，推動(dòng)了人們對(duì)礦床的尋找和礦床成因的研究。尤其是國(guó)內(nèi)外都在十九世紀(jì)至二十世紀(jì)，開(kāi)始大力發(fā)展工業(yè)，對(duì)礦石的需求不斷增加，對(duì)礦石的成礦和找礦奠定了基礎(chǔ)[1]。此后，有人提出了礦床成因的分類(lèi)，并開(kāi)始研究礦田的構(gòu)造和礦相學(xué)，先后將同位素組成、礦床沉積作為礦床成因的標(biāo)識(shí)。而在二十世紀(jì)中期，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)開(kāi)始不斷發(fā)展，人們開(kāi)始采用先進(jìn)的技術(shù)，研究地質(zhì)構(gòu)造、礦床的生成和礦床的分布。隨著人們對(duì)礦床的研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)礦床的成因存在一定的規(guī)律，至此，在特定區(qū)域中，所形成的礦產(chǎn)資源，成礦規(guī)律和礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)，已經(jīng)成為當(dāng)時(shí)人們，廣泛關(guān)注的問(wèn)題[2]。隨著當(dāng)時(shí)的人們對(duì)成礦和找礦勘查的研究不斷深入，提出貧礦石的成因及其形成環(huán)境，即是礦石巖石學(xué)，為此后的區(qū)域成礦學(xué)研究開(kāi)辟了新的途徑[3]。當(dāng)?shù)V石研究員發(fā)現(xiàn)出露地表或淺部的大型、特大型礦床時(shí)，在前人的礦石成礦規(guī)律的研究成果下，發(fā)現(xiàn)大型的隱伏礦床越來(lái)越顯得重要，并通過(guò)多次研究，發(fā)現(xiàn)大量數(shù)量可觀的礦石資源。因此，為了提高礦石資源的尋找效率，此次提出新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦成礦作用及找礦勘查研究。

1 研究南銅礦成礦作用

1.1 分析南銅礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造

新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，可以將地層分為三疊系、侏羅系、白堊系和第四系四層，如圖1所示。三疊系地層巖性相對(duì)單一，地層厚度約在851～2970之間，在該地層中，主要由含礫砂巖、石英細(xì)砂巖、石英砂巖、粉砂巖、砂頁(yè)巖等巖石組成，并可以將上述巖石的巖性分為三段，且該地層屬于新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，最老的地層。侏羅系地層是新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，分布最為廣泛的地層，其地層厚度約在530～833之間，主要由長(zhǎng)石石英砂巖、石英砂巖、粉砂巖、頁(yè)巖等組成，因此在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，該地層的巖石變化單一，間或夾雜著薄層含炭質(zhì)泥巖，因此根據(jù)巖石巖性，可以將該地層分為上中下三部。白堊系屬于新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，分布最少的地層，其地層厚度在1003米以上，主要由凝灰質(zhì)礫巖、凝灰質(zhì)砂礫巖，夾有粗砂巖和粉砂巖等巖石組成，因此巖性單一。第四系廣泛分布在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，且分布面積在四個(gè)地層中，最為廣泛，巖性主要為礫石、粗砂、細(xì)砂及砂質(zhì)粘土等松散沉積物組成。

根據(jù)上述地層，可以將新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，分為深部構(gòu)造特征和斷裂特征兩種。在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域的深部構(gòu)造特征中，所存在的重力異常，在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域呈“廠(chǎng)”字型展布，且走向?yàn)镹E走向，呈對(duì)稱(chēng)異常，并且在該區(qū)域內(nèi)，區(qū)域中的重力變化呈梯度式變化，呈現(xiàn)東高西低的特征。在斷裂特征中，以NE向斷裂為主體，其次有NW向斷裂，間或發(fā)現(xiàn)EW向斷裂，這三組斷裂復(fù)合交錯(cuò)，互相切割，從而構(gòu)成新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，基本斷裂框架。

由于新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域內(nèi)，存在不同類(lèi)型侵入體，因此在該區(qū)域內(nèi)，巖漿活動(dòng)較為強(qiáng)烈，位于該礦區(qū)的E部，出露巖石多為黑云母花崗巖和花崗巖，出露面積約占該礦區(qū)的25%，并呈巖基產(chǎn)出，并且呈現(xiàn)巖漿向中-酸性巖性方向演化的趨勢(shì)。由此可以判斷，該區(qū)域曾發(fā)生過(guò)大規(guī)模的火山活動(dòng)。

圖1 新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造圖

1.2 南銅礦區(qū)成礦作用

通過(guò)上一節(jié)對(duì)調(diào)查新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，地質(zhì)構(gòu)造變化特征，發(fā)現(xiàn)新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域成礦作用，是由于早白至世石英二長(zhǎng)巖侵位活動(dòng)，產(chǎn)生大量的花崗閃長(zhǎng)巖侵位作用，由于其侵位作用規(guī)模相對(duì)較大，且侵位較深，導(dǎo)致新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，出現(xiàn)結(jié)晶作用，并導(dǎo)致水蒸氣在巖漿活動(dòng)的作用下，不斷揮發(fā)，并向頂部壓力相對(duì)較小的構(gòu)造薄弱部位聚集。從而造成新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，斷裂交匯部位在侏羅系和白堊系地層上的壓力急劇增加，最終在時(shí)間的作用下，發(fā)生隱爆作用，形成新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域，褶皺構(gòu)造，然而在該區(qū)域由于火山活動(dòng)，存在的巖漿巖，會(huì)因?yàn)樯鲜鲈斐傻碾[爆作用，所釋放的壓力，導(dǎo)致該區(qū)域中的殘余熔漿與揮發(fā)性組分，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成熔漿一溶液過(guò)渡態(tài)流體，當(dāng)隱爆作用發(fā)生時(shí)，會(huì)以膠結(jié)、交代角礫巖方式成礦，此時(shí)在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域內(nèi)，會(huì)廣泛分布著以銅礦為主的角礫巖筒型礦化帶。但是巖漿活動(dòng)，卻并不會(huì)在此時(shí)終止，伴隨巖漿熔體結(jié)晶程度的提高，巖漿巖中含有的氯化鈉和氯化鉀等組成物質(zhì)，會(huì)在高溫的作用下不斷析出，此時(shí)所形成的熔漿一溶液過(guò)渡態(tài)流體，會(huì)因?yàn)楦邷氐淖饔?，演變?yōu)橐环N成分復(fù)雜的高溫、高鹽度巖漿熱液。但是在新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域內(nèi)早期，其存在的引爆作用形成的微裂隙，會(huì)導(dǎo)致此時(shí)的熔漿一溶液過(guò)渡態(tài)流體，不斷向這個(gè)微裂隙中聚集、沉淀，此時(shí)的熔漿一溶液過(guò)渡態(tài)流體，會(huì)在沉淀過(guò)程中，生成銅礦，呈現(xiàn)出似層狀微細(xì)脈浸染型礦化帶。但是其中的巖漿熔體，不會(huì)隨礦化帶的產(chǎn)生而結(jié)束，在巖漿熔體中存在的高鹽度氯化鈉，會(huì)在熔漿一溶液過(guò)渡態(tài)流體中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)斷裂上升、遷移現(xiàn)象，隨著溫度、壓力的變化而變化，直至溫度、壓力達(dá)到平衡，促使?jié){熔體中存在的高鹽度氯化鈉產(chǎn)生沉淀現(xiàn)象，形成區(qū)內(nèi)受斷裂或裂縫控制的裂控脈型礦化帶。

綜合上一節(jié)中，南銅礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查結(jié)果，和上述分析內(nèi)容，可以判斷南銅礦區(qū)具有兩期成礦作用特征，且南銅礦的主要成礦物質(zhì)，來(lái)源于深部含礦巖漿。

2 研究南銅礦找礦勘查

基于前人對(duì)礦石研究的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代地質(zhì)勘查技術(shù)，勘查新疆木壘縣呼勒斯特區(qū)域，所存在的南銅礦。目前物理勘查法找礦勘查，主要采用各種物理方法和物理儀器，如重力測(cè)量、放射性測(cè)量、地震測(cè)量等，查看勘查區(qū)域內(nèi)，巖石和礦石的物理特性，如密度、電性、磁性等。根據(jù)采集到的礦石和巖石物理性質(zhì)，進(jìn)行探測(cè)、分析、推斷。因此，在勘查新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域時(shí)，采用物理方法中的不同技術(shù)，其找礦勘查的深度如表1所示。

表1 找礦勘察的深度

在找礦勘查過(guò)程中，會(huì)根據(jù)上節(jié)內(nèi)容，判斷礦體可能存在的深度、礦體形成原因，選擇合適的找礦方法，從礦床、巖石、硫化物、基底等幾個(gè)方面檢查研究區(qū)域，是否存在礦床礦石。因此在此次研究區(qū)域，分析的成礦作用研究下，采用航空電磁檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)該區(qū)域中存在的熔漿一溶液過(guò)渡態(tài)流體，并采用地面電磁檢測(cè)，以免存在塊狀硫化物，導(dǎo)致航空電磁檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，此時(shí)采用電阻率剖面檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)熔漿一溶液過(guò)渡態(tài)流體和塊狀硫化物周?chē)嬖诘膸r石，從而尋找新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦區(qū)域中，存在的礦石資源。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，此次研究新疆木壘縣呼勒斯特南銅礦成礦作用及找礦勘查，是在前人研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析成礦作用和勘查該區(qū)域可能存在的礦床，為礦石資源的尋找，提供一定基礎(chǔ)。但是在此次研究中，只從該研究區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征，分析了研究區(qū)域內(nèi)的成礦作用，研究了研究區(qū)域內(nèi)的找礦勘查，未曾考慮研究區(qū)域內(nèi)的地球化學(xué)特征。因此在今后的研究中，還需從地球化學(xué)特征入手，深入研究礦石的成礦作用及找礦勘查，為礦石資源的尋找，提供一定幫助。