新疆尼勒克縣阿拉斯坦銅礦地質(zhì)特征及成礦成因探討

周 騰，余 玲，潘昌云

（江西有色地質(zhì)勘查五隊(duì)，江西 九江 332000）

關(guān)健詞：西天山；銅礦；火山-熱液型礦床；地質(zhì)特征；找礦標(biāo)志；阿拉期坦

阿拉斯銅礦位于阿吾拉勒銅金鉛鋅銀成礦帶內(nèi)，位于新疆尼勒克縣東部的西天山區(qū)。該成礦帶為新疆中小型銅礦密集分布區(qū)，已發(fā)現(xiàn)的金屬礦產(chǎn)有銅礦床2 處、銅礦點(diǎn)5 處、鐵銅礦點(diǎn)3處、鐵礦點(diǎn)2 處，小型煤礦1 處，稀有元素（鎵、鍺）礦點(diǎn)1 處。因此，對(duì)該礦床的研究，有助于在西天山火山巖的銅礦找尋工作。

1 成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)位于天山—興蒙造山系、天山造山帶伊犁微板塊阿吾拉勒晚古生代裂谷系東部，屬阿吾拉勒銅、金、鉛、鋅、銀成礦帶。阿拉斯坦銅礦床區(qū)域上位于中天山褶皺帶的博羅霍洛復(fù)背斜和哈雷克套復(fù)背斜晚加里東褶皺帶之間的鞏乃斯復(fù)向斜華力中期（裂谷帶）中。出露地層主要有：古生界志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、中生界侏羅系及各種成因的第四系松散堆積物[1]。

2 礦區(qū)的地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要有下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組、下侏羅統(tǒng)八道灣組和第四系。

下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第三段為一套海陸交互相火山巖-火山碎屑巖-沉積巖建造，其巖性為紫色、灰綠色蝕變安山巖、深灰色凝灰?guī)r、灰色-灰褐—紫紅色凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖，南中部見有安山質(zhì)凝灰角礫巖，地層產(chǎn)狀30°～50°∠45°～75°，為區(qū)內(nèi)主要含礦地層。

下侏羅統(tǒng)八道灣組為一套地塹盆地含煤沉積巖建造。巖性較單一，以黑色頁巖、碳質(zhì)頁巖為主，礦區(qū)南部外圍可見其底部為一層礫巖，地層產(chǎn)狀25°～50°∠30°～45°，與下伏下石炭統(tǒng)大哈拉山組第三段呈斷層接觸，地表接觸部位由于坡積物發(fā)育，未見明顯界線，在探槽的揭露中由于坡積物發(fā)育沒能見到基巖，只在PD2 坑道口和PD1 坑道內(nèi)見到黑色頁巖、碳質(zhì)頁巖與下石炭統(tǒng)大哈拉山組呈明顯的斷層接觸。

第四系分布于工作區(qū)內(nèi)各沖溝及兩側(cè)中，為沖積物、坡積物和冰積物等。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)褶皺不發(fā)育，礦區(qū)內(nèi)地層呈單斜產(chǎn)出，下石炭統(tǒng)地層傾向北東（30°～50°），傾角45°～75°，侏羅系地層傾向北東（25°～50°），傾角30°～45°，二者呈斷層接觸。

礦區(qū)內(nèi)有三組斷裂構(gòu)造，一組為北西向的壓扭性斷裂（F1、F2、F3、F5），一組為近東西斷裂，另一組為北東向的平推斷層（F4）。這三組斷裂與區(qū)域構(gòu)造線方向基本相同。

北西向壓扭性斷裂F1、F2、F3 發(fā)育在侏羅系地層與石炭系地層的接觸帶，使侏羅系地層與石炭系地層呈斷層接觸。在PD2洞口，明顯可見有擦痕的斷層面，斷層面產(chǎn)狀為40°∠75°。在PD1 坑道內(nèi)侏羅系碳質(zhì)頁巖夾在安山巖與凝灰質(zhì)砂巖中間，呈斷層接觸，斷層產(chǎn)狀為30°∠55°。F5 分布在下石炭統(tǒng)地層的安山質(zhì)凝灰角礫巖與凝灰質(zhì)砂巖的接觸帶上，呈明顯的構(gòu)造蝕變破碎帶，該帶內(nèi)巖石具明顯的角礫巖化，同時(shí)見有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、褐鐵礦化，同時(shí)伴隨有明顯的銅礦化，帶內(nèi)賦存V2 號(hào)礦體。

近東西向斷裂為該區(qū)早期斷裂，斷裂帶蝕變強(qiáng)，具綠泥石化、硅化、褐鐵礦化等蝕變現(xiàn)象，局部見有孔雀石、輝銅礦，為容礦構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)的Ⅵ號(hào)礦體即明顯的反應(yīng)了近東西向斷裂礦化和蝕變特征。

北東向平推斷裂F4 由于地表覆蓋，未見明顯的斷裂痕跡，只是根據(jù)斷裂兩側(cè)的地層分布及地層產(chǎn)狀的明顯差異推測(cè)的。

從三組斷裂的關(guān)系來看，近東西向斷裂形成的較早，被其它兩組斷裂破壞，北東向斷裂形成的最晚，切斷近東西向和北西向斷裂。在施工的探礦平硐中可見規(guī)模很小的壓扭性斷裂及小規(guī)模層間滑動(dòng)，這些構(gòu)造為次級(jí)斷裂，規(guī)模小，對(duì)地層和礦體沒有大的影響。礦區(qū)節(jié)理較發(fā)育，大致可分為三組，產(chǎn)狀分別為：357°∠57°，201°∠45°，233°∠15°。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)未見有侵入巖出露，也未見有巖脈出露，在施工的鉆孔和平硐中也未見有侵入巖和脈巖，礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較弱[2]。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體空間分布形態(tài)

通過地表槽探和深部鉆探、坑道等探礦工程，根據(jù)化學(xué)樣品分析結(jié)果，全礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)銅礦體7 個(gè)（編號(hào)V1～V7），其中主礦體3 個(gè)（編號(hào)V1～V3），小礦體4 個(gè)（編號(hào)V4～V7），其中V4-V7礦體只有地表工程控制，沒有深部工程控制；礦體類型均為銅礦體。

銅礦體主要賦存于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第三段安山巖與凝灰質(zhì)砂巖接觸帶和安山質(zhì)凝灰角礫巖與凝灰質(zhì)砂巖接觸帶上的構(gòu)造蝕變破碎帶中，礦體一般埋深在0m～250m 之間，最大控制埋深250m，海拔標(biāo)高在3095m～3308m 之間。礦體產(chǎn)狀傾向北東或北北東，傾角在40°～60°之間，少數(shù)大于60°或40°。

3.2 礦體形態(tài)及規(guī)模

礦體形態(tài)復(fù)雜，規(guī)模小，呈脈狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，一般厚3m～10m，最厚26. 76m，礦體沿走向和傾向延伸較穩(wěn)定，局部有膨大縮小的現(xiàn)象，沿走向一般長(zhǎng)69m～203m，斜深大于250m。在已發(fā)現(xiàn)的3 條主礦體中,礦石品位Cu 平均品位分別為1.89%、1.40%、1.35%，品位變化系數(shù)分別為83.25%、22.88%、82.27%，礦體有用組分分布均勻程度為均勻或較均勻；3 條主礦體中，礦體平均厚度9.78m、6.01m、9.47m，厚度變化系數(shù)分別為816.78%、445.26%、2.43%（由于地表工程和深部工程控制度較低，參與統(tǒng)計(jì)的樣本數(shù)較少，不具代表性），礦體厚度穩(wěn)定程度總體屬不穩(wěn)定型。

3.3 礦石類型

該礦床位于高寒山區(qū)，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體中采取了8 個(gè)樣品進(jìn)行了Cu 元素的化學(xué)物相分析，采樣位置由地表到3269m 中段、3230m 中段、3182m 中段、3176m 中段、3124m 中段，分析結(jié)果顯示，只有3176m 中段一個(gè)樣品礦石的氧化率為15.24%,其余樣品礦石的氧化率都＞30%；根據(jù)新疆有色金屬研究所所做的阿拉斯坦銅礦選礦試驗(yàn)結(jié)果，礦石中氧化銅/全銅為31.34%＞30%。銅礦石的自然類型為氧化礦石。

阿拉斯坦銅礦產(chǎn)于凝灰質(zhì)砂巖和安山質(zhì)凝灰角礫巖與凝灰質(zhì)砂巖接觸帶上的構(gòu)造蝕變破碎帶中，圍巖巖石具有較明顯的蝕變現(xiàn)象和疊加蝕變特征，但是蝕變不均勻。

3.4 礦石礦物組成

根據(jù)薄片、光片鑒定結(jié)果，該礦床主要礦石礦物為孔雀石、輝銅礦、斑銅礦，少量黃銅礦、銅藍(lán)、磁鐵礦、褐鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等。

脈石礦物常見的有石英、斜長(zhǎng)石、綠泥石，少量黑云母、綠簾石、絹云母等。

3.5 礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

銅礦石的主要結(jié)構(gòu)類型有粒狀結(jié)構(gòu)、細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)、火山角礫結(jié)構(gòu)；微觀結(jié)構(gòu)則有交代殘余結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)等，主要構(gòu)造類型有塊狀、脈狀、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造等礦石主要構(gòu)造類型有塊狀、脈狀、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。

3.6 礦石化學(xué)成分

根據(jù)銅礦石化學(xué)全分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)：阿拉斯坦礦區(qū)銅礦石氧化物集中在SiO2、A12O3、K2O、MgO、Na2O，其中SiO2的平均含量為61.27%，屬于中性火山巖；K2O（4.64%）＞Na2O（2.53%），屬富鉀質(zhì)巖石系列；A12O3的平均含量為14.36%，含量較高，說明礦石中富含鋁成分；MgO、CaO 的含量略低于全國(guó)地球元素豐度值，說明礦石中酸度較高，石英含量較多； P2O5平均含量較低，說明礦石不具有揮發(fā)性。

可見分析結(jié)果中硅、鉀、鋁含量普遍較高，鈦、磷、錳含量普遍較低。其中硅、鈉、鉀、鎂、鋁、鐵、鈣與礦石有相關(guān)性，與礦石中常見的脈石礦物石英、斜長(zhǎng)石、綠泥石，云母成分相吻合，所以礦石化學(xué)成分與礦石礦物組合特征是一致的。

3.7 圍巖蝕變及礦化

圍巖蝕變較強(qiáng)，主要為硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化，少量青盤巖化。

地表主要銅礦化為孔雀石及輝銅礦化，孔雀石含量不均勻，礦化較連續(xù)，礦物含量一般0.1%～0.5%，局部達(dá)到0.8%。深部鉆孔及平硐中局部銅礦化增強(qiáng)，主要礦化為孔雀石化、輝銅礦化，少量斑銅礦化、黃銅礦化，孔雀石、輝銅礦含量可達(dá)0.2%～1.5%。

3.8 找礦標(biāo)志

（1）此類礦床在地表經(jīng)氧化形成孔雀石化，斷續(xù)出露，為直接找礦標(biāo)志。

（2）下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第三段安山質(zhì)凝灰角礫巖與凝灰質(zhì)砂巖是尋找銅礦的直接地層標(biāo)志。

4 成礦成因探討

4.1 成礦物質(zhì)來源

晚古生代裂谷型海陸交互相火山巖-火山碎屑巖-沉積巖建造，富含Cu、Pb、Zn、As、Ag、Bi、Sb 元素組合，形成銅鉛鋅銀（金）的重要礦源層，易于形成層控疊加改造型礦床。

阿拉斯坦銅礦產(chǎn)于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第三巖性段安山巖與凝灰質(zhì)砂巖接觸帶及安山質(zhì)凝灰角礫巖與凝灰質(zhì)砂巖接觸帶上的構(gòu)造蝕變破碎帶中。根據(jù)礦石具有粒狀結(jié)構(gòu)、浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造，多種硫化物礦物組合及圍巖具有硅化、碳酸鹽化、綠簾石化、綠泥石化等蝕變特征，結(jié)合礦石光片鑒定結(jié)果，初步認(rèn)為該礦床屬中低溫火山熱液充填交代型，具有多期多階段的特點(diǎn)。礦物的成礦期及成礦階段。

4.2 成礦控制因素

區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)背景顯示北西向斷裂構(gòu)造為本區(qū)的的主要控巖控礦構(gòu)造，控制了區(qū)內(nèi)的中溫?zé)嵋盒豌~礦及鐵礦的分布，為導(dǎo)礦構(gòu)造及容礦構(gòu)造。北西向斷裂既是礦體與圍巖的接觸帶，也是大的巖性單元的接觸帶。

下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組火山巖-火山碎屑巖-沉積巖建造中的各類巖石多數(shù)K2O＞Na2O，屬富鉀質(zhì)巖石系列，Cu、Pb、Zn（Au）元素豐度值普遍較高，其中Cu 豐度值為67.67×10-6，為地球克拉克值的1.44 倍，為區(qū)域背景值的2.84 倍，Pb 豐度值為44.60×10-6，為地球克拉克值的2.77 倍，為區(qū)域背景的2.12 倍，Zn 豐度值為104.81×10-6，是地球克拉克值的1.27 倍，為區(qū)域背景值的1.52 倍，表明下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組火山巖-火山碎屑巖-沉積巖建造系巖石組合為銅、鉛、鋅（金）的重要礦源層。

礦區(qū)巖漿巖對(duì)礦床的形成沒有明顯的作用，但巖漿期后的熱液對(duì)礦體的形成可能有一定的疊加和富集作用。

綜上所述，阿拉斯坦銅礦的礦床成因?yàn)橹械蜏鼗鹕綗嵋撼涮罱淮豌~礦床。

5 結(jié)論

（1）阿拉斯坦銅的形成與下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組地層密切相關(guān)，受北西向斷裂構(gòu)造控制，具有多期多階段的特點(diǎn)，是構(gòu)造與成礦流體多期次的疊加改造的結(jié)果。

（2）通過對(duì)礦床的地質(zhì)特征研究和火山巖巖石化學(xué)成分的研究，阿拉斯坦銅中低溫火山熱液充填交代型銅礦床。

（3）孔雀石化是地表最為直接和明顯的找礦標(biāo)志。

致謝

本文根據(jù)江西有色地質(zhì)勘查五隊(duì)新疆尼勒克縣阿拉斯坦銅礦詳查工作成果（2013 年度）整理撰寫，是該項(xiàng)目全體人員集體工作成果的結(jié)晶，在此致以誠(chéng)摯的謝忱！