新疆西昆侖地區(qū)大型銅礦地球化學(xué)特征及找礦標(biāo)志

張玉龍

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊，新疆 昌吉 831100）

新疆西昆侖地區(qū)位于我國西北部，塔里木南側(cè)，連接特斯提和古亞洲地區(qū)，該區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，巖漿噴出時間較長，所以該區(qū)成礦條件十分理想[1]。伴隨著地質(zhì)工作者的不斷發(fā)展，礦床研究日益深入。新疆西部昆侖地區(qū)的礦產(chǎn)資源尤為豐富，其中銅礦床尤為突出。西昆侖造山帶的分布區(qū)位于塔里木地塊的西南緣[2]。塔利板塊在前震旦紀(jì)繼續(xù)演化分裂，形成中央隆起帶的微板。在該區(qū)上下的前震旦紀(jì)地層中，有中元古代中淺變質(zhì)巖系和下元古代中深變質(zhì)巖系，其中包括稀有銅，金，銀，鐵，鐵，鐵等稀有礦產(chǎn)資源。

1 新疆西昆侖地區(qū)大型銅礦地球化學(xué)特征

1.1 礦體特征

礦體主要呈東西分布，以侏羅系龍山組為主。礦體受東、西及構(gòu)造斷裂控制。層間裂縫、灰?guī)r與底礫巖接觸區(qū)是銅礦富集的最佳區(qū)域，也是找礦的重要標(biāo)志之一。礦體以似層狀、層狀為主。依據(jù)礦區(qū)生產(chǎn)空間面積及礦體暴露狀況，確定礦區(qū)西部礦帶礦體，圈定了18個礦體。其中以L1礦體為主，分布在第二巖性段侏羅系龍山組，在59～63線的勘探范圍內(nèi)。該礦體長440m，寬7.36m～13.85m，層高7.84m。在東西兩個方向上厚度逐漸減小。方位在172°到42°之間，整體呈水平規(guī)整的形狀[3]。其地質(zhì)特征一致，產(chǎn)于古變質(zhì)巖中，巖層對其形成有很好的控制作用。成礦周期長，受后期疊加轉(zhuǎn)化的影響，差異較大。新疆西昆侖地區(qū)大型銅礦分布圖如下圖1所示。

1.2 含礦巖系特征

新疆西昆侖地區(qū)含礦巖系特征主要有兩個：一是角閃巖，二是中深變質(zhì)片麻巖，主要分布在石英，大理巖和中淺變質(zhì)綠泥巖中。新疆昆侖西銅礦屬中侏羅世龍山組，屬北羌成礦帶的碳酸鹽巖銅礦床[4]。龍山山組可分為兩個不同的巖性段，線狀段為灰紫色、棕灰色中厚層狀砂礫巖，上部為灰杏仁狀英安巖，礦體圍巖以白云巖為主。研究巖層特征，分別研究主元素和微量元素對找礦有重要意義。

圖1 新疆西昆侖地區(qū)大型銅礦分布圖

（1）新疆西昆侖銅礦巖體巖石主量元素含量以及礦體CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物參數(shù)表詳見表1：

表1 新疆西昆侖銅礦巖體巖石主量元素含量

從表1數(shù)據(jù)可以看出，新疆西昆侖銅礦區(qū)巖體中SiO2的含量在63.09%～11.35%之間，且有明顯的含量元素特征。此外，經(jīng)測試，離特曼指數(shù)指數(shù)在堿性標(biāo)準(zhǔn)限值3.3以下，約在1.28～1.83之間，可以定義為鈣堿性系列。

按照CIPW標(biāo)準(zhǔn)，新疆西昆侖銅礦的主要化學(xué)成分是or+ac+an+ch+mt+adc+apc。其AR濃度范圍為1.48至1.95。經(jīng)實際測定，銅礦中剛玉含量為0.19%～1.45%，外巖石可分為過鋁花崗巖系、高鈣堿性花崗巖系，巖性弱。

（2）銅礦中微量元素的特征。測定了該礦區(qū)鉛鋅礦的微量元素含量，并與銅礦的維氏克拉克值作了比較。比較結(jié)果表明，該礦區(qū)的Co、Li、Cs、f等元素含量較高，Ba含量也較高。用模擬軟件和地面的慢標(biāo)量元素畫出蛛網(wǎng)圖，整條曲線西高東低，整體傾斜方向正確。在鉛鋅礦區(qū)還發(fā)現(xiàn)了離子型大鹽蝕元素 K. RB等，具有腐蝕特征。

1.3 構(gòu)造控礦特征

（1）新疆西昆侖地區(qū)主要為推覆構(gòu)造，這兩種推覆體均產(chǎn)于基底塔什庫爾干群，布侖口地區(qū)早、晚推覆體均具早、晚深部特，早期層次為深層次，晚期層次為淺層次[5]。木吉以及布侖口區(qū)域下元古代變質(zhì)巖以深部推覆構(gòu)造為主，以偉晶巖帶和混合帶為主。推覆巖體沿東北方向向北推進，在構(gòu)造頂上形成變形斷裂特征較強的薄皮構(gòu)造，為該區(qū)提供了較強的成礦條件。該礦體以卡拉瑪銅礦為主。

（2）分布于構(gòu)造拆離斷裂中。塔什庫爾干復(fù)向斜為新疆西昆侖地區(qū)銅礦帶的分布區(qū)。該區(qū)褶皺特征以拉瑪向斜以及木吉向斜最為明顯，均為次生小褶皺。混合巖以及片麻巖主要分布在前兩翼，中淺變質(zhì)片巖是其核心層。

（3）新疆西昆侖地區(qū)銅帶的斷層特征非常明顯，它與區(qū)內(nèi)的大斷層關(guān)系密切，大多數(shù)是次級斷裂。其中，木吉一布侖口一庫斯拉甫斷具有較強的代表性。

2 新疆西昆侖地區(qū)大型銅礦床特征

卡拉瑪一東大溝斷裂以及木吉一布侖口大斷裂結(jié)合區(qū)域為新疆西昆侖地區(qū)銅礦的主要分布區(qū)。本區(qū)斷層具有明顯的特征，主要分為東北斷層、西北斷層和西南斷層三組。在該區(qū)，接觸帶的構(gòu)造特征和層間斷層的次生斷裂構(gòu)造對礦床形態(tài)有很好的控制作用。巖層斷層帶（NW走向）是一條控制礦床的斷層帶。

礦床類型以白云質(zhì)大理巖為主，石英片巖、中深變質(zhì)片麻巖為輔。銅礦資源中Au,Ag,Mo,Bi,As,Hg,Sb與Co,Ni,Mn,Ba,Pb,Zn元素呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。在低溫?zé)嵋毫黧w作用下，成礦元素類型相同，晚期位于中部的地區(qū)銅礦化明顯。

褐鐵礦、黃銅礦和輝銅礦是主要金屬礦物，脈石礦物以綠泥石和鐵白云石為主。礦物主要呈現(xiàn)角礫巖狀、浸染狀，其圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、菱鐵化兩種，硫同位素具有多樣性，其中以海水最為顯著[6]。研究結(jié)果表明，鉛礦化過程存在兩個演化階段，其溫度分別在180°～290°。

在西部昆侖地區(qū)發(fā)現(xiàn)的一種具有化學(xué)特征的銅礦，新疆地區(qū)是核心火燒云火燒云銅礦的參照地，對其勘探標(biāo)志進行了研究和分析，發(fā)現(xiàn)火燒云銅礦主要是一層火燒云銅礦的軀體，下部有碳酸鹽沉積，總資源率可達95左右；中央地區(qū)資源率約為1%；上部地區(qū)主要為硫化物，占資源的4%；礦體型多為層狀[7]。受西昆侖地形的影響，新疆疆沃勒根群吉祥溝組的大理石巖層與礦區(qū)燕山區(qū)千層酸性侵入巖體接觸帶的大理巖組和巖體群都在附近，尤其是西昆侖東北、西北的斷層構(gòu)造和火山活動機制更為明顯。開發(fā)區(qū)是找銅礦礦的重要區(qū)域標(biāo)志[8]。綜合以上特點，可確定研究區(qū)高磁性異常、礦體磁場的變化因區(qū)域置換、重力異常等特征，高阻性，極化率在4%到8%之間，周邊土壤異常均為勘探跡象，尤其當(dāng)同一地區(qū)有兩個或兩個以上的礦化標(biāo)志時，其成礦幾率極高。

3 找礦標(biāo)志

（1）地層層位和地層巖性對本地區(qū)銅礦的形成有很好的控制作用。新疆西昆侖地區(qū)銅礦主要產(chǎn)于擴塔什庫爾干群中級與高級變質(zhì)巖系以及布倫闊勒群中級與高級變質(zhì)巖系。底面主要由石英絹云母片巖和泥質(zhì)片巖組成。

（2）銅礦分布：主要斷層構(gòu)造對銅礦帶的影響區(qū)內(nèi)大部分銅礦分布于斷層之間，為卡拉馬銅礦的生成區(qū)。分裂性構(gòu)造貫穿礦體，礦體以主斷層為主。

（3）菱鐵礦與銅礦相互作用伴有明顯的銅礦化作用，銅礦化主要存在于硅化白云巖脈和菱鐵礦白云巖內(nèi)部，屬層間構(gòu)造斷裂。銅礦化度低的位置主要產(chǎn)于非菱鐵礦白云巖中。

（4）礦體產(chǎn)狀主要為脈狀、層狀、透鏡狀，多礦體呈多脈帶結(jié)構(gòu)，它和礦床的聯(lián)系很緊密。

（5）新疆西昆侖地區(qū)銅礦礦床品位高，儲量豐富，銅礦床、銀礦床含量都十分豐富。

新疆西昆侖地區(qū)銅礦成礦條件較好，分析礦床的成礦環(huán)境、巖性構(gòu)造及周邊異常，有助于對新疆西部地區(qū)構(gòu)造條件的全面認識。由于當(dāng)?shù)貝毫拥臍夂?，因此整個項目的成功幾率較低。目前的典型礦區(qū)需要進一步勘探，在此基礎(chǔ)上，提出以下建議：①根據(jù)化學(xué)原理，從理論出發(fā)，采用相應(yīng)的繪圖工具，從局部到地質(zhì)學(xué)，繪制出不同比例尺的大小地圖。②訪問蟠龍峰、阿尼亞拉等地區(qū)，增加采礦活動。

4 形成機制

（1）原礦胚主要由含礦白云巖和硅質(zhì)巖、火山巖構(gòu)成，它們是元古代連續(xù)沉積盆地和火山沉積盆地的產(chǎn)物。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，塔里木板塊正在崛起并分裂。

（2）在早古生代末期，向斜構(gòu)造、復(fù)合背斜構(gòu)造和擠壓推覆構(gòu)造繼續(xù)存在，在很大程度上促進了礦床的形成。這一過程中，礦胚受液體變質(zhì)作用的影響，不斷地壓縮、加熱，礦床逐漸富集。礦區(qū)主要受斷層和層狀構(gòu)造控制，圍巖蝕變不明顯。

（3）礦體在熱流體疊加的后期，會發(fā)生膠結(jié)破碎。菱鐵礦礦脈包覆在金剛石礦脈中，形成具有不同特征的角礫巖礦體和礦脈。原始礦床互相重疊。成礦因素復(fù)雜，液熱蝕變強烈，并伴有銅、銀礦化。

5 結(jié)語

通過研究新疆西天山大型銅礦床的地球化學(xué)特征，總結(jié)并掌握成礦規(guī)律，可以有效指導(dǎo)地質(zhì)找礦工作，根據(jù)銅礦床現(xiàn)有地層、構(gòu)造等控礦規(guī)律認識。綜合成礦地質(zhì)條件，發(fā)現(xiàn)大型銅礦區(qū)出現(xiàn)高磁性異常和重力異常，分析多種與銅礦形成的相關(guān)因素，為找礦指明了新方向。