哈薩克斯坦銅礦地質(zhì)特征與成礦模式

瑪爾旦·玉蘇甫江

（天津華北地質(zhì)勘查局，天津 300170）

哈薩克斯坦地區(qū)礦產(chǎn)資源十分豐富，并且金屬礦床眾多，其中銅礦礦床的比例相對較大，并且大部分銅礦礦床中賦存大量的銅、鉬、金等金屬礦物。大部分銅礦起始于晚古生代[1]。同時由于哈薩克斯坦區(qū)域受到烏拉爾山脈受到地殼變遷的影響，使得其地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的改變。哈薩克斯坦地區(qū)周邊山脈受到地球運動的影響，區(qū)域地質(zhì)內(nèi)殼發(fā)生異變，部分區(qū)域山脈斷裂處出現(xiàn)增生，在這一變化過程中，銅礦的活動十分活躍。

經(jīng)過長期的演變，受到區(qū)域圍巖的蝕變與侵蝕作用后，銅礦成礦效果顯著。在研究中發(fā)現(xiàn)，哈薩克斯坦大部分銅礦區(qū)域成礦受到東南向的斷裂控制，礦產(chǎn)資源賦存整體走勢呈現(xiàn)一定規(guī)律，產(chǎn)生此種現(xiàn)象主要與該地區(qū)早期堿性物質(zhì)過高具有直接聯(lián)系，銅礦資源受到硅化蝕變，金屬礦發(fā)生氧化作用，同時受到外界相關(guān)因素與惡劣環(huán)境的影響，銅礦發(fā)生再礦化。

在長期的地質(zhì)變遷過程中，礦產(chǎn)資源逐漸富集，以此形成礦床[2]。為了進(jìn)一步掌握哈薩克斯坦地區(qū)銅礦的賦存特征，本文將對哈薩克斯坦區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有銅礦進(jìn)行地質(zhì)勘查，分析產(chǎn)礦區(qū)域的地質(zhì)特征，并以此為依據(jù)，對其成礦模式進(jìn)行預(yù)測。以此為哈薩克斯坦銅礦產(chǎn)礦、地質(zhì)勘查工作提出指導(dǎo)。并希望通過本文的此次研究，為我哈薩克斯坦礦山地質(zhì)勘查工作的實施提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 哈薩克斯坦銅礦地質(zhì)特征研究

1.1 圍巖蝕變特征

哈薩克斯坦地區(qū)所有銅礦均具有明顯的圍巖蝕變特征，在圍巖蝕變范圍內(nèi)的水平分帶和垂直分帶上均含有十分明顯的硅化現(xiàn)象，整體呈現(xiàn)出礦化程度弱；礦化形式向兩側(cè)逐漸泥化，再向外側(cè)母化；青磐巖發(fā)育廣泛的特點。根據(jù)哈薩克斯坦不同區(qū)域的銅礦形成時間以及形成條件，將其銅礦進(jìn)行劃分，得出兩種不同類型三個階段的銅礦。其中，第一類為第一階段銅礦礦床，該類型礦床主要與哈薩克斯坦地區(qū)早期火山噴發(fā)現(xiàn)象相關(guān)；第二類為第二、三階段銅礦礦床，該類型礦床主要與哈薩克斯坦地區(qū)早期侵入體相互接觸產(chǎn)生蝕變作用相關(guān)。同時，侵入體的相互接觸形成的蝕變巖，在該區(qū)域充足的條件下得到了廣泛的發(fā)育，并且不同位置的蝕變現(xiàn)象對應(yīng)著不同的礦化關(guān)系。針對上述三個不同階段形成的銅礦進(jìn)行詳細(xì)分析：

第一類第一階段銅礦類型，主要位于哈薩克斯坦中東部地區(qū)，與該地區(qū)早期火山噴發(fā)現(xiàn)象相關(guān)的發(fā)育主要聚集在哈薩克斯坦銅礦的石英和絹云母化巖石上，并在礦床區(qū)域內(nèi)分布受到一定局限性，同時礦產(chǎn)資源的產(chǎn)出位置與其沒有任何關(guān)系，僅為該銅礦區(qū)域成礦前期的蝕變作用所致。

第二類第二階段銅礦類型，主要位于哈薩克斯坦西部地區(qū)，與該地區(qū)早期侵入體相互接觸產(chǎn)生蝕變作用相關(guān)的圍巖蝕變。在這一類型區(qū)域中，接觸帶上的蝕變酸性火山巖當(dāng)中形成了疊加的石英和紅柱石、石英和絹云母等圍巖蝕變類型，在晚期階段形成了剛玉和石英組成的圍巖蝕變組合。

第二類第三階段銅礦類型，主要位于哈薩克斯坦北部地區(qū)，與晚期的花崗閃長斑巖—英云閃長巖侵入相關(guān)，在第三階段當(dāng)中，哈薩克斯坦銅礦同樣產(chǎn)生了一定的礦化作用，其表現(xiàn)的特征與花崗閃長斑巖形成特征相似，同時在這一階段白云母礦物的形成溫度高達(dá)485℃～425℃，而晚期階段的乳白色石英的形成過程中其溫度在235℃～178℃。

1.2 礦產(chǎn)資源分布帶特征及礦物組成

哈薩克斯坦大部分銅礦礦體主要組成成分為斑狀花崗閃長巖在長時間演變下逐漸形成的蝕變巖，其整體形態(tài)呈現(xiàn)出倒碗狀。將該地區(qū)銅礦按照不同的礦物組成類型對其劃分。銅哈薩克斯坦地區(qū)銅礦可分為黃鐵礦—石英帶銅礦；黃鐵礦—黃銅礦帶銅礦；黃銅礦帶銅礦；輝鉬礦—閃鋅礦帶銅礦；黃銅礦—方鉛礦帶銅礦等。在各個類型銅礦礦床當(dāng)中，黃銅礦礦石資源主要產(chǎn)生于斑狀花崗閃長巖的泥化蝕變帶當(dāng)中，而黃鐵礦主要出現(xiàn)在與外界相接觸的泥化和絹英巖化接觸帶上[3]。在礦化形式上主要表現(xiàn)出十分均勻的侵染狀硫化物顆粒，最大可達(dá)數(shù)十毫米，最小僅為幾微米，平均大小在0.28mm～0.67mm。除此之外，該區(qū)域當(dāng)中還包含寬度在32.84mm～105.28mm 范圍內(nèi)的含礦硫化物石英微細(xì)網(wǎng)脈結(jié)構(gòu)。網(wǎng)脈越往礦床深部，寬度越寬，單位面積內(nèi)的網(wǎng)脈數(shù)量越少，一般網(wǎng)脈寬度在125m～382m 范圍內(nèi)。

綜合上述哈薩克斯坦銅礦礦產(chǎn)資源分布帶特征得出，該地區(qū)銅礦與其他地區(qū)銅礦相比，礦化分帶與蝕變分帶相比更加明顯，并且在垂直分帶上表現(xiàn)出明顯的硫化物礦化結(jié)構(gòu)，其礦化的程度越往礦床深部延伸越強，而在水平分布帶上，與礦床中心相互連接構(gòu)成了同心結(jié)構(gòu)。

因此，通過水平分布帶、垂直分布帶、礦化分帶和蝕變分帶的分割，將哈薩克斯坦銅礦整體上劃分為多個不同礦物組成的發(fā)育分帶，分別為：黃銅礦帶；黃銅礦—黃鐵礦帶；黃銅礦—輝銅礦帶；黃銅礦—硫銻銅礦帶等。其中，黃銅礦—輝銅礦帶區(qū)域中的銅礦表現(xiàn)出越往礦床深部，增加的趨勢越明顯的特點。

2 哈薩克斯坦銅礦成礦模式共性分析

2.1 成礦空間分布共性特點

哈薩克斯坦銅礦礦床的地質(zhì)—地球化學(xué)模式十分相似，圖1 為哈薩克斯坦某銅礦的地質(zhì)—地球化學(xué)模式圖。通過對該地區(qū)不同銅礦的地球化學(xué)特征進(jìn)行分析，從空間分布總結(jié)其共性特點。

圖1 哈薩克斯坦銅礦地質(zhì)—地球化學(xué)模式

根據(jù)圖1 中的內(nèi)容，結(jié)合哈薩克斯坦地區(qū)礦山的運動形式得出，該地區(qū)銅礦成礦期次主要可劃分為兩種類型，分別為鉬—銅成礦期銅礦和多金屬成礦期銅礦。同時，在哈薩克斯坦地區(qū)范圍內(nèi)，銅礦礦床分布十分廣泛，其所處的大地構(gòu)造位置以及成因具備如下共性特點：

哈薩克斯坦地區(qū)接觸交代型分布十分廣泛，根據(jù)該地區(qū)銅礦的分布以及產(chǎn)出的地質(zhì)構(gòu)造位置可以得出，在鉬—銅成礦期銅礦的產(chǎn)出離不開巖漿巖條件和巖性條件。多金屬成礦期銅礦的產(chǎn)出離不開巖體構(gòu)造以及成礦形式。哈薩克斯坦地區(qū)大部分銅礦為花崗閃長斑巖。在巖漿巖和花崗閃長斑巖的接觸位置上形成了矽卡巖形式的銅礦床結(jié)構(gòu)。因此，在哈薩克斯坦大部分花崗閃長斑巖區(qū)域均有銅礦礦床分布。

同時，哈薩克斯坦地區(qū)所有銅礦中，礦產(chǎn)資源的賦存分布上也具有一定規(guī)律，銅金屬成礦作用的主要分布區(qū)域均在巖體的內(nèi)接觸帶上，而多金屬成礦作用的主要分布區(qū)域為礦脈東北方向上的裂隙當(dāng)中。哈薩克斯坦銅礦的鉬金屬礦床形成又可劃分為兩個不同時期，分別是與銅金屬礦同期以及在銅金屬礦形成之后與多金屬礦石共生。大部分銅礦在銅金屬礦沉淀的過程中，伴隨著鉬金屬礦的沉淀，在礦床中形成規(guī)模較小，且形狀不規(guī)則的礦體結(jié)構(gòu)，這些礦體結(jié)構(gòu)沿著銅礦礦體逐漸向外延伸，并且部分區(qū)域與銅金屬礦形成共生體系。

2.2 成礦時期及成因共性分析

當(dāng)前哈薩克斯坦各區(qū)域銅礦的成礦時期還沒有得到良好的限定，大部分礦床被認(rèn)為是在早期石灰世時期或石炭世早期形成的礦床。

通過對該地區(qū)銅礦礦床探究得出，銅礦的成礦年齡在315～308Ma 范圍內(nèi)不等。由于銅礦的形成與侵入到上泥盆統(tǒng)火山巖系中的花崗閃長斑巖相關(guān)，因此得出該地區(qū)各銅礦主要的礦化侵入巖時期為早期侵入的花崗閃長斑巖，成礦年齡平均為315Ma。因此，根據(jù)上述分析得出，花崗閃長斑巖的成礦年齡應(yīng)當(dāng)為315Ma。根據(jù)前蘇聯(lián)的礦床成礦分類體系得出，哈薩克斯坦最早出現(xiàn)的銅礦可被劃分為與花崗閃長斑巖相關(guān)的礦床。隨后通過不斷的運動和發(fā)育，其他區(qū)域內(nèi)逐漸形成了典型的斑巖銅礦床結(jié)構(gòu)，并且具有明顯的花崗閃長斑巖成礦成因模式。根據(jù)當(dāng)前大地構(gòu)造背景以及典型的圍巖蝕變得出，在中亞成礦區(qū)域內(nèi)存在晚古生代的哈薩克斯坦銅礦，與周圍其他造山帶相比，均表現(xiàn)出更加明顯的中生花崗閃長斑巖相似性。

3 結(jié)束語

本文針對哈薩克斯坦銅礦的地質(zhì)特征以及成礦模式進(jìn)行綜合分析研究，通過本文研究得出，哈薩克斯坦大部分銅礦屬于典型的晚期發(fā)育在陸緣弧環(huán)境下的花崗閃長斑巖銅—鉬礦床，具有花崗閃長斑巖銅礦成因模式。同時，在成礦空間分布和成礦時期及成因上，均均表現(xiàn)出明顯的共性特征，大部分銅礦的礦石品位相對較高，且較容易開采，是良好的礦產(chǎn)資源開發(fā)區(qū)域。