新疆民豐縣上其汗一帶銅金礦地質(zhì)特征與成因淺析

李鵬兵，房培松，王燕勝，馬金林

（新疆地礦局第十地質(zhì)大隊，新疆 和田 848000）

1 區(qū)域地質(zhì)概述

研究區(qū)大地構(gòu)造位置主要屬塔里木板塊昆侖弧盆系，苦牙克斷裂從調(diào)查區(qū)南側(cè)通過，在調(diào)查區(qū)內(nèi)，其曼于特斷裂從中部近東西向穿過，以該斷裂為界，北側(cè)為昆北微陸塊，南側(cè)為昆南微陸塊。出露地層主要為古元古界埃連卡特巖群、下古生界上其汗巖組、上泥盆統(tǒng)奇自拉夫組、上石炭統(tǒng)哈拉米河巖群，其中埃連卡特巖群和上其汗巖組為該區(qū)重要含礦地層。區(qū)域上，Au、Cu元素異常整體呈帶狀分布于苦牙克斷裂的北側(cè)，局部有較強富集。研究區(qū)內(nèi)金異常規(guī)模較大，富集明顯，具有三級濃度分帶，金極大值為80pbm。

2 礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)大地構(gòu)造單元屬塔里木陸塊。所在成礦區(qū)（帶）為塔里木盆地（中央地塊）石油-天然氣-煤-鹽類（鉀鹽）-Au-Fe-V-Ti-U-Sr-磷灰石-自然硫成礦區(qū)（Ⅲ級）。出露地層主要為古元古界埃連卡特巖群、喀拉喀什巖群和上泥盆統(tǒng)奇自拉夫組地層；侵入巖為中元古代片麻狀閃長巖，石炭-二疊紀閃長巖，脆韌性構(gòu)造較發(fā)育，區(qū)內(nèi)圈定礦化蝕變帶三個，銅金礦體一個，金礦化體三個。研究區(qū)的礦化蝕變以及銅金礦（化）體主要賦存于元古界埃連卡特巖群中。研究區(qū)內(nèi)巖漿活動相對強烈，其中以中酸性巖漿活動為主。各期、各類巖性的侵入體展布方向與區(qū)域構(gòu)造方向基本一致，反映了區(qū)內(nèi)中酸性侵入巖與構(gòu)造活動關(guān)系密切。根據(jù)形成時代可分為兩類，一類為中元古代片麻狀閃長巖，另一類為石炭-二疊紀中酸性巖體。區(qū)內(nèi)的銅金成礦與斷裂構(gòu)造和韌性剪切帶密切相關(guān)，區(qū)內(nèi)共發(fā)育斷裂構(gòu)造6條，總體呈近東西向，由于斷裂北盤持續(xù)沉降，在山前盆地中沉積了全新世以來巨厚的松散堆積物。各斷裂南盤持續(xù)抬升，致使該地區(qū)海拔陡增，斷裂面向南傾，傾角60°～70°，斷層性質(zhì)為逆斷層。產(chǎn)出韌性剪切帶一個，產(chǎn)出于古元古界埃連卡特巖群a、b巖組內(nèi)，呈近東西向展布，東、西兩端均延伸出圖外，區(qū)內(nèi)長7.7km，寬度1000m～1200m，平均1000m。發(fā)育有S—C組構(gòu)、旋轉(zhuǎn)碎斑系、尖棱褶皺等。研究區(qū)的主成礦元素為Au、Cu，其異常主要分布于古元古界埃連卡特巖群中，并與脆韌性構(gòu)造有關(guān)，成礦部位有著明顯的高值，元素分異程度高，富集程度強，有利于成礦。

3 礦體地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)礦化蝕變極為發(fā)育，整體沿近東西向脆韌性斷裂構(gòu)造呈帶狀分布。經(jīng)綜合研究整理，區(qū)內(nèi)圈定以銅金礦化為主的蝕變帶三個。蝕變圍巖以綠泥絹云石英片巖和絹云石英片巖為主，礦化蝕變主要為孔雀石化、黃銅礦化、黃鐵礦化、黃鉀鐵礬化、褐鐵礦化、硅化和絹云母化，蝕變帶位于區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動最強烈部位，其銅金成礦與極強的構(gòu)造熱液活動關(guān)系較密切，區(qū)內(nèi)共圈定銅金礦體一個，金礦化體三個。礦體產(chǎn)出于礦化蝕變帶中，圍巖為古元古界埃連卡特巖群b巖組淺灰綠色綠泥絹云石英片巖。礦化蝕變種類較多，主要以褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、硅化為主，黃鐵礦化、孔雀石化、黃銅礦化、碳酸鹽化次之。其中孔雀石化總體呈浸染狀分布，局部呈薄膜狀或與褐鐵礦、黃鉀鐵礬混合呈團塊狀；黃銅礦多以粒狀集合體形態(tài)分布，局部呈微細浸染狀；黃鐵礦多呈微細浸染狀，局部與黃鉀鐵礬混雜呈團塊狀分布；褐鐵礦化為黃褐色，總體呈條帶狀，局部呈團塊狀分布；硅化表現(xiàn)為諸多細小石英脈呈網(wǎng)脈狀沿巖石裂隙充填并交代圍巖，圍巖硅化部位多見孔雀石、黃鐵礦、黃銅礦及絹云母。礦體產(chǎn)出的蝕變帶位于區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動最強烈部位，諸多小型次級斷裂和張剪節(jié)理密集發(fā)育，其內(nèi)多充填石英細脈，整體表現(xiàn)為復脈、叢脈、網(wǎng)脈狀，復脈、叢脈脈體寬0.1m～0.4m不等，分支復合明顯，局部斷續(xù)出露；網(wǎng)脈狀脈體寬度一般為1cm～5cm。礦石礦物成份：礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、孔雀石和褐鐵礦。脈石礦物成份：礦石中脈石礦物以石英為主、其次為斜長石、白云母。礦石結(jié)構(gòu)為他形細粒粒狀結(jié)構(gòu)：黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦呈細粒他形粒狀產(chǎn)出。礦石構(gòu)造為細脈狀浸染構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造。

4 礦床成因及成礦模式

4.1 礦床成因

研究區(qū)歸屬于塔里木南緣隆起帶的埃連卡特巖群巖石，多為古元古代沉積巖－火山巖系變質(zhì)形成的低綠片巖相－角閃巖相的片巖、大理巖和片麻巖，且石英脈極為發(fā)育，該套巖石的含金性普遍較高，附帶的銅元素含量也略高于其他地質(zhì)體（見表1），為銅金成礦提供了基本的礦質(zhì)來源保證。

表1 上其汗區(qū)主成礦元素平均含量對比表

該區(qū)經(jīng)歷了塔里木板塊與昆侖板塊的陸陸碰撞和洋殼俯沖作用，使得埃連卡特巖群發(fā)生擠壓、剪切生熱，同時伴隨頻繁的巖漿活動，導致了陸塊中沿碰撞帶基底巖系普遍發(fā)生了低綠片巖相變質(zhì)作用和韌性變形、褶皺變形等作用。上述的洋陸活動形成了現(xiàn)有的兩個地質(zhì)格局：一是由碰撞引發(fā)地殼硅鋁物質(zhì)重熔，形成東西向展布的晚古生代巖漿弧，二是與碰撞和俯沖作用有關(guān)的巖石變質(zhì)及構(gòu)造變形，進而在埃連卡特巖群中形成一定規(guī)模的韌性剪切帶。上述兩個洋陸活動為區(qū)內(nèi)的成礦提供了超強動力。

埃連卡特巖群中含量相對較高的Au、Cu元素，在經(jīng)歷了兩個地史時期的構(gòu)造活動，呈現(xiàn)出較強的活動性，通過巖漿熱液、構(gòu)造熱液的淬取和溶解，使得成礦元素形成富含二氧化硅、堿金屬、金屬硫化物和含銅金的汽水溶液，此些汽水熱液再通過后期的構(gòu)造派生的各類次級斷裂和節(jié)理上升，從而富集沉淀成礦。

該類型銅金礦賦礦巖石為古元古界埃連卡特巖群中的綠泥絹云石英片巖，構(gòu)造及次生節(jié)理極為發(fā)育，石英脈廣布、礦化蝕變類型眾多。

該礦體的形成主要跟巖漿巖熱液有關(guān)，由于晚古生代島弧區(qū)中的中酸性巖漿熱侵位作用，導致埃連卡特巖群地層脫水、脫氣和去堿、去硅，形成成礦流體，成礦流體沿包斯塘斷裂上升運移，在運移過程中又不斷交代通道圍巖，進一步活化萃取地層中的金等物質(zhì)，運移至包斯塘斷裂的次級斷裂與其他斷裂交匯部位卸載，在此過程中，大氣降水通過構(gòu)造及節(jié)理下滲與成礦流體混合，致使成礦物質(zhì)快速沉淀（圖1）。

圖1 上其汗西熱液型銅金礦成礦模式圖

在上述成礦過程中，由于地層的去硅、去堿等作用從而形成了富含二氧化硅、富含堿金屬及含金等礦物的成礦流體，在成礦流體運移階段，不同程度的對其圍巖進行交代，從而形成黃鐵礦化、硅化、絹云母化、鈉長石化為主的礦化蝕變。成礦流體在遇到大氣降水迅速冷凝時，斷層及節(jié)理密集部位出現(xiàn)較多結(jié)晶程度低的石英細脈，部分石英細脈攜帶了一定的成礦物質(zhì)，形成含金石英脈，部分成礦流體則在構(gòu)造裂隙中沉淀成礦。

根據(jù)礦床的控礦因素和形成機制，區(qū)內(nèi)的銅金礦屬熱液型礦床。

4.2 找礦標志

（1）地層標志：下元古界埃連卡特巖群變質(zhì)老地層：為熱液型銅金礦床的賦礦巖層。

（2）構(gòu)造標志：韌性剪切帶與脆性斷裂的過渡部位、構(gòu)造破碎帶、次級斷裂交匯部位是尋找熱液型金礦重要標志。

（3）石英脈特征標志：區(qū)內(nèi)的銅金礦體與石英脈有著極為密切的依存關(guān)系和伴生關(guān)系。但凡是金礦（化）體產(chǎn)出部位，均分布有大量石英脈。愈是靠近石英脈的部位，礦化愈強。

（4）圍巖蝕變標志：各類礦化蝕變（如黃硅化、絹云母化、黃鐵礦、孔雀石化、黃銅礦化等）可作為尋找該類礦床的間接標志。

（5）物探標志：勘查區(qū)內(nèi)的高極化、低阻部位。

（6）化探標志：沿區(qū)域深大斷裂，分布有眾多的金異常，并伴有Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Mo、Bi等元素異常。具有三級濃度分帶的銅金異常指示性較強。