新疆哈密市梅嶺銅礦地質特征及成因

郭軍霞，木合塔爾·扎日，高衛宏

（1.新疆大學，新疆烏魯木齊830047；2.北京礦產地質研究院，北京100012）

新疆哈密市梅嶺銅礦地質特征及成因

郭軍霞*1，木合塔爾·扎日1，高衛宏2

（1.新疆大學，新疆烏魯木齊830047；2.北京礦產地質研究院，北京100012）

梅嶺銅礦產在中奧陶統荒草坡群大柳溝組第二—三巖性段中酸性火山巖系內，受火山通道構造與斷裂構造復合控制，銅礦體具穿層性，呈近水平似層狀礦體和陡傾斜脈狀薄礦體2類，是礦頭埋深22～40m及其以下的盲礦體。銅礦石為細脈浸染狀以及塊狀礦石。銅礦床類型為中低溫火山熱液型銅礦。

梅嶺銅礦；地質特征；礦床成因；找礦方向

梅嶺銅礦區位于吐哈盆地的南緣，是吐哈盆地中的一個古生代的構造隆起。梅嶺銅礦產在中奧陶統荒草坡群大柳溝組第二—三巖性段中酸性火山巖系內，受火山通道構造與斷裂構造復合控制，銅礦體具穿層性，呈近水平似層狀礦體和陡傾斜脈狀薄礦體2類，是礦頭埋深22～40m及其以下的盲礦體。銅礦石為細脈浸染狀和塊狀礦石。根據該區現已掌握的地質、物化探資料顯示該區具有巨大的資源開發潛力。本文在以往工作的基礎上，對梅嶺開展研究，總結其礦床成因，為卡拉塔格礦區實現找礦突破指明方向。

1 區域地質背景

1.1 構造背景

卡拉塔格(梅嶺)銅礦區位于東天山，塔里木地塊和準噶爾洋盆的演化與東天山區域構造格局存在密切關系。塔里木地塊早在加里東時期增生范圍就已擴展到本區。準噶爾大洋在海西早期向南俯沖，東天山地區就形成了晚古生代的溝—弧—盆體系。根據構造性質、火山巖組合以及礦床成因類型，由南往北可分為3個帶（圖1）。

梅嶺銅礦區為吐哈盆地南緣的一個古生代構造隆起。在大地構造位置上，梅嶺銅礦區屬大南湖—頭蘇泉晚古生代島弧帶的北部。卡拉塔格南東80km即為土屋—延東銅礦帶。

1.2 地層

礦區出露的地層見表1。

1.3 構造

圖1 東天山地區大地構造單元分布略圖

卡拉塔格屬吐哈盆地南緣的大南湖—頭蘇泉古生代島弧帶北段的一個次級隆起構造單元。南至康古爾深大斷裂，向西到達小熱泉子一帶，向東經大南湖、到鏡兒泉以北延出新疆，其屬于準噶爾板塊的一部分。大南湖—頭蘇泉島弧，由北向南逐漸增生，于早泥盆世晚期島弧逐漸增厚抬升，即早泥盆世為成熟期?？ɡ竦貐^屬大南湖—頭蘇泉島弧帶北部的一個次級的隆起構造單元，該區的褶皺、斷裂構造等較為發育。發育的斷裂構造控制了該地區的巖漿及地層變形；本地區主要為寬緩的褶皺，中小規模的斷裂大多為褶皺的伴生產物，后期活動比較強烈。

1.4 侵入巖

卡拉塔格（梅嶺）地層劃分參見表1。

表1 卡拉塔格（梅嶺）地層劃分表

1.5 火山巖

卡拉塔格地區的火山活動頻繁、強烈，火山巖的分布范圍較廣。該區中基性、中酸性火山巖從奧陶系至二疊系均有出露，在奧陶系中最為發育，在泥盆系、石炭系中，二疊系中局部出現。

2 礦區地質特征

2.1 礦區地質背景

梅嶺銅礦床東部為卡拉塔格礦區，東南為梅嶺南銅鋅礦床，西側為紅石銅礦。梅嶺的銅礦化與火山作用有著密切關系。

2.2 地層

礦區內出露的地層主要為中奧陶統的荒草坡群大柳溝組（O2Hd）火山巖，是一套巨厚海相、海陸交互相火山巖建造。

2.3 構造

該區內的基本構造格局為北西西向的壓扭性斷裂和近南北向—北北東向的張扭性斷裂，及二者復合處環狀構造組合是區內火山的噴發活動、火山巖建造形成和分布、巖漿巖侵位和成礦作用的主要原因。

2.4 巖漿活動

該區巖漿活動較強烈、頻繁，中奧陶統地層主要是火山巖，志留紀主要以中酸性的巖漿巖侵入為主。

侵入巖以分布于礦區以外南、北兩側的志留紀的英云閃長巖（Sβδο）、花崗閃長巖（Sγδ）為主、次之為位于礦區東北側的輝長巖（ν42），及中酸性、基性淺成巖。

火山巖礦區的火山巖漿活動強烈，發育有一套巨厚富鈉質基性—中性—酸性火山巖，該區域上含礦火山巖剖面的厚度達上萬米，其中火山熔巖、火山碎屑巖厚度分別為6118m、1377m，分別占82%、18%?；鹕綆r是鈣堿性系列巖石，巖石化學是低鋁、鈦，富鈉貧鉀，巖石組合主要為玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖及中酸性火山，其組合類型和近洋一側的島弧火山巖相似(據唐俊華等，2006)。

2.5 變質作用與圍巖蝕變

礦區含礦火山巖、次火山巖系的圍巖蝕變見表2。

2.6 地球化學概況

梅嶺銅礦所處的新疆哈密東天山的底坎爾—大南湖，該區Cr-Ni-Co-Cu-V區域地球化學顯示異常，該區1∶20萬區域化探Ap7號Cu-Zn-Ag-Mn的綜合異常顯示出該區礦化元素的最高含量為Zn357×10－6，Cu 90.9×10－6。礦區所在卡拉塔格地區2001年通過1∶2萬巖屑化探，對該區域化探Ap6、Ap7號異常進行Ⅱ級查證，查明該區中、酸性火山巖系以及酸性次火山巖中的Cu、Zn、Au元素的地球化學背景較高，均方差值比較大，變異系數大多超過1，局部可能有富集成礦的規律性。

表2 該區變質作用與圍巖蝕變

2.7 地球物理概況

區內先后投入磁法面積測量、激電剖面測量等物探工作。磁法面積測量成果、高磁測量結果以及已有找礦結果表明：該區相對低的磁異常區的找礦可能性很大（紅石、梅嶺南及梅嶺已有顯著的找礦成果），梅嶺南與紅石、梅嶺、碧玉山區段位于同一個地磁盆地內，存在有相同地球物理場，推測可能為同一個成礦帶上的不同部位。本區1∶1萬大功率激電中梯測量成果表明，礦區梅嶺—紅石礦段間的激電綜合異常為一低阻高極化帶。異常成北西西向、北東—北東東向、近南北向的集群出現。視電阻率異常也有同樣現象。反映了本區的構造、礦化產出特點是多組方向各異的斷裂構造控礦。TEM剖面上部低阻結構層內近水平低阻層狀異常處可能為近水平狀（厚）的銅礦體的賦存部位，剖面上的陡傾斜異常帶或異常邊界反映出斷裂構造為陡傾斜銅礦脈的產出部位。

2.8 銅鎳礦(化)體

梅嶺礦床銅礦體23個、鋅礦體2個、金礦體4個，以及1個銅礦體的共生鋅礦；銅礦體分布情況：梅嶺淺部埋深100m以內的C礦帶近水平狀礦體12個，梅嶺深部埋深100m以下的北西西向D礦帶陡傾斜礦體9個，紅石西部北西西向B礦帶西段陡傾斜礦體2個，23個銅礦盲礦體。銅礦體分布于奧陶系的荒草坡群大柳溝組第二、三巖性段的中—酸性火山巖系中。火山通道—火山角礫巖筒和斷層—裂隙帶約束礦體產出，切穿巖石和地層。各個礦帶的礦體密集出現，大致平行產出。礦體形態為似層狀、脈狀為主。主礦體有M1、M2號2個。M2號銅礦體位于C礦帶盲礦體，銅金屬量占梅嶺礦床資源總量的43.9%，礦體長度205m，寬度480m，真厚度1.80～27.75m，平均厚度10.56m，礦體平均品位0.83%，走向北東，傾向277°～285°，傾角8°～10°。M1號銅礦體：C礦帶盲礦體，銅金屬量占礦床總量的15.8%，礦體長度340m，寬度315m，平均厚度5.81m，礦體平均品位0.42%，走向北東，傾向335°，傾角14°。

礦床伴生有用組分平均品位：金0.127×10－6，銀2.98×10－6，硫4.85%。

3 礦床成因及找礦方向

3.1 礦床成因

梅嶺銅礦床工業類型是產在中酸性火山巖、火山角礫巖的斷裂帶中脈狀銅礦。

礦床含礦巖性為奧陶系荒草坡群大柳溝組第二、三巖性段的英安巖、安山巖、沉凝灰巖以及火山角礫巖的一套中酸性火山巖。

梅嶺—紅石銅礦床受近南北向與北西西向斷裂和火山通道的復合構造帶控制，銅礦體產在火山角礫巖帶、巖筒的邊部、頂部的次級斷裂破碎帶中，礦體具穿層性和成組分帶性。礦區各地段不同控礦構造，賦存了不同產狀的銅礦帶和礦體，構成一個產狀復雜組合的礦脈體系。它們分別是，紅石地段東部火山角礫巖帶邊部附近次級斷裂中的近南北向A礦帶陡傾斜銅礦脈，紅石地段西部火山角礫巖筒邊部附近次級斷裂中的北西西向B礦帶陡傾斜銅礦脈，梅嶺地段淺部埋深100m以內火山巖筒平緩舌狀頂部以及凝灰巖、次火山巖底部層間斷裂破碎帶的C礦帶近水平狀銅礦體，梅嶺深部火山巖筒邊部北西西向斷裂帶的D礦帶銅礦脈。

本礦床是單一礦化主元素的銅礦床，少量鋅、金礦化出現在礦區的東西兩端，僅在梅嶺西端圈出幾個獨立的鋅、金小礦體。銅礦化類型主要是細脈浸染狀，塊狀次之。金屬礦物中以中細粒黃銅礦、黃鐵礦為主，與石英密切伴生。礦體形態多為似層狀、脈狀。礦化蝕變以黃鐵礦化、硅化、綠泥石化等為主，蝕變分帶大致呈垂向分布，上部為石膏化、黃鐵絹英巖化，下部為綠泥石—黃鐵礦化，橫向分布為內帶絹云母化、硅化等，外帶綠泥石—綠簾石—黃鐵礦化—泥化—重晶石化。礦化元素分帶大致呈現上金下銅（鋅）的垂向分布特點，中部銅、南北部鋅（銅）的橫向分布，中間銅、兩端銅鋅的縱向分布，即平面上鋅在銅礦邊部外側出現。

梅嶺銅礦成因為中低溫火山熱液型銅礦。

3.2 找礦方向

綜上分析，建立梅嶺銅礦的找礦模型，參見表3。

表3 梅嶺銅礦的找礦模型

4 結論

（1）構造標志是梅嶺—紅石銅礦最主要的找礦標志，近南北向、北西西向斷裂與火山通道—火山角礫巖帶復合控礦。

（2）梅嶺—紅石銅礦床受近南北向與北西西向斷裂和火山通道的復合構造帶控制，銅礦體產在火山角礫巖帶、巖筒的邊部、頂部的次級斷裂破碎帶中，礦體具穿層性和成組分帶性。

（3）今后需進一步拓展找礦思路，加強礦區及其附近斷裂與火山通道復合構造部位找礦，加強尋找梅嶺式近水平狀厚礦體銅礦、塊狀硫化物型銅鋅礦，獲取更好勘查成效，促進礦山整體開發建設。

[1]唐俊華，顧連興，鄭遠川，方同輝，張遵忠，高軍輝，王福田，汪傳勝，張光輝.東天山卡拉塔格鈉質火山巖巖石學、地球化學及成因[J].巖石學報，2006，22(5):1150-1166.

[2]方同輝，秦克章，王書來，姜福芝，甘先平，周志堅.淺析卡拉塔格銅金礦成礦地質背景[J].礦床地質，2002，21(增刊): 380-384.

[3]高珍權，方維萱，胡瑞忠，劉繼順.新疆東天山卡拉塔格斑巖型(金)礦成礦地質背景與找礦評價[J].地質學報，2006，80 (1):90-100.

[4]秦克章，方同輝，王書來，等.新疆吐哈盆地南緣古生代隆起——卡拉塔格銅金蝕變礦化區的發現及其成礦潛力[J].中國地質，2001，28(3):16-23.

[5]李文鉛，王冉，王核，夏斌.“吐哈天窗”卡拉塔格巖體的地球化學和巖石成因[J].中國地質，2006，33(3):559-565.

[6]繆宇，秦克章，許英霞，方同輝，丁奎首，徐興旺.東疆卡拉塔格梅嶺銅(金)礦床地質和流體包裹體特征及其與紫金山式銅金礦床的對比[J].礦床地質，2007，26(1):79-88.

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A

1004-5716(2016)12-0079-04

2016-03-21

2016-04-05

郭軍霞（1988-），女（漢族），河北石家莊人，新疆大學在讀研究生，研究方向：礦物學、礦床學。