吐魯番小熱泉子銅礦成礦規律與模式分析

馮曉宏　吳生軍

摘要：吐魯番小熱泉子銅礦的構造位置位于準格爾板塊和塔里木板塊交接地帶。下石炭統小熱泉子組是該礦區的重要含礦地層，研究小熱泉子銅礦成礦規律及成礦模式，對于該區尋找類似礦床具有重要意義。

關鍵詞：吐魯番；銅礦；成礦模式；成礦規律

1. 吐魯番小熱泉子銅礦的地質特征

在該區域中，吐魯番出露地層由洛布厄組、石炭小熱泉子組、上石炭統底坎爾組等組成。其中，下石炭統小熱泉子組屬于新疆吐魯番小熱泉子銅礦區內部非常重要的一個容礦地層，該套地層是由濱淺?；鹕絿姲l沉積和陸源碎屑共同組合而成，其巖性具體包括凝灰質砂巖、灰綠色凝灰巖、安山巖、凝灰質粉砂巖等，覆蓋有不完整的洛布厄組與底坎爾組，而且在該區域內廣泛分布有火山巖和中酸性的火山碎屑巖。依照火山巖所產出的構造環境、噴發時代以及火山活動強度等，可具體劃分為三個火山噴發旋回。具體包括早二疊世恰特卡爾旋回、洛布厄旋回和早石炭世小熱泉子旋回，在這一地區內部的侵入巖分布相對較為有限，其所呈現的產出形狀具有不規則性，但和主要構造線走向基本一致。

2. 銅礦開采中的問題

2.1 開礦技術水平有待提升，地質破壞嚴重

在進行開礦時，由于我國的開礦技術還未達到先進水品，有許多地方進行的是粗放式的開采，有些企業主要進行的是經驗操作，對當地的地質沒有具體的了解，就進行開采，西南等地地質情況與其他地區的地質有所差異，這種盲目的開采方式帶來安全隱患，容易發生安全事故，現有技術在進行排水時沒有考慮現實的地質狀況，在進行開采時，容易造成水害。同時還會對當地的地質環境帶來較大破壞性。

2.2 開礦地點有待科學性選擇

在進行銅礦床的勘測上，由于地質較為復雜，簡單的鉆孔勘測滿足不了現實的需求。在進行開礦地點的選擇時，切實掌握開礦礦井水位的地質情況，在進行監控的防治上，措施不到位，沒有對礦井的全面情況進行深入勘察和具體勘測，使得開礦的質量沒有保障，在核實煤層的厚度上沒有進行詳細的調查，進行礦井的勘測與實際的地質環境相沖突，這樣容易產生水害。

2.3 企業以及工作人員應提高安全意識

在進行銅開采時，由于工作人員的安全意識有待深化，容易導致事故的發生，還有當地的地質情況較為復雜，企業對具體的開礦情況處在一知半解的情況下，地下開礦的安全措施設置不當，當遇到緊急事故時，工作人員不能進行緊急救治。還有就是銅礦產資源的過度開發會促使當地地質發生變化，致使有些地質變得薄弱，而工作人員不具備相關的知識，在進行工作時還按照原有的方法，在開采過程中，開斷地下水成，導致出現大量的地下水，造成嚴重的水害。在安全意識的培養上，企業對安全意識的培訓不徹底，大多流于表面，這樣很容易發生事故，造成嚴重的經濟損失和危害到人身安全。

3. 礦床特征及成礦規律

在進行開礦時，由于我國的開礦技術較為落后，有許多地方進行的是粗放式的開采，有些企業主要進行的是經驗操作，對當地的地質沒有具體的了解，就進行開采，西南等地地質情況與其他地區的地質有所差異，這種盲目的開采方式帶來安全隱患，容易發生安全事故，現有技術在進行排水時沒有考慮現實的地質狀況，在進行開采時，容易造成水害。同時還會對當地的地質環境帶來較大破壞性。

吐魯番小熱泉子銅礦區中有80多個已圈定的礦體，而且不同礦體都在區中發育背斜核的位置集中分布，而且礦體大多順著背斜核部虛脫環節形成，由于沿背斜核位置的虛脫空間會對吐魯番小熱泉子銅礦區形成一定限制作用。除此之外，吐魯番小熱泉子銅礦石的結構主要分為以下幾種類型，即：固熔體分離結構、晶粒結構、碎屑結構、反應邊結構、膠狀結構等。金屬礦物在礦石內部具體分為毒砂、黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦以及閃鋅礦等。新疆吐魯番小熱泉子銅礦大多屬于低溫熱液蝕變礦物發育，而且與銅礦化具有相關性的一些蝕變類型主要有：硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化和表生期氧化時期所產生的孔雀石化、褐鐵礦等，而且氧化礦圍巖蝕變分帶均非常顯著，圍巖蝕變顏色具體為鍺石化與褐鐵礦化的紅色、黃鉀鐵礬化的黃色、孔雀石化和綠泥石化的綠色。

4. 吐魯番小熱泉子銅礦礦床的成因分析

吐魯番小熱泉子銅礦區中低溫熱液蝕變礦物發育，對相關硫同位素樣品進行選擇性采集并展開測試，得出結果為，0.11%～11.1%是硫同位素樣品δ34S的取值范圍，而其中位值就是5.73%，由此可以看出，硫同位素樣品的標準差就是2.227%，與δ34S的湖水數值與大氣降水數值較為相近，最初礦化時期，相關紋層狀閃鋅礦δ34S值明顯不高，可以說與零值較為接近，而且和隕石硫存在一致性，該結果顯示出火山中存在地幔硫。而且銅礦礦化的后期，有關熱液的礦石和石英脈型綠泥石巖有著較為類似的δ34S值，其平均值是5.427%、5.288%，在零以上，存在總硫同位素上升，沿著富重硫δ34S位置轉變的發展趨勢。通過測定結果顯示，石英包裹體氫氧的同位素在氫氧同位素中存在非常小的變化趨勢，δDH2O趨勢范圍主要在-78.1%～-77.0%之間，可以說和巖漿水域非常接近，所以，在石英硫化物時期的相關成礦流體其實就是地下水、火山熱液兩者的混合流體。通過研究得知，包裹體測溫所得結果為，87℃～126℃是噴流沉積階段主要溫度范圍，而且適應硫化物在熱液時期的溫度較高，主要保持范圍是120℃～225℃，以地質溫度計為基礎對成礦溫度進行估算，結果顯示是177℃～280℃，由此可以看出，新疆吐魯番小熱泉子有著200℃～250℃的銅礦成礦溫度，其范疇為中溫環節。以同位素年齡為基礎展開檢測，檢測結果顯示是339.1～230.2Ma。從以上分析結果看出，成礦初期其實就產生了石炭紀，石炭紀以噴流沉積成巖成礦為外在表現，且礦床形成因素為火山噴流沉積、富集疊加熱液以及改造型礦床。

5. 綜合成礦模式

通過闡述與研究新疆吐魯番小熱泉子銅礦產生的因素，并且和主礦體的實際物探成果相結合，研究發現，新疆吐魯番小熱泉子銅礦產生的主要模型圖見圖1，物探成礦模式是低電阻、高重力以及高極化等，而且成礦構造模式主要是背斜構造虛脫，該現象有利于賦礦的位置?？偠灾?，吐魯番小熱泉子銅礦的主要成礦模式是低電阻、高重力、高極化率以及背斜核部虛脫位置。

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