瓊庫都克銅銀多金屬礦礦床成因淺析

張帥

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局704隊 哈密 839000）

1 成礦背景

瓊庫都克礦區位于哈爾里克火山島弧東段。該島弧與其南側康古爾塔格碰撞帶前身洋盆向北的俯沖有密切關系。哈爾里克山俯沖型造山帶構造演化總體上經歷了洋盆收縮-弧后擴張階段（石炭世）、洋盆關閉-弧（陸）-陸碰撞階段（晚石炭世）、后碰撞-伸展與擠壓階段（早二疊世-中侏羅世）和陸內-擠壓與再擠壓（中侏羅世晚期-晚新生代）4個階段。跟成礦有關的為第一階段，該階段早期礦區外圍發生了火山噴發作用，大量的火山灰快速沉積形成了礦區主要的地層下石炭統雅滿蘇地層。

2 成巖、成礦時代限定

瓊庫都克礦區南部的二長花崗巖、北部的黑云母花崗巖和礦區中部的花崗斑巖的年齡值分別為：314.3±1.5 Ma、320.0±2.8 Ma和 312.1±1.7 Ma，代表了該巖漿巖的形成年齡。表明巖體的侵位年齡為晚石炭世，屬華力西中期的巖漿活動產物。對礦區地質環境及區域成礦條件分析，與成礦有關的花崗斑巖的巖漿侵入時間為晚石炭世，巖漿后期分異出來的成礦熱液沿裂隙侵入并成礦。推斷礦床的成礦年齡應與花崗斑巖體年齡相同或稍晚，成礦年齡應在晚石炭世。伴隨著火山作用的減弱，巖漿房內殘余的巖漿侵入到地層中形成了礦區與成礦有關的花崗斑巖脈。巖漿熱液經過后期的分異形成的含礦火山熱液繼續上侵。由于哈爾里克山的造山作用處于弧后擴張階段，熱液沿著擴張形成過程中產生的斷裂充填，與圍巖地層接觸并發生交代反應，硅化，綠泥石化等圍巖蝕變產生。同時含礦熱液也萃取了一部分地層中的成礦元素。在熱液上侵過程處于拉張環境，大氣降水沿裂隙進入成礦熱液流體與之混合。大氣降水的混入導致成礦流體的溫度降低，導致熱液中含礦元素與硫同位素以化合物的形式沉淀，并在有利的構造環境中富集成礦。

3 成礦物質來源

通過對瓊庫都克銅銀多金屬礦床的野外考察和鏡下鑒定發現：硫化物是該礦床中最主要的礦物，基本所有硫化物δ34S的值都在5‰～7‰之間，而礦床中又極少見硫酸鹽類礦物，含硫礦物比較單一，因此可以直接利用硫化物的硫同位素組成近似地代替成礦流體原始硫同位素組成（圖1）。通過本次測試對礦床中各硫化物的δ34S平均值比較（表1），閃鋅礦（δ34S=6.356‰、6.103‰，平均值為6.22‰）、黃銅礦（δ34S=5.37‰）、黃鐵礦（δ34S=-1.747‰、6.028‰，平均值為2.14‰）、方鉛礦（δ34S=0.971‰、3.669‰，平均值為2.32‰）。

圖1 礦區硫同位素δ34S值范圍對比

表1 礦區硫同位素分析結果

4 成礦流體特征及其物化性質

瓊庫都克鉛鋅銀礦床石英的氫-氧同位素研究結果表明，礦區成礦流體受到大氣降水和巖漿水的作用明顯，在早期階段，成礦流體以巖漿水為主，隨著成礦作用的進行，在晚期階段成礦更多的大氣降水加入到成礦溶液中，流體以大氣降水為主。流體包裹體測試分析表明，瓊庫都克礦區石英樣品中包裹體主要以氣液兩相為主。成礦早期階段測得151～280℃，平均值為207℃。主成礦階段均一溫度為131～261℃，平均值為178℃。密度為0.84～1.00 g/cm3，平均值為 0.91 g/cm3。成礦壓力為 6.7～66 MPa，平均值為30.57 MPa。成礦深度為0.2～2.3 km，平均值為1.0 km。溫度和鹽度結果表明，瓊庫都克礦床成礦流體屬于低溫熱液礦床，成礦鹽度計算表明成礦流體屬于低鹽度流體（圖2）。

圖2 瓊庫都克銅銀多金屬礦床與不同類型礦床中包裹體的均一溫度-鹽度對比圖

5 成礦模式

瓊庫都克礦區，自早石炭世開始處于哈爾里克島弧的弧后盆地。前石炭世開始火山噴發作用開始，火山噴發出來的火山灰快速沉積，通過成巖作用壓實成巖，形成了礦區的主要的賦礦地層—下石炭統雅滿蘇組層，其主要巖性為含角礫晶屑巖屑灰巖。伴隨著火山作用的減弱，巖漿房內殘余的巖漿侵入到地層中形成了礦區與成礦有關的花崗斑巖脈。巖漿熱液經過后期的分異形成的含礦火山熱液繼續上侵。由于哈爾里克山的造山作用處于弧后擴張階段，熱液沿著擴張形成過程中產生的斷裂充填，與圍巖地層接觸并發生交代反應，硅化，綠泥石化等圍巖蝕變產生。同時含礦熱液也萃取了一部分地層中的成礦元素。在熱液上侵過程處于拉張環境，大氣降水沿裂隙進入成礦熱液流體與之混合。大氣降水的混入導致成礦流體的溫度降低，導致熱液中含礦元素與硫同位素以化合物的形式沉淀，并在有利的構造環境中富集成礦。根據以上總得出瓊庫都克銀多金屬礦床成礦模式（圖3）。

哈爾里克山的造山作用進入到后碰撞階段，礦區又一次經歷伸展與擠壓的過程。由于造山作用導致礦體抬升至淺地表，在伸展階段礦床在再一次進入到伸展階段，礦床處在一個開放的構造環境中。在開放的環境中礦體接受氧化，部分硫化物氧化形成如褐鐵礦、孔雀石、鉛礬等礦床表生期礦物。最后在哈爾里克山造山作用最后擠壓階段礦床構造環境閉合，礦區繼續接受沉積。最終瓊庫都克銀多金屬礦床形成。整個礦床形成過程伴隨著哈爾里克山的造山作用，大致可以推斷礦床形成的時間范圍為早石炭世-晚二疊世之間。

圖3 瓊庫都克銅銀多金屬礦床成礦模式

6 結語

通過從礦床的成礦背景及成巖成礦時代的分析、成礦物質來源的確定、成礦流體特征及其物化性質和成礦模式的分析，筆者認為瓊庫都克銅銀多金屬礦是石炭世晚期在哈爾里克火山島弧帶隆起伸展體制下形成的淺成低溫熱液充填（交代）礦床。

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