新疆西天山金山礦區金銅礦地質特征及成礦期次研究

馮洪印

摘要：金山礦區地處新疆西天山，屬于伊寧縣管轄，其主要由京希成礦區、馬依托成礦區、伊爾曼德等成礦區組成。地形主要以山嶺組成，呈南北向在河間區域分布。其成礦期次主要由原始富集沉積期、淺層低溫熱液成礦期、表生淋濾富集期組成。礦體呈現似層狀，與圍巖存在漸變關系。本文主要對新疆西天山金山礦區金銅礦地質特征以及其成礦期次進行研究。

關鍵詞：新疆西天山；金山礦區；地質特征；成礦期次

引言

金山礦區地處新疆西天山，伊犁河靠北，在京希、馬依托、伊爾曼德附近。地勢北部較高南部較低。其中巖石種類較多，分布范圍較廣。通過對該礦區的探析研究，證明該地區具備形成礦產的優質條件（見圖1）。

1.礦區的構造

金山礦區主要以伊爾曼得背斜構造為主，主要分布在其斷裂部位的南北兩側，南北兩側相對對稱的寬緩背斜主要由大哈拉軍山組組成。且主要是由該山組第二段以及第四段部分巖層組成，背斜部位的核心部分地處伊爾曼得斷裂部位附近，此部位大部分由大哈拉軍山組第三巖段以及第二巖段組成，其背斜大約為280°，與伊爾曼得斷裂部位相交。且金山礦區斷裂部位有多種走向，其中包括北東向、南北向、北北西向、北北東向、東西向、北西西向，其斷裂除了具有重要意義外，還具有控制巖石與控制金銅礦的作用。

2.金山礦區金銅礦地質特征

2.1地質特征

金銅礦礦床位于吐拉蘇金礦帶西北部，由京希一巴拉克、伊爾曼得、獅子山、馬依托背等礦段組成該礦區。礦區東西長5km，南北長4km，面積約為20km²。金山礦區金銅礦露地層主要有奧陶統呼獨克組第四巖段與北邊邊緣的青白口系開爾塔斯組第二巖段（Onk²）、下志留統尼勒克河組（Slnss）、下石炭統大哈拉軍山組第二巖性段（酸性凝灰巖段C₁d²）、第三巖性段（下安山巖段C₁d³）、第四巖性段（火山碎屑巖段C₁d⁴）、上奧陶統呼獨克達坂組第四巖性段（塊狀灰巖段O₃h⁴）、下石炭統阿恰勒河組第一巖性段（砂巖段C₁a¹）、下石炭統大哈拉軍山組第一巖性段（酸性凝灰巖段C₁d¹）、下石炭統阿恰勒河組第一巖性段（砂巖段C₁a¹）、中志留統基夫克組（S₂J^1s）以及第四系沉積。

2.2水文地質特征

（1）巖溶水。該水層主要分布在伊爾曼德下游一帶，主要由第四系亞沙土覆蓋，該層之所以裂隙溶洞比較多，是因為其受多種原因影響。一般巖溶裂隙受制于巖石性質、地質構造以及地下水活動情況，隨著礦層的加深其發育逐漸減弱，有溶隙與裂隙的巖石具有良好的導水性，地下水隨著這些裂隙最后轉移到河流中。

（2）不含水層。此類水層在礦區分布廣泛，受地貌因素影響，一般有5m左右的沉積，巖石坡地比較厚，山脊處比較薄，該類上部含水較好少，一般是受到亞沙土部分影響，植被在這層土壤中根系發達，且其中水流會隨著巖石間隙詳細滲透，為深層地下水形成補給，所以在巖石層構造中形成了不含水滲透層。

（3）裂隙水。基巖裂隙發育存在不穩定性，以及其特質的區別，此類型含水層分為層狀巖類裂隙水以及塊狀巖類裂隙水。其中層狀巖類裂隙水分布較為廣泛，不但在沙巖、凝灰巖中有分布外還在其裂隙中有所分布，且它們都屬于大哈拉軍山組。地貌特征與內部構造是主要控制基巖裂隙水的主要因素，且河水對裂隙水也有較大影響，其水量較多的部位是處于河流下方的基巖中，如不處于此處則含水量較少。

3.金山礦區成礦成因及期次

3.1金山礦區成因

金山礦區成因受火山條件制約，礦床的形成主要受火山影響，礦體是由巖漿在活動時進行的熱液交代所形成，且金山礦區第一次巖漿活動是海底噴發為主，故此形成了初始礦層。且在火山噴發時，巖層形成的環狀斷裂，在早期構造力的作用下，巖石內部出現的松弛帶、裂隙帶，有助于礦液的沉淀與巖漿上涌。在金山礦區中大量含有礦物質的中基性巖漿構成弱化帶，形成大量礦元素，隨著巖層斷裂部位逐漸上移，與此同時，形成大量熱量，伴隨其高熱熱液流動，初步富集的早期礦化體金屬物質發生移位。當巖漿上升到一定程度時，與地球表面低氣壓帶、斷裂見間隙滲下的降水相結合，且在壓力與低溫的作用下相互交代，使得礦產物質再次富集，在少氧的情況下形成礦產物質。

3.2金山礦區成礦期次

礦床在不同的地質時期、化學條件、物理條件下形成的成礦作用也具有較大差別，其最終成礦種類也不盡相同。該礦床第一期次為原始富集沉積期。主要是指在火山等活動的情況下使得金元素完成初步富集。綠泥石一石英一黃鐵礦階段：黃鐵礦主要存在于外圍安山巖、砂礫巖、礦體底板、凝灰巖中。火山在大規模活動后碎屑沉積時期，火山中存在的次生熱液與沉積碎屑相互作用生成較多綠泥石，故而黃鐵礦中含有少量金元素。第二期次為淺層低溫熱液成礦期。該時期主要是使金元素完成再次富集。熱液主要活動于早期固結巖石中，并滲人大量大氣水，在大氣水變為次生熱液后與圍巖發生侵蝕作用。面狀硅化黃鐵礦階段。此階段是礦床成礦主要時期，其會進一步形成青灰色或黑灰色的強硅化強硫化礦體，呈地毯狀，并初步形成京希礦段、獅子山礦段、伊爾曼得礦段、巴拉克礦段、馬依托背礦段。在此階段巖石會經歷較強的硅化、黃鐵礦化、毒砂化作用。脈狀硅化黃鐵礦毒砂化階段。在該階段會產生毒砂與石英，且其具有西脈狀特征，第二階段的石英較現階段小、細，主要存在于面狀硅化巖中。毒砂與石英脈寬2.5mm左右，以網脈狀存在于巖石中。重晶石石英階段。該時期形成的重晶石、石英、方解石，一般為細脈狀，并穿破早期石英細脈存在于巖石中。雄黃一雌黃一螢石階段。此類礦石分布于伊爾曼得礦段南部邊緣部位。第三期次主要為表生淋濾富集期。金元素會被氧化淋濾溶解再次發生遷移，并沿著淺水面富集沉淀，或富集于斷裂破碎部位。針鐵礦一黃鉀鐵礬階段。表生作用發揮會在礦區形成較多氧化礦石，其主要分布于山體破碎帶及風化帶面狀（見圖2）。

結語

新疆西天山金山礦區是由其內部形成的礦元素經過多構造與巖漿回旋活動長期富集而成，受到火山條件的制約。且其礦床基本分布在細脈狀的裂隙中，與巖漿活動、巖石構造等有緊密聯系，再接受后期不同礦物質的富集與疊加。當前受到勘測技術條件的限制，對金山礦區礦床了解還不夠全面，尤其是其內部形態，礦床是否已經通向巖漿深部，次火山巖體是否存在等問題，還需要繼續探究。從目前情況來看，不管是礦物層豐富的地層還是其對此地質構造，或者巖漿的反復回旋來看，金山礦區都有優質的成礦條件。同時，經過相關探測結果顯示，金山礦區內部依然存在礦物質富集化現象，所以對金山礦區地質特征以及成礦期次進行綜合研究具有重大意義。