大紅山銅金礦床地質特征及成因

劉亦南

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊，新疆 烏魯木齊 830001）

在我國新疆的地區分不斷大量的銅金礦床，因此新疆地區是我國重要的銅金礦成礦省，銅金礦也成為當地重要的優勢資源品種，具有非常大的找礦潛力，推動該區銅金業的發展，對當地財政收入具有重要的促進作用。加快新疆地區銅金礦業的發展，還有利于新疆地區的信息工業建設水平，對地方經濟的穩步發展與社會長治久安，發揮著十分重要的作用。但是，近年來在經濟社會高速的發展進程中，以前已經探明的一些銅金礦資源消耗量與日俱增，在家生資源勘查方面的一些不足，新疆地區很礦山出現不同程度的資源危機情況，后備資源明顯不足，對新疆地區銅金礦業持續發展形成非常大的阻礙，更影響到當地經濟社會的穩步發展。在此背景下也引起連國家的高度重視，尋找礦山接替資源成為很多礦山當前最為重要的問題之一[1]。文中結合大紅山銅金礦床，充分分析地質基礎資料，對該礦的地質特征進行分析與研究，同時對該礦體現的各種找礦信息進行探討，認真研究該礦的礦床成因。經過研究發現，該礦礦化特點具有多期次的特點，金礦體不僅存在中酸性侵入體接觸帶型金礦特征，同時金礦還有破碎蝕變巖的特征，斑巖型銅礦石該礦銅礦體的主要特征。銅、金是該礦礦床的主要礦種特點，具有非常可觀的資源遠景。經過深入的研究與分析，有望成為中小型的工業礦床，對該礦地質特征及礦床成因進行分析研究，對指導區內同類型的礦床的尋找工作具有重要的指導作用和重要的現實意義。

1 礦區地質特征

哈薩克斯坦-準噶爾板塊（I級）內準噶爾微板塊（Ⅱ級）唐巴勒-卡拉麥里古生代復合溝弧帶（Ⅲ級）內是該礦的大地構造位置所在，研究區屬于東準噶爾多金屬成礦的亞帶，具有非常優越的成礦地質條件，區內具有非常豐富的礦產資源類型，同時還有非常豐富的礦種，還具有良好的配套性，姜巴斯套組（下石炭統）以及石英閃長巖體（華力西晚期）是產出礦床的主要部位（圖1）。

圖1 新疆巴里坤縣大紅山銅金礦區平面地質草圖

（1）礦區地層。姜巴斯套組是礦區當中的主要地層出露，由于巖性的不同主要由個巖性段之分。①姜巴斯套組（下石炭統）第一巖性段。在礦區的南側區域上分布，同時在中部區域上分布，蝕變凝灰巖以及凝灰質分善言（灰綠色）是其主要的巖性特征，巖漿熱液活動以及構造作用對巖石起著明顯的控制作用，蝕變以及破碎特征非常的強烈，很難辨認原巖的結構以及物質組分。②姜巴斯套組（下石炭統）第二巖性段。在礦區的北西部分布，巖屑砂巖（細粗粒）是其主要的巖性特征，凝灰巖分布較少[2]。

表1 石英閃長巖巖石化學特征表

（2）構造，發育明顯的斷裂構造，該區的斷裂主要包括兩組，一組斷裂呈現北西西-南東東向展布，同時還分布被北西向斷裂。因斷裂在區內長期處于一種變動狀態，對區內的成礦作用以及貫通巖漿作用全部貫通，并且成礦之后還有強烈的活動特點。①北西西-南東東向斷裂，這一組斷裂主要包括兩條F1是礦區當中主要的主干斷裂，呈110°～125°向展布，向33°傾斜，角度為60°，平面上主要表現為舒緩波狀以及線狀特征，對整個研究區進行橫貫，礦區當中有4.5km能見到，同時有10m～30m的斷裂帶寬度，褐鐵礦化以及綠泥石化和碎裂巖化等在斷裂兩側非常發育。②北北西向斷裂（F3），在礦區中部分布斷裂，向320°～340°，方向傾斜，角度為70°～80°有約20m的斷層破碎帶寬度，碳酸鹽化以及綠簾石化和鉀化等在斷裂破碎帶中較為發育。地表蝕變帶明顯被其所錯斷，斷裂破碎帶內有蝕變體少量殘留。

（3）巖漿活動。巖漿巖在礦區中非常的強烈，廣泛的分布侵入巖，約為礦區面積50%左右，石英閃長巖（華力西晚期階段）是其主要的巖石類型。①石英閃長巖巖石化學特征。石英閃長巖在礦區的里特曼指數a=0.39～3.18，根據巖漿巖化學分類為亞堿性系列鈣堿性巖石。巖石化學特征見表1。②微量元素特征。Rb、Ba、Th是強不相容的元素組成，Sr、Ta元素屬于中等不相容，Sr、Ta，Rb、Th也呈現出中等不相容，同時具有相對富集的特點。

（4）變質作用及變質巖。變質作用在礦區當中不是非常發育，姜巴斯套組（下石炭統）巖石具有較低的變質程度，組合特點為石英以及綠簾石和綠泥石與絹云母等所組成，巖相屬于低綠片巖相，氣成熱液以及動力變質是其主要的變質類型。動力變質在礦區當中呈現廣泛的分布，產生大量的動力變質巖，在強烈的構造部位以及擠壓破碎帶內分布，閃長質碎裂巖以及閃長質碎斑巖是其主要的巖石類型。具有非常低的變質程度，很多原巖依然具有原巖特征，殘留體是氣成熱液變質巖在巖體中出露，次生的石英巖是其主要的巖石類型，屬于礦區當中的主要賦金礦巖石。

2 成礦作用

在礦區的中東部區域上集中分布礦體，姜巴斯套組（下石炭統）與石英閃長巖體（華力西晚期）是礦體的主要賦存部位。

（1）礦化特征。①礦區金礦體。有8個礦體在礦區中被圈出，規模最呆的礦體為Au-1、Au-2，主要特征為：Au-1號金礦體：在地表范圍上產出特點呈現脈狀產出，長寬分別為43m、6m。在地表區域上金達到3.74×10-6，平均品位，次生石英巖（灰褐色蝕變）是礦體頂板的主要巖性特征。Au-2號金礦體：礦體產出特點主要呈現脈狀，有70m的控制長度，由于3.47m的平均視厚度，礦體為7.11×10-6平均品位，次生的石英巖（灰褐色褐鐵礦）是礦體頂底板的主要巖性特征。②礦區銅礦體。有5個銅礦體在區內被圈出，這些礦體都屬于盲礦體，保持在0.24%～0.33%的銅品位范圍，半生金保持在（0.13～0.54）×10-6的平均品位，石英閃長巖（褐鐵礦化）是主要的賦礦巖石。③圍巖蝕變。石英閃長巖在礦區當中具有硅化以及絹云母化的蝕變特點，同時具有黃鐵礦化以及綠泥石化蝕變，黃鐵礦化以及褐鐵礦化和藍銅礦化在局部地段零星出現；石英忘買發育與次生石英巖，同時有黃鐵礦化以及硅化與絹云母化以及黃鉀鐵礬化非常的強烈，凝灰巖以及凝灰質粉砂巖等具有碳酸鹽化蝕變以及綠簾石化蝕變特征，霏細（斑）巖脈存在強烈的褐鐵礦化以及黃鉀鐵礬化與硅化等，有的已經轉變為次生石英巖。

（2）控礦因素。①構造對成礦的控制作用。F1F2是礦區的主要斷裂，在距離上僅僅相差百余米，為該區的含礦熱液提供了非常有利的通道，而且這些斷裂的次級斷裂，接觸石英閃長巖（華力西中期）并侵入其中，有利于儲存礦質與礦物。②巖漿巖對成礦的控制作用。金、銅成礦過程中石英閃長巖（華力西中期）侵入過程中，為成礦提供了大量的成礦熱液以及熱源。金礦體在礦區中圈出，主要在地層和石英閃長巖和次生石英巖（外接觸帶），金礦在石英閃長巖內，主要是由于沿著巖體破碎帶有含礦熱液充填所形成。③地層因素。成礦過程中，凝灰巖（姜巴斯陶組地層）為成礦提供了豐富的物質來源。

（3）礦床成因分析。①碎裂細脈-網脈狀構造是金礦的主要構造特征，細脈浸染狀以及星散狀是銅礦石的主要構造特點。②在北西西向斷裂上下盤區域是金礦體的主要分布地帶，和斷裂面周圍的張性裂隙較為接近，石英閃長巖頂部微裂隙系統是銅礦體的主要產出部位。③區內成礦和石英閃長巖侵位有著非常緊密的聯系，促進花崗巖漿當中揮發相實現飽和與過飽和，導致花崗巖質巖漿出現二次沸騰，不斷上升的揮發相在石英閃長巖體頂部不斷集中，受體積膨脹因素影響，出現機械能，導致很多網狀的微裂隙出現在石英巖閃長巖頂部和圍巖中，并在此出現交代作用，促進次生石英巖的形成，富集初步的礦質。④黃鐵礦化以及高嶺土化和絹云母化以及硅化是次生石英巖蝕變類型，主要是在中低溫條件下形成，在構造蝕變帶上不斷疊加高嶺土化以及黃鉀鐵礬化。⑤硅化與黃鐵礦化和綠泥石化以及絹云母化是礦區當中石英閃長巖主要的蝕變類型，同時還有碳酸鹽化以及綠簾石化和綠泥石化發育。

總之，該礦在成礦過程中，存在多期次的礦化特征，金礦體不但存在中酸性侵入體接觸帶型金礦特征，而且還具有破碎蝕變巖型金礦特征；斑巖型銅礦是銅礦體的主要特征。