新疆哈密市大紅山銅（金）多金屬礦床白沙溝巖組泥質、長英質變質巖原巖恢復

陳貴民 韓飛 賈紅旭

（①新疆寶地礦業股份有限公司 烏魯木齊830000②新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

新疆哈密市大紅山銅（金）多金屬礦床位于塔里木-華北板塊中北山古生代裂谷系的東段北部。出露地層主要為新太古界-古元古界天湖巖群a巖組[1]、長城系白沙溝巖組[2]、薊縣系平頭山組、第四系沖積物及沖洪積物。本文主要以礦區長城系白沙溝巖組中的泥質、長英質變質巖為研究對象，分析其巖石化學特征并進行原巖恢復，討論泥質、長英質變質巖與成礦的關系。

1 地質背景

新疆哈密市大紅山銅（金）多金屬礦床在成礦帶上屬北山鐵、銅、鎳、金、磷、釩、鈾、錳、鈷等成礦帶的東段，位于紅柳河大斷裂以南的北山古生代裂陷盆地內,受到紅柳河斷裂控制。礦區內長城系白沙溝巖組，遭受區域低溫動力變質作用，形成了泥質、長英質變質巖。

2 巖相學特征

通過野外觀察及室內詳細的巖礦鑒定，白沙溝巖組泥質、長英質變質巖巖性主要為泥質板巖、硅質-泥質板巖、炭質板巖、變質砂巖。巖石多為變余泥質結構、變余砂狀結構、板狀構造、層狀構造。特征變質礦物主要為絹云母、石英、斜長石、綠泥石、石墨。在巖石類型中硅質泥質板巖具變余泥質結構，主要由石英、絹云母組成。石英呈它形粒狀，局部受應力作用拉成透鏡狀，具定向性，正交偏光下一級灰白干涉色，粒徑0.25mm左右。絹云母呈片狀，單偏光下無色，正交偏光下干涉色較為鮮艷，定向性明顯，粒徑0.01mm左右。絹云母還見呈多米諾骨牌樣式的顯微構造，為變質巖特有構造，但周圍幾乎沒有金屬礦物，因此成礦與早先的變質成巖作用關系不大。局部石英較為聚集呈條帶狀，條帶寬0.4mm左右。

礦區揉皺現象發育，在宏觀上可見“W”型的復式褶皺，微觀上表現為絹云母受變質作用顯示多米諾骨牌樣式的顯微構造[2]（圖1），泥質板巖多見兩期面理疊加，早期面理礦物定向近水平，第二期面理由第一期面理褶皺反映（圖2）。因此礦區可見多期應力疊加，推測紅柳河斷裂為成礦提供了運移通道，褶皺則為成礦提供了空間。

3 巖石化學特征及原巖恢復

3.1 泥質、長英質變質巖巖石化學特征

大紅山銅礦泥質板巖、變砂巖巖石化學分析結果見表1。從表中可知，巖石的SiO2含量變化不大，在57.75～66.91%之間；Al2O3含量變化范圍不大，在11.4～17.93%之間；Fe2O3總體含量低，在1.38-3.28%；FeO含量稍高，在3.31～6.03%；MnO 含量較低，在0.15～0.59%；TiO2含量均＜1%；MgO和CaO含量較低，前者在3.55～5.88%之間，后者在0.9～2.47%之間；Na2O 在0.61～1.75%之間，K2O在2.45～3.77%之間。通過計算尼格里參數值，10個樣品AL＞ALK+C，都屬于鋁過飽和型；氧化指數t一般在7.29～20.48之間；石英數qz一般在35.84～131.19，屬SiO2過飽和的巖石。

3.2 泥質、長英質變質巖原巖恢復

對巖石化學數據進行計算調整后，在（al+fm）-（c+alk）-Si 圖解上投圖[3]，10個樣品全部落在泥質沉積巖區（圖3）。因此從巖石化學分析結果及原巖恢復不難看出，礦區內泥質板巖、變砂巖化學成分較為穩定，巖性變化不大，原巖主要為泥質沉積巖。

表1 巖石化學分析結果表

圖1 絹云母呈多米諾骨牌樣式

圖2 泥質板巖可見兩期面理疊加

圖3 （al+fm）-（c+alk）-Si圖解（據西蒙南，1953）

4 結論

（1）通過野外及室內巖礦鑒定觀察，礦區長城系白沙溝巖組泥質、長英質變質巖巖性主要為泥質板巖、硅質-泥質板巖、炭質板巖、變質砂巖。

（2）分析其巖相學特征，特征變質礦物組合為絹云母+石英、絹云母+石英+綠泥石、絹云母+石英+石墨、石英+斜長石。

（3）微觀上絹云母多顯示多米諾骨牌樣式的顯微構造，泥質板巖多見兩期面理疊加，共同顯示出地質構造復雜，受應力作用明顯。在絹云母早期變質特有構造現象附近未見明顯金屬礦物，表明成礦與早先的變質成巖作用關系不大。結合宏觀的“W”型的復式褶皺及斷裂，推測紅柳河斷裂為成礦提供了運移通道，褶皺則為成礦提供了空間。

（4）通過分析巖石化學特征，10個樣品都屬于鋁過飽和型及SiO2過飽和巖石。

（5）巖石化學分析結果及原巖恢復結果表明，礦區內泥質板巖、變質砂巖化學成分較為穩定，巖性變化不大，原巖主要為泥質沉積巖。

（6）綜上，礦區內白沙溝巖組泥質、長英質變質巖原巖為泥質沉積巖，化學成分穩定，未向后期礦化提供物質成分，但為成礦提供了儲礦空間，泥質、長英質變質巖抗風化的特點也使礦體得到較好的保存。