新疆金屬礦產地質特征和成礦條件研究

柳獻軍

（1.新疆自然資源與生態環境研究中心，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆維吾爾自治區人民政府國家305項目辦公室，新疆 烏魯木齊 830000）

新疆是中國重要的能源礦產基地之一，阿爾泰山、蜀國、昆侖山脈等多地蘊藏的各種固體礦產資源都非常寶貴。由于礦產地區的地質地貌條件比較復雜，以至于地質勘探工作難度大,對該區域勘探程度低，許多儲量無法得到有效的勘探，在某種程度上制約著礦產的供需總量平衡[1]。結合新疆成礦帶的實例，分析討論了新疆金屬礦的地質特點及成礦條件，并結合新疆的實際情況，為新疆金屬礦床的研究與開發奠定了良好的基礎。

1 新疆天山區域地質特征

1.1 區域地質構造

新疆北部山脈地帶分布有大量的花崗巖成礦帶，礦床主要散布在以南該區斷層與天山北巴顏喀拉斷層帶等的眾多地質構造帶間。在滇北大斷裂帶以南和在其以東偏北地區，巖體厚度最高可達約有一萬多米，巖體層隙中還存在著大量豐富的含鐵、銅、鈷、鉍、金屬等其他許多貴重金屬礦物，這些之間相互的物理化學聯系也十分密切[2]。因此，地質古生物研究表明，在晚泥盆紀的晚期階段和整個晚三疊紀階段，都廣泛分布存在著規模巨大的火山碎屑巖，這也說明了該地質時代曾有過大量小規模的陸相火山活動爆發；在北斷層間和南中斷斜裂帶間，有以下兩種變質巖體，一種可能為晚前寒武紀變質巖系，另一類是多期侵入型雜巖，它們大范圍內分布；在我國中部大斷層間和我國南部大斷裂帶間，分布區內的火山巖地層結構也比較豐富復雜，由于地質時代上的巨大差異，這些火山巖地層之間的相互接觸的角度一般，也并沒有達到一致，而且有部分地層之間還會出現一大片完整的層狀接觸或局部大面積的裸露。

1.2 區域巖漿巖分布特征

根據地質調查,該中帶地區內部巖漿活動十分活躍，并且巖漿巖系的地質生長和發育的狀況十分優越，以中酸式巖漿巖系為主體的組成構造部分，石株、巖枝、石脈侵入體等為主要特征的表現，形成于華力西期，同時還廣泛分布著大量種類繁多的金屬礦產，其中卻又是以含鋅銅、金礦、鈷礦等為數量最多，各種主要的金屬礦產都是存在著十分緊密且復雜的聯系。應注意到，在早古生代和晚古生代，其構造形態表現為多島洋、斷裂凹陷，在加里東海晚期形成的伸展帶主要表現特征為陸域內俯沖、成礦流體開始激活、金屬成礦流體開始富集，最后逐漸形成一個完整穩定的環帶型體系；早期的中生代大陸構造中大陸旋回帶和大陸褶皺區帶之間，交替聯合和形成或是都包含有了其他某些比較特殊的構造地理因素，加里東造成火山帶中的復合，造成火山作用與巴顏喀拉斯湖-阿尼瑪卿洋盆地中的北緣構造俯沖作用和構造碰撞等之間的相互交替疊加，推動著金、銻礦床的成礦[3]。

1.3 變質作用分析

礦區地層在地殼構造運動和巖漿侵入的作用下，經歷了熱接觸和低溫動力變質的作用，從而形成了大量的角巖化巖體，同時，由于低韌性的剪切、變質和變形作用，能夠直接產生低級蝕變巖，而這種低級的變質作用又往往能夠直接推動地下金屬礦的搬運、活化富集與富集等，礦帶內的地下巖體由于在受低溫動力剪切變質、高溫動力接觸剪切變質二種作用方式的雙重作用影響情況下，又由于經過了長期而反復的地質活動，礦點附近的地下巖體過程中，往往會逐漸發生一種不用一定程度上的腐蝕和變形，同時它又會受到金礦化作用方式的影響。

1.4 礦帶區域地層分布特征

礦帶區系的構造地理與分布也存在著一定程度的地質特點差異與演化規律，通過對新疆天山地區新的地質構造分區圖與近年來新發現的礦床分布圖研究和分析結果(見圖1)可知，該構造區域共劃分出以下十個主要構造破碎區系，三個主要構造斷裂破碎帶：分別是新疆KNF-北斷層破碎帶、KBF-北中斷裂層破碎帶系和新疆、KSF-南中斷層破碎帶系三個大構造斷裂破碎帶[4]。地層類型的劃分也展顯了露出在不同的地質時期中的一些共同的特點：①為中國前早中寒武紀早期地層類型的主要基底；在新疆阿爾金山脈西部地區則以中古元古代的變質巖層居多，其主要種類主要是型麻片巖、大理巖、石英巖層以及鈣質混合砂巖。前晚寒武紀火山巖厚達上萬米，是另一種混合巖化的混合巖漿。②阿爾金山早古生界火山沉積構造，阿爾金斷隆區的奧陶紀主要由火山碎屑巖、碳酸鹽巖和硅質巖組成。

圖1 構造分區及新發現礦產地分布圖

1.5 金屬礦分布的區域地質物理特征

在這些金屬礦分布地區中，由于經常發生大規模的地下活動，因此，該地區的地質構造比較特殊，具有一定的地質特點。不同層次的金屬礦床的地質特征表現出明顯的差異。在經歷了地殼運動以后，地下結構常常會出現大的斷層，這些斷層都是以波浪形式擴展的。利用遙感技術對地下的地質構造進行探測，可以發現具有這些構造的地區，并在今后進一步的勘探中，將會大大提高金屬礦物的搜尋效率。在地質構造發生變化的時候，地底的物理特性會發生很大的變化，利用激光技術可以對地下的構造進行初步的估算，根據深度的不同，可以有效估算地下礦石的厚度。

2 探究新疆金屬礦產地質特征的重要性

2.1 新疆礦產資源豐富

新疆國土資源部表示，目前看來，中國已經探明現有的一百七十余種礦產資源中，其中新疆就已經擁有一百三十余種。近年來，國家對新疆地質和礦產資源的開發十分重視，使新疆地質勘查基本建成“大地質、大礦業”。新疆國土資源部去年一共收到的探礦權申請書達6000多份，比以往五年的探礦權申請總量加起來還要多。此外，新疆的勘探工作取得了多個重大的突破。此外，在有色金屬的礦產勘查和找礦方面也有了長足的進步。

2.2 新疆成礦條件優秀

新疆具有得天獨厚的地質條件和豐富的礦產資源，其中有兩個大型礦床都位于新疆地區。專家們一致認為，要將大量的資源涌入新疆，新疆的資源開發，不僅對我國的能源資源具有重要的戰略意義，而且與我國的戰略資源發展趨勢相吻合。

3 新疆金屬礦產成礦條件分析

3.1 礦化富集規律

根據以上的分析研究，筆者認為金礦床在地底構造形成影響比較大，而且蝕變強度較大的部位較為稠密。在研究區中，斷裂的次數比較頻繁，并且持續時間短，因此可以及時地形成各種類型的糜棱巖和斷裂，將某些已破碎的流體蝕變帶加以拓寬延伸和剪切增強，為礦床流體的流動方向創造出了另一條很好利用的通道[5]。該區所發生過的礦物質化體大部分都來自于該蝕變帶的自身，礦物化體主要是集中分布在強褐鐵化和強硅化等蝕變帶，在研究區范圍內，南部和西部發生的礦物質化蝕變帶，其平均長度約在1.5m～4.35m，沿向直徑約在254m，在這些蝕變帶巖石中都能夠明顯發現強褐鐵礦化蝕變閃長玢巖，和八一泉金礦也建立起了很有效的聯系，為地質勘探工作打下較好的基礎。

3.2 礦床形成原因

在華力西期，由于地槽的強烈運動，在地質作用下形成了一個剪切帶和斷層系統，并受到構造動力的驅動，同時，深源玄武巖的地質構造動力也起到了推動作用，造成了深源金玄武巖漿的裂縫性噴發，在不同的影響下，玄武巖在不同的作用效應下形成透鏡狀或分層狀。另外，由于局部變質和多個斷層構造的影響，會導致巖石會產生千糜巖化、破碎等現象，例如銅和金，在達到一定的氧化還原電位、酸堿度和溫度時，在紅十井斷——八一泉的裂隙部位，形成強烈的壓力，從而發生斷裂。經對多項因素進行的綜合分析，該區表層含金礦（銅）礦物中含有褐鐵礦礦英脈，經勘查發現，深層含金礦中含有黃鐵礦和褐鐵礦礦英脈，同時還表現出弱糜棱巖化和劈裂化的特點。經對石英脈表面的礦石進行了測試，發現其礦體中的褐鐵化礦物微量含量低于0.1矽t，其中以蝕變閃長巖和蝕變閃長巖為主。據此，本文將其劃分為蝕變——破碎一熱液型金礦床。

4 新疆金屬礦產地質特征分析

4.1 新疆金屬礦產地層分析

新疆天山金-銅鎳礦床位于塔里木盆地，專家們在新疆天山地區進行了一次金-銅鎳勘探，結果表明，新疆地區的金銅鎳礦床為晚石炭世石板山組、石炭世晚石炭世勝利泉組和晚石炭世甘泉組，此外，在新疆北部和南部的平原上，可以看到第四系的松散堆積。專業人員根據新疆天山地區的地質勘探，專家們認為，該新疆地區內層的總體方向為北東—南西，即新疆天山地區的銅、銅、鎳的分布方向與新疆地區的構造線一致。

4.2 新疆金屬礦產的構造以及巖漿巖分析

工程技術人員在開展有關研究工作的時候，通常都會選取在八一泉一紅十井的斷裂剪切帶的地段。八一泉一紅井的剪切帶長度約為七負九千米，而八一泉-紅十井韌性剪切帶出現自北向南變質，變形程度遞增趨勢。八一泉一紅十井韌性剪切斷裂帶區域內全部的中石英脈地層均為切割斷層，中石英地層脈斷層密集且緊密。而新疆地區內巖漿活動也相對頻繁，巖漿巖發育較好，新疆地區內以中酸式巖漿巖居多，石英巖層脈斷裂密集而緊密。新疆地區內部巖漿活動較為頻繁，巖漿巖發育較好，新疆地區以中酸性巖漿巖為主,而華力西時代則為中酸性巖漿巖。

5 化探異常的驗證

化探異常的驗證是地球化學找礦異常成因中的一個主要的部分，不是說所有類型的勘查地球化學礦異常成因都是可以發現礦床，可能只是發現礦物質化，有個別的礦甚至可能連礦物質化也還找不到，異常成因可能也是完全由地質體變化造成的。此次工作，首先對礦點地表出露的地質體特征開展了較為細致的自然物性測量工作，之后依據全國地質概況和勘查地球化學異常特點，選用了加拿大GDD公司設計制造的精密大功率激電儀(GDD)，選擇研究區成礦前景較好的三個異常帶(I、Ⅱ、Ⅲ區)，開展了高功率激電縱向中梯測量工作。

5.1 巖石物性特征

化探異常區內巖（礦）石電性有以下特征：凝灰巖極化率變化范圍為0.4%～2.3%，常見值為1.6%，視電阻率變化范圍為580.5～1720.1n.m,均值為814.6Ω·m。輝綠巖極化率變化范圍為1.4%～3.3%，常見值為2.4%。玄武巖的極化率變化范圍為0.6%～2.4%，常見值為1.9%，視電阻率變化范圍為481.6～1171.3Ω·m,常見值為710.4Ω·m。砂巖的極化率變化范圍為0.8%～2.2%，常見值為1.5%，視電阻率均值為810.702.m。安山巖極化率變化范圍為0.8%～1.7%，常見值為1.1%。閃長巖極化率變化范圍為0.5%～1.6%，常見值為1.0%，視電阻率均值為1245.2Ω·m。

5.2 激電異常特征及評價

據該研究區巖礦石的電性特征，在激電異常區中，低電阻率和高極化率異常是找礦的有利標志。在異常I區內，激電異常呈條帶狀，與地層走向相同。該區域有一條主斷層及數條次級斷裂，區內巖性主要為閃長巖、輝綠巖、凝灰巖，含少量的沉積砂巖。激電剖面異常中心最明顯，極化率變化范圍為0.4%～2.3%，常見值為1.6%，視電阻率變化范圍為580.5～1720.1Ω·m，均值為814.6Ω·m。輝綠巖極化率變化范圍為1.4%～3.3%，常見值為2.6%。玄武巖的極化率變化范圍為0.6%～2.4%，常見值為1.9&，視電阻率變化范圍為481.6～1171.3Ω·m，常見值為710.4Ω·m。砂巖的極化率變化范圍為0.8%～1.7%，常見值為1.0%，視電阻率均值為1245.2Ω·m。通過上述物性特征的分析，認為在該區找到銅礦（化）體，主要以中高極化率和低電阻率異常特征為主，在排除灰質的前提下，異常系硫化物引起的可能性要大。

6 構造活動相對穩定區和其中的礦產資源

構造活動相對穩定區，系指拉張、擠壓及巖漿活動都基本不發育的地區，其成礦作J襯以外生為主。在新疆北部，已發現曾屬于此類地質構造背景的有塔里木古板塊北緣，伊寧裂谷南緣和準噶爾地塊北緣、南緣及部分西緣，以及前志留紀的阿爾泰區和已消失的古洋盆的洋底。

7 結語

通過對金屬礦床的地質、成礦條件的調查、分析，根據情況，總結出了相應的找礦標志，完成為一條重要的銅、鈷多金屬成礦帶的勘探開發工作提供了有益的借鑒。推動新疆礦產資源開發工作的順利進行。