西准噶尔铜金多金属矿床成因模式探讨

刘波（西部黄金克拉玛依哈图金矿有限责任公司　克拉玛依　834000）



西准噶尔铜金多金属矿床成因模式探讨

刘波
（西部黄金克拉玛依哈图金矿有限责任公司克拉玛依834000）

摘要前人在西准噶尔相继发现了大量的铜金矿床，使之成为新疆重要的铜金多金属产区。通过收集该区域各个矿床资料，对各铜金多金属矿床的成矿来源、控矿构造及演化、成矿过程、成矿时代研究分析；对比相同矿床成矿模式，结合区域构造属性，总结前人经验，从而探讨西准地区金铜多金属矿床的成矿机制及成矿模式。

关键词西准噶尔铜金多金属矿床成因模式

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.007

1　成矿物质来源

西准噶尔地区主要的成矿带上分布着大量的铜金矿床（矿化点），尽管该地区矿床在矿床特征、规模等复杂多样，但根据矿床成矿来源和成矿过程，可将该地区矿床大致分为两类∶

⑴与火山晚期热液活动（主要为中-基性岩浆）有关的矿床，主要代表为哈图-安齐断裂带上蚀变岩型矿床；

⑵与中酸性小岩体或者岩脉有关的矿床，主要代表为包古图成矿带矿床及别鲁阿嘎西岩体、鸽子洞岩体和宝贝岩体外接触带上的矿床。

与火山晚期热液活动（主要为中-基性岩浆）有关的矿床和矿化：主要分布在下石炭统太勒古拉组、包古图组和希贝库拉斯组中基性火山岩和火山碎屑岩中，矿床的形成与中基性的火山活动关系密切。由于火山活动，将金等矿源物质从上地幔带到地壳浅部，随着中基性岩浆的喷溢，使金等金属物质及其挥发份发生积集。在火山活动晚期，这些含矿热液流体沿着火山活动形成的通道及构造裂隙向上运移，同时将围岩中分散的金等金属溶解、活化、萃取，使其随热液一起以各种胶体和络合物状态迁移，当热液运移到导矿构造与次一级的断裂裂隙交汇处或者次一级断裂膨胀部位时，含矿热液发生沉淀富集。在矿床形成过程中，火山作用不仅为成矿带来了成矿物质，并同时为成矿提供了导矿和容矿的场所。

前人对哈图地区及周边的岩石中金的丰度进行了统计，结果见表1。

表1　哈图地区及周边岩石中金的丰度（数据来源：新疆305办）

从表1中可以看出，哈图地区基性火山岩、闪长玢岩、闪长岩、花岗闪长岩及花岗斑岩岩石中金元素的丰度远大于地壳中同种岩石中金的克拉克值，因此上述岩石为哈图地区金的成矿提供了物质来源。

与中酸性小岩体或者岩脉有关的矿床和矿化∶包古图地区分布着大量小面积的石炭世侵入的中酸性小岩体，在这些小岩体与围岩的内外接触带上及其附近的蚀变破碎带中发育有大量的铜金矿化，这些小岩体的侵位时代（305～320 Ma）晚于西准地区中泥盆-石炭世火山岩的成岩时代。较早时期的中基性岩浆的喷溢，促进了原始岩浆的分异，形成了中酸性岩浆。由于西准弧后拉张盆地的快速闭合，导致这些残余的中酸性岩浆侵入浅地表，形成了中酸性（斑）岩体。由于小岩体是早期岩浆分异的产物，岩浆中富含挥发份和含矿流体，并在侵入地层过程中与围岩发生热液交代，活化、萃取了围岩中的有用组分，在有利的构造位置富集成矿。因此，西准地区的中酸性小岩体控制了与岩浆成因有关的铜金矿床，达尔布特以北的别鲁阿嘎西、玉依、鸽子洞和宝贝岩体和岩体围岩接触带上发育了大量金矿床和矿点，包古图地区的中酸性（斑）岩体则控制了该地区（斑岩）铜金矿床的分布。

2　控矿构造

区域内总体构造方向为北东向，由上古生界地层构成的达尔布特复向斜、达尔布特断裂、安齐断裂和哈图断裂均呈北东向展布，构成区域基本骨架。而次一级的褶皱和断裂、侵入岩活动、后期构造叠加和对老构造的破坏，造成区域内断裂构造极为复杂、极为发育。

研究表明，达尔布特、安齐、哈图断裂均向南东逆冲，产状上陡下缓，是扎依尔推覆体内部一系列呈叠瓦状的次级滑脱面。齐依求I号金矿区所处的扎依尔构造块体，受扎依尔推覆体的次级滑脱面一达尔布特断裂和哈图断裂所挟持。扎依尔构造块体主要由扎依尔-达尔布特复向斜组成。

达尔布特复向斜走向以北东向为主，略呈“S”型，长达70 km。轴部地层为C2-3tb，翼部为C2-3ta和C2-3b、C1x等，西翼发育有次一级褶皱，由于后期断裂破坏，致使两翼褶皱显得支离破碎。

达尔布特断裂、安齐断裂、哈图断裂为区域主干断裂。三断裂大致呈平行延伸，走向50°～70°左右，倾向北西，倾角65°～80°不等。达尔布特断裂长达百余千米，其它两断裂长度亦在50 km以上。断裂带地貌标志较明显，均具数十条近百米的构造破碎带，其中达尔布特断裂最宽处达4 km。断裂带内片理化、碎裂岩极为发育，局部具糜棱岩、断层泥等，均属左行压扭性断裂。断裂两侧的次一级断裂纵横交错，按其断裂方向和性质，主要为华力西中期的近东西向-东西向的压性断裂，北东-北东东向与北西-北西西向的共轭“X”型断裂。这些断裂均属于南北向主压应力作用结果，这些骨干断裂属于金矿的主要控矿构造；安齐断裂带由数条断裂组成，宽数十至百余米，断裂带中片理化，糜棱岩、断层泥发育。西部向西、北西西弯曲，东部有分叉、斜列现象，齐依求I号、齐依求Ⅱ号、齐依求V号、鸽子沟等金矿均受此断裂带及其旁侧的低序次断裂控制。

3　成矿过程

⑴达尔布特以北的哈图成矿带主要经历了三期成矿：①晚泥盆-早石炭世的基性-超基性岩浆热液携带Au元素运移到地表，并在有利构造部位形成了早期的金矿化，从整个矿区矿床特征和流体包裹体特征来判断，该期成矿作用规模大，但矿化不集中，主要形成低品位的矿体或矿化体，矿石类型主要为蚀变型，为早期成矿期；②石炭世中酸性岩浆特别是钾质花岗岩携带大量矿源侵入浅地表，并萃取活化地层中的金，对早期已形成的矿化体进行叠加成矿，形成富矿体，矿石类型主要为石英脉型。该期成矿作用集中，形成了有工业价值的矿床，为主成矿期；③早二叠世中酸性岩浆携带矿源侵入地表，对原先的矿床再次叠加成矿，本次成矿作用为后碰撞成矿作用，岩浆活动规模不大，成矿作用有限，为晚期叠加成矿。

⑵包古图成矿带与该地区晚石炭世侵入的中酸性小岩体和岩脉密切相关，矿床的形成主要经过两个时期：①晚石炭世中酸性岩浆携带铜金矿源侵入地层，并活化萃取地层中的铜金元素，在成矿有利部位富集成矿，由于该期中酸性岩浆热液中成矿元素Cu占主导地位，因此该期成矿作用主要形成斑岩铜矿；②随后大量的中酸性岩脉携带金元素侵入地层，在远离之前侵位的小岩体的断裂中形成热液型金矿，而在岩体边部，可能形成铜金矿床。

4　构造演化与成矿关系

西准地区铜金矿床主要成矿时代介于中泥盆世到晚石炭世，部分可持续到早二叠世。

早古生代开始，准噶尔洋向北俯冲，形成了包古图岛弧和哈图弧后盆地，中泥盆-早石炭世时期，达尔布特以北地区中-基性火山活动频繁，岩浆携带矿源，在哈图弧后盆地形成火山热液成因的以蚀变岩型为主的金矿床。

早石炭晚期开始，西准地区进入后碰撞阶段，发生大规模的中酸性岩浆活动，中酸性岩浆携带了大量的成矿物源，西准进入重要的成矿期，在达尔布特断裂南北两侧形成大量的以石英脉型金矿床和岩浆热液型铜矿床。

晚石炭末期-早二叠世，西准进入碰撞后阶段，残余的中酸性岩浆活动提供了末期的成矿，本次成矿作用较弱，主要表现为对已形成的铜金矿床的叠加成矿。

5　成矿时代

大量研究成果表明，哈图断裂以北地区的金矿床赋矿岩石为中泥盆纪火山碎屑岩，而哈图断裂以南的矿床赋矿地层太勒古拉组、包古图组和希贝库拉斯组成岩时代均属于早石炭世。因此，哈图成矿带上矿床赋矿地层的成岩时限为中泥盆-早石炭世。经前人研究测定哈图地区矿床成矿作用开始于中泥盆世，并贯穿了整个石炭世，部分矿床成矿过程一直持续到早二叠世，其成矿作用具有多期次，成矿作用时间长的特点。成矿先后顺序为：超基性岩浆矿床→基性火山热液矿床→中酸性岩浆热液矿床。包古图成矿带成矿作用相对单一，持续时间较短，矿床的成矿时限为晚石炭世。

所以研究区以达尔布特断裂为界，哈图成矿带经历了多期次、多成因的较长时期的成矿作用，而包古图成矿带铜金矿床成矿时代则成矿持续时间较短，主要集中在晚石炭世。

6　结论

综上所述，结合前人研究，西准地区主要存在两种成矿机制：以哈图金矿床蚀变型矿体为代表的火山晚期中温热液型金矿床的成因模式和以包古图矿区铜金矿床为代表的中酸性小岩体热液型矿床成因模式。

火山晚期中温热液型金矿床的成因模式：哈图地区在泥盆世到石炭世时期，准噶尔洋向北俯冲，形成了哈图残留盆地，基性-超基性火山作用从130～200 km深度的上地幔携带含矿物质及挥发分沿热液通道上升，含矿热液中富含CO2成矿流体，在火山喷发作用晚期逐渐积聚，受底下热源的影响，其温度和压力不断升高，沿前期所形成的通道上升。成矿流体在上升过程中伴随CO2等挥发性组分逐渐挥发，流体盐度和pH值上升，导致含矿热水溶液萃取活化围岩中的金等含矿物质。当成矿流体中温度和压力骤然下降，金的活性也降低，在地下浅部及近地表附近有利部位沉淀，形成蚀变型金矿床。

图1　a：哈图地区石炭-早二叠世金矿床成矿模式图；b：包古图地区铜金矿床成矿模式图

中酸性小岩体热液型成因模式：石炭世-早二叠世期间，大量的中酸性富含铜金矿源的岩浆热液侵入泥盆-石炭系地层中，含矿热液中富含CH4，流体当矿液运移到离地表一定深度后，成矿流体温度和压力下降，岩层中的大气降水稀释活化了成矿流体，在有利的构造部位侵位，并在浅地表就位，形成中酸性小岩体和岩脉。其岩石类型主要为石英闪长岩、花岗闪长岩、石英闪长玢岩和花岗闪长玢岩等。在岩体中形成了斑岩型铜矿床，在岩体周围的断裂构造中形成了同期的石英脉型和热液脉状铜金矿体。该类矿床主要集中在达尔布特蛇绿混杂岩带以南的包古图地区以及达尔布特蛇绿混杂岩带以北的宝贝和别鲁阿嘎西到鸽子洞一带。

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收稿：2015-07-24