新疆哈密市宝域铜矿地质特征及矿床成因

满毅 路魏魏 田吉山 张孙扬

（新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

新疆哈密市宝域铜矿位于哈密市115°方向110 km处，处于三岔口-白山斑岩型铜钼矿带中，带内已发现三岔口铜矿、三岔口东铜矿、三岔口西铜矿、玉海铜矿等与中酸性岩有关的斑岩型、热液型铜(钼)矿。2013～2014年，新疆地矿局第六地质大队、物化探大队在三岔口一带开展了1∶5万综合物探普查工作，发现宝域铜矿，并进行了初步验证工作。2015～2017年，新疆地矿局第六地质大队对宝域铜矿开展了调查评价工作，在深部石英闪长(玢)岩中发现铜矿体，初步计算了资源量。本文在综合分析矿区内地质特征、地球物理特征的基础上，总结了本矿床的成因，并提出找矿方向。

1 区域成矿地质背景

矿区区域上位于东天山山脉的南部，大地构造位置位于哈萨克斯坦-准噶尔板块(Ⅱ)、准噶尔微板块(Ⅱ1)、大南湖晚古生代岛弧带(Ⅱ110)(董连慧，2010)(图1)。沿康古尔深大断裂北缘现已发现三岔口铜矿、三岔口东铜矿、三岔口西铜矿、玉海铜矿等与中酸性岩有关的斑岩型、热液型铜(钼)矿，宝域铜矿即位于该矿带内。

图1 宝域铜矿一带大地构造位置图

1.1 地层

区域上出露地层主要为石炭系上统梧桐窝子岩组层状海相细碧-角斑岩系；侏罗系中-下统水西沟群砂岩、砂砾岩、砾岩；新近系上新统桃树园组粉砂质红土，局部地段为粉砂质泥岩、含砾细砂岩；第四系全新统冲洪积砂砾石在北部、西北部干谷和洼地中出露较多。

1.2 构造

区域构造线总的方向、岩体轴向、地层走向、断裂带均为北东东向，地层为向南倾的单斜，已发生倒转。区内断裂可大致分为NEE向和NWW两组。其中康古尔塔格深大断裂从矿区南侧通过，控制着岩体的展布。其与派生的次级断裂对区域内岩浆侵位起到严格的控制作用，也为含矿热液的运移和富集提供了通道和场所。

1.3 岩浆岩

三岔口岩浆岩带可划分为四个侵入期次：

⑴华力西中期第一侵入次主要由橄榄岩、橄辉岩、角闪闪长岩、角闪辉长岩及闪长岩组成；

⑵华力西中期第二侵入次以石英闪长岩、英云闪长岩为主，边部有少量石英闪长玢岩；

⑶华力西中期第三侵入次主要出露花岗岩；

⑷华力西晚期侵入岩主要为钾长花岗岩。其中华力西中期第二侵入次的石英闪长(玢)岩为主要含矿岩体。

图2 宝域铜矿一带区域地质图

1.4 区域地球物理、地球化学特征

区域内斑岩型铜矿床(玉海、三岔口西、宝域、三岔口)均围绕低重力异常梯度带分布，相对高极化梯度带上，中弱磁，中低阻(该区受第四系覆盖影响，覆盖区整体为低电阻率，基岩区为相对中高阻)。

区域化探异常从总体来看，受F1断裂控制，异常基本上分布在华力西中期第二侵入次的石英闪长岩及石英闪长玢岩中，异常分布呈条带状，异常相距近，子异常多。异常元素以Cu为主，伴生有Mo、Co、Ni、Mn、Au、等元素。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内出露地层主要为上石炭统梧桐窝子岩组(C2w.)、新近系上新统桃树园组(E3N1t)和第四系全新统(Qh)(表 1)。

表1 宝域铜矿区地层表

2.2 构造

区内构造极为复杂，断裂特别发育。褶皱形态因受断裂破坏而不甚清晰，在局部见有个别小规模的背斜构造，其转折端因断裂破坏而不完整。区域构造线总的方向、岩体轴向、地层走向、断裂带均为北东东向，地层为向南倾斜的单斜，已发生倒转。康古尔塔格左行压剪性深大断裂控制着三岔口复式岩体的多次侵位，是含矿岩体的控岩构造和侵位空间。小型构造(劈理、节理及微裂隙)是矿床的容矿构造，沿劈理主要形成细脉浸染状及浸染状矿化；沿节理及微裂隙则形成脉状充填矿化，后者常叠加于前者之上，使矿化加富。

2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩出露较为广泛，主要划分为三个侵入期次：

⑴华力西中期第二侵入次：主要为三岔口复式岩体的边缘相带。主要岩石为石英闪长玢岩以及石英闪长岩，其均为矿床的含矿主岩。

⑵华力西中期第三侵入次：分布在矿区西南角，出露范围较小。主要岩石为含石榴石二云母花岗岩。

⑶华力西晚期侵入岩：该期侵入岩为钾长花岗岩(ξγ34)，岩体呈岩枝状沿康古尔深大断裂侵入。

图2 宝域铜矿矿区地质图

2.4 矿区地球物理特征

矿区激电异常对应在蚀变破碎带附近，呈现低磁、中低电阻率、中低极化率特征，破碎带两侧的石英闪长(玢)岩则反映为高电阻率、低极化率、低磁的电场特征，属较平稳的低极化地质体，这些激电异常基本上与高磁中的相对低磁相吻合，而且异常具有一定的宽度范围，故引起激电异常的极化场源是由矿化蚀变破碎带中铜等硫化物的相对富集所引起。

3 矿区蚀变特征

矿区内各种蚀变岩石之间常为渐变过渡，以中-低温蚀变为主，高温蚀变分布局限，划分的蚀变带有：黑云母化带、绢云母化带、石英黑云母带、二云母化带、绿帘石绿泥石绢云母化带、石英绿帘石绿泥石绢云母化、弱绿帘石绿泥石绢云母化带。

4 矿体特征

宝域铜矿矿体主要产于次级构造破碎带内或附近，受断裂控制明显，同时，受蚀变控制也较明显，目前所发现的矿体大多位于黑云母化带及绢英岩化带附近或其中，并叠加有绿泥石化、绿帘石化、榍石化和绢云母化。宝域铜矿共圈出矿体13个，其中1号、8号和10号矿体为主矿体。矿体形态多呈“透镜体”及脉状。长156～935m，厚0.72～8.58m。倾向190°左右，倾角45°～65°。铜品位0.21%～1.20%，矿床平均品位0.36%。矿体延伸80～404m，埋深64～343m。

1号矿体：呈脉状，长935m，厚度1.51～8.85m，平均厚度4.50m，矿体倾向南，倾角51°。矿体埋深0～211m，沿倾向延伸91～318m。矿体平均品位Cu 0.29%。

8号矿体：呈脉状，长565m，厚度1.29～4.86m，平均厚度3.53m，矿体倾向南，倾角45°。矿体埋深5～256m，沿倾向延伸108～371m，矿体平均品位Cu 0.28%。

10号矿体：是矿区最大的矿体，呈中间厚两侧薄的似板状，长565m，厚度1.63～5.77m，平均厚度3.69 m，矿体倾向南，倾角51°。矿体埋深9.5～265.5m，沿倾向延伸164～315.6m。平均品位Cu0.58%。

5 矿石特征

5.1 结构构造

矿石结构主要有:它形粒状结构、自形-半自形粒状结构、交代残余结构、似反应边结构、叶片状结构、揉皱结构、压碎结构。

矿石构造主要有：脉状构造、浸染状构造、细脉浸染状构造。

5.2 矿石矿物成分

金属矿物主要有：黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、孔雀石、碲银矿；非金属矿物主要有：斜长石、石英、绢云母、钠长石、绿帘石、绿泥石、钾长石。

矿石中能为工业利用的矿物仅有黄铜矿和辉钼矿两种，能够被综合利用的矿物有碲银矿。金属矿物含量一般为1%～2%，局部稍高。脉石矿物占98%左右。

6 矿床成因

宝域铜矿成矿物质主要来自地壳深部，与岩体同属一个岩浆源。依据矿石结构构造、矿物生成顺序及矿区构造破碎带的特征来看，成矿期主要是与岩浆期后热液成矿有关，构造破碎的岩石为矿液上升创造了条件和容矿场所，并引起了热液蚀变和矿化，造成铜富集。成矿的方式以热液充填交代和热液充填两种为主。矿物组合的形式，是由矿物生成的温度决定的，矿物形成的温度是与成矿的热液密切相关的，由此可以看出该矿床形成是经历了由高温-中、低温热液发展过程，其矿床形成是以石英硫化物和金属硫化物二个阶段为主的。

7 矿床远景

宝域铜矿区化探异常明显地受康古尔深大断裂的次级断裂控制，在空间上与华力西中期第二侵入次石英闪长玢岩中-细粒石英闪长岩的分布范围大体吻合，异常呈条带状，各异常相聚较近，子异常多，原生晕异常以铜元素为主，伴有钼、钴、锰、铝、锌、银、金等元素组成的边缘带。沿断裂破碎带分布的平缓磁异常带，激电异常区伴有局部重力低的地段，化探测量铜的含量较高。矿区内各种小构造错综交织，岩石普遍发生碎裂岩化、糜棱岩化和重结晶，为矿液的运移和赋存提供了有利空间，在细脉浸染状及浸染状矿化的基础上，叠加了以充填为主的脉状矿化使铜矿加富。综上所述，宝域铜矿具有较好的开采前景。