新疆托克逊县旺云山铜矿地质特征及成因分析

张永智

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地质矿产研究院，新疆 乌鲁木齐 830000）

1 区域地质概括

工作区位于塔里木坂块北缘，南天山晚古生代褶皱带的东段是巴仑台～库米什多金属成矿带的一部分。其北以库米什大断裂为界，与天山中央隆起相隔，南临库米什断陷盆地，区域上以北西西向库米什断裂和库米什～伊热达坂背斜为主体，形成总体近东西的构造格架，早、中泥盆世，该区属于塔里木板块陆缘活动带的一部分，形成了一套以中浅海碎屑岩、碳酸盐岩及火山岩、火山碎屑岩为主的海相火山喷发-沉积建造，发育有相当规模的海底喷流沉积岩，为铜多金属矿的形成提供了丰富的物质来源，区内已发现彩花沟、旺云山铜多金属矿床(点)及多处铜铅锌矿点，是寻找喷流沉积型铜多金属矿床的有利地区。

2 矿区地质特征

旺云山铜矿位于库米什～亦格尔达坂复式背斜中段转折端，彩花沟铜矿东延。矿区主要地层为下泥盆统阿尔彼什麦布拉克组(D1a)、中泥盆统阿拉塔格组(D2a)。

D1a为矿区主要地层，也是旺云山背斜的主体地层，分为上中下三个亚组。下亚组(D1aa)：为一套（细）碎屑岩、碳酸盐岩建造，主要岩性层大理岩、黑云绢云石英片岩、黑云绿泥石英片岩；中亚组(D1ab)：为一套以浅变质细碎屑岩、火山碎屑岩、碳酸盐岩为主夹硅质岩、重晶石岩、磁铁石英岩等喷流沉积岩的海相火山喷发-沉积建造，为矿区铜铅锌矿化赋矿层位。

D2a分布于矿区北部，岩性以白色薄层状大理岩为主，夹薄层灰岩及少量绿泥绢云石英片岩透镜。

矿区断裂构造发育，按产状分北东向、近南北向、近东西向三组，以北东向最为发育，其中F8断裂对区内沉积建造、构造形态、成矿具一定的控制作用，以断裂为界：东部以轴向北西的旺云山背斜为格局，赋存旺云山铜矿，西部为近东西向的单斜构造，赋存彩花沟铜矿。主要断裂带中充填酸性～基性岩脉，岩脉被多期破碎、剪切呈透镜。表明断裂具多期活动特点，可能属区内基底断裂继承性活动的产物，对成矿物质的运移和后期改造富集均有重要意义。

3 矿床地质特征

根据含矿层产状等特征将矿区划分为5个矿段，初步圈定出8条主要铜(铅锌)矿体或矿化体，其中Ⅰ矿段3条、Ⅴ矿段5条，矿体以层状为主，地表厚度一般0.5m～6.40m，延长一般在200m～800m之间。现择主要矿体介绍如下：

Ⅰ—2铜矿体，含矿岩石为硅质岩及绢云绿泥石英片岩，矿体呈层状，沿走向柔皱发育，矿体长800m，厚度0.90m～6.29m，平 均2.76m，Cu：0.30%～8.52%，平 均0.98%。

Ⅴ—2铜矿体，含矿岩石硅质岩，矿体呈层状，控制延长600m，厚度0.47m～7.85m，平均3.18m，延深150m～200m。Cu：0.22%～0.62%， 平 均0.44%， 伴 生锌：Zn 0.35%～1.16%。控制矿体斜深100m～120m，厚度1.17m～4.64m，Cu：0.2%～0.62%。

Ⅴ—4铜矿体，含矿岩石硅质岩，夹重晶石岩、磁铁石英岩，矿体呈层状，沿走向柔皱发育，走向上具分枝现象。矿体地表规模大，厚度6.60m～7.65m，平均7.20m，Cu：0.34%～1.31%，平均0.70%，延深120m，厚度2.18m，Cu：0.59%。

矿石结构、构造：以粒状结构、共边结构为主，次为反应边结构、交代残余结构、变斑结构等；矿石构造：以浸染状构造、条带状构造为主。次为网脉、团块构造。

蚀变特征：含矿硅质岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、黄钾铁矾，次为黄铜矿化、孔雀石化、褐铁矿化等；围岩以绢云母化、铁碳酸岩化、褐铁矿化为主，具褪色蚀变特征，一般宽2m～5m，范围较小。蚀变强度与矿质富集程度关系密切，铜矿化集中发育于硅化、黄铁矿化等蚀变较强的地段。

成矿阶段划分：根据矿床控矿因素、矿体形态及矿石结构构造等，将矿床的成矿过程分为三个成矿期，火山喷流沉积期：火山喷流热水带来了大量Cu、Pb、Zn、Ag、Au等进入断陷洼地，大量铜（铅锌）硫化物与硅质一起沉淀，伴随部分Ag、Au、As的富集，形成层纹～浸染状矿化；变质改造成矿期：沉积成岩期后含矿建造经褶皱变质作用矿层/胚发生重结晶、成分分异作用为主的富集作用；表生期：矿石矿物经成矿期后氧化形成孔雀石、胆矾、黄钾铁矾及菱锌矿、铅矾、褐铁矿等，形成地表氧化带。

4 控制因素及矿床成因分析

4.1 控矿因素

区内矿产分布规律及铜矿化特征综合表明，铜矿化主要受岩性、层位控制，同时褶皱、断裂构造也对成矿元素的富集起一定的控制作用。具体表现在以下几个方面：

（1）岩性、层位对铜矿化的控制主要表现在区内已发现的铜矿化都赋存于特定的含矿建造中。即矿化赋存于下泥盆统阿尔彼什麦布拉克组中亚组第二岩性段，赋矿岩石为富含硫化物的硅质岩及其上下盘的绢云绿泥石英片岩。岩性、层位对铜矿化的控制反映了局限洼地相沉积环境对成矿的控制。

（2）褶皱对矿化的控制首先表现在褶皱构造严格控制了含矿层的空间分布及形态产状，含矿层作为旺云山背斜的两翼岩层，由西到东延伸稳定，同时由于次级褶皱发育，含矿层沿走向、倾向产状变化极大，常呈蛇状延伸（深），从而使矿体空间产状复杂化。褶皱的控矿作用还表现在后期褶皱为成矿物质的进一步运移、富集提供了空间，局部形成囊状富矿。

（3）断裂控矿主要表现在区内北东向断裂对矿化的控制。北东向断裂作为区内最具规模的断裂，表现为多期活动特征，旺云山矿区主要含矿层、矿体产出空间分别以F3、F4、F8、F12断裂为东西边界，含矿层、矿（化）体由中部到东西边界断裂，由多薄层～厚层，表明北东向断裂可能属局限洼地的边界断裂，对矿体空间分布具重要控制作用。

4.2 矿床成因分析

综上所述认为旺云山铜矿形成于南天山洋盆主扩张期。早泥盆世拉张断陷引发火山喷流沉积成矿作用。成矿物质来源于前泥盆系基底岩系。近东西向、北东向断裂形成的局限洼地环境，为成矿物质运移、富集定位提供了空间环境，形成硅岩层贫矿体或矿胚，沉积埋藏后的成岩阶段、变质改造成矿期使成矿物质进一步富集定位，形成工业矿体。

综合分析旺云山铜矿属（火山）喷流沉积型矿床。