新疆某斑岩铜矿的地质特征与成矿原因分析

张志猷

摘 要：铜华岭铜金矿系斑岩型铜矿，地处新疆琼河坝地区，是新疆环准噶尔斑岩成矿带中一个重要的地段，自上世纪九十年代起本地区的斑岩铜矿找矿工作取得了很大的进展，但是相较于其他与东准格尔处于同一成矿域的中亚国家相比，中国斑岩铜矿的数量和规模明显不足，因此有必要对本地区的斑岩铜矿地质和化学特征做深入研究，分析成矿原因，挖掘成矿规律，有效促进隐伏矿床的找矿勘查工作。

关键词：斑岩铜矿;成矿;特征

铜矿是我国重要的矿产资源之一，其产量多少直接影响着我国的经济发展，随着我国对铜矿资源需求的加大，依赖进口不能作为长久支撑，因此在我国境内寻找、开发铜矿资源十分重要。斑岩型铜矿矿床规模大、埋藏浅，品位较低但矿化分布均匀，矿石成分简单、易选及可供综合利用的矿种多，因此斑岩型铜矿是我国研究开发的一个热点。以下就铜华岭铜金矿的成矿地质特征与成矿原因做简要分析。

1 铜华岭铜金矿地质特征

铜华岭铜金矿区位于世界三大斑岩成矿带之一的古亚洲巴尔喀什斑岩成矿带的中部，该成矿带在中国境内近十年发现了土屋、延东、包谷图等大型斑岩铜矿。铜华岭铜金矿成矿岩体为华力西期花岗闪长岩、斜长花岗岩等钙碱性侵入岩。此外，还有接触交代型的绿石沟铜矿、与韧性剪切带破碎-蚀变岩有关的淖毛湖北山金矿、产于次生石英岩中的大红山金矿等。该成矿带极具铜、钼、金、铁矿找矿潜力。

1.1 地层特征

铜华岭铜金矿大地构造位置位于哈萨克斯坦板块（Ⅱ）-准格尔微板块（Ⅱ1）、谢米斯台-库兰卡兹中古生代复合岛弧带（Ⅱ4 1），区域出露的地层有泥盆系托让格库都克组（D1t）、乌鲁苏巴斯套组（D2w）;石炭系（C）下石炭统黑山头组（C1h）、雅满苏组（C1y）;中石炭统南明水组（C2n）;二叠系（P）下二叠统三塘湖组（P1s）;下侏罗系统三工河组（J1s）、上侏罗统石树组（J2t）;白垩系吐谷鲁群（K1t）;第三系、第四系;区域内岩性厚度变化较大，主要有凝灰粉砂岩，凝灰砂岩、凝灰角砾岩、长石质硬砂岩等。

1.2 侵入岩特征

区内岩浆活动强烈，侵入岩发育，分布广泛，均为华力西中期产物，从基性到酸性均有出露，多呈岩基、岩株状产出，主要类型有闪长岩、花岗岩、钾长花岗岩、二长花岗岩、石英闪长岩，侵入最新地层为中石炭统，其中中酸性岩体与铜金矿化关系密切。

1.3 构造特征

区内断裂和褶皱极其发育，由于长期受北东-南西向挤压，形成大量的北西-南东向逆断裂，及北东向和北西向两组平推断裂，均对不同地层及侵入体的展布形成较大影响。主要构造形迹为北西-南东向。

褶皱构造：区内褶皱自北向南主要有琼河坝向斜、淖毛湖北复式背斜与和尔谢凹陷，工区处于淖毛湖北复式背斜之中。

断裂构造：区域内断裂构造比较发育，多组方向皆有，以北东和北西向为主，自东向西共有四条，分别编号为f1、f2、f3、f4，近乎等距平行排列，纵贯全区长约6千米;但对工作区影响较大的是一组北西向展布的断裂构造，分别编号为F1、F2、F3、F4、F5，属区域较大断裂，横贯全区，另外在测区北部第四系覆盖区物探发现一条北西向规模较大的隐伏断裂断裂F6;断裂构造中F1、F2断裂规模较大，工作区夹在两组断裂汇合处。F1、F2断裂性质为逆断层，长约几十千米，被近东西向断裂所错断，沿走向有一定位移。

1.4 蚀变特征

勘查区内与矿化有关的蚀变有两种，一种是发育在断裂破碎带两侧的蚀变，主要为褐铁矿化、孔雀石化、硅化。目前发现与此类型蚀变有关的矿化主要有金和铜，该类型矿化为受断裂控制的热液型。如矿区发现的Au1、Cu1、Cu2等矿化体。

另一种主要发育在矿区北东部的中酸性石英闪长（斑）岩岩体中，呈面状蚀变较强烈，蚀变类型有钾长石化、钠长石化、黑云母化、硅化、绢云母化、泥化、绿泥石化、帘石化、褐铁矿化（黄铁矿化）、孔雀石化、碳酸盐化、黏土化和沸石化等组成。蚀变作用具有多阶段性，早期为绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化，中期以黑云母化、硅化、绢云母化、黄铁矿化、为主，晚期主要为碳酸盐化、黏土化和沸石化等。石英闪长（斑）岩岩体中（CuⅢ、CuⅣ矿化范围），蚀变具分带性，自岩体深部向边部围岩（主要为黑云母斜长花岗岩）可初步分为三个蚀变带。闪长（斑岩）岩体由內（深）到外（浅）有钾长石化带;黑云母-绢云母-硅化带;青磐岩化带。各蚀变带之间没有一定的截然界线，而是呈渐变的过渡关系。

石英闪长（斑）岩岩体中与矿化密切的蚀变类型主要有黑云母化、绢云母化、泥化、硅化、黄铁矿化此类蚀变越强黄铜矿、黄铁矿含量越多。在岩体中心（深部）钾长石发育的部位矿化非常微弱。绿泥石、绿帘石化（青磐岩化）一般发生在绢云母化、硅化、黑云母化的外侧，矿化微弱。沸石-碳酸盐化属晚期蚀变类型，与矿化关系不强。

2 铜华岭铜金矿矿石特征

铜华岭矿区主要发现二处金矿化及六处铜矿化点。矿化分别定名为金Ⅰ、金Ⅳ、铜Ⅰ、铜Ⅱ、铜Ⅲ、铜Ⅳ矿点及THY-7、THY-9矿化点，其中主要成矿区为铜Ⅲ号、铜Ⅳ号矿点，即与石英闪长岩、石英闪长斑岩有关的铜矿，矿化范围广，矿化强度较高。

矿石的化学成份：矿石中主要有用组份为Cu，伴生有Mo、Ag等有用组份。主要矿体铜Ⅲ铜矿体地表平均品位Cu1.44%，铜Ⅳ矿（化）体品位Cu0.17%。矿石中伴生有用组份、钼（Mo）、银（Ag）已达到综合回收利用最低工业指标要求。而其余元素未达到综合回收利用最低工业指标要求。

矿石的矿物成份：主要原生金属矿物有黄铁矿、黄铜矿，次要的有、辉钼矿、磁铁矿;次生金属矿物主要有褐铁矿、孔雀石，次要的钛铁矿、黄钾铁矾、镜铁矿;脉石矿物主要为斜长石、石英、黑云母，次要矿物为绢云母、绿泥石、方解石、磷灰石、沸石等。

矿体围岩与夹石：矿区内矿体与围岩之间为渐变关系，矿体顶底板围岩与赋矿岩石岩性一致，夹石岩性与矿层岩性相同，均为石英闪长岩、石英闪长斑岩、斜长花岗岩。夹石与矿层的界限不明显，为渐变过渡关系。

3 铜华岭铜金矿成矿原因

本区铜矿的形成主要是在岩体内部和内接触带处的钾化带和绢英岩化带中流体多次沸腾所致。

成矿过程：1）中性岩浆侵位到浅部，岩浆沸腾形成最初的成矿流体并与岩体和围岩发生反应，在岩体内部形成钾硅酸盐蚀变（黑云母化），伴随黑云母的分解，在围岩中发生强烈的黑云母化和硅化，产生黑云母角岩。同时流体中的硫与金属结合，形成早期的浸染状黄铁矿、黄铜矿，形成矿化体和贫矿体;2）成矿流体在大气降水的参与下发生沸腾，在导致围岩形成大量裂隙的同时释放出大量的硫与金属离子，硫与金属离子结合形成硫化物如黄铜矿、黄铁矿和辉钼矿等，沉淀后形成各种含黄铜矿、黄铁矿的石英脉和含辉钼矿石英脉，构成本区铜（钼）矿体的主体。与此同时，岩体内部、接触带中仍然在继续发生钾交代作用和广泛的水解作用，硅化强烈，形成绢云母-硅化带。岩体内部的钠、钙、镁离子被淋滤出来，带到离开接触带的围岩中，交代围岩，形成青磐岩化。

蚀变分带与矿化关系：通过地表槽探揭露和深部稀疏钻探结果，铜Ⅲ、铜Ⅳ矿（化）体赋存的石英闪长岩发育了一套复杂热液蚀变。总体上为一钾硅酸盐蚀变，并具分带。铜矿化与硅化、黑云母化、绢云母化关系密切，蚀变越强，则铜矿化越强，反之较弱;铜Ⅲ、铜Ⅳ矿（化）体赋存的石英闪长岩划分出3个蚀变带，深部主要是钾长石化带，向外过度到黄铁矿-绢云母-硅化带，蚀变带边部是青磐岩化带。

根据地质特征、矿石特征和成因可知，本矿区成矿类型为构造蚀变破碎带型和斑岩型，找矿标志主要关注：成矿的有利岩体是浅成中酸性石英闪长岩;矿体主要产于细粒相和斑岩相内;黑云母、硅化、绢云母化等蚀变与成矿关系最为密切;褐铁矿化、孔雀石化、硅化、是直接的找矿标志。