新疆乌恰县花园铜矿床特征及成因分析

张子蛟

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

1 矿区地质

乌恰县花园铜矿位于西南坳陷石油-天然气-煤-盐类（钾盐）-Pb-ZnⅣ级成矿带（区）中。花园-杨叶-沙里拜一带，是工作区一带重要的陆相含铜砂岩型及砂砾岩型铜矿的重要成矿区带，成矿条件优良，找矿标志明显，找矿潜力巨大。

铜矿位于向斜构造南翼，区内地层为向北倾斜的渐新统-中新统（E3-N1），为未分的褐色泥质砂岩、粉砂岩、粘土岩与白色中细粒钙质砂层互层，矿区内围岩蚀变主要有孔雀石化。工作区内为巨厚冲积层覆盖，矿体及基岩零星出露，给岩性段的划分、构造的观察、确认带来很大困难。

矿区内主要岩性为褐色泥质砂岩、粉砂岩、粘土岩与白色中细粒钙质砂层互层彼此夹有对方的透镜体，走向上也易相变。向上砾岩层变薄，砾石变小，对下伏岩层多具冲刷、底蚀现象，中部为一大套灰红色细粒长石石英砂岩夹含砾粗粒岩屑石英砂岩及少量暗红、灰绿色薄层泥岩，上部为细粒岩屑石英砂岩与暗红、紫红色泥岩互层夹砾岩层或透镜体，以及少量灰绿色泥岩或泥皮，厚1266m。本组粒度总体表现为向上变细。

矿体产于灰白色中细粒砂岩层中，全矿区含矿砂岩层多达十余层，其长度一般400～500 米，最长达710 米，厚一般2～6 米。主要含矿砂岩层的形态、规模、产状见表1。矿化规律与规模、物质成份、结构和颜色有关。含泥、含铁钙质的颜色暗红、粒度粗的砂岩，一般矿化不佳。

2 矿区化学特征

该套地层中以W、Cd、Ba、Co、Mn、Bi、Fe、Ti、Al、Zr 10种化学元素总体与新疆地壳岩石背景平均值接近，Mo、Pb 富集系数较高。Mo 元素在砾岩中富集系数最高，达到4.02，其次为泥岩，达到3.02，砂岩最低，达到2.22，显示在矿区Mo元素成矿有利。Pb元素在该套地层的主要岩性砾岩、砂岩中的富集系数分别达到1.71、2.23，有一定的指导意义。其余元素与新疆地壳岩石背景平均值相比总体较平均，但大多数K值均大于1。

3 矿床特征

3.1 矿体规模、形态、产状

全矿区有矿体10 条（见表1），矿体长192～710米，厚2～20 米，一般为3 米。矿石品位在1%以上很少，一般在0.4%以下，求得铜金属量836.47 吨。查明矿体连续性差，较分散，矿体规模小，品位低。矿区水文地质、工程地质条件复杂。矿石可选性不佳。

表1 含矿层的形态、规模、产状一览表

图1 花园砂岩型铜矿成矿模式图

3.2 矿石的物质成份

矿石矿物主要为赤铜矿、孔雀石，少量的辉铜矿，微量自然铜；脉石矿物主要为石英，其它有方解石、绢云母、长石、黑云母、石膏等。

3.3 矿石结构、构造及矿石类型

矿石结构主要为细粒结构，构造为星散浸染状、细脉状。矿石类型以氧化矿石为主，原生矿石较少。

3.4 矿石的化学成份

矿石的主要有益组份为铜，伴生的益组份有Pb（0.05～0.1）、Fe（5～10）、Cr（0.01～0.05）、Ni（0.003～0.005）、V（0.005）、Zn（0.03～0.05）。

4 矿床成因

花园铜矿呈带状分布在距塔里木古陆块较近，水体不太深的新生界小型盆地内，盆地相对稳定并长期接受陆源物质的沉积。在炎热干旱气候和氧化条件下形成了厚度较大的紫红色泥岩层，由于胶体和粘土吸附等作用形成了铜质初步聚集。

在成岩期由于有机质及厌氧细菌的作用（如图1），形成局部还原环境。层间水和孔隙水不断萃取下伏的或侧向上紧邻的矿源层中的铜质，在渗透性较好的砂岩中富集成矿，因此花铜矿床应属于沉积成因的层控矿床。

总之，成矿物质来源丰富是成矿的基础，在靠近古陆剥蚀区有利的岩相古地理环境下-陆内河湖相红色碎屑岩建造和膏盐建造，是理想的成矿有利相带。成岩期是铜质富集的重要阶段，成岩期后的断层-褶皱和地下水活动区控制了富矿体和矿床产出的部位和形态。

地层岩石主要为红色砂岩、砂砾岩、细砂岩、泥岩等，夹有灰绿色粉砂岩、泥岩。岩石颜色以干旱、半干旱氧化、蒸发气候环境下形成的暖色岩石为主，局部夹潮湿、还原条件形成的深色或冷色岩石，后者赋存矿体或矿化体。