大红山铜金矿床地质特征及成因

刘亦南

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队，新疆 乌鲁木齐 830001）

在我国新疆的地区分不断大量的铜金矿床，因此新疆地区是我国重要的铜金矿成矿省，铜金矿也成为当地重要的优势资源品种，具有非常大的找矿潜力，推动该区铜金业的发展，对当地财政收入具有重要的促进作用。加快新疆地区铜金矿业的发展，还有利于新疆地区的信息工业建设水平，对地方经济的稳步发展与社会长治久安，发挥着十分重要的作用。但是，近年来在经济社会高速的发展进程中，以前已经探明的一些铜金矿资源消耗量与日俱增，在家生资源勘查方面的一些不足，新疆地区很矿山出现不同程度的资源危机情况，后备资源明显不足，对新疆地区铜金矿业持续发展形成非常大的阻碍，更影响到当地经济社会的稳步发展。在此背景下也引起连国家的高度重视，寻找矿山接替资源成为很多矿山当前最为重要的问题之一[1]。文中结合大红山铜金矿床，充分分析地质基础资料，对该矿的地质特征进行分析与研究，同时对该矿体现的各种找矿信息进行探讨，认真研究该矿的矿床成因。经过研究发现，该矿矿化特点具有多期次的特点，金矿体不仅存在中酸性侵入体接触带型金矿特征，同时金矿还有破碎蚀变岩的特征，斑岩型铜矿石该矿铜矿体的主要特征。铜、金是该矿矿床的主要矿种特点，具有非常可观的资源远景。经过深入的研究与分析，有望成为中小型的工业矿床，对该矿地质特征及矿床成因进行分析研究，对指导区内同类型的矿床的寻找工作具有重要的指导作用和重要的现实意义。

1 矿区地质特征

哈萨克斯坦-准噶尔板块（I级）内准噶尔微板块（Ⅱ级）唐巴勒-卡拉麦里古生代复合沟弧带（Ⅲ级）内是该矿的大地构造位置所在，研究区属于东准噶尔多金属成矿的亚带，具有非常优越的成矿地质条件，区内具有非常丰富的矿产资源类型，同时还有非常丰富的矿种，还具有良好的配套性，姜巴斯套组（下石炭统）以及石英闪长岩体（华力西晚期）是产出矿床的主要部位（图1）。

图1 新疆巴里坤县大红山铜金矿区平面地质草图

（1）矿区地层。姜巴斯套组是矿区当中的主要地层出露，由于岩性的不同主要由个岩性段之分。①姜巴斯套组（下石炭统）第一岩性段。在矿区的南侧区域上分布，同时在中部区域上分布，蚀变凝灰岩以及凝灰质分善言（灰绿色）是其主要的岩性特征，岩浆热液活动以及构造作用对岩石起着明显的控制作用，蚀变以及破碎特征非常的强烈，很难辨认原岩的结构以及物质组分。②姜巴斯套组（下石炭统）第二岩性段。在矿区的北西部分布，岩屑砂岩（细粗粒）是其主要的岩性特征，凝灰岩分布较少[2]。

表1 石英闪长岩岩石化学特征表

（2）构造，发育明显的断裂构造，该区的断裂主要包括两组，一组断裂呈现北西西-南东东向展布，同时还分布被北西向断裂。因断裂在区内长期处于一种变动状态，对区内的成矿作用以及贯通岩浆作用全部贯通，并且成矿之后还有强烈的活动特点。①北西西-南东东向断裂，这一组断裂主要包括两条F1是矿区当中主要的主干断裂，呈110°～125°向展布，向33°倾斜，角度为60°，平面上主要表现为舒缓波状以及线状特征，对整个研究区进行横贯，矿区当中有4.5km能见到，同时有10m～30m的断裂带宽度，褐铁矿化以及绿泥石化和碎裂岩化等在断裂两侧非常发育。②北北西向断裂（F3），在矿区中部分布断裂，向320°～340°，方向倾斜，角度为70°～80°有约20m的断层破碎带宽度，碳酸盐化以及绿帘石化和钾化等在断裂破碎带中较为发育。地表蚀变带明显被其所错断，断裂破碎带内有蚀变体少量残留。

（3）岩浆活动。岩浆岩在矿区中非常的强烈，广泛的分布侵入岩，约为矿区面积50%左右，石英闪长岩（华力西晚期阶段）是其主要的岩石类型。①石英闪长岩岩石化学特征。石英闪长岩在矿区的里特曼指数a=0.39～3.18，根据岩浆岩化学分类为亚碱性系列钙碱性岩石。岩石化学特征见表1。②微量元素特征。Rb、Ba、Th是强不相容的元素组成，Sr、Ta元素属于中等不相容，Sr、Ta，Rb、Th也呈现出中等不相容，同时具有相对富集的特点。

（4）变质作用及变质岩。变质作用在矿区当中不是非常发育，姜巴斯套组（下石炭统）岩石具有较低的变质程度，组合特点为石英以及绿帘石和绿泥石与绢云母等所组成，岩相属于低绿片岩相，气成热液以及动力变质是其主要的变质类型。动力变质在矿区当中呈现广泛的分布，产生大量的动力变质岩，在强烈的构造部位以及挤压破碎带内分布，闪长质碎裂岩以及闪长质碎斑岩是其主要的岩石类型。具有非常低的变质程度，很多原岩依然具有原岩特征，残留体是气成热液变质岩在岩体中出露，次生的石英岩是其主要的岩石类型，属于矿区当中的主要赋金矿岩石。

2 成矿作用

在矿区的中东部区域上集中分布矿体，姜巴斯套组（下石炭统）与石英闪长岩体（华力西晚期）是矿体的主要赋存部位。

（1）矿化特征。①矿区金矿体。有8个矿体在矿区中被圈出，规模最呆的矿体为Au-1、Au-2，主要特征为：Au-1号金矿体：在地表范围上产出特点呈现脉状产出，长宽分别为43m、6m。在地表区域上金达到3.74×10-6，平均品位，次生石英岩（灰褐色蚀变）是矿体顶板的主要岩性特征。Au-2号金矿体：矿体产出特点主要呈现脉状，有70m的控制长度，由于3.47m的平均视厚度，矿体为7.11×10-6平均品位，次生的石英岩（灰褐色褐铁矿）是矿体顶底板的主要岩性特征。②矿区铜矿体。有5个铜矿体在区内被圈出，这些矿体都属于盲矿体，保持在0.24%～0.33%的铜品位范围，半生金保持在（0.13～0.54）×10-6的平均品位，石英闪长岩（褐铁矿化）是主要的赋矿岩石。③围岩蚀变。石英闪长岩在矿区当中具有硅化以及绢云母化的蚀变特点，同时具有黄铁矿化以及绿泥石化蚀变，黄铁矿化以及褐铁矿化和蓝铜矿化在局部地段零星出现；石英忘买发育与次生石英岩，同时有黄铁矿化以及硅化与绢云母化以及黄钾铁矾化非常的强烈，凝灰岩以及凝灰质粉砂岩等具有碳酸盐化蚀变以及绿帘石化蚀变特征，霏细（斑）岩脉存在强烈的褐铁矿化以及黄钾铁矾化与硅化等，有的已经转变为次生石英岩。

（2）控矿因素。①构造对成矿的控制作用。F1F2是矿区的主要断裂，在距离上仅仅相差百余米，为该区的含矿热液提供了非常有利的通道，而且这些断裂的次级断裂，接触石英闪长岩（华力西中期）并侵入其中，有利于储存矿质与矿物。②岩浆岩对成矿的控制作用。金、铜成矿过程中石英闪长岩（华力西中期）侵入过程中，为成矿提供了大量的成矿热液以及热源。金矿体在矿区中圈出，主要在地层和石英闪长岩和次生石英岩（外接触带），金矿在石英闪长岩内，主要是由于沿着岩体破碎带有含矿热液充填所形成。③地层因素。成矿过程中，凝灰岩（姜巴斯陶组地层）为成矿提供了丰富的物质来源。

（3）矿床成因分析。①碎裂细脉-网脉状构造是金矿的主要构造特征，细脉浸染状以及星散状是铜矿石的主要构造特点。②在北西西向断裂上下盘区域是金矿体的主要分布地带，和断裂面周围的张性裂隙较为接近，石英闪长岩顶部微裂隙系统是铜矿体的主要产出部位。③区内成矿和石英闪长岩侵位有着非常紧密的联系，促进花岗岩浆当中挥发相实现饱和与过饱和，导致花岗岩质岩浆出现二次沸腾，不断上升的挥发相在石英闪长岩体顶部不断集中，受体积膨胀因素影响，出现机械能，导致很多网状的微裂隙出现在石英岩闪长岩顶部和围岩中，并在此出现交代作用，促进次生石英岩的形成，富集初步的矿质。④黄铁矿化以及高岭土化和绢云母化以及硅化是次生石英岩蚀变类型，主要是在中低温条件下形成，在构造蚀变带上不断叠加高岭土化以及黄钾铁矾化。⑤硅化与黄铁矿化和绿泥石化以及绢云母化是矿区当中石英闪长岩主要的蚀变类型，同时还有碳酸盐化以及绿帘石化和绿泥石化发育。

总之，该矿在成矿过程中，存在多期次的矿化特征，金矿体不但存在中酸性侵入体接触带型金矿特征，而且还具有破碎蚀变岩型金矿特征；斑岩型铜矿是铜矿体的主要特征。