新疆哈密市黄滩金铜多金属矿基础地质调查及金铜的成矿条件

于 洋

（新疆地矿局第一区调大队，新疆 乌鲁木齐 830013）

金铜矿是我国国民经济发展的必须品，因此国民经济的发展速度，对于矿产资源的消费不断增加，导致我国矿产资源处于供不应求的状态，出现进口矿产量加剧的现象，成为紧缺的矿产资源之一[1]。国家要求有关部门优先寻找金铜矿产，扩大寻找范围，加大寻找力度，增加国内金铜矿的存储量。随着国内相关政策的颁布，众多地质学者，在新疆天山一带，发现大量黄山东铜镍矿、小热泉子铜矿等大中型以上规模的铜矿床[2]。经过国内专家学者的研究发现，新疆哈密地区主要以金、铜矿为主，并在该地发现众多花岗岩、白云岩等众多非金属矿石，可见该地矿产资源的雄厚潜力，因此对新疆哈密市的金属矿基础地质调查及分析金铜的成矿条件，具有积极的现实意义和实用价值。

1 调查新疆哈密市黄滩金铜多金属矿基础地质

1.1 基础地质

新疆哈密市黄滩地处天山北部，属于低山——丘陵地貌，具有典型的大陆干旱型气候，昼夜温差较大，少降雨，水流多为低山丘陵之间的间歇性水流或无水干沟。经调查发现，此次研究区地层出露较为全面，具有新生界、中生界、古生界、太古界、远古界四个时期地层，而其中又以太古界和远古界为主要地质基底，如图1所示。

新疆哈密市黄滩古生界地层出露面积约为150平方米，出露方向在新疆哈密市黄滩以西，该地层主要由辉石大理岩、小铺岩群、斜长角闪片岩、碳酸盐岩、黑云紫苏变粒岩、碎屑岩等岩石组成。远古界地层是新疆哈密市黄滩的主体，分布在整个新疆哈密市黄滩。太古界主要分布在整个新疆哈密市黄滩，与古生界冬瓜岭岩群呈断层接触，其地层厚度在2000m～4502m之间，其岩性为大理岩、中酸性火山岩、白云质大理岩、碎屑岩、结晶灰岩、碳酸盐岩、斜长角闪片岩、板岩、黑云母石英片岩等岩石为主。中生界主要分布于新疆哈密市黄滩以南，地层出露较为完整，其厚度可达6000m，上部发育湖沼相细碎屑岩沉积，有时出现钙质岩屑砂岩，岩性可分为砾岩、细碎屑岩、砂岩、灰质砂岩、泥岩等岩石组成。该区域所具有的以上岩石岩性，地层性质，皆为地层成矿提供了必要条件。

图1 新疆哈密市黄滩地质图

1.2 基础构造

在新疆哈密市黄滩金铜多金属矿区域内，由于复杂的地质活动，造成该区域的褶皱、断裂构造均十分发育。由1.1节中的图1可以看出，新疆哈密市黄滩金铜多金属矿区，构造线总体方向呈NW——SE方向布展，形成了由S——N的变形较强的强应构造带，如图1中“8”所示，经历的构造运动，可以分为华力西期、燕山期、喜马拉雅期三个旋回周期，将褶皱构造和断裂构造分成了两个部分。

在新疆哈密市黄滩金铜多金属矿区域内，褶皱发育多为背向斜，呈北东——东北向展布，并将褶皱分为线状褶皱和拱状褶曲，两种褶皱形式不同，导致褶皱两翼岩层厚度不同，且呈现形式不对称。其线状褶皱轴向为N——NE向，倾伏角约为30°～65°，且NE向褶皱被断层切断。拱状褶曲由NE向伏背倾斜，倾伏角约为45°～75°，其拱状褶曲西北翼被断层切断，呈现出50°的倾角。

黄滩金铜多金属矿区域内的断层以NE向为主体，西段为北倾，断层面南倾，走向总体约为30°，属于逆断层的区域性大断裂，呈曲线分布，贯穿整个黄滩金铜多金属矿区，具有明显继承活动性质，其断层长度可达58km，宽度在10km～30km之间。在地质活动的作用下，该区域产生的褶皱、断层将该区域的矿产做出了划分，为金铜矿的增长提供了条件。

2 分析新疆哈密市黄滩金铜成矿条件

2.1 成矿化学条件

由于此次研究的是新疆哈密市黄滩金铜多金属矿区域，因此采集此次研究区岩石样本，选择岩石中具有的金、铜、锌、银、铅、汞、铬、铁、锑等九个元素，分析该区域成矿元素及相关元素的含量变化，如表1所示。

表1 主要成矿元素及相关元素含量特征表

从表1中可以看出，金、铜、锌、银、铁等元素明显处于富集状态，且区域浓度系数大于1.2，而金、铜、锌等元素的区域浓度系数大于1.5，处于显著富集状态，属于新疆哈密市黄滩矿区的重要地球化学物质来源。而其他的铬、锑元素，介于0.8～1.2之间的区域浓度系数，属于正常分布状态，而低于0.8的区域浓度系数的金属元素，只有铅、汞两种元素，处于相对贫化状态。而区域浓度系数高，处于富集状态的金属元素，在该区域的分布中，处于不均匀分布状态，因此金、铜、锌、银、铁等金属元素，可以在新疆哈密市黄滩矿区富集成矿，且属于该区域主要成矿元素，而其他元素皆属于金、铜、锌、银、铁等元素的伴生元素，也显示了该区域金属成矿的化学条件。

2.2 成矿物理条件

基于文献[3]研究的新疆哈密市黄滩矿区重力场，发现新疆哈密市黄滩矿区的重力场，总体上呈现南高北低的趋势，属于重力梯级带差异，该差异造成的变化梯度最大可达2.5×10-5m/s2[3]。而基于1.1对该区域地质特征的调查结果，结合图1发现，该区域所处地段中局部的等值线弯曲，表明该区域的中局部地段属于高重力地段，且与此同时，发现该区域的磁同反应异常，位于新疆哈密市黄滩矿区内的西北部，可见该位置属于磁同高异常带，而磁同高表明，新疆哈密市黄滩矿区内的西北部地段，地壳厚度较薄、基底埋深较浅、岩浆侵入活跃。而在新疆哈密市黄滩矿区内的东北部，磁场变化不明显，属于平缓的低重力值区域。

上述重力场特征，反映出此次研究区，构造线在北部以东西向为主，南部构造线较为复杂，综合显示，该区域地质背景十分复杂。而在图1中可以发现，该区域的中等值线存在局部扭曲现象，导致梯级带形成了重力场，出现重力异常，这表明该区域内部存在岩浆侵入活动。而岩浆的入侵活动，造成中基性岩类的侵入，再次形成重力高异常。在这种循环往复的变化下，为金、铜、铅、锌、银等多金属矿床的产生提供了有利的条件。

由于新疆哈密市黄滩矿区内，磁异常的总体走向与重力异常走向基本一致，且宏观磁场呈现由高——低——高相间分布，且此次研究区域的磁场强度高达100nT～600nT。而在磁场周围，发现一条大断裂，且断裂形态较为规则，均匀分布在正负磁场中间，将磁场分为两半。以上高重力和高磁场，都表明此次研究区域地层中，分布了大量的中基性火山岩，并对此次研究区域地层存在入侵活动，揭示了1.1节中底层发育的由来，并表明该区域的重力场、磁力场的特殊性，为此次研究区域中，金属成矿提供了有利条件。

3 结束语

综上所述，此次研究新疆哈密市黄滩金铜多金属矿，基础地质调查及金铜的成矿条件，从新疆哈密市黄滩矿区的地质、构造、物理、化学等四个方面研究该区域的基础地质及金铜的成矿条件。但是此次研究新疆哈密市黄滩矿区，基础地质调查及金铜的成矿条件，并未考虑矿床成因、岩石特征等因素。因此在今后的研究中心，应从矿床成因、岩石特征等方面，深入研究新疆哈密市黄滩金铜多金属矿，基础地质调查及金铜的成矿条件，解决金、铜等矿产资源紧缺问题。