新疆西昆仑地区大型铜矿地球化学特征及找矿标志

张玉龙

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局地球物理化学探矿大队，新疆 昌吉 831100）

新疆西昆仑地区位于我国西北部，塔里木南侧，连接特斯提和古亚洲地区，该区地质结构复杂，岩浆喷出时间较长，所以该区成矿条件十分理想[1]。伴随着地质工作者的不断发展，矿床研究日益深入。新疆西部昆仑地区的矿产资源尤为丰富，其中铜矿床尤为突出。西昆仑造山带的分布区位于塔里木地块的西南缘[2]。塔利板块在前震旦纪继续演化分裂，形成中央隆起带的微板。在该区上下的前震旦纪地层中，有中元古代中浅变质岩系和下元古代中深变质岩系，其中包括稀有铜，金，银，铁，铁，铁等稀有矿产资源。

1 新疆西昆仑地区大型铜矿地球化学特征

1.1 矿体特征

矿体主要呈东西分布，以侏罗系龙山组为主。矿体受东、西及构造断裂控制。层间裂缝、灰岩与底砾岩接触区是铜矿富集的最佳区域，也是找矿的重要标志之一。矿体以似层状、层状为主。依据矿区生产空间面积及矿体暴露状况，确定矿区西部矿带矿体，圈定了18个矿体。其中以L1矿体为主，分布在第二岩性段侏罗系龙山组，在59～63线的勘探范围内。该矿体长440m，宽7.36m～13.85m，层高7.84m。在东西两个方向上厚度逐渐减小。方位在172°到42°之间，整体呈水平规整的形状[3]。其地质特征一致，产于古变质岩中，岩层对其形成有很好的控制作用。成矿周期长，受后期叠加转化的影响，差异较大。新疆西昆仑地区大型铜矿分布图如下图1所示。

1.2 含矿岩系特征

新疆西昆仑地区含矿岩系特征主要有两个：一是角闪岩，二是中深变质片麻岩，主要分布在石英，大理岩和中浅变质绿泥岩中。新疆昆仑西铜矿属中侏罗世龙山组，属北羌成矿带的碳酸盐岩铜矿床[4]。龙山山组可分为两个不同的岩性段，线状段为灰紫色、棕灰色中厚层状砂砾岩，上部为灰杏仁状英安岩，矿体围岩以白云岩为主。研究岩层特征，分别研究主元素和微量元素对找矿有重要意义。

图1 新疆西昆仑地区大型铜矿分布图

（1）新疆西昆仑铜矿岩体岩石主量元素含量以及矿体CIPW标准矿物参数表详见表1：

表1 新疆西昆仑铜矿岩体岩石主量元素含量

从表1数据可以看出，新疆西昆仑铜矿区岩体中SiO2的含量在63.09%～11.35%之间，且有明显的含量元素特征。此外，经测试，离特曼指数指数在碱性标准限值3.3以下，约在1.28～1.83之间，可以定义为钙碱性系列。

按照CIPW标准，新疆西昆仑铜矿的主要化学成分是or+ac+an+ch+mt+adc+apc。其AR浓度范围为1.48至1.95。经实际测定，铜矿中刚玉含量为0.19%～1.45%，外岩石可分为过铝花岗岩系、高钙碱性花岗岩系，岩性弱。

（2）铜矿中微量元素的特征。测定了该矿区铅锌矿的微量元素含量，并与铜矿的维氏克拉克值作了比较。比较结果表明，该矿区的Co、Li、Cs、f等元素含量较高，Ba含量也较高。用模拟软件和地面的慢标量元素画出蛛网图，整条曲线西高东低，整体倾斜方向正确。在铅锌矿区还发现了离子型大盐蚀元素 K. RB等，具有腐蚀特征。

1.3 构造控矿特征

（1）新疆西昆仑地区主要为推覆构造，这两种推覆体均产于基底塔什库尔干群，布仑口地区早、晚推覆体均具早、晚深部特，早期层次为深层次，晚期层次为浅层次[5]。木吉以及布仑口区域下元古代变质岩以深部推覆构造为主，以伟晶岩带和混合带为主。推覆岩体沿东北方向向北推进，在构造顶上形成变形断裂特征较强的薄皮构造，为该区提供了较强的成矿条件。该矿体以卡拉玛铜矿为主。

（2）分布于构造拆离断裂中。塔什库尔干复向斜为新疆西昆仑地区铜矿带的分布区。该区褶皱特征以拉玛向斜以及木吉向斜最为明显，均为次生小褶皱。混合岩以及片麻岩主要分布在前两翼，中浅变质片岩是其核心层。

（3）新疆西昆仑地区铜带的断层特征非常明显，它与区内的大断层关系密切，大多数是次级断裂。其中，木吉一布仑口一库斯拉甫断具有较强的代表性。

2 新疆西昆仑地区大型铜矿床特征

卡拉玛一东大沟断裂以及木吉一布仑口大断裂结合区域为新疆西昆仑地区铜矿的主要分布区。本区断层具有明显的特征，主要分为东北断层、西北断层和西南断层三组。在该区，接触带的构造特征和层间断层的次生断裂构造对矿床形态有很好的控制作用。岩层断层带（NW走向）是一条控制矿床的断层带。

矿床类型以白云质大理岩为主，石英片岩、中深变质片麻岩为辅。铜矿资源中Au,Ag,Mo,Bi,As,Hg,Sb与Co,Ni,Mn,Ba,Pb,Zn元素呈显著的正相关关系。在低温热液流体作用下，成矿元素类型相同，晚期位于中部的地区铜矿化明显。

褐铁矿、黄铜矿和辉铜矿是主要金属矿物，脉石矿物以绿泥石和铁白云石为主。矿物主要呈现角砾岩状、浸染状，其围岩蚀变主要为黄铁矿化、菱铁化两种，硫同位素具有多样性，其中以海水最为显著[6]。研究结果表明，铅矿化过程存在两个演化阶段，其温度分别在180°～290°。

在西部昆仑地区发现的一种具有化学特征的铜矿，新疆地区是核心火烧云火烧云铜矿的参照地，对其勘探标志进行了研究和分析，发现火烧云铜矿主要是一层火烧云铜矿的躯体，下部有碳酸盐沉积，总资源率可达95左右；中央地区资源率约为1%；上部地区主要为硫化物，占资源的4%；矿体型多为层状[7]。受西昆仑地形的影响，新疆疆沃勒根群吉祥沟组的大理石岩层与矿区燕山区千层酸性侵入岩体接触带的大理岩组和岩体群都在附近，尤其是西昆仑东北、西北的断层构造和火山活动机制更为明显。开发区是找铜矿矿的重要区域标志[8]。综合以上特点，可确定研究区高磁性异常、矿体磁场的变化因区域置换、重力异常等特征，高阻性，极化率在4%到8%之间，周边土壤异常均为勘探迹象，尤其当同一地区有两个或两个以上的矿化标志时，其成矿几率极高。

3 找矿标志

（1）地层层位和地层岩性对本地区铜矿的形成有很好的控制作用。新疆西昆仑地区铜矿主要产于扩塔什库尔干群中级与高级变质岩系以及布伦阔勒群中级与高级变质岩系。底面主要由石英绢云母片岩和泥质片岩组成。

（2）铜矿分布：主要断层构造对铜矿带的影响区内大部分铜矿分布于断层之间，为卡拉马铜矿的生成区。分裂性构造贯穿矿体，矿体以主断层为主。

（3）菱铁矿与铜矿相互作用伴有明显的铜矿化作用，铜矿化主要存在于硅化白云岩脉和菱铁矿白云岩内部，属层间构造断裂。铜矿化度低的位置主要产于非菱铁矿白云岩中。

（4）矿体产状主要为脉状、层状、透镜状，多矿体呈多脉带结构，它和矿床的联系很紧密。

（5）新疆西昆仑地区铜矿矿床品位高，储量丰富，铜矿床、银矿床含量都十分丰富。

新疆西昆仑地区铜矿成矿条件较好，分析矿床的成矿环境、岩性构造及周边异常，有助于对新疆西部地区构造条件的全面认识。由于当地恶劣的气候，因此整个项目的成功几率较低。目前的典型矿区需要进一步勘探，在此基础上，提出以下建议：①根据化学原理，从理论出发，采用相应的绘图工具，从局部到地质学，绘制出不同比例尺的大小地图。②访问蟠龙峰、阿尼亚拉等地区，增加采矿活动。

4 形成机制

（1）原矿胚主要由含矿白云岩和硅质岩、火山岩构成，它们是元古代连续沉积盆地和火山沉积盆地的产物。当地震发生时，塔里木板块正在崛起并分裂。

（2）在早古生代末期，向斜构造、复合背斜构造和挤压推覆构造继续存在，在很大程度上促进了矿床的形成。这一过程中，矿胚受液体变质作用的影响，不断地压缩、加热，矿床逐渐富集。矿区主要受断层和层状构造控制，围岩蚀变不明显。

（3）矿体在热流体叠加的后期，会发生胶结破碎。菱铁矿矿脉包覆在金刚石矿脉中，形成具有不同特征的角砾岩矿体和矿脉。原始矿床互相重叠。成矿因素复杂，液热蚀变强烈，并伴有铜、银矿化。

5 结语

通过研究新疆西天山大型铜矿床的地球化学特征，总结并掌握成矿规律，可以有效指导地质找矿工作，根据铜矿床现有地层、构造等控矿规律认识。综合成矿地质条件，发现大型铜矿区出现高磁性异常和重力异常，分析多种与铜矿形成的相关因素，为找矿指明了新方向。