新疆西天山地区矿床地质及成矿机理初步研究

程江玲

（新疆地矿局第二区域地质调查大队，新疆 昌吉 831100）

新疆西天山地区矿床作为我国拥有矿产资源开发潜力极高的地区，针对新疆西天山地区矿床的各项勘查研究一直是相关部门的重点关注对象[1]。在以往针对新疆西天山地区矿床的地质勘查中，表明新疆西天山地区矿床成矿带受控于大规模构造蚀变带内次级层间断层控制，成矿的有利条件为构造条件-近南北向节理裂隙和围岩条件-千枚岩。在古秦岭洋壳上发育形成的构造带，板块俯冲方向为扬子板块向华北板块俯冲，俯冲带位于临潭--凤县--山阳深大断裂旁侧，具有非常好的成矿条件。因此，针对新疆西天山地区矿床成矿方面的研究是具有现实意义的，但在我国以往的研究中，缺乏对新疆西天山地区矿床成矿机理方面的专业研究。基于此，本文在研究新疆西天山地区矿床地质的基础上，初步研究新疆西天山地区矿床的成矿机理，致力于全面掌握新疆西天山地区矿床的成矿、控矿因素，从而指导新疆西天山地区矿床更好的开展地质找矿和评价工作。

1 新疆西天山地区矿床地质

在本文针对新疆西天山地区矿床地质的研究中，主要针对3方面进行研究，新疆西天山地区矿床地质框架图，如图1所示。

图1 新疆西天山地区矿床地质框架图

结合图1所示，下文将针对图中3点展开详细研究，具体内容如下。

1.1 新疆西天山地区矿床出露地层

在新疆西天山地区矿床地质研究中，预先分析新疆西天山地区矿床出露地层，结合以往地质勘查结果可知，新疆西天山地区矿床出露地层为奥陶系下统印渚埠组以及第四系。有少量硅镁质，呈隐晶质混杂在泥晶间，方解石多为细晶，半自形，泥晶方解石与其混杂，重结晶所致。沿层理有沉积分异条纹，主要由泥质和粉砂碎屑组成，泥质成分为伊利石、粉砂碎屑呈棱角状，成分主要为石英，呈条纹状产出，碎屑呈基底胶结，少量铁质分布其间。第四系以灰黄、灰褐色砾石、砂砾、粗砂、粘土为主。

1.2 新疆西天山地区矿床地质结构

在分析新疆西天山地区矿床出露地层的基础上，研究新疆西天山地区矿床地质结构。新疆西天山地区矿床地质褶皱不明显，矿床地质结构可概况为：由奥陶系下统印渚埠组粉砂质泥岩以及寒武系中统杨柳岗组泥质灰岩共同组成一逆断层，推测该断层是燕山晚期的断裂构造。断层中可见硅化蚀变岩，新疆西天山地区矿床硅化蚀变岩特征示意图，如图2所示。

图2 新疆西天山地区矿床硅化蚀变岩特征示意图

结合图2所示，硅化一般在矿体及近矿围岩中分布普遍。其次灰岩和硅质泥岩角砾的交代蚀变。绢云母化一般围岩裂隙面内局部发育，呈米黄色，稍有滑感，松软，由绢云母类矿物交代长石类矿物蚀变而成，为中低温热液蚀变特征之一。新疆西天山地区矿床高岭土化主要分布在围岩裂隙面，呈白色、土褐色，松软，光滑，由高岭土类矿物交代长石类矿物蚀变而成，为中低温热液蚀变特征之一。

1.3 新疆西天山地区矿床地质岩性

针对新疆西天山地区矿床地质岩性分析中，区内主要出露有新元古代的潜火山岩～流纹斑岩，走向长条状展布，沿下庄～油溪口断裂背斜轴部侵入在虹赤村组岩层中[2]。晚侏罗世侵入岩零星出露，一般呈群带分布，其分布与断裂构造存在着密切关系。其中基性脉岩大多分布在下庄～油溪口断裂北侧的浅变质岩系中，其形成时期为新元古代，中性和中酸性岩脉大多分布在下庄～油溪口断裂之南的钱塘台褶带内的早古生代盖层中，属晚侏罗世区域性岩浆侵入活动背景下的产物。新元古代脉岩中亲硫元素Cu、Pb、Zn、Mo、Sn、Ag、Hu等含量普遍低于克拉克值，晚侏罗世侵入体中含亲硫元素Cu、Pb、Zn、Ag普遍高，比相同岩类维氏值要高出数倍至几十倍，有利于成矿。

2 新疆西天山地区矿床成矿机理

2.1 新疆西天山地区矿床成矿构造归属

在上文分析的基础上，探究新疆西天山地区矿床成矿构造归属[3]。新疆西天山地区矿床主矿脉主要以花岗岩作为支撑，整体呈现出较为平缓的倾斜，并且该区域内的铜矿脉受到蚀变的影响，呈现以破碎带形式存在，该区域矿床具体表现特征为沿南北走向以及倾向延伸较为有限，矿脉整体较薄，贮藏金属矿品味高，其厚度平均低于11.7cm，局部仅为1.20cm~3.50cm，最大厚度不超过1.20m。新疆西天山地区矿床成矿构造归属主要闪长岩脉为主，整体呈现出较为陡峭的倾斜，该区域内石英脉的分布主要包括南东东向、南西向和南南西向三组不同方向，该区域地表发育整体呈现出西东向侧羽状分支脉。在该区域内南东东走向上矿脉范围整体走向趋近一致，并且表现出早期韧性剪切带后期的活跃状态。在蚀变区域内，从上到下宽度逐渐变小，并产生了黄铁绢英岩化蚀变现象。整体呈现出沿挤压带逆冲特征现象。

2.2 新疆西天山地区矿床热液成矿构造机理

通过本文上述对新疆西天山地区矿床成矿构造归属分析得出，新疆西天山地区矿床成矿机理主要受到地层岩性、岩相以及构造控制。新疆西天山地区矿床热液成矿构造机理主要来自早石炭世雅满苏组中具备一定酸性的火山碎屑岩中，还有少部分来自正常的沉积岩石中。考虑到新疆西天山地区矿床成矿机理属于热液成矿构造机理，导致该成矿机理与Eh离子活度息息相关。因此，通过能斯特方程式对Eh离子活度的反应方程式进行计算，则其计算公式，如公式（1）所示。

在公式（1）中，n指的是氧化－还原反应中得失电子数，为实数；F指的是法拉第常数，在新疆西天山地区矿床中取值为100 205C/col；R指的是理想气体常数，在金矿床深部中取值为6.258J/（K ▪mol）；T指的是新疆西天山地区矿床在岩浆改造期的温度，取值为236.8℃；K指的是反应平衡常数。通过公式（1）可以明确在新疆西天山地区矿床热液成矿构造机理中，多种离子均有多种稳定存在的形式。通过在特定条件下，多种离子相遇并通过反应生成矿。以此，可以得出新疆西天山地区矿床成矿机理中化合物及离子的吉布斯自由能，如表1所示。

表1 化合物及离子的吉布斯自由能

根据表1可知，新疆西天山地区矿床成矿机制中化合物及离子的吉布斯自由能能够表现出矿产资源的迁移形式。岩体与围岩接触带部位只是一种有利的容矿空间，矽卡岩只是一种良好的容矿岩石而已；从位于同一成矿岩体的接触带部位，矽卡岩十分发育地段，当没有运矿构造贯通时并不成矿的现象可以揭示成矿作用的本质。由此可见，岩浆期后热（气）液成矿作用的各种矿床类型，都是由来自深源的含矿热流体通过交代、充填方式成矿的。以此可以得出，新疆西天山地区矿床热液成矿构造机理为沉淀成矿。

3 结束语

通过新疆西天山地区矿床地质及成矿机理初步研究，能够取得一定的研究成果，解决传统新疆西天山地区矿床勘查中存在的问题。由此可见，针对新疆西天山地区矿床地质及成矿机理初步研究是具有现实意义的，能够指导新疆西天山地区矿床更好的发展。在后期的发展中，应加大本文研究结果在新疆西天山地区矿床开发中的应用力度。截止目前，针对新疆西天山地区矿床地质及成矿机理初步研究仍存在一些问题，在日后的研究中还需要进一步对新疆西天山地区矿床的找矿方向提出深入研究，为促进新疆西天山地区矿床的发展提供专业性建议。