新疆哈密市雅北铜矿地球化学特征及深部找矿预测

李月栋

（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 830000）

1 区域地质背景

矿区主要处在天山成矿带的东部区段上，和土屋延东斑岩型铜矿所分布的成矿带相同，华力西中期发生侵入的花岗闪长杂岩体，石炭纪与泥盆纪火山沉积盆地军队矿床起着明显的控制作用，中泥盆统（古生界）以及石炭系和二叠系地层在区内广泛出露，同时发育，株罗系（中生界）以及新生界和第三次系地层，泥盆系与石炭系地层属于地槽型的产物，自二叠系开始到侏罗纪属于地槽回返之后的山间盆地，沉积特点属于山前凹陷型，同款是该区的主要有色金属矿产，目前已经有六处被发现，同时还有黄铁矿等，目前已有两处被发现。

2 矿区地质特征

2.1 地层

地层在矿区当中出路比较单一，康莱组地层（石炭-二叠系下统）是矿区当中的主要地层出露，沉积特点属于海相正常碎屑沉积岩，夹长英质细砂岩的长英质粉砂岩是其主要的岩性组合，褐铁矿化是岩石的主要特征，岩层北东倾向特点，处于40°～70°倾角，第四系主要在矿区南部以及西部区域当中的沟谷中分布，冲洪积以沼泽沉积化学沉积是其主要特点（图1）。

图1 新疆哈密市雅北铜矿地质图

2.2 构造

由于第四系大面积覆盖研究区，导致区内没有明显的构造特征，只可以对断层进行推断，主要的断层包括F1、F2、F3。

F1断层：展布方向为近东西向倾斜，向北角度为70°，有着凹地的地貌特征，片理裂隙在断层脸侧沿时较为发育，同时硅化、碳酸盐化以及绿帘石化石化等热液蚀变比较发育。

F2断层：呈现近南北向展布，比较陡立，断层为平移，达到80m的断距，东盘推向北侧，西盘南移向西。B断层：该断层主要是由于F1断层所派生，属于次级断层，在走向上主要表现为北东向，波状弯曲出现在局部地带，属于平推的右旋断层，错断了花岗闪长岩体[1]。

2.3 岩浆岩

岩浆岩在矿区当中发育广泛，是全区总面积的2/3以上，花岗闪长岩主要是华力西中期阶段第二次侵入所形成，在康莱组地层（石炭-二叠系下统）细砂岩与长英质粉砂岩中侵位，岩体约有12km长，主要处在0.2km～1.5km的宽度范围，成向北西向300°展布，向北倾斜角度为60°～75°，岩体如同“镐状”岩墙特征，北缘主要表现为波状，北东向构造控制着下盘。通过相关资料显示，分析岩体化学组分，SiO2：主要在56%左右，Na2O/K2O比值处于一这个范围，0.2是其氧化指数，应当为钙碱系列，Cu、Pb、Zn、Ag、Mo等微量元素在岩体当中和正常岩石相比，超过1～10倍，所以具有斑岩型铜矿成矿的重要可能。

2.4 地球化学特征

为了全面掌握解雅北铜矿岩体所具有的含矿性，对该岩体实施相应的岩石地球化学测量工作，对于多种元素进行测量分析，主要包括Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Mo等元素，有异常出现的元素主要包括，Cu、Pb、Zn等，具有较低含量的元素为Au、Ag、Mo等，通过全面的数理分析，在背景值方面，Cu达到34×10-6、Pb为14×10-6、Zn保持在50×10-6，Cu以及Pb和Zn分别达到80×10-6、33×10-6、86×10-6的异常下限。有五个Cu、Pb异常分布在岩体当中，有两个Cu异常分布在上盘内接触带中，并进行Ⅱ、III号编号，有两个Cu异常分布在下盘内接触带上，进行I、Ⅳ号编号，有一个Pb异常分布在粗面岩上，进行V编号，现具体分析如下：

（1）Ⅱ号Cu异常，主要在铜矿地段分布约有300m的异常长度达到200m宽，异常表现为椭圆形，比较规整，主要处于960×10-6异常峰值（含量），Zn晕异常表现为低含量，缺少Pb晕异常。

（2）III号Cu异常，该异常是由Ⅲ-1、III-2共同所组成，异常约有200m长，和100m宽，主要处于668×10-6异常峰值，综合分析，在分布方面，岩石地球化学异常主要表现为下面特征：①在岩体边部内接触带中分布异常，特别是岩体上盘内带当中更为突出，相对的地段有着十分强烈的蚀变特征，具有集中铜矿化特点，进一步证明岩体上下盘内接触带对于铜矿寻找非常有利。②Cu异常在该区大部分出现时，都和Pb、Zn异常有着非常好的对应规律。③Pb异常在粗面岩体上具有较大的规模以及较高的峰度，还有着比较规整的形态，对于新的找矿研究具有重要的指示作用。④矿化在花岗闪长岩体当中比较强烈，对于斑岩型铜矿找矿工作非常有利[2]。

3 控矿因素及矿化特征

3.1 构造控矿

铜矿在矿区当中主要在岛弧带与弧间盆地区域产出，处在大断裂周围和大断裂交汇位置上，主要在华力西中期形成[3]。

3.2 岩控

含矿岩体为钙碱性岩系列，花岗闪长斑岩以及花岗闪长岩，还有石英闪长岩是主要的岩石类型，在岩石化学参数上类似于我国主要的含矿斑岩体数值。

3.3 矿体特征

雅北特花岗闪长岩体中东段上盘内接触带是哈密牙北铜矿分布所在，有着一定规模的矿化带特征，达到两千米的长度，处于50m～100m的宽度，串珠状的地球化学异常在矿化带岩石上分布，东端以及西端都有矿点分布，两个矿点达到1.4km距离，矿区当中具有非常好的矿化特征，目前已有①、②号铜矿体和零星的小矿体在地表被圈出。

（1）号矿体：探槽工程TC17、TC19、TC21号对该矿体起着明显的控制作用，约有151m长度在地表被控制，主要处于1.2m～10.2m厚度范围，有着透镜状或者脉状矿体，呈现145°走向，铜达到0.57×10-2的平均品位。

（2）号矿体：主要被探槽工程TC21号所控制，地表50m被控制，达到9.4m的厚度，主要表现为透镜状和脉状，呈现145°走向，铜达到0.35×10-2的平均品位。

在石英闪长岩以及花岗闪长斑岩和蚀变花岗闪长岩等华力西中期的岩石中形成矿体，都表现为透镜状，脉状和不规则状，有的达到数10m长，厚度也有的为数米和十余米，矿石具有较低品位，矿石有着较低的品位，和非常强烈的围岩蚀变，水白云母化以及硅化、钾化和高岭土化与绿泥石化是主要的围岩蚀变。辉铜矿、黝铜矿、斑铜矿、黄铜矿是主要的金属矿物。在蚀变侵入体中含铜矿物主要表现为浸染状、网脉状以及细脉状。

4 成矿远景和找矿潜力分析

（1）区内多期次花岗岩浆在华力西期构造因素影响下发生上侵，为区内创造了丰富的成矿物质，特别是华力西期花岗岩与花岗闪长岩第二次侵入和铜矿化有着非常紧密的联系，由于有利的地质环境，对具有较大规模的斑岩型铜矿形成起到了重要的推动作用。矿区分布在区内大断裂“入字型”交汇地带为斑岩型铜矿提供了有利基础。

（2）雅北岩体属于中浅成花岗闪长杂岩，岩相具有细、中、粗粒特征，岩浆分移现象存在于局部地段，花岗闪长斑岩以及石英闪长玢岩和石英闪长岩岩相形成。岩体具有非常强烈的蚀变特征，而且具有非常多的种类，在强烈蚀变区域，特别是硅化、钾化蚀变带内，铜矿化广泛出现，矿化带有着非常大的规模，达到两千米的长度，有不同规模的铜矿体出现在矿化带富集部位。根据物探研究，该矿深部具有寻找斑岩型铜矿的找矿潜力。

（3）Cu、Pb、Zn地球化学异常出现在雅北岩体上，特别是异常主要出现在岩体上盘接触带内，具有较高的峰值，而且下盘部位异常也相对较好，找矿潜力巨大。

总之，雅北铜矿区有着非常有利的成矿地质背景和地球物理与化学特征与控矿因素，这对形成斑岩型铜矿非常有利。所以区内成矿远景与找矿潜力巨大，还应当进一步加强地质研究工作。