新疆哈密沙西东一区铜金矿区地质特征及控矿因素

王思学 吴忠如 喻军敏 余 耀

(1.江西省地质局第二地质大队，江西 九江 332000；2.江西省地质局第七地质大队，江西 赣州 341000)

0 引言

新疆哈密沙西东一区铜金矿区位于哈密市西南260°方向约140 km处，地理坐标东经91°59′00″～92°03′00″，北纬42°34′00″～42°37′00″，前人对矿区及外围成矿地质背景、矿床成因、岩石学等方面开展了讨论研究[1]，但对矿区地质找矿方面的研究相对薄弱。本文通过对前期勘查成果资料整理研究的基础上，参考其它专家、学者的研究成果，结合本次地质填图、化探测量、钻探、岩矿测试等地质勘查工作，加强矿区地质特征及成矿地质条件的认识，旨在为矿区深部找矿及矿床成因研究奠定基础。

1 区域地质

矿区大地构造位置位于大南湖-头苏泉古生代岛弧带的北段、东天山卡拉塔格地区铜多金属成矿带的东面[2]。区内出露地层有奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系；区内构造较发育，以近东西向和北西向为主，其次为北东向和近南北向，断裂具有多期活动；区内岩浆活动十分强烈，主要有侵入岩和火山岩两类。侵入岩以中酸性岩为主，火山岩以中基性为主[3]，与区内成矿关系密切；区内成型矿床较多，主要有玉带斑岩型铜金矿，红山、红石、梅岭火山热液脉型铜金矿，红海等块状硫化物型(VMS)铜锌矿床，其成矿地质条件优越。

2 矿区地质

2.1 地层

区内出露地层简单，由老到新主要有：奥陶系中统荒草坡群大柳沟组(O2Hd)下段(O2Hd1)灰绿-灰褐色安山岩、英安岩、凝灰岩、火山角砾岩、沉凝灰岩夹含砾岩屑砂岩，热液活动及交代作用强，绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、黄铁矿化普遍发育，并伴有铜、锌和金等金属矿化，为区内成矿提供物质来源；大柳沟组上段(O2Hd2)灰绿色玄武岩、安山岩。泥盆系下统大南湖组(D1d)深黄绿色凝灰质砂岩、粉砂岩、钙质粉砂岩夹碳酸盐岩层(见图1)。

1—第四系；2—泥盆系下统大南湖组；3—奥陶系中统荒草坡群大柳沟组上段；4—奥陶系中统荒草坡群大柳沟组下段；5—花岗闪长岩；6—闪长岩；7—石英闪长岩；8—英云闪长岩；9—辉绿岩；10—辉长岩；11—断层及编号；12—地质界线；13—产状；14—黄铁绢英岩化带；15—含金矿化蚀变带；16—探槽；17—钻孔；18—矿区范围图1 矿区地质简图

2.2 构造

区内构造较发育，主要有F1、F2、F4、F5断裂和St1、St2、St3、St4、St5构造蚀变带，断裂按走向可分为EW向、NE向和NW向。

2.2.1 断裂

F1断裂：分布于矿区南部，走向近东西向，区内延长约5 500 m，被后期北东向断裂F2所错断。

F2断裂：位于矿区南东侧，走向北东，区内延长约2 300 m，属后期构造运动形成的断裂，对基底东西向断裂及北西向断裂产生破坏和错断。

F4断裂：位于矿区中部，走向北西西，区内延长约3 700 m，向北、向南延出矿区外，断裂性质不明，北部控制了含金矿化蚀变带(St5)的分布，属近火山喷发中心部位的一种低温热液蚀变。

F5断裂：分布于矿区南东部，走向北西，产状51°∠75°，区内延长约1 000 m，由多条平行雁列式断裂组成，规模均较小。断裂两侧围岩蚀变均较强，局部见黄铁矿化、黄铜矿化。

2.2.2 构造蚀变带

区内构造蚀变带可分为黄铁绢英岩化带(St1)和含金矿化蚀变带(St2、St3、St4、St5)两类。

St1蚀变带：分布于矿区东部，走向延长700 m，宽20～70 m，产状35°-45°∠25°-35°，具明显的膨大狭缩特征。蚀变带呈灰色、黄褐色，局部见有北西向密集构造裂隙带分布，伴有黄铜矿和闪锌矿化，是区内主要的含矿控矿地质体。

St2蚀变带：走向延长300 m ，宽20～50 m，产状55°-65°∠30°-35°。蚀变带呈灰褐色，蚀变强烈，主要有硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、绢云母化等，蚀变带内金含量较高，平均达0.1 g/t以上，是区内主要的含矿控矿地质体。

St3蚀变带：走向延长700 m，宽15～30 m，产状50°-55°∠25°-33°，厚度稳定。蚀变带呈灰褐色，蚀变强烈，主要有硅化、黄铁矿化、绿泥石化等。

St4蚀变带：走向延长800 m，宽15～55 m，产状50°-60°∠22°-33°。蚀变带呈灰褐色，蚀变较强，主要有硅化、黄铁矿化、绿帘石化、碳酸盐化等，带内金含量较高。

St5蚀变带：受F4断裂控制，走向延长920 m，宽30～120 m，产状65°-88°∠26°-38°，具明显的膨大狭缩特征。蚀变带呈蜡黄色、灰白色，蚀变较强，主要有硅化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化等。

2.3 岩浆岩

区内岩浆活动频繁，从深成侵入、海底喷发至陆相喷发皆有表现。侵入岩以中酸性岩为主，侵入时代为晚石炭世，岩性主要为花岗岩、闪长玢岩、安山熔岩；火山岩以中基性为主，中酸性次之，岩性以凝灰岩，火山角砾岩及安山质熔岩为主。

前人对区内微量元素在各类岩石中的分布特征研究发现(见表1)：①Au、Ag、Zn等成矿元素在火山凝灰岩中富集，Cu在花岗岩和火山-次火山岩中具明显富集，在硅化蚀变带和石英脉中贫化；②Au、Ag、As、Sb、Zn在硅化蚀变带中尤为富集，其富集系数分别为15.3、3.0、129.4、1.8、1.5倍[6]。

表1 微量元素分布分配特征统计表

可知，火山凝灰岩和花岗岩为区内Au、Ag、Zn和Cu等成矿元素提供了丰富的物质来源，硅化蚀变带是区内最主要的赋金(锌)地质体，花岗岩是区内主要的富铜地质体，成矿元素后生地球化学作用明显。

3 矿体地质

区内矿体主要赋存于奥陶系中统荒草坡群大柳沟组下段(O2Hd1)蚀变凝灰岩和角砾凝灰岩中，次为花岗岩体内，受控于北西-北西西向黄铁绢英岩化带和含金矿化蚀变带，为缓倾斜似层状，产状35°-45°∠25°-35°，具平行产出、成群成带的分布特征，矿化总体以金和锌为主，铜次之，尤以St1蚀变带控制的V1、V2矿体规模最大(见图2)。

1—第四系；2—泥盆系下统大南湖组；3—奥陶系中统荒草坡群大柳沟组下段；4—蚀变斜长花岗岩；5—石英闪长岩；6—破碎带；7—黄铁绢英岩化带；8—工业矿及编号；9—低品位矿及编号；10—铜矿体及编号；11—角度不整合界限；11—钻孔及轴线图2 矿区11号勘探线剖面简图

V1矿体：金锌共生矿体，伴生有铜、银和铅，平面形态呈似镰刀状。矿体走向长380 m，倾向延深350 m，埋深25～210 m，产状35°∠28°，矿体厚度稳定，品位上富下贫，金平均品位3.08 g/t，锌平均品位1.33%；伴生铜平均品位0.16%，银平均品位5.14 g/t，铅平均品位0.20%。

V2矿体：锌矿体，伴生有铜和金，位于V1矿体下盘，平面形态呈板状，矿体走向长320 m，宽90～150 m，厚4.5～11.8 m，产状32°∠30°，由西往东，矿石品位逐渐降低，Zn平均品位1.25%，品位变化系数为68%，分布均匀；伴生铜平均品位0.10%，伴生金平均品位0.44 g/t。

4 结语

1)区内矿体主要赋存于奥陶系中统荒草坡群大柳沟组下段蚀变凝灰岩和角砾凝灰岩中，次为花岗岩体内，Au、Ag、Zn和Cu等成矿元素在火山凝灰岩和花岗岩中的高丰度地球化学场，为区内成矿提供了丰富的物质来源。

2)硅化、黄铁矿化、绿泥石化发育的北西-北西西向构造蚀变带、中酸性岩体内部次生裂隙等构造应力薄弱地段，是后期含矿热液活动、成矿物质富集成矿的重要通道和储矿空间，为矿区边深部找矿提供找矿标志。

3)区内成矿元素由浅入深具有Au、Zn、Cu、Ag→Cu、Zn、Au元素分带特征，与地表构造蚀变带(黄铁绢云岩化带、含金矿化蚀变带)和中深部中酸性岩的分布相对应，对矿区矿床成因研究奠定基础。