新疆地區(qū)斑巖型銅礦地質(zhì)特征與成礦規(guī)律

(成都理工大學(xué) 四川 成都 610059)

斑巖型銅礦床是世界最主要的銅礦床，占世界銅礦總探明儲(chǔ)量的55%左右(施俊法等，2005)，也是我國(guó)最主要的銅礦床類型之一，其探明銅金屬儲(chǔ)量占我國(guó)銅儲(chǔ)量的35.53%(黃崇軻等，2001)，在各類型的資源儲(chǔ)量中居第一位，是我國(guó)銅金屬生產(chǎn)中最主要的開采對(duì)象。

一、斑巖型銅礦簡(jiǎn)介

斑巖銅礦床是指與中、酸性斑巖體相關(guān)，并具有鉀、氫蝕變礦物暈和銅鉬銀鉛鋅硫地球化學(xué)暈的巖漿期后中-高溫?zé)嵋盒纬傻募?xì)脈浸染狀硫化物銅(鉬)礦床(芮宗瑤等，1984)。在時(shí)間分布上，斑巖銅礦形成的時(shí)代主要集中在中、新生代(高合明等，1995；袁見(jiàn)齊等，1985；夏斌等，2000；張洪濤等，2004)，其次是古生代，前寒武紀(jì)斑巖銅礦床目前發(fā)現(xiàn)較少。

二、新疆斑巖型銅礦的成礦背景

新疆位于橫貫亞洲的烏拉爾-蒙古-鄂霍茨克巨型古生代造山帶中段，主體屬古亞洲構(gòu)造域,南緣屬特提斯構(gòu)造域(圖1)。區(qū)內(nèi)由若干近EW向造山帶和夾于其間的菱形前寒武紀(jì)地塊組成鑲嵌結(jié)構(gòu)，整體具巨型眼球狀構(gòu)造或流狀構(gòu)造特征。斑巖銅礦主要形成于天山、阿爾泰等中亞造山帶中，次為昆侖造山帶。

三、新疆斑巖型銅礦分布特征

新疆斑巖型銅礦床主要集中在新疆北部，芮宗瑤等對(duì)全國(guó)斑巖銅礦成礦帶進(jìn)行了劃分,將新疆劃分為額爾齊斯河斑巖銅礦成礦帶、北天山斑巖銅鉬礦成礦帶、北山斑巖銅礦成礦帶、祁連走廊斑巖銅多金屬礦成礦帶等4個(gè)成礦帶(芮宗瑤等，1984)。這些礦床在天山北部區(qū)域，主要圍繞準(zhǔn)噶爾周遍呈面狀環(huán)狀分布(馬瑛等，2007)，在西昆侖以南區(qū)域,沿康西瓦斷裂呈帶狀分布。

四、新疆斑巖型銅礦的地質(zhì)特征分析

(一)巖漿條件。斑巖銅礦主要與鈣堿性及偏堿性花崗巖類有關(guān)，含礦巖石可以是閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、石英斑巖等成份斑巖，巖性成份范圍較寬。巖性差異影響成礦元素組合(主要是銅與鉬的比例)。巖石均為殼幔同熔型(即“I”型)。

(二)圍巖封閉條件。斑巖銅礦形成需要一定的封閉條件，一是使流體相對(duì)集中；二是流體進(jìn)入斑巖體后，被封閉在斑巖體內(nèi)或就近。顯然這要求巖漿巖帶在隆起時(shí)不要伴隨較大的斷裂活動(dòng)。如果隆起伴隨大量張性裂隙生成，顯然會(huì)使流體散失。封閉條件對(duì)圍巖的巖性有一定要求。從客觀實(shí)際看斑巖銅礦的有利圍巖以花崗巖類為最好(如巴爾喀什礦帶)，其次為火山巖類、碳酸鹽巖類及粒度細(xì)小的粉砂巖-頁(yè)巖類。具較高孔隙度的砂巖類不利于斑巖銅礦形成。

(三)區(qū)域剝蝕程度。區(qū)域剝蝕程度直接影響斑巖銅礦的保存。由于斑巖銅礦的形成深度范圍較窄(一般認(rèn)為13km，才能具備深源流體與天水的交互作用條件)，區(qū)域剝蝕程度超過(guò)這個(gè)深度，斑巖銅礦床就不能在地表附近保存。這里說(shuō)的區(qū)域剝蝕程度是指對(duì)斑巖銅礦形成層而言，而不是泛指一般剝蝕程度。

五、代表性斑巖銅礦床特征

(一)土屋-延?xùn)|銅(鉬)礦田。主要由土屋、土屋東、延?xùn)|、延西、靈龍和赤湖銅(鉬)礦床及銅礦點(diǎn)構(gòu)成，礦田處于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊南緣康古爾塔格和大草灘斷裂所夾持的晚古生代島弧帶內(nèi)。土屋銅礦床中，以閃長(zhǎng)玢巖為容礦圍巖的礦石量約占探明礦石量的80%，以斜長(zhǎng)花崗斑巖為容礦圍巖的礦石量占17%，以火山-沉積巖為容礦圍巖的礦石量占3%；土屋東銅礦床的容礦圍巖為閃長(zhǎng)玢巖；延?xùn)|銅礦床的容礦圍巖為斜長(zhǎng)花崗斑巖。從礦體中心向外依次可劃分為：硅化帶、黑云母化帶、石英-絹云母化帶、泥化帶和青磐巖化帶，多數(shù)銅(鉬)礦體產(chǎn)出于黑云母化帶與石英-絹云母化帶接觸(或疊加)部位。

(二)包古圖銅礦田。位于準(zhǔn)噶爾微板塊達(dá)拉布特-卡拉麥里晚古生代殘余洋盆內(nèi)。礦區(qū)出露地層主要為下石炭統(tǒng)希貝庫(kù)拉斯組、包古圖組、太勒古拉組的一套巨厚半深海-大陸坡相火山-火山碎屑濁積建造，其上為出露面積較小的二疊系陸相碎屑巖建造。區(qū)域構(gòu)造主要為NE向構(gòu)造，由一系列NE向大斷裂組成。礦區(qū)范圍內(nèi)NS向和NE向斷裂發(fā)育，交匯部位常產(chǎn)有具工業(yè)價(jià)值的銅礦體。近礦圍巖蝕變以強(qiáng)度較大、類型全和分帶明顯為特征。從礦體中心向外依次為：鉀化帶(以鉀長(zhǎng)石和黑云母為主)、石英-絹云母化帶、青磐巖化帶和柱沸石-碳酸鹽化帶，呈環(huán)帶狀分布，硅化和黑云母化與銅礦化關(guān)系密切。

六、新疆斑巖型銅礦的成礦規(guī)律

(一)構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用。斷裂構(gòu)造是斑巖型銅礦的主要控巖、控礦構(gòu)造。區(qū)域性規(guī)模較大的斷裂控制了花崗斑巖體侵入，為導(dǎo)巖構(gòu)造。蒙西銅礦層分布較集中的地段是倒轉(zhuǎn)背斜的南部及其附近，因?yàn)樵撎幜严豆?jié)理發(fā)育，當(dāng)熱液流經(jīng)此處，礦質(zhì)最容易產(chǎn)生沉淀。和爾賽銅礦北西向斷裂與其次級(jí)斷裂的交匯控制著巖體和礦(化)體的展布。

(二)時(shí)代對(duì)成礦的控制作用。斑巖銅礦在時(shí)間上主要集中分布于新生代，其次為中生代。經(jīng)查閱資料顯示，我國(guó)新疆的斑巖型銅礦的時(shí)空分布主要是北部的東天山一帶，有土屋、延?xùn)|、鴨子泉等大規(guī)模礦區(qū)。同時(shí)還有分布在伊犁微板塊北部、塔里木板塊南部等地的斑銅礦。

(三)侵入巖對(duì)成礦的控制作用。斑巖型銅礦主要與殼?；旌显?、幔源中酸性侵入巖體關(guān)系密切，巖漿活動(dòng)提供了成礦物質(zhì)的來(lái)源，巖漿的二次沸騰作用形成的冷凝巖漿外殼的大量裂隙、爆破角礫巖為成礦提供了容礦空間。和爾賽銅礦礦(化)體賦存于巖體內(nèi)(英云閃長(zhǎng)巖、斑狀英云閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)斑巖)。礦化與圍巖之間并沒(méi)有明顯的邊界，呈漸變過(guò)渡關(guān)系。地表礦(化)體呈不規(guī)則狀圍繞斑巖體的西側(cè)及南側(cè)產(chǎn)出，南部礦化體走向?yàn)楸睎|，傾向北西，傾角60°左右；北部礦化體走向?yàn)榻媳毕?。蒙西銅礦間接受斜長(zhǎng)花崗斑巖控制，提供熱液來(lái)源。

結(jié)論

1.新疆斑巖銅礦總的特點(diǎn)是礦產(chǎn)類型較多、成礦時(shí)期多、地域分布特色較明顯、成礦方式多樣和常有后期成礦作用疊加等。2.新疆地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜，巖漿活動(dòng)頻繁，淺成-超淺成侵入斑巖體發(fā)育，具良好的斑巖銅礦成礦條件。3.新疆地跨世界3大斑巖成礦域中的兩個(gè)，周邊地區(qū)分布有許多大型-超大型斑巖銅礦床。如哈薩克斯坦科翁臘德、阿克斗卡，烏茲別克斯坦的阿爾瑪雷克，甘肅公婆泉、內(nèi)蒙古白乃廟、西藏玉龍及蒙古額爾登特、奧尤陶勒蓋、查干蘇布爾等礦床，部分成礦帶直接進(jìn)入新疆境內(nèi)。4.海西中晚期由板塊匯聚和裂谷裂陷槽封閉向松弛過(guò)渡階段及伸展拉張階段轉(zhuǎn)化為新疆斑巖銅礦的重要成礦時(shí)期。