新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)及成礦機(jī)理初步研究

程江玲

（新疆地礦局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆 昌吉 831100）

新疆西天山地區(qū)礦床作為我國擁有礦產(chǎn)資源開發(fā)潛力極高的地區(qū)，針對新疆西天山地區(qū)礦床的各項(xiàng)勘查研究一直是相關(guān)部門的重點(diǎn)關(guān)注對象[1]。在以往針對新疆西天山地區(qū)礦床的地質(zhì)勘查中，表明新疆西天山地區(qū)礦床成礦帶受控于大規(guī)模構(gòu)造蝕變帶內(nèi)次級層間斷層控制，成礦的有利條件為構(gòu)造條件-近南北向節(jié)理裂隙和圍巖條件-千枚巖。在古秦嶺洋殼上發(fā)育形成的構(gòu)造帶，板塊俯沖方向?yàn)閾P(yáng)子板塊向華北板塊俯沖，俯沖帶位于臨潭--鳳縣--山陽深大斷裂旁側(cè)，具有非常好的成礦條件。因此，針對新疆西天山地區(qū)礦床成礦方面的研究是具有現(xiàn)實(shí)意義的，但在我國以往的研究中，缺乏對新疆西天山地區(qū)礦床成礦機(jī)理方面的專業(yè)研究。基于此，本文在研究新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)的基礎(chǔ)上，初步研究新疆西天山地區(qū)礦床的成礦機(jī)理，致力于全面掌握新疆西天山地區(qū)礦床的成礦、控礦因素，從而指導(dǎo)新疆西天山地區(qū)礦床更好的開展地質(zhì)找礦和評價(jià)工作。

1 新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)

在本文針對新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)的研究中，主要針對3方面進(jìn)行研究，新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)框架圖，如圖1所示。

圖1 新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)框架圖

結(jié)合圖1所示，下文將針對圖中3點(diǎn)展開詳細(xì)研究，具體內(nèi)容如下。

1.1 新疆西天山地區(qū)礦床出露地層

在新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)研究中，預(yù)先分析新疆西天山地區(qū)礦床出露地層，結(jié)合以往地質(zhì)勘查結(jié)果可知，新疆西天山地區(qū)礦床出露地層為奧陶系下統(tǒng)印渚埠組以及第四系。有少量硅鎂質(zhì)，呈隱晶質(zhì)混雜在泥晶間，方解石多為細(xì)晶，半自形，泥晶方解石與其混雜，重結(jié)晶所致。沿層理有沉積分異條紋，主要由泥質(zhì)和粉砂碎屑組成，泥質(zhì)成分為伊利石、粉砂碎屑呈棱角狀，成分主要為石英，呈條紋狀產(chǎn)出，碎屑呈基底膠結(jié)，少量鐵質(zhì)分布其間。第四系以灰黃、灰褐色礫石、砂礫、粗砂、粘土為主。

1.2 新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)結(jié)構(gòu)

在分析新疆西天山地區(qū)礦床出露地層的基礎(chǔ)上，研究新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)結(jié)構(gòu)。新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)褶皺不明顯，礦床地質(zhì)結(jié)構(gòu)可概況為：由奧陶系下統(tǒng)印渚埠組粉砂質(zhì)泥巖以及寒武系中統(tǒng)楊柳崗組泥質(zhì)灰?guī)r共同組成一逆斷層，推測該斷層是燕山晚期的斷裂構(gòu)造。斷層中可見硅化蝕變巖，新疆西天山地區(qū)礦床硅化蝕變巖特征示意圖，如圖2所示。

圖2 新疆西天山地區(qū)礦床硅化蝕變巖特征示意圖

結(jié)合圖2所示，硅化一般在礦體及近礦圍巖中分布普遍。其次灰?guī)r和硅質(zhì)泥巖角礫的交代蝕變。絹云母化一般圍巖裂隙面內(nèi)局部發(fā)育，呈米黃色，稍有滑感，松軟，由絹云母類礦物交代長石類礦物蝕變而成，為中低溫?zé)嵋何g變特征之一。新疆西天山地區(qū)礦床高嶺土化主要分布在圍巖裂隙面，呈白色、土褐色，松軟，光滑，由高嶺土類礦物交代長石類礦物蝕變而成，為中低溫?zé)嵋何g變特征之一。

1.3 新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)巖性

針對新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)巖性分析中，區(qū)內(nèi)主要出露有新元古代的潛火山巖～流紋斑巖，走向長條狀展布，沿下莊～油溪口斷裂背斜軸部侵入在虹赤村組巖層中[2]。晚侏羅世侵入巖零星出露，一般呈群帶分布，其分布與斷裂構(gòu)造存在著密切關(guān)系。其中基性脈巖大多分布在下莊～油溪口斷裂北側(cè)的淺變質(zhì)巖系中，其形成時(shí)期為新元古代，中性和中酸性巖脈大多分布在下莊～油溪口斷裂之南的錢塘臺褶帶內(nèi)的早古生代蓋層中，屬晚侏羅世區(qū)域性巖漿侵入活動背景下的產(chǎn)物。新元古代脈巖中親硫元素Cu、Pb、Zn、Mo、Sn、Ag、Hu等含量普遍低于克拉克值，晚侏羅世侵入體中含親硫元素Cu、Pb、Zn、Ag普遍高，比相同巖類維氏值要高出數(shù)倍至幾十倍，有利于成礦。

2 新疆西天山地區(qū)礦床成礦機(jī)理

2.1 新疆西天山地區(qū)礦床成礦構(gòu)造歸屬

在上文分析的基礎(chǔ)上，探究新疆西天山地區(qū)礦床成礦構(gòu)造歸屬[3]。新疆西天山地區(qū)礦床主礦脈主要以花崗巖作為支撐，整體呈現(xiàn)出較為平緩的傾斜，并且該區(qū)域內(nèi)的銅礦脈受到蝕變的影響，呈現(xiàn)以破碎帶形式存在，該區(qū)域礦床具體表現(xiàn)特征為沿南北走向以及傾向延伸較為有限，礦脈整體較薄，貯藏金屬礦品味高，其厚度平均低于11.7cm，局部僅為1.20cm~3.50cm，最大厚度不超過1.20m。新疆西天山地區(qū)礦床成礦構(gòu)造歸屬主要閃長巖脈為主，整體呈現(xiàn)出較為陡峭的傾斜，該區(qū)域內(nèi)石英脈的分布主要包括南東東向、南西向和南南西向三組不同方向，該區(qū)域地表發(fā)育整體呈現(xiàn)出西東向側(cè)羽狀分支脈。在該區(qū)域內(nèi)南東東走向上礦脈范圍整體走向趨近一致，并且表現(xiàn)出早期韌性剪切帶后期的活躍狀態(tài)。在蝕變區(qū)域內(nèi)，從上到下寬度逐漸變小，并產(chǎn)生了黃鐵絹英巖化蝕變現(xiàn)象。整體呈現(xiàn)出沿?cái)D壓帶逆沖特征現(xiàn)象。

2.2 新疆西天山地區(qū)礦床熱液成礦構(gòu)造機(jī)理

通過本文上述對新疆西天山地區(qū)礦床成礦構(gòu)造歸屬分析得出，新疆西天山地區(qū)礦床成礦機(jī)理主要受到地層巖性、巖相以及構(gòu)造控制。新疆西天山地區(qū)礦床熱液成礦構(gòu)造機(jī)理主要來自早石炭世雅滿蘇組中具備一定酸性的火山碎屑巖中，還有少部分來自正常的沉積巖石中?？紤]到新疆西天山地區(qū)礦床成礦機(jī)理屬于熱液成礦構(gòu)造機(jī)理，導(dǎo)致該成礦機(jī)理與Eh離子活度息息相關(guān)。因此，通過能斯特方程式對Eh離子活度的反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算，則其計(jì)算公式，如公式（1）所示。

在公式（1）中，n指的是氧化－還原反應(yīng)中得失電子數(shù)，為實(shí)數(shù)；F指的是法拉第常數(shù)，在新疆西天山地區(qū)礦床中取值為100 205C/col；R指的是理想氣體常數(shù)，在金礦床深部中取值為6.258J/（K ?mol）；T指的是新疆西天山地區(qū)礦床在巖漿改造期的溫度，取值為236.8℃；K指的是反應(yīng)平衡常數(shù)。通過公式（1）可以明確在新疆西天山地區(qū)礦床熱液成礦構(gòu)造機(jī)理中，多種離子均有多種穩(wěn)定存在的形式。通過在特定條件下，多種離子相遇并通過反應(yīng)生成礦。以此，可以得出新疆西天山地區(qū)礦床成礦機(jī)理中化合物及離子的吉布斯自由能，如表1所示。

表1 化合物及離子的吉布斯自由能

根據(jù)表1可知，新疆西天山地區(qū)礦床成礦機(jī)制中化合物及離子的吉布斯自由能能夠表現(xiàn)出礦產(chǎn)資源的遷移形式。巖體與圍巖接觸帶部位只是一種有利的容礦空間，矽卡巖只是一種良好的容礦巖石而已；從位于同一成礦巖體的接觸帶部位，矽卡巖十分發(fā)育地段，當(dāng)沒有運(yùn)礦構(gòu)造貫通時(shí)并不成礦的現(xiàn)象可以揭示成礦作用的本質(zhì)。由此可見，巖漿期后熱（氣）液成礦作用的各種礦床類型，都是由來自深源的含礦熱流體通過交代、充填方式成礦的。以此可以得出，新疆西天山地區(qū)礦床熱液成礦構(gòu)造機(jī)理為沉淀成礦。

3 結(jié)束語

通過新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)及成礦機(jī)理初步研究，能夠取得一定的研究成果，解決傳統(tǒng)新疆西天山地區(qū)礦床勘查中存在的問題。由此可見，針對新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)及成礦機(jī)理初步研究是具有現(xiàn)實(shí)意義的，能夠指導(dǎo)新疆西天山地區(qū)礦床更好的發(fā)展。在后期的發(fā)展中，應(yīng)加大本文研究結(jié)果在新疆西天山地區(qū)礦床開發(fā)中的應(yīng)用力度。截止目前，針對新疆西天山地區(qū)礦床地質(zhì)及成礦機(jī)理初步研究仍存在一些問題，在日后的研究中還需要進(jìn)一步對新疆西天山地區(qū)礦床的找礦方向提出深入研究，為促進(jìn)新疆西天山地區(qū)礦床的發(fā)展提供專業(yè)性建議。