新疆哈密市铜山北段铜多金属矿成矿地质条件及矿床成因浅析

[摘要]矿区在大地构造位置上处于准噶尔古板块北天山弧盆带博格达-哈尔雷克晚古生代岛弧东段。大南湖-头苏泉岛弧带在附近与其聚敛交汇，形成一个以金、铜多金属矿产为主的矿化集中区。文章结合区域成矿地质背景，通过对矿区地质特征、铜多金属矿体特征分析，总结了矿床成因。

[关键词]铜多金属矿床 铜山 基底断裂 古火山口 硅化英安斑岩

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-122-1

1矿区地质概况

工作区在大地构造位置上处于准噶尔古板块北天山弧盆带博格达―哈尔雷克晚古生代岛弧东段。大南湖―头苏泉岛弧带在附近与其聚敛交汇，形成一个以金、银、铜多金属矿产为主的矿化集中区。区域内出露地层主要为石炭系，仅在北部见零星带状泥盆系地层出露。区内地层总体构成一复式背斜构造，表现为紧闭、连生、线状、局部倒转的特点。背斜轴向近东西，向东倾伏。断裂构造极为发育，其中北西向吉格代区域性断裂是本区主要的控矿构造，控制着本区的矿化分布格局。本区岩浆活动主要为华力西中期产物。

2矿区地质特征

2.1地层

矿区内出露地层除第四系洪冲积物及少量中泥盆统大南湖组第三亚组（D2d3）地层外，主要为下石炭统雅满苏组第二亚组（C1y2）海陆交互相火山碎屑岩及正常沉积碎屑岩，主要岩性凝灰岩、凝灰质砂岩，岩石普遍发生黄铁矿化。

2.2岩浆岩

本区自晚古生代以来，在板块构造作用影响下，伴随着沟、弧、盆的发育演化，岩浆活动极为频繁，火山喷发时间长、旋回多、范围广，形成了大面积分布的侵入岩及火山岩。

主要岩石类型有黑云母花岗岩、辉绿玢岩、安山玢岩、英安斑岩、斑流岩、闪长玢岩等。

2.3构造

矿区构造基本格架为南北向挤压应力形成的东西向复式背斜以及北西向为主的剪切断裂带。伴随东西向复式背斜的发育过程，沿褶皱轴方向，发育有北北东向、北北西向两组剪裂隙。区内北西向断裂为一层间断裂，不仅控制着区内次火山岩的分布，也控制着北段矿体的分布，为铜山北段铜多金属矿化的主要容矿构造，控制着铜山北段铜多金属矿床的展布。

2.4变质作用

主要以热液变质作用为主，也是矿区内重要的变质作用，与多金属矿化关系密切。热液主要来源于岩浆期后热液、构造活动所形成的变质热液等，在矿区内的断裂破碎带内及其附近、构造裂隙等构造薄弱地带，发生各种热液蚀变，形成矿化蚀变体。蚀变组合为石英+钾长石+方解石±绿帘石±绢云母+绿泥石+金属硫化物。

2.5地球物理地球化学特征

地球物理：矿区内所进行的物探工作以电法为主，开展了1∶10000～1∶20000的激电中梯扫面工作。以ηs>8%所圈定的异常带延长4千米左右，宽0.3～1千米左右。总体走向130°左右，与地表蚀变带分布范围相一致。平面上东部异常范围窄（最窄几十米），强度低;西部宽（可达1000米），强度高。

地球化学：矿区为1∶50000水系沉积物地球化学测量Hf88-3综合异常，异常元素组合为As、Ag、Pb、Cu、Co、Mo。该异常沿F1断裂带南侧呈带状展布，走向南东130°左右。与铜多金属矿床及黄铁矿化蚀变带分布范围相一致。异常元素组合为Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sn、Mo并形成数个浓集中心，异常元素套合好，峰值高且明显，异常元素中As与Cu相关性好。

3矿体特征

铜山北段共圈定主要的铜矿体和铜多金属矿体铜多金属矿体有两个，根据控矿因素、含矿岩石、矿体所处的位置、矿石矿物种类及蚀变矿化特征的不同，矿区内矿体可划分为两种类型，即铜矿体和铜多金属矿体。

铜矿体：以CuⅠ-8号矿体为为主，地表出露长约188米，其形态呈中间厚、两端薄的透镜型脉状，倾向35°，倾角70°，真厚度3.32～11.42米。Cu平均品位***×10-2，最高***×10-2，矿体地表沿走向厚度变化系数110%，品位变化系数为21%，矿体品位变化与厚度变化呈正比，总体表现为中间富、向两端变贫的趋势。总的来说，厚度变化较大，而品位变化不大。矿化以铜矿化为主，地表矿石表面常见有薄膜状、星点状孔雀石及粉沫状黄钾铁矾。赋矿岩石为硅化英安斑岩。

铜多金属矿体：以CuⅡ-2号矿体为主，赋矿岩石为硅化英安斑岩，局部为蚀变粉砂岩。矿体地表出露长约140米，真厚度1.15～6.86米，平均厚4.05米，平均品位Cu：**～**×10-2，共伴生Pb：**～**×10-2，Zn：**～**×10-2，Ag：**～**×10-6。矿体呈南北向延伸，产状近直立，倾向为93°，倾角为81～88°。矿体在地表具波状起伏，总体呈中间厚、两端薄的脉状，其沿走向厚度变化系数100%，地表品位变化系数91%，矿体品位与厚度呈正比关系变化，品位总体也表现为中间富，而向两端变贫的趋势，矿体多呈致密块状，或因氧化淋滤而呈疏松状、多孔状。矿石表面常见有薄膜状、星点状孔雀石，矿石以强硅化为特征，矿体与围岩界线较清晰。

矿床成因：铜山北段铜多金属矿床受控于矿区次级层间断裂及古火山机构旁侧的次级火山通道，矿体与次火山岩关系密切，多产于次火山岩体的内接触带。区内矿体集中分布于层间断裂形成的褐黄色蚀变矿化带及古火山机构旁侧发育的硅化破碎带中，矿体与围岩界线清晰，成矿系火山喷发期后含矿热液沿构造薄弱部位上侵就位的结果，具次火山热液成因特征，其成因类型属次火山热液型铜多金属矿床，工业类型属构造蚀变岩型铜多金属矿床。

在石炭纪以前，本区存在着近东西向的基底断裂，早石炭世早期，区内发生强烈的火山喷发作用，沿基底断裂形成一系列古火山口，并在古火山口周围形成与之配套的裂隙，显示液压致裂特征。大量炽热岩浆从地下岩浆房爆发形成大量爆发相为主的火山碎屑岩，使成矿物质得以初始富集，形成矿源层，岩浆成分从基性中性中酸性酸性演化。随着大规模火山喷发的结束，地下岩浆房残余岩浆沿构造有利部位上侵，形成矿区内安山玢岩、英安斑岩等，上侵过程中势必带着火山期后大量残余气液（包括成矿物质）及挥发份，最终形成铜山北段铜多金属矿床的成矿母岩。

[作者简介]马新星（1986～），区域地质调查及矿产普查专业。

参考文献

[1]翟裕生，姚书振，蔡克勤等.矿床学，北京：地质出版社，2011.10.

[2]程奋维，马新星等.新疆哈密市铜山北段铜多金属矿工作报告.内部资料， 2013.12

[3]路凤香，桑隆康等.岩石学[M].北京：地质出版社，2002：43-46.