段磊 秦友平 滕海清 曹軼群 高學(xué)坎 崔東云

(招金礦業(yè)股份有限公司 招遠 265400)

若羌縣昌運三峰山金礦地質(zhì)特征

段磊 秦友平 滕海清 曹軼群 高學(xué)坎 崔東云

(招金礦業(yè)股份有限公司 招遠 265400)

新疆羅布泊素有“死亡之海”的別稱，“千山鳥飛絕，萬徑人蹤滅”是這片土地的真實寫照，自著名科學(xué)家彭加木和探險家余純順在這里遇難后，這片土地更成為了神秘的代名詞，吸引了無數(shù)的探險家和旅游愛好者前來探險。同時，這片地區(qū)豐富的鉀鹽、煤、金、銅、錳等礦產(chǎn)資源也逐漸被人們認知，在西部大開發(fā)如火如荼進行的今天，羅布泊地區(qū)也正在由“死亡之?！毕颉百Y源之海”轉(zhuǎn)變。招金礦業(yè)股份有限公司三峰山金礦作為開發(fā)羅布泊地區(qū)礦產(chǎn)資源的先頭兵，在近年來的地質(zhì)調(diào)查過程中，對羅布泊北緣險峰山-大青山-駱駝峰地區(qū)的銅金礦地質(zhì)特征有了深刻的認識，本文就三峰山地區(qū)銅金礦蝕變帶分布及控礦構(gòu)造、礦床特征等相關(guān)內(nèi)容進行論述。希望對以后開發(fā)羅布泊地區(qū)銅金礦資源起到一定的指導(dǎo)作用。

若羌縣 羅布泊 銅金礦 地質(zhì)特征

1 自然地理條件與交通概況

工作區(qū)位于克孜勒塔格中低山南緣，屬于羅布泊洼地以東、疏勒河古河床以北的低山丘陵區(qū)，地勢北高南低。海拔1 100m左右，相對高差30～440 m，山勢近東西向展列，溝谷多呈“U”字型，可通行汽車，地表多為堅硬的鹽堿殼。

區(qū)內(nèi)無正規(guī)公路，僅有3條便道與外地相通，交通位置見圖1。

圖1 交通位置圖

本區(qū)屬大陸性沙漠氣侯，干旱缺水，多風(fēng)少雨，溫差懸殊；7～8月份為高溫期，氣溫高達45℃以上，地面溫度高達60℃以上；年降雨量＜32.7mm，8級以上大風(fēng)年平均日數(shù)35 d，最多達49 d，最大風(fēng)速17m/s，無常年性地表徑流。

由于氣侯條件所限，區(qū)內(nèi)植被極不發(fā)育，僅在紅十井、紅八井以南及洼地和溝谷見少量抗風(fēng)沙、耐鹽堿的紅柳、芨芨草、蘆葦?shù)取?/p>

2 區(qū)域地質(zhì)背景

2.1 區(qū)域成礦條件

本區(qū)大地構(gòu)造位置處于塔里木板塊東段北緣,北與庫魯克塔格地體相連。處于塔里木板塊東北部北山古生代裂谷系南亞帶西段,東與北天山晚古生代中晚期裂陷槽相鄰,區(qū)域構(gòu)造線方向呈北東東向展布。

2.2 地層

出露地層主要為石炭系地層及第四系松散沉積物。

2.2.1 石炭系下統(tǒng)紅柳園組(C1h)

在區(qū)內(nèi)大面積出露,分布于駱駝峰-大青山-險峰斷裂以北,近北東東向穩(wěn)定展布,總體呈一北傾的單斜層,傾向340°～356°,傾角67°～75°。主要為一套淺變質(zhì)的含炭碎屑巖組合,其巖性有砂巖、粉砂巖、變砂巖、含炭粉砂質(zhì)板巖、含炭千枚巖、片巖、凝灰?guī)r等,按巖性組合特征分上、下兩個巖組。由于受北東東向斷層切割,構(gòu)成許多斷塊,各斷塊地層的巖性、巖相特征各有特色,由于分布于區(qū)域中部的大部分地區(qū),其南與中統(tǒng)茅頭山組地層呈斷層接觸,該組地層控制著區(qū)內(nèi)石英脈型金礦的分布。

2.2.2 石炭系中統(tǒng)茅頭山組(C2m)

分布于區(qū)域南部險峰-大青山-駱駝峰斷裂帶內(nèi)及其南側(cè)，呈北東東向狹長帶狀展布。由一套碳酸鹽巖、細碎屑巖夾火山-沉積巖組成，其巖性組合為：硅化微晶、泥晶灰?guī)r、碎屑灰?guī)r、泥灰?guī)r、大理巖、泥鈣質(zhì)粉砂巖、細砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)板巖、玄武巖等?？煞譃樯?、下兩個亞組，下亞組(C2ma)出露面積較小，僅分布于駱駝峰南東一帶，主要以碳酸鹽巖為主；上亞組(C2m)分布于駱駝峰至險峰一帶，與成礦關(guān)系較為密切，區(qū)內(nèi)已知的蝕變巖型金礦均產(chǎn)于該亞組中。

2.2.3 第四系全新統(tǒng)沖洪積物（Q 3-4a1+p1）

主要分布于溝底，為現(xiàn)代堆積層，主要由細砂、淤泥組成，其上部可見棱角狀巖石碎塊、粗砂、細砂和亞砂土等，碎石大小在1～5 cm，無分選。

2.3 構(gòu)造

本區(qū)構(gòu)造位置處于塔里木板塊東北部北山古生代裂谷系南亞帶西段,地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜,褶皺、斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,是北山裂谷系構(gòu)造體系的自然延伸。

2.3.1 褶皺構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺主要是克孜勒塔格向斜褶皺,其軸線位于山脊附近,軸向與山脈走向一致,為北東東85°左右,東西長約30 km,南北寬9～12 km,向斜核部為石炭系下統(tǒng)紅柳園組上亞組地層,南北兩翼為紅柳園組下亞組地層。沿向斜核部有華力西中期花崗巖、花崗閃長巖體出露,向斜兩翼巖層產(chǎn)狀較陡,傾向65°～75°,局部達 80°～85°。

2.3.2 斷裂構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，以北東東向斷裂為主，其次為北西、北東向兩組斷裂。

⑴北東東向斷裂

區(qū)內(nèi)北東東向斷裂主要為駱駝峰-險峰斷裂帶，位于克孜勒塔格南麓駱駝峰-大青山-險峰一帶，是區(qū)域茅頭山-紅十井大斷裂的西延，在南北寬2～3 km的范圍內(nèi)分布數(shù)條北東東75°～80°方向延伸、斷面北傾的逆-逆沖韌脆性復(fù)合及脆性斷裂，組成疊瓦狀構(gòu)造。斷裂帶出露長度＞55 km，向西被第四系覆蓋，向東延入鄰區(qū)。斷裂面均呈舒緩波狀延伸，并見分枝復(fù)合現(xiàn)象。斷面北傾，傾角70°～80°。沿斷裂帶巖石強烈破碎蝕變，破碎帶寬幾米-幾十米不等，構(gòu)造角礫巖、碎裂巖多沿破碎蝕變帶分布，糜棱巖化作用十分強烈。主要的斷裂有2條：F1為石炭系中統(tǒng)茅頭山組上、下亞組的分界斷裂；F2為石炭系下統(tǒng)紅柳園組下亞組與中統(tǒng)茅頭山組的分界斷裂，該斷裂控制著區(qū)內(nèi)石英脈型金礦和蝕變巖型金礦的分布。

⑵北東、北西向斷裂

北東、北西向斷裂在區(qū)域內(nèi)較為發(fā)育，多沿沖溝分布，呈雁行狀平行排列，普遍截切北東東向的褶皺和斷裂，形成時間較晚。北西向斷裂主要分布于區(qū)域西北部，多為右行走滑斷裂。北東向斷裂主要在區(qū)域西南部駱駝峰南石炭系地層中密集分布，多為左行走滑斷裂。

2.4 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動始于華力西中期，以侵入巖為主，呈巖基、巖墻狀產(chǎn)出，主要分布在區(qū)域中部及北部的斷裂兩側(cè)，延伸方向與區(qū)域構(gòu)造線方面一致，呈北東東向展布。主要巖性為橄欖輝長巖、輝石閃長巖、黑云母斜長花崗巖、二長花崗巖、角閃斜長花崗巖及輝綠玢巖、石英輝綠巖等?；鹕絿姲l(fā)相對較弱，主要集中分布于駱駝峰-大青山-險峰山脊一線。巖石類型簡單，以基性火山巖為主，主要巖性為含角礫玄武巖、杏仁狀玄武巖、玄武巖等。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1 地層

普查區(qū)地層出露單一，除北部有大量第四系外，均為石炭系地層，主要為下統(tǒng)紅柳園組?？傮w走向75°，傾向北西，傾角50°～70°，一般南部產(chǎn)狀較北部緩。由于受區(qū)域駱駝峰-大青山-險峰斷裂帶影響，局部地層層位發(fā)生倒轉(zhuǎn)。巖性特征如下：

石炭系下統(tǒng)紅柳園組下亞組(C1ha)：分布于普查區(qū)南部，出露巖性主要為一套淺變質(zhì)黑色含炭巖系，自下而上巖性為粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖、絹云母綠泥石片巖或千枚巖、凝灰?guī)r、含炭千枚巖及粉砂巖、碳酸鹽化粉砂巖、絹云母綠泥石片巖或千枚巖、凝灰?guī)r、含炭千枚巖及粉砂巖、碳酸鹽化粉砂巖、含炭千枚巖夾長石石英砂巖等。平面上看，向東收斂，向西撒開呈帚狀。該套巖性控制著區(qū)內(nèi)石英脈型金礦(化)體和銅礦(化)體的分布，大青山金礦、大青山蝕變帶銅金礦點均產(chǎn)于該巖組地層中。

3.2 變質(zhì)作用

本區(qū)變質(zhì)作用類型應(yīng)屬區(qū)域低溫?zé)崃ψ冑|(zhì)作用，其原巖為華力西地槽初始階段的粘土頁巖建造夾少量火山巖，它們基本保留了沉積結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，野外可直接恢復(fù)。變質(zhì)泥巖中以絹云母+綠泥石+石英+鈉長石為特征組合，最高出現(xiàn)雛晶黑云母；變質(zhì)巖石為炭質(zhì)、鈣質(zhì)板巖、千枚巖及片理化變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖、綠泥石石英板巖、黑云母角閃片巖、黑云母綠泥石片巖等。最主要的變質(zhì)礦物為綠泥石、絹云母、黑云母、角閃石等，沿巖石片理形成清晰的集合體。

本區(qū)的動力變質(zhì)作用也很強烈，主要表現(xiàn)為沿斷裂帶發(fā)育較強的糜棱巖化，形成一系列變質(zhì)程度不同的糜棱巖化巖石、千糜巖和構(gòu)造片巖、構(gòu)造角礫巖等。

3.3 蝕變帶地質(zhì)特征

3.3.1 構(gòu)造蝕變帶規(guī)模、產(chǎn)狀

本區(qū)金銅礦化蝕變帶集中分布于東西長1.20 km、南北寬約150m、面積0.18 km2范圍內(nèi)。區(qū)內(nèi)地層總體呈一單斜體，走向70°～78°，傾向北西，地表傾角70°～80°。在地表有近于平行的①號、②號兩條蝕變帶組成。

①號蝕變帶區(qū)內(nèi)段長約1 300m，兩端延伸出礦區(qū)，主要沿凝灰?guī)r與片巖接觸帶展布，帶寬2～20 m，總體走向75°，傾向北西，傾角60°～80°。蝕變帶發(fā)育較強的絹云母化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化、綠泥石化等蝕變，其中絹云母、褐鐵礦化、孔雀石化與銅關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)主要礦體發(fā)育于該蝕變帶中。

②號蝕變帶位于①號蝕變帶南側(cè)，近平行展布，區(qū)內(nèi)段長1 300m，兩端延伸出礦區(qū)，帶寬8～60 m，總體走向76°；傾向北西，傾角65°～75°。與①號蝕變帶相比，其寬度較大，地表蝕變礦化較弱。自采礦區(qū)邊界北東端向北東900m范圍內(nèi)地表蝕變礦化較強，深部發(fā)育工業(yè)礦體。

圖2 沿凝灰?guī)r與片巖接觸帶展布的①號蝕變帶

3.3.2 圍巖蝕變特征

由于區(qū)域性長期、多期次構(gòu)造活動，變質(zhì)作用和熱液作用，所以圍巖蝕變較為發(fā)育。不同類型的蝕變往往相互迭加組成較復(fù)雜的蝕變巖帶，主要的蝕變類型有絹云母化、硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、黃銅礦化等，其次為碳酸鹽化、金云母化。它們多沿礦(化)體及上、下盤圍巖或構(gòu)造破碎帶分布。

此外，次生氧化作用表現(xiàn)為：褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化、孔雀石化等。

4 礦體地質(zhì)特征

以往工作在礦區(qū)圈出礦(化)體7個，①-1號礦體為主礦體，②-1號礦體次之，其它礦體較小。

4.1 ①-1號礦體

以往圈定礦體主要分布在1號脈9-8號勘探線間、地表(1 120m標(biāo)高)到620m標(biāo)高間，為區(qū)內(nèi)主礦體，淺部由探槽、坑道揭露，向深部有鉆孔控制，礦體形態(tài)呈脈狀，局部厚大呈透鏡狀，其走向長度已超過380m，現(xiàn)控制斜深(長)達520m，向深部基本封閉，其產(chǎn)狀一般為340°～351°∠48°～79°，平均324°∠65°。

4.2 ②-1號礦體

礦體位于①-1號礦體下盤，為盲礦體，由09ZK01、07ZK03、07ZK04、07ZK05、03ZK04鉆孔工程控制，發(fā)育于主構(gòu)造帶下盤，向深部延伸入碳質(zhì)片巖中。產(chǎn)狀338°∠62°。礦體內(nèi)巖石組成主要為黃鐵礦化凝灰?guī)r質(zhì)碎裂巖和片巖質(zhì)碎裂巖，以細脈狀、塊狀黃鐵礦化、黃銅礦化為主。

區(qū)內(nèi)還有其它多個小礦體,分布零散，工程控制不足。

5 礦石特征

5.1 礦石物質(zhì)成分

銅礦石按礦物自然組合特征分為3種類型：一種是銅藍黃銅礦黃鐵礦礦石，一種是銅藍黃銅礦礦石，一種是黃銅礦黃鐵礦礦石。

據(jù)礦床礦石礦物學(xué)研究成果，礦石中主要的金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、銅藍、輝銅礦、褐鐵礦，其次為閃鋅礦、毒砂。非金屬礦物主要有石英、粘土礦物、綠泥石及滑石等。

物相分析結(jié)果，銅主要以硫化物形式存在，其中次生硫化銅礦物占總銅分布率的51.8%，主要是銅藍，少量輝銅礦及斑銅礦；原生硫化銅礦物主要是黃銅礦，占總銅分布率的44.6%；孔雀石、藍銅礦等自由氧化銅礦物約占總銅分布率的2.45%。

⑴黃銅礦 CuFeS2

黃銅礦是主要的硫化銅礦物之一,其相對含量約為1.73%,主要呈他形晶結(jié)構(gòu)。黃銅礦主要與黃鐵礦關(guān)系密切,呈脈狀、網(wǎng)脈狀充填于黃鐵礦的裂隙中或周圍;也可見黃銅礦呈細小顆粒狀被黃鐵礦包裹。

總體來說，黃銅礦的嵌布粒度屬中粒嵌布，主要在0.074～1.0mm之間。

⑵銅藍CuS

主要的次生硫化銅礦物，在原礦中的相對含量約為1.05%。集合體常呈粉末狀或被膜狀。銅藍與輝銅礦共生，常見其呈細脈狀嵌布于黃銅礦中或沿黃銅礦邊緣交代。銅藍嵌布粒度較細，主要在0.001～0.05mm之間。

⑶黃鐵礦 FeS2

黃鐵礦是礦石中主要的硫化礦物，其相對含量約28.11%。除呈粒狀、脈狀單獨嵌布于脈石中外，黃鐵礦主要與黃銅礦關(guān)系密切：黃鐵礦包裹細小顆粒狀或細脈狀的黃銅礦，也可見其被黃銅礦包裹、交代；還可見黃鐵礦與閃鋅礦、銅藍接觸嵌生。

5.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形－半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)、細脈狀結(jié)構(gòu)。

自形－半自形粒狀結(jié)構(gòu)：黃鐵礦呈自形－半自形的六邊形結(jié)構(gòu)。

他形晶粒狀結(jié)構(gòu)：黃銅礦、部分黃鐵礦、閃鋅礦呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。

包含結(jié)構(gòu)：黃銅礦中包裹黃鐵礦、閃鋅礦形成包含結(jié)構(gòu)；黃鐵礦中也包含細小顆粒狀的黃銅礦。

網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)：黃銅礦呈網(wǎng)脈狀嵌布于黃鐵礦中。

細脈狀結(jié)構(gòu)：黃銅礦呈脈狀嵌布于黃鐵礦、脈石中；黃銅礦中常見銅藍呈細脈狀分布。

礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造。

塊狀構(gòu)造：主要由黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物組成，石英、云母、高嶺石等脈石礦物呈斑雜狀嵌于金屬硫化物集合體中。

浸染狀構(gòu)造：金屬礦物黃鐵礦、黃銅礦等呈斑雜狀、星點狀分布于石英、云母、高嶺石、綠泥石等脈石礦物組成的脈石基底中。

脈狀構(gòu)造:可見金屬礦物黃鐵礦、黃銅礦呈短脈狀嵌于石英、綠泥石等脈石礦物組成的脈石基底中。

〔1〕徐忠華，等.新疆若羌縣三峰山礦區(qū)金銅礦詳查報告.2011.

〔2〕王啟宴,等.新疆若羌縣昌運三峰山金銅礦深部及外圍普查設(shè)計.2012.

收稿：2013-10-22