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        新疆哈密市黃灘金銅多金屬礦基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查及金銅的成礦條件

        2020-09-01 06:41:52
        世界有色金屬 2020年11期
        關(guān)鍵詞:金銅哈密市金屬礦

        于 洋

        (新疆地礦局第一區(qū)調(diào)大隊,新疆 烏魯木齊 830013)

        金銅礦是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的必須品,因此國民經(jīng)濟的發(fā)展速度,對于礦產(chǎn)資源的消費不斷增加,導致我國礦產(chǎn)資源處于供不應求的狀態(tài),出現(xiàn)進口礦產(chǎn)量加劇的現(xiàn)象,成為緊缺的礦產(chǎn)資源之一[1]。國家要求有關(guān)部門優(yōu)先尋找金銅礦產(chǎn),擴大尋找范圍,加大尋找力度,增加國內(nèi)金銅礦的存儲量。隨著國內(nèi)相關(guān)政策的頒布,眾多地質(zhì)學者,在新疆天山一帶,發(fā)現(xiàn)大量黃山東銅鎳礦、小熱泉子銅礦等大中型以上規(guī)模的銅礦床[2]。經(jīng)過國內(nèi)專家學者的研究發(fā)現(xiàn),新疆哈密地區(qū)主要以金、銅礦為主,并在該地發(fā)現(xiàn)眾多花崗巖、白云巖等眾多非金屬礦石,可見該地礦產(chǎn)資源的雄厚潛力,因此對新疆哈密市的金屬礦基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查及分析金銅的成礦條件,具有積極的現(xiàn)實意義和實用價值。

        1 調(diào)查新疆哈密市黃灘金銅多金屬礦基礎(chǔ)地質(zhì)

        1.1 基礎(chǔ)地質(zhì)

        新疆哈密市黃灘地處天山北部,屬于低山——丘陵地貌,具有典型的大陸干旱型氣候,晝夜溫差較大,少降雨,水流多為低山丘陵之間的間歇性水流或無水干溝。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),此次研究區(qū)地層出露較為全面,具有新生界、中生界、古生界、太古界、遠古界四個時期地層,而其中又以太古界和遠古界為主要地質(zhì)基底,如圖1所示。

        新疆哈密市黃灘古生界地層出露面積約為150平方米,出露方向在新疆哈密市黃灘以西,該地層主要由輝石大理巖、小鋪巖群、斜長角閃片巖、碳酸鹽巖、黑云紫蘇變粒巖、碎屑巖等巖石組成。遠古界地層是新疆哈密市黃灘的主體,分布在整個新疆哈密市黃灘。太古界主要分布在整個新疆哈密市黃灘,與古生界冬瓜嶺巖群呈斷層接觸,其地層厚度在2000m~4502m之間,其巖性為大理巖、中酸性火山巖、白云質(zhì)大理巖、碎屑巖、結(jié)晶灰?guī)r、碳酸鹽巖、斜長角閃片巖、板巖、黑云母石英片巖等巖石為主。中生界主要分布于新疆哈密市黃灘以南,地層出露較為完整,其厚度可達6000m,上部發(fā)育湖沼相細碎屑巖沉積,有時出現(xiàn)鈣質(zhì)巖屑砂巖,巖性可分為礫巖、細碎屑巖、砂巖、灰質(zhì)砂巖、泥巖等巖石組成。該區(qū)域所具有的以上巖石巖性,地層性質(zhì),皆為地層成礦提供了必要條件。

        圖1 新疆哈密市黃灘地質(zhì)圖

        1.2 基礎(chǔ)構(gòu)造

        在新疆哈密市黃灘金銅多金屬礦區(qū)域內(nèi),由于復雜的地質(zhì)活動,造成該區(qū)域的褶皺、斷裂構(gòu)造均十分發(fā)育。由1.1節(jié)中的圖1可以看出,新疆哈密市黃灘金銅多金屬礦區(qū),構(gòu)造線總體方向呈NW——SE方向布展,形成了由S——N的變形較強的強應構(gòu)造帶,如圖1中“8”所示,經(jīng)歷的構(gòu)造運動,可以分為華力西期、燕山期、喜馬拉雅期三個旋回周期,將褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造分成了兩個部分。

        在新疆哈密市黃灘金銅多金屬礦區(qū)域內(nèi),褶皺發(fā)育多為背向斜,呈北東——東北向展布,并將褶皺分為線狀褶皺和拱狀褶曲,兩種褶皺形式不同,導致褶皺兩翼巖層厚度不同,且呈現(xiàn)形式不對稱。其線狀褶皺軸向為N——NE向,傾伏角約為30°~65°,且NE向褶皺被斷層切斷。拱狀褶曲由NE向伏背傾斜,傾伏角約為45°~75°,其拱狀褶曲西北翼被斷層切斷,呈現(xiàn)出50°的傾角。

        黃灘金銅多金屬礦區(qū)域內(nèi)的斷層以NE向為主體,西段為北傾,斷層面南傾,走向總體約為30°,屬于逆斷層的區(qū)域性大斷裂,呈曲線分布,貫穿整個黃灘金銅多金屬礦區(qū),具有明顯繼承活動性質(zhì),其斷層長度可達58km,寬度在10km~30km之間。在地質(zhì)活動的作用下,該區(qū)域產(chǎn)生的褶皺、斷層將該區(qū)域的礦產(chǎn)做出了劃分,為金銅礦的增長提供了條件。

        2 分析新疆哈密市黃灘金銅成礦條件

        2.1 成礦化學條件

        由于此次研究的是新疆哈密市黃灘金銅多金屬礦區(qū)域,因此采集此次研究區(qū)巖石樣本,選擇巖石中具有的金、銅、鋅、銀、鉛、汞、鉻、鐵、銻等九個元素,分析該區(qū)域成礦元素及相關(guān)元素的含量變化,如表1所示。

        表1 主要成礦元素及相關(guān)元素含量特征表

        從表1中可以看出,金、銅、鋅、銀、鐵等元素明顯處于富集狀態(tài),且區(qū)域濃度系數(shù)大于1.2,而金、銅、鋅等元素的區(qū)域濃度系數(shù)大于1.5,處于顯著富集狀態(tài),屬于新疆哈密市黃灘礦區(qū)的重要地球化學物質(zhì)來源。而其他的鉻、銻元素,介于0.8~1.2之間的區(qū)域濃度系數(shù),屬于正常分布狀態(tài),而低于0.8的區(qū)域濃度系數(shù)的金屬元素,只有鉛、汞兩種元素,處于相對貧化狀態(tài)。而區(qū)域濃度系數(shù)高,處于富集狀態(tài)的金屬元素,在該區(qū)域的分布中,處于不均勻分布狀態(tài),因此金、銅、鋅、銀、鐵等金屬元素,可以在新疆哈密市黃灘礦區(qū)富集成礦,且屬于該區(qū)域主要成礦元素,而其他元素皆屬于金、銅、鋅、銀、鐵等元素的伴生元素,也顯示了該區(qū)域金屬成礦的化學條件。

        2.2 成礦物理條件

        基于文獻[3]研究的新疆哈密市黃灘礦區(qū)重力場,發(fā)現(xiàn)新疆哈密市黃灘礦區(qū)的重力場,總體上呈現(xiàn)南高北低的趨勢,屬于重力梯級帶差異,該差異造成的變化梯度最大可達2.5×10-5m/s2[3]。而基于1.1對該區(qū)域地質(zhì)特征的調(diào)查結(jié)果,結(jié)合圖1發(fā)現(xiàn),該區(qū)域所處地段中局部的等值線彎曲,表明該區(qū)域的中局部地段屬于高重力地段,且與此同時,發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的磁同反應異常,位于新疆哈密市黃灘礦區(qū)內(nèi)的西北部,可見該位置屬于磁同高異常帶,而磁同高表明,新疆哈密市黃灘礦區(qū)內(nèi)的西北部地段,地殼厚度較薄、基底埋深較淺、巖漿侵入活躍。而在新疆哈密市黃灘礦區(qū)內(nèi)的東北部,磁場變化不明顯,屬于平緩的低重力值區(qū)域。

        上述重力場特征,反映出此次研究區(qū),構(gòu)造線在北部以東西向為主,南部構(gòu)造線較為復雜,綜合顯示,該區(qū)域地質(zhì)背景十分復雜。而在圖1中可以發(fā)現(xiàn),該區(qū)域的中等值線存在局部扭曲現(xiàn)象,導致梯級帶形成了重力場,出現(xiàn)重力異常,這表明該區(qū)域內(nèi)部存在巖漿侵入活動。而巖漿的入侵活動,造成中基性巖類的侵入,再次形成重力高異常。在這種循環(huán)往復的變化下,為金、銅、鉛、鋅、銀等多金屬礦床的產(chǎn)生提供了有利的條件。

        由于新疆哈密市黃灘礦區(qū)內(nèi),磁異常的總體走向與重力異常走向基本一致,且宏觀磁場呈現(xiàn)由高——低——高相間分布,且此次研究區(qū)域的磁場強度高達100nT~600nT。而在磁場周圍,發(fā)現(xiàn)一條大斷裂,且斷裂形態(tài)較為規(guī)則,均勻分布在正負磁場中間,將磁場分為兩半。以上高重力和高磁場,都表明此次研究區(qū)域地層中,分布了大量的中基性火山巖,并對此次研究區(qū)域地層存在入侵活動,揭示了1.1節(jié)中底層發(fā)育的由來,并表明該區(qū)域的重力場、磁力場的特殊性,為此次研究區(qū)域中,金屬成礦提供了有利條件。

        3 結(jié)束語

        綜上所述,此次研究新疆哈密市黃灘金銅多金屬礦,基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查及金銅的成礦條件,從新疆哈密市黃灘礦區(qū)的地質(zhì)、構(gòu)造、物理、化學等四個方面研究該區(qū)域的基礎(chǔ)地質(zhì)及金銅的成礦條件。但是此次研究新疆哈密市黃灘礦區(qū),基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查及金銅的成礦條件,并未考慮礦床成因、巖石特征等因素。因此在今后的研究中心,應從礦床成因、巖石特征等方面,深入研究新疆哈密市黃灘金銅多金屬礦,基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查及金銅的成礦條件,解決金、銅等礦產(chǎn)資源緊缺問題。

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