趙路通 馬忠美

（①北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院北京100012 ②新疆鑫匯地質(zhì)礦業(yè)有限責(zé)任公司烏魯木齊 830000）

0 引言

花園銅礦是塔里木盆地西緣典型的產(chǎn)于陸相砂巖中的銅礦床，規(guī)模雖然為小型，但近年來在其外圍找礦成果突出，在礦區(qū)東南部已發(fā)現(xiàn)吉勒格銅礦[1]，西北部探明吾合沙魯銅礦[1]、楊葉[2]及阿克套銅礦[3]，顯示出巨大的區(qū)域找礦潛力。本文通過對(duì)花園銅礦進(jìn)行詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查和礦相學(xué)分析，總結(jié)其礦床地質(zhì)特征，分析了礦床成因，以期為區(qū)域上砂巖型銅礦找礦勘查工作提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

花園銅礦在地理上位于新疆烏恰縣康蘇鎮(zhèn)西南約4 公里處，面積約2km2。礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于塔里木盆地西南緣，位于喀什凹陷北部次級(jí)構(gòu)造烏拉根向斜的南翼（圖1）。

1.1 地層

區(qū)域上地層主要由中元古界結(jié)晶基底和中-新生界蓋層兩部分組成。中元古界結(jié)晶基底長城系阿克蘇群（Chak）為一套低角閃巖相沉積變質(zhì)巖系，屬碎屑巖-碳酸鹽巖建造，中生界大面積出露，包括侏羅系（J）和下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群（K1kz），其中侏羅系為一套斷陷盆地內(nèi)的陸源碎屑沉積建造，下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群為一套辮狀河-三角洲相沉積建造，其頂部厚層狀砂礫巖、含礫砂巖夾泥巖為烏拉根鉛鋅礦賦礦層位。新生界在研究區(qū)分布廣泛，其中古近系為一套正常淺海間瀉湖相沉積，新近系為一套紅色為主的陸相碎屑沉積。

圖1 新疆烏拉根地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖

1.2 構(gòu)造

區(qū)域主要的褶皺為烏拉根向斜，其軸向近東西向，向東揚(yáng)起，向西變寬緩慢散開，東西長近100km，南北寬15～30km。向斜南翼地層北傾、傾角50～60°，北翼地層南傾、傾角65～80°，局部倒轉(zhuǎn)。向斜內(nèi)發(fā)育有小的次級(jí)背斜或倒轉(zhuǎn)背斜，使北翼地層褶曲形成箱狀構(gòu)造。

區(qū)域上斷裂主要烏拉根斷裂和吾合沙魯斷裂，分布于烏拉根向斜的南北兩翼。烏拉根斷裂呈北東-南西向延伸約15km，斷面北傾，傾角45～85°，為一犁式斷裂。吾合沙魯斷裂呈近東西向延伸約28km，斷裂斷面北傾，傾角65～85°，其穿越烏拉根鉛鋅礦的北礦帶，并于斷裂上盤形成牽引褶皺。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)地層較為簡單，主要為漸新統(tǒng)-中新統(tǒng)克孜洛依組（（E3-N1）k）、中新統(tǒng)安居安組（N1a）、帕卡布拉克組（N1p）及第四系，各地層巖性簡述如下：

漸新統(tǒng)-中新統(tǒng)克孜洛依組：巖性以紫紅色泥巖為主，夾薄層狀褐灰-灰黃色粉砂巖及細(xì)砂巖，下部膏泥巖及石膏較發(fā)育。

中新統(tǒng)安居安組：本組為砂巖型銅礦賦礦層位，巖性主要為湖盆相砂泥巖互層，可細(xì)分為二段：下段（N1a1）為一套濱淺湖相灰綠、紫紅色砂巖夾泥巖，該段為銅礦化的賦礦層位；上段（N1a2）為一套淺－半深湖夾濱湖相褐紅與灰綠色等雜色泥巖為主夾礫巖、砂巖。

帕卡布拉克組：主要為磚紅色泥巖夾薄層褐灰-灰黃色鈣質(zhì)砂巖、砂礫巖。

第四系：沿河谷及其兩岸分布，為古河流階地沖積物及現(xiàn)代河床沖積物、洪積物。

含礦層整體由紫色層和灰綠色層交替的韻律層組成，其中灰綠色層即為含銅砂巖層（圖3a），由灰綠色細(xì)粒鈣質(zhì)砂巖夾有薄層淺灰色微粒鈣質(zhì)砂巖及淺灰色細(xì)粒砂巖組成，總體呈相對(duì)穩(wěn)定的條帶狀產(chǎn)出。一般而言，在砂巖中含植物化石較多的部位普遍產(chǎn)有條帶狀、團(tuán)塊狀、浸染狀礦化，礦化呈不規(guī)則瘤狀、蠕蟲狀，形狀各異（圖3b），局部集中呈結(jié)核狀，表面為孔雀石，內(nèi)部為輝銅礦?；揖G色主要是由于砂巖中浸染狀孔雀石礦化引起，隨著孔雀石含量的增加，砂巖顏色由灰綠→翠綠→深綠色逐漸加深（圖3c）。紫紅色層由紫紅色-磚紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和紫紅色含鈣質(zhì)鐵質(zhì)微粒砂巖、粉砂巖的混合層組成（圖3d），構(gòu)成含銅砂巖的上下盤，一般為較規(guī)則的層狀，層厚從幾米到幾十厘米不等，最薄0.5cm，局部呈透鏡狀，向兩邊可見復(fù)合尖滅分叉等現(xiàn)象。

圖2 新疆花園銅礦礦區(qū)地質(zhì)圖（據(jù)文獻(xiàn)[4]修編）

圖3 花園銅礦礦區(qū)含礦層及礦化特征

2.2 礦體特征

礦區(qū)目前控制銅礦化帶呈近東西（75～255°）走向，出露范圍東寬西窄，最寬處約500m，長約3500m，產(chǎn)狀北傾，傾向一般為320-350°，傾角一般17～27°。

表1 花園銅礦區(qū)礦體特征

礦區(qū)地表目前共圈定10 層含銅砂巖，均與紫紅色泥巖層互層產(chǎn)出，每層厚度在走向上變化大，從幾十厘米到十幾米。鉆孔資料顯示目前在垂向上只有兩層礦體延伸較好，厚度1.0～2.5m 不等，平均品位1.04～3.05%。地表礦化以氧化礦物為主，局部可見少量原生硫化物礦化。共圈定出10 條礦體，各礦體特征見表1。

2.3 礦石特征

花園銅礦礦石中礦物組合比較簡單，金屬礦物以氧化物為主，主要有孔雀石、硅孔雀石和氯銅礦及少量自然赤銅礦，局部可見到少量的原生金屬硫化物，主要為輝銅礦。脈石礦物主要為石英、長石、方解石、白云石、石膏、云母以及鈣質(zhì)、泥質(zhì)物質(zhì)。

礦石結(jié)構(gòu)以粒狀結(jié)構(gòu)為主（圖3e），孔雀石等呈半自形-他形粒狀星散狀均勻地分布于砂巖顆粒的間隙中，當(dāng)砂巖膠結(jié)物完全被金屬礦物取代時(shí)，構(gòu)成膠結(jié)結(jié)構(gòu)。此外，礦石中還多可見氯銅礦、孔雀石交代輝銅礦、赤銅礦等構(gòu)成的交代結(jié)構(gòu)（圖3f）、交代反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等，局部還可見孔雀石呈膠狀結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造為主，可見少量細(xì)脈狀和結(jié)核狀構(gòu)造。浸染狀構(gòu)造主要指孔雀石、氯銅礦等呈它形粒狀或集合體分布于礦石中（圖3g），礦石礦物含量一般為1%～5%，局部含量超過30%，構(gòu)成稠密浸染狀構(gòu)造。條帶狀構(gòu)造指孔雀石、赤銅礦、輝銅礦等呈條帶狀沿砂巖層理分布（圖3h），條帶一般厚0.5～2mm，部分厚度可達(dá)1.0～2.5cm。細(xì)脈狀構(gòu)造主要表現(xiàn)為赤銅礦呈脈狀分布于砂巖裂隙中（圖3i），脈寬一般0.5～2.0cm，延伸一般5～15cm。結(jié)核狀一般多集中分布在灰綠色含銅砂巖的頂板，結(jié)核直徑一般0.5～2cm。

2.4 圍巖蝕變

礦床圍巖蝕變類型簡單，主要表現(xiàn)為碳酸鹽化（褪色化），局部發(fā)育褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化等，整體屬低溫蝕變。褪色蝕變主要發(fā)育在紫紅色泥巖層中，泥巖的膠結(jié)物主要由鐵質(zhì)、鈣質(zhì)物質(zhì)組成，紫色由其中氧化鐵質(zhì)引起，褪色是泥巖中高價(jià)態(tài)鐵被還原成亞鐵所致，表明礦床成礦過程中經(jīng)歷了流體的還原作用。其余蝕變范圍相對(duì)較小，與礦化基本一致，局限于礦體附近或礦石中。

3 礦床成因分析

花園銅礦礦體嚴(yán)格受控于中新統(tǒng)安居安組下段（N1a1）灰綠色砂巖中，產(chǎn)狀與地層一致，礦化主要沿砂巖中的層理或斜層理分布，局部呈瘤狀、蠕蟲狀，樹枝狀、結(jié)核狀等構(gòu)造，顯示成礦物質(zhì)與地層同沉積的成因特點(diǎn)。銅礦化強(qiáng)度與砂巖中所含的植物化石的多少呈正比關(guān)系，尤其在植物化石的周緣礦化明顯富集，植物化石碎片一方面形成炭質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附Cu作用，另一方面利于成巖期有機(jī)質(zhì)發(fā)生還原作用形成還原硫，為銅二次富集提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。銅礦化強(qiáng)度向灰綠色砂巖靠近紫紅色層的一側(cè)逐漸增強(qiáng)，反映出成礦作用受到氧化還原障的控制，因此礦床屬于同沉積砂巖型銅礦，局部沿裂隙發(fā)育的細(xì)脈狀礦化反映出成礦后期可能受到熱液改造，但強(qiáng)度不大。

4 結(jié)論

花園銅礦賦存于塔里木盆地西緣烏拉根向斜內(nèi)，以中新統(tǒng)安居安組（N1a）灰綠色砂巖為主要容礦巖石，礦體呈層狀、透鏡狀，礦石礦物主要孔雀石和氯銅礦為主，少量輝銅礦和赤銅礦，礦石組構(gòu)以粒狀結(jié)構(gòu)、浸染狀和條帶狀構(gòu)造為主，圍巖蝕變較弱。礦床為同沉積砂巖型銅礦。