柳獻(xiàn)軍

（1.新疆自然資源與生態(tài)環(huán)境研究中心，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆維吾爾自治區(qū)人民政府國(guó)家305項(xiàng)目辦公室，新疆 烏魯木齊 830000）

新疆是中國(guó)重要的能源礦產(chǎn)基地之一，阿爾泰山、蜀國(guó)、昆侖山脈等多地蘊(yùn)藏的各種固體礦產(chǎn)資源都非常寶貴。由于礦產(chǎn)地區(qū)的地質(zhì)地貌條件比較復(fù)雜，以至于地質(zhì)勘探工作難度大,對(duì)該區(qū)域勘探程度低，許多儲(chǔ)量無(wú)法得到有效的勘探，在某種程度上制約著礦產(chǎn)的供需總量平衡[1]。結(jié)合新疆成礦帶的實(shí)例，分析討論了新疆金屬礦的地質(zhì)特點(diǎn)及成礦條件，并結(jié)合新疆的實(shí)際情況，為新疆金屬礦床的研究與開(kāi)發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。

1 新疆天山區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

新疆北部山脈地帶分布有大量的花崗巖成礦帶，礦床主要散布在以南該區(qū)斷層與天山北巴顏喀拉斷層帶等的眾多地質(zhì)構(gòu)造帶間。在滇北大斷裂帶以南和在其以東偏北地區(qū)，巖體厚度最高可達(dá)約有一萬(wàn)多米，巖體層隙中還存在著大量豐富的含鐵、銅、鈷、鉍、金屬等其他許多貴重金屬礦物，這些之間相互的物理化學(xué)聯(lián)系也十分密切[2]。因此，地質(zhì)古生物研究表明，在晚泥盆紀(jì)的晚期階段和整個(gè)晚三疊紀(jì)階段，都廣泛分布存在著規(guī)模巨大的火山碎屑巖，這也說(shuō)明了該地質(zhì)時(shí)代曾有過(guò)大量小規(guī)模的陸相火山活動(dòng)爆發(fā)；在北斷層間和南中斷斜裂帶間，有以下兩種變質(zhì)巖體，一種可能為晚前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系，另一類是多期侵入型雜巖，它們大范圍內(nèi)分布；在我國(guó)中部大斷層間和我國(guó)南部大斷裂帶間，分布區(qū)內(nèi)的火山巖地層結(jié)構(gòu)也比較豐富復(fù)雜，由于地質(zhì)時(shí)代上的巨大差異，這些火山巖地層之間的相互接觸的角度一般，也并沒(méi)有達(dá)到一致，而且有部分地層之間還會(huì)出現(xiàn)一大片完整的層狀接觸或局部大面積的裸露。

1.2 區(qū)域巖漿巖分布特征

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查,該中帶地區(qū)內(nèi)部巖漿活動(dòng)十分活躍，并且?guī)r漿巖系的地質(zhì)生長(zhǎng)和發(fā)育的狀況十分優(yōu)越，以中酸式巖漿巖系為主體的組成構(gòu)造部分，石株、巖枝、石脈侵入體等為主要特征的表現(xiàn)，形成于華力西期，同時(shí)還廣泛分布著大量種類繁多的金屬礦產(chǎn)，其中卻又是以含鋅銅、金礦、鈷礦等為數(shù)量最多，各種主要的金屬礦產(chǎn)都是存在著十分緊密且復(fù)雜的聯(lián)系。應(yīng)注意到，在早古生代和晚古生代，其構(gòu)造形態(tài)表現(xiàn)為多島洋、斷裂凹陷，在加里東海晚期形成的伸展帶主要表現(xiàn)特征為陸域內(nèi)俯沖、成礦流體開(kāi)始激活、金屬成礦流體開(kāi)始富集，最后逐漸形成一個(gè)完整穩(wěn)定的環(huán)帶型體系；早期的中生代大陸構(gòu)造中大陸旋回帶和大陸褶皺區(qū)帶之間，交替聯(lián)合和形成或是都包含有了其他某些比較特殊的構(gòu)造地理因素，加里東造成火山帶中的復(fù)合，造成火山作用與巴顏喀拉斯湖-阿尼瑪卿洋盆地中的北緣構(gòu)造俯沖作用和構(gòu)造碰撞等之間的相互交替疊加，推動(dòng)著金、銻礦床的成礦[3]。

1.3 變質(zhì)作用分析

礦區(qū)地層在地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿侵入的作用下，經(jīng)歷了熱接觸和低溫動(dòng)力變質(zhì)的作用，從而形成了大量的角巖化巖體，同時(shí)，由于低韌性的剪切、變質(zhì)和變形作用，能夠直接產(chǎn)生低級(jí)蝕變巖，而這種低級(jí)的變質(zhì)作用又往往能夠直接推動(dòng)地下金屬礦的搬運(yùn)、活化富集與富集等，礦帶內(nèi)的地下巖體由于在受低溫動(dòng)力剪切變質(zhì)、高溫動(dòng)力接觸剪切變質(zhì)二種作用方式的雙重作用影響情況下，又由于經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期而反復(fù)的地質(zhì)活動(dòng)，礦點(diǎn)附近的地下巖體過(guò)程中，往往會(huì)逐漸發(fā)生一種不用一定程度上的腐蝕和變形，同時(shí)它又會(huì)受到金礦化作用方式的影響。

1.4 礦帶區(qū)域地層分布特征

礦帶區(qū)系的構(gòu)造地理與分布也存在著一定程度的地質(zhì)特點(diǎn)差異與演化規(guī)律，通過(guò)對(duì)新疆天山地區(qū)新的地質(zhì)構(gòu)造分區(qū)圖與近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的礦床分布圖研究和分析結(jié)果(見(jiàn)圖1)可知，該構(gòu)造區(qū)域共劃分出以下十個(gè)主要構(gòu)造破碎區(qū)系，三個(gè)主要構(gòu)造斷裂破碎帶：分別是新疆KNF-北斷層破碎帶、KBF-北中斷裂層破碎帶系和新疆、KSF-南中斷層破碎帶系三個(gè)大構(gòu)造斷裂破碎帶[4]。地層類型的劃分也展顯了露出在不同的地質(zhì)時(shí)期中的一些共同的特點(diǎn)：①為中國(guó)前早中寒武紀(jì)早期地層類型的主要基底；在新疆阿爾金山脈西部地區(qū)則以中古元古代的變質(zhì)巖層居多，其主要種類主要是型麻片巖、大理巖、石英巖層以及鈣質(zhì)混合砂巖。前晚寒武紀(jì)火山巖厚達(dá)上萬(wàn)米，是另一種混合巖化的混合巖漿。②阿爾金山早古生界火山沉積構(gòu)造，阿爾金斷隆區(qū)的奧陶紀(jì)主要由火山碎屑巖、碳酸鹽巖和硅質(zhì)巖組成。

圖1 構(gòu)造分區(qū)及新發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地分布圖

1.5 金屬礦分布的區(qū)域地質(zhì)物理特征

在這些金屬礦分布地區(qū)中，由于經(jīng)常發(fā)生大規(guī)模的地下活動(dòng)，因此，該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造比較特殊，具有一定的地質(zhì)特點(diǎn)。不同層次的金屬礦床的地質(zhì)特征表現(xiàn)出明顯的差異。在經(jīng)歷了地殼運(yùn)動(dòng)以后，地下結(jié)構(gòu)常常會(huì)出現(xiàn)大的斷層，這些斷層都是以波浪形式擴(kuò)展的。利用遙感技術(shù)對(duì)地下的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行探測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)具有這些構(gòu)造的地區(qū)，并在今后進(jìn)一步的勘探中，將會(huì)大大提高金屬礦物的搜尋效率。在地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生變化的時(shí)候，地底的物理特性會(huì)發(fā)生很大的變化，利用激光技術(shù)可以對(duì)地下的構(gòu)造進(jìn)行初步的估算，根據(jù)深度的不同，可以有效估算地下礦石的厚度。

2 探究新疆金屬礦產(chǎn)地質(zhì)特征的重要性

2.1 新疆礦產(chǎn)資源豐富

新疆國(guó)土資源部表示，目前看來(lái)，中國(guó)已經(jīng)探明現(xiàn)有的一百七十余種礦產(chǎn)資源中，其中新疆就已經(jīng)擁有一百三十余種。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)新疆地質(zhì)和礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)十分重視，使新疆地質(zhì)勘查基本建成“大地質(zhì)、大礦業(yè)”。新疆國(guó)土資源部去年一共收到的探礦權(quán)申請(qǐng)書(shū)達(dá)6000多份，比以往五年的探礦權(quán)申請(qǐng)總量加起來(lái)還要多。此外，新疆的勘探工作取得了多個(gè)重大的突破。此外，在有色金屬的礦產(chǎn)勘查和找礦方面也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

2.2 新疆成礦條件優(yōu)秀

新疆具有得天獨(dú)厚的地質(zhì)條件和豐富的礦產(chǎn)資源，其中有兩個(gè)大型礦床都位于新疆地區(qū)。專家們一致認(rèn)為，要將大量的資源涌入新疆，新疆的資源開(kāi)發(fā)，不僅對(duì)我國(guó)的能源資源具有重要的戰(zhàn)略意義，而且與我國(guó)的戰(zhàn)略資源發(fā)展趨勢(shì)相吻合。

3 新疆金屬礦產(chǎn)成礦條件分析

3.1 礦化富集規(guī)律

根據(jù)以上的分析研究，筆者認(rèn)為金礦床在地底構(gòu)造形成影響比較大，而且蝕變強(qiáng)度較大的部位較為稠密。在研究區(qū)中，斷裂的次數(shù)比較頻繁，并且持續(xù)時(shí)間短，因此可以及時(shí)地形成各種類型的糜棱巖和斷裂，將某些已破碎的流體蝕變帶加以拓寬延伸和剪切增強(qiáng)，為礦床流體的流動(dòng)方向創(chuàng)造出了另一條很好利用的通道[5]。該區(qū)所發(fā)生過(guò)的礦物質(zhì)化體大部分都來(lái)自于該蝕變帶的自身，礦物化體主要是集中分布在強(qiáng)褐鐵化和強(qiáng)硅化等蝕變帶，在研究區(qū)范圍內(nèi)，南部和西部發(fā)生的礦物質(zhì)化蝕變帶，其平均長(zhǎng)度約在1.5m～4.35m，沿向直徑約在254m，在這些蝕變帶巖石中都能夠明顯發(fā)現(xiàn)強(qiáng)褐鐵礦化蝕變閃長(zhǎng)玢巖，和八一泉金礦也建立起了很有效的聯(lián)系，為地質(zhì)勘探工作打下較好的基礎(chǔ)。

3.2 礦床形成原因

在華力西期，由于地槽的強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)，在地質(zhì)作用下形成了一個(gè)剪切帶和斷層系統(tǒng)，并受到構(gòu)造動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，深源玄武巖的地質(zhì)構(gòu)造動(dòng)力也起到了推動(dòng)作用，造成了深源金玄武巖漿的裂縫性噴發(fā)，在不同的影響下，玄武巖在不同的作用效應(yīng)下形成透鏡狀或分層狀。另外，由于局部變質(zhì)和多個(gè)斷層構(gòu)造的影響，會(huì)導(dǎo)致巖石會(huì)產(chǎn)生千糜巖化、破碎等現(xiàn)象，例如銅和金，在達(dá)到一定的氧化還原電位、酸堿度和溫度時(shí)，在紅十井?dāng)唷艘蝗牧严恫课?，形成?qiáng)烈的壓力，從而發(fā)生斷裂。經(jīng)對(duì)多項(xiàng)因素進(jìn)行的綜合分析，該區(qū)表層含金礦（銅）礦物中含有褐鐵礦礦英脈，經(jīng)勘查發(fā)現(xiàn)，深層含金礦中含有黃鐵礦和褐鐵礦礦英脈，同時(shí)還表現(xiàn)出弱糜棱巖化和劈裂化的特點(diǎn)。經(jīng)對(duì)石英脈表面的礦石進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其礦體中的褐鐵化礦物微量含量低于0.1矽t，其中以蝕變閃長(zhǎng)巖和蝕變閃長(zhǎng)巖為主。據(jù)此，本文將其劃分為蝕變——破碎一熱液型金礦床。

4 新疆金屬礦產(chǎn)地質(zhì)特征分析

4.1 新疆金屬礦產(chǎn)地層分析

新疆天山金-銅鎳礦床位于塔里木盆地，專家們?cè)谛陆焐降貐^(qū)進(jìn)行了一次金-銅鎳勘探，結(jié)果表明，新疆地區(qū)的金銅鎳礦床為晚石炭世石板山組、石炭世晚石炭世勝利泉組和晚石炭世甘泉組，此外，在新疆北部和南部的平原上，可以看到第四系的松散堆積。專業(yè)人員根據(jù)新疆天山地區(qū)的地質(zhì)勘探，專家們認(rèn)為，該新疆地區(qū)內(nèi)層的總體方向?yàn)楸睎|—南西，即新疆天山地區(qū)的銅、銅、鎳的分布方向與新疆地區(qū)的構(gòu)造線一致。

4.2 新疆金屬礦產(chǎn)的構(gòu)造以及巖漿巖分析

工程技術(shù)人員在開(kāi)展有關(guān)研究工作的時(shí)候，通常都會(huì)選取在八一泉一紅十井的斷裂剪切帶的地段。八一泉一紅井的剪切帶長(zhǎng)度約為七負(fù)九千米，而八一泉-紅十井韌性剪切帶出現(xiàn)自北向南變質(zhì)，變形程度遞增趨勢(shì)。八一泉一紅十井韌性剪切斷裂帶區(qū)域內(nèi)全部的中石英脈地層均為切割斷層，中石英地層脈斷層密集且緊密。而新疆地區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)也相對(duì)頻繁，巖漿巖發(fā)育較好，新疆地區(qū)內(nèi)以中酸式巖漿巖居多，石英巖層脈斷裂密集而緊密。新疆地區(qū)內(nèi)部巖漿活動(dòng)較為頻繁，巖漿巖發(fā)育較好，新疆地區(qū)以中酸性巖漿巖為主,而華力西時(shí)代則為中酸性巖漿巖。

5 化探異常的驗(yàn)證

化探異常的驗(yàn)證是地球化學(xué)找礦異常成因中的一個(gè)主要的部分，不是說(shuō)所有類型的勘查地球化學(xué)礦異常成因都是可以發(fā)現(xiàn)礦床，可能只是發(fā)現(xiàn)礦物質(zhì)化，有個(gè)別的礦甚至可能連礦物質(zhì)化也還找不到，異常成因可能也是完全由地質(zhì)體變化造成的。此次工作，首先對(duì)礦點(diǎn)地表出露的地質(zhì)體特征開(kāi)展了較為細(xì)致的自然物性測(cè)量工作，之后依據(jù)全國(guó)地質(zhì)概況和勘查地球化學(xué)異常特點(diǎn)，選用了加拿大GDD公司設(shè)計(jì)制造的精密大功率激電儀(GDD)，選擇研究區(qū)成礦前景較好的三個(gè)異常帶(I、Ⅱ、Ⅲ區(qū))，開(kāi)展了高功率激電縱向中梯測(cè)量工作。

5.1 巖石物性特征

化探異常區(qū)內(nèi)巖（礦）石電性有以下特征：凝灰?guī)r極化率變化范圍為0.4%～2.3%，常見(jiàn)值為1.6%，視電阻率變化范圍為580.5～1720.1n.m,均值為814.6Ω·m。輝綠巖極化率變化范圍為1.4%～3.3%，常見(jiàn)值為2.4%。玄武巖的極化率變化范圍為0.6%～2.4%，常見(jiàn)值為1.9%，視電阻率變化范圍為481.6～1171.3Ω·m,常見(jiàn)值為710.4Ω·m。砂巖的極化率變化范圍為0.8%～2.2%，常見(jiàn)值為1.5%，視電阻率均值為810.702.m。安山巖極化率變化范圍為0.8%～1.7%，常見(jiàn)值為1.1%。閃長(zhǎng)巖極化率變化范圍為0.5%～1.6%，常見(jiàn)值為1.0%，視電阻率均值為1245.2Ω·m。

5.2 激電異常特征及評(píng)價(jià)

據(jù)該研究區(qū)巖礦石的電性特征，在激電異常區(qū)中，低電阻率和高極化率異常是找礦的有利標(biāo)志。在異常I區(qū)內(nèi)，激電異常呈條帶狀，與地層走向相同。該區(qū)域有一條主斷層及數(shù)條次級(jí)斷裂，區(qū)內(nèi)巖性主要為閃長(zhǎng)巖、輝綠巖、凝灰?guī)r，含少量的沉積砂巖。激電剖面異常中心最明顯，極化率變化范圍為0.4%～2.3%，常見(jiàn)值為1.6%，視電阻率變化范圍為580.5～1720.1Ω·m，均值為814.6Ω·m。輝綠巖極化率變化范圍為1.4%～3.3%，常見(jiàn)值為2.6%。玄武巖的極化率變化范圍為0.6%～2.4%，常見(jiàn)值為1.9&，視電阻率變化范圍為481.6～1171.3Ω·m，常見(jiàn)值為710.4Ω·m。砂巖的極化率變化范圍為0.8%～1.7%，常見(jiàn)值為1.0%，視電阻率均值為1245.2Ω·m。通過(guò)上述物性特征的分析，認(rèn)為在該區(qū)找到銅礦（化）體，主要以中高極化率和低電阻率異常特征為主，在排除灰質(zhì)的前提下，異常系硫化物引起的可能性要大。

6 構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定區(qū)和其中的礦產(chǎn)資源

構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，系指拉張、擠壓及巖漿活動(dòng)都基本不發(fā)育的地區(qū)，其成礦作J襯以外生為主。在新疆北部，已發(fā)現(xiàn)曾屬于此類地質(zhì)構(gòu)造背景的有塔里木古板塊北緣，伊寧裂谷南緣和準(zhǔn)噶爾地塊北緣、南緣及部分西緣，以及前志留紀(jì)的阿爾泰區(qū)和已消失的古洋盆的洋底。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)金屬礦床的地質(zhì)、成礦條件的調(diào)查、分析，根據(jù)情況，總結(jié)出了相應(yīng)的找礦標(biāo)志，完成為一條重要的銅、鈷多金屬成礦帶的勘探開(kāi)發(fā)工作提供了有益的借鑒。推動(dòng)新疆礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)工作的順利進(jìn)行。