呂啟良，孫延鳳，鄒文軍，伍佳杰，熊珍銀

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊，安徽池州247000）

0 引言

北疆的阿爾泰成礦帶是我國重要的銅-鉛-鋅-金-鐵-鎳等金屬資源產(chǎn)地。該成礦帶出露著眾多的礦床，自西向東主要為：阿舍勒銅(鋅)礦床、鐵木爾特銅-鉛-鋅多金屬礦床、阿巴宮鉛鋅礦床、可可塔勒鉛鋅礦床、喬夏哈拉銅(金)礦床、喀拉通克銅鎳礦床。以阿舍勒、可可塔勒和喀拉通克礦床最具代表性。

伴隨著多階段的俯沖、碰撞、造山、巖漿作用和變質(zhì)作用，中國的阿爾泰造山帶形成了眾多的金屬和非金屬資源。作為重要的成礦遠(yuǎn)景區(qū)，近年來北疆找礦勘查取得了諸多突破。舍勒高西銅多金屬礦床位于新疆富蘊(yùn)縣西南方向，地處準(zhǔn)噶爾盆地北緣，是近年來新發(fā)現(xiàn)的礦床。本文通過對該礦床地質(zhì)特征進(jìn)行研究，初步探討礦床成因，并結(jié)合地球物理手段，為下一步找礦勘查提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地北緣，大地構(gòu)造位于哈薩克斯坦板塊與西伯利亞板塊碰撞帶兩大構(gòu)造單元接合部位，區(qū)域構(gòu)造線呈北西向展布，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動強(qiáng)烈。

區(qū)內(nèi)主要出露泥盆紀(jì)-石炭紀(jì)地層，自老至新包括：下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組(D1t)、中泥盆統(tǒng)北塔山組(D2b)、蘊(yùn)都喀拉組(D2y)，下石炭統(tǒng)黑山頭組(C1h)、南明水組(C1n)。泥盆紀(jì)-石炭紀(jì)地層主要為碎屑巖、火山巖(基性-酸性)、火山碎屑巖、碳酸鹽巖建造。此外，區(qū)內(nèi)零星分布有第三系(E)紅色砂質(zhì)黏土及第四系(Q)沖、洪積物(圖1)。

區(qū)內(nèi)侵入巖主要形成于海西期，包括輝長蘇長巖、閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖、花崗斑巖等，多呈巖株、巖枝狀產(chǎn)出(規(guī)模小于1km2)(圖1)。

區(qū)內(nèi)北西向緊閉線性褶皺和壓扭性斷裂極為發(fā)育，并疊加北北西向和近南北向構(gòu)造，呈現(xiàn)復(fù)雜的菱形網(wǎng)格狀構(gòu)造面貌(圖1)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)一半以上面積被第四系覆蓋，主要為洪積層、殘坡積物，分布于勘查區(qū)中北部。出露基巖有泥盆系中統(tǒng)北塔山組下段(D2b1)、上段(D2b2)，石炭系下統(tǒng)南明水組下段(C1n1)(圖1)。

泥盆系中統(tǒng)北塔山組下段（D2b1）分布于布爾臺-依鐵克南及薩色克阿根南約1.5km處。西部為中偏基性的安山巖夾火山碎屑巖，向東相變?yōu)橐越堑[熔巖為主，夾安山巖類、硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)泥板巖等。泥盆系中統(tǒng)北塔山組上段(D2b2)分布在布爾臺-舍勒高一帶及薩色克阿根南下部巖段(D2b1)的兩側(cè)，兩者整合接觸。西部巖性為暗紅色及雜色硅質(zhì)巖夾安山巖、火山碎屑巖，底部見少許大理巖，向東逐漸相變，以火山碎屑巖和安山巖、安山質(zhì)角礫熔巖為主，至薩色克阿根一帶夾硅質(zhì)板巖、霏細(xì)斑巖、鈉長斑巖等。石炭系下統(tǒng)南明水組下段(C1n1)，分布于礦區(qū)南部，大部分被第四系覆蓋，走向近東西，傾角近直立。本段巖性主要為鈣質(zhì)砂巖、鈣質(zhì)千枚巖、沉凝灰?guī)r、巖屑晶屑凝灰?guī)r。

圖1 富蘊(yùn)縣舍勒高西地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Figure 1. Regional geological map of the Shelegaoxi area，F(xiàn)uyun County

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)地層主要為單斜構(gòu)造，巖層走向北西西，傾向南南西，傾角65°～80°，由于構(gòu)造影響，地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)，在礦區(qū)內(nèi)地層傾向呈現(xiàn)為北北東向。礦區(qū)北部地層為北塔山組上段，南部地層為南明水組中段。因F2斷裂缺失北塔山組上段，南明水組下段與北塔山組上段呈斷層接觸。

礦區(qū)識別出兩條斷裂構(gòu)造。F2斷層縱貫全區(qū)，走向100°，該斷層造成北塔山組下段地層、南明水組上段地層缺失。F1斷層發(fā)育于F2斷層南側(cè)南明水組中段內(nèi)，與F2斷層平行。斷裂帶巖石擠壓破碎明顯。

2.3 巖漿巖

巖漿巖主要出露于查區(qū)西南部，受層間斷裂控制，均為規(guī)模不大的巖脈。以鈉長斑巖為主。鈉長斑巖出露于閃長巖之南側(cè)，走向東西，長990m，寬5～30m左右，局部有褐鐵礦化。

2.4 變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)巖石普遍經(jīng)低溫動力變質(zhì)，巖性為板巖、硅質(zhì)板巖、千枚巖及變粉砂巖。巖脈與圍巖接觸帶有不同程度的蝕變，主要表現(xiàn)為硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化，局部有較強(qiáng)的黃鐵礦化(褐鐵礦化)、矽卡巖化。巖石灰綠色，主要礦物有透輝石、綠簾石、石英、方解石，少量黃鐵礦。在ZK03 孔中見糜棱巖帶，孔深103.81～254.75m 見糜棱巖化凝灰?guī)r，安山質(zhì)、長英質(zhì)糜棱巖，糜棱巖帶傾角55°～65°，傾向不明，地表未見露頭。

2.5 地球化學(xué)異常

工作區(qū)內(nèi)各元素除Bi、Pb、Ag、Au背景平均值低于其在地殼中的克拉克值或阿勒泰及北準(zhǔn)噶爾背景值外，Zn元素背景平均值接近于其在地殼中的克拉克值，As、Sb、Cu、Cr、Ni、Co 元素背景平均值均高于其在地殼中的克拉克值。這暗示了礦區(qū)較好的Zn、Cu礦化潛力。

3 礦床地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)礦體主要分布于北塔山組中統(tǒng)上段火山碎屑巖建造中，礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本保持一致，大致呈順層狀產(chǎn)出，走向大致呈110°～290°，傾角較陡，有向南傾趨勢。主要礦體控制走向長400m，最厚處假厚度4.11m，延伸91m。礦體受構(gòu)造控制，充填于層間破碎帶或裂隙之中。該礦床礦體規(guī)模較小，共有銅礦體3個，其中主要礦體1個，編號為Ⅰ，小礦體2個，編號分別為①、②。

3.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

Ⅰ號礦體主要分布于7～8 線之間。礦體賦存在中泥盆統(tǒng)北塔山組上段火山碎屑巖建造中，沿層間破碎帶或裂隙充填。礦體呈似層狀，傾向大致210°，傾角較陡，50°～65°，礦體走向延伸400m，沿傾向延伸91m。礦體厚0.28～4.11m，平均1.96m，厚度變化系數(shù)為84.62，變化較穩(wěn)定(圖2)。

①號礦體分布于7 線，賦存在北塔山組中統(tǒng)上段層間破碎帶中。礦體呈似層狀，其頂板巖性為糜棱巖，底板為凝灰?guī)r。礦體傾向210°左右，傾角50°～60°。礦體沿傾向延伸93m，礦體厚度約1.15m。

②號礦體分布于7 線，賦存在北塔山組中統(tǒng)上段層間破碎帶中。礦石類型為碎裂狀含銅硅質(zhì)巖，其頂、底板巖性均為凝灰?guī)r。礦體傾向210°左右，傾角50°～60°。礦體沿傾向延伸93m，礦體厚度0.95m。

圖2 7號勘探線剖面(局部)Figure 3. Cross section of prospecting line 7 (local)

3.2 礦體圍巖

銅礦體主要賦存于泥盆系中統(tǒng)上段的火山碎屑巖建造中，礦體主要圍巖為巖屑凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r，少量為糜棱巖、硅質(zhì)巖及輝綠巖，與礦體接觸處往往伴隨著破碎和弱綠泥石、綠簾石化蝕變(圖2)。

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

本區(qū)礦石類型簡單，包括含銅鋅塊狀黃鐵礦礦石和碎裂狀含銅硅質(zhì)巖礦石，以前者為主。

I 號礦體和①號礦體為含銅鋅黃鐵礦，礦石具自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，紋層狀構(gòu)造。礦石礦物以黃鐵礦為主，少量磁鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦。其中黃鐵礦銅黃色，微細(xì)粒狀，半自形晶，呈0.1～5mm的紋層狀；磁鐵礦鋼灰色，自形-半自形粒狀，浸染狀分布，粒徑0.005～0.055mm；黃銅礦黃綠色，為本區(qū)主要含銅礦物，微細(xì)粒狀，他形晶，呈0.1～1mm紋層狀，少量產(chǎn)于含銅石英細(xì)脈中。脈石礦物以石英為主，含少量方解石、綠泥石及凝灰?guī)r碎塊(圖3)。

②號礦體為碎裂狀含銅硅質(zhì)巖，礦石具碎裂狀結(jié)構(gòu)，皺紋狀構(gòu)造。礦石礦物主要為黃銅礦，脈石礦物主要為石英(圖4)。

圖3 紋層狀含銅鋅黃鐵礦Figure 3. Laminated Cu-Zn-bearing pyrite

圖4 碎裂狀含銅硅質(zhì)巖Figure 4. Cataclastic Cu-bearing siliceous rock

通過對礦石結(jié)構(gòu)、礦石共生組合關(guān)系的詳細(xì)研究，礦物生成順序為磁鐵礦→黃鐵礦→黃銅礦→閃鋅礦→石英→綠泥石→方解石。

3.3.2 礦石化學(xué)成分

Ⅰ號含銅鋅黃鐵礦體：Cu 品位在0.69%～1.28%之間，平均品位0.86%，品位變化系數(shù)29.93%，品位變化均勻；Zn 品位在0.40%～1.95%之間，平均品位1.41%，品位變化系數(shù)55.36%，品位變化均勻；S 品位在32.37%～46.90%之間，平均品位37.66%，品位變化系數(shù)41.53%，品位變化均勻。①號含銅鋅黃鐵礦體：Cu 品位0.52%，Zn 品位1.59%，S 品位33.41%。②號碎裂狀含銅硅質(zhì)巖：Cu品位1.40%。

3.4 礦石類型

根據(jù)對礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及其組分的觀察研究，可以將礦石分為含銅鋅黃鐵礦和碎裂狀含銅硅質(zhì)巖兩種自然類型。根據(jù)礦石中有益組分含量，礦石工業(yè)類型為銅鋅硫礦石。

4 礦床成因淺析

礦區(qū)位于西伯利亞與哈薩克斯坦準(zhǔn)噶爾這兩個板塊之接合部位的陸源裂谷帶附近，處于阿勒泰山南緣，額爾齊斯斷裂擠壓帶邊緣南側(cè)。礦區(qū)構(gòu)造線呈北西西向展布，與阿舍勒銅礦、可可塔勒鉛鋅礦、喀拉通克銅鎳礦位于同一構(gòu)造帶內(nèi)，大地構(gòu)造背景相似。

通過對以上幾個典型的大型礦床成礦特征進(jìn)行對比研究，認(rèn)為本區(qū)礦體形成于海西期，塊狀硫化物礦床是其主要的成礦類型。額爾齊斯深大斷裂兩側(cè)是最有利的礦化富集空間，成礦物質(zhì)來源均與早泥盆世的古老巖石基底或更深的上地幔原始熔漿有關(guān)。其成礦模式主要為兩種基本類型：一是早-中泥盆世海底火山噴流沉積成礦作用模式；二是海西中晚期(晚石炭世-早二疊世)與上地幔拉斑玄武熔漿有關(guān)的熔融洋殼巖漿融離分異成礦作用模式。

5 找礦方向

根據(jù)礦區(qū)范圍內(nèi)的激電測深結(jié)果，對礦區(qū)范圍內(nèi)的找礦方向進(jìn)行預(yù)測：

（1）測區(qū)內(nèi)15線、31線南段中深部極化率異常體對應(yīng)有低阻異常區(qū)，為典型的“高極化-低阻-弱磁”特征并伴有斷裂破碎帶存在。結(jié)合該地段地質(zhì)背景及其異常特征，應(yīng)具有進(jìn)一步中深部找礦前景和找礦新突破的工作意義。

（2）測區(qū)16 線、32 線北段中深部有中-高阻地質(zhì)體并有弱極化異常位于弱磁異常區(qū)，結(jié)合區(qū)域有關(guān)銅金礦床(點(diǎn))地質(zhì)特征及“中-高阻、弱極化-弱磁”物探異常特征，該段可作為銅金深部找礦的研究區(qū)。

（3）測區(qū)0線地電特征復(fù)雜，已有資料反映隱伏構(gòu)造發(fā)育，深部找礦風(fēng)險極大。

（4）測區(qū)內(nèi)整體異常特征為西南低阻，地質(zhì)信息豐富，東北高阻，地質(zhì)信息較為豐富。中深部寬緩，極化率弱，異常為中基性火山巖所致。

（5）測區(qū)隱伏構(gòu)造發(fā)育，地表礦化線索較少，銅金礦中深部勘探風(fēng)險大，測深地電斷面特征有進(jìn)一步中深部找礦突破的指導(dǎo)意義。

此外，該礦床成因初步判斷為海底火山噴流沉積(VMS)型。以VMS型礦床模型為指導(dǎo)思想，礦體沿走向、傾向延伸方向仍是找礦的有利部位，探尋噴流口部位是下一步工作的重要突破方向。

6 結(jié)論

（1）舍勒高西銅多金屬礦床的礦體主要賦存于一套海相火山碎屑巖建造中，受層間破碎帶及裂隙控制，呈似層狀、透鏡狀分布，礦體沿走向及傾向方向厚度、品位較穩(wěn)定。

（2）該礦床主要成因類型為海底火山噴流沉積(VMS)型，處于額爾齊斯斷裂擠壓帶邊緣，在區(qū)域上與阿舍勒銅礦、可可塔勒鉛鋅礦、喀拉通克銅鎳礦等大型礦床位于同一構(gòu)造帶內(nèi)，大地構(gòu)造背景相似。

（3）結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)、礦區(qū)地球化學(xué)異常和地球物理勘查的結(jié)果，該礦床仍存在較大的找礦前景，值得進(jìn)一步工作。