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

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地質(zhì)

1.1 基礎地質(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 基礎構造

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造帶，如圖1中“8”所示，經(jīng)歷的構造運動，可以分為華力西期、燕山期、喜馬拉雅期三個旋回周期，將褶皺構造和斷裂構造分成了兩個部分。

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)域成礦元素及相關元素的含量變化，如表1所示。

表1 主要成礦元素及相關元素含量特征表

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)查結果，結合圖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)，構造線在北部以東西向為主，南部構造線較為復雜，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)、構造、物理、化學等四個方面研究該區(qū)域的基礎地質(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。