新疆哈密市突出山铜铁多金属矿床地质特征及成矿规律浅析

任刚

(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

1 区域地质背景

矿区大地构造位置为塔里木板块（Ⅰ）、库鲁克塔格-星星峡隆起（Ⅱ）、阿拉塔格拗陷区（Ⅲ），以阿奇克库都克-沙泉子深断裂为界，北为觉罗塔格石炭纪岛弧带，南为库鲁克塔格-星星峡隆起区。库鲁克塔格-星星峡隆起区与觉罗塔格之间以向南倾斜的韧性剪切带接触，即地块仰冲于觉罗塔格石炭纪造山带上，沿该带及两侧各类地层发育较齐全，火山岩、侵入岩活动频繁而剧烈，构造活动强烈，断裂构造极为发育，为形成各类矿床提供了良好的成矿地质条件。区内横跨觉罗塔格金、铜、铁成矿带和卡瓦布拉克-星星峡金、铅、锌成矿带，位于两个成矿带的过渡部位。北部的觉罗塔格金、铜、铁成矿带是新疆东天山重要的金、铜、铁矿成矿带，已发现库姆塔格铁矿、阿齐山铁矿和雅满苏铁矿等成型矿床。南部的卡瓦布拉克-星星峡金、铅、锌成矿带已知有铁、钒、钛、钨、铬、稀有稀土金属、云母、玉石等矿产。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区位于沙泉子深断裂（韧性剪切带）的南侧约5km处，矿区出露地层为上石炭统底格尔组（C2d）及第四系风成砂。底格尔组出露的岩性主要为流纹质凝灰岩、凝灰岩、角砾凝灰岩、熔结角砾岩、流纹岩、玄武岩及灰岩等，岩层走向呈40°～60°，倾角60°～80°，地表由于风成砂覆盖，局部地段岩层界线不太清楚，大致将其分为三个岩性段：

⑴第一岩性段（C2da-1）：出露的岩性主要为凝灰岩、流纹岩、流纹质凝灰岩、英安质凝灰岩、角砾凝灰岩，主要分布于矿区东南部；

⑵第二岩性段（C2da-2）：出露的岩性主要为角砾凝灰岩、熔结角砾岩、凝灰岩、流纹岩、流纹质凝灰岩及灰岩，主要分布于矿区中部及西南部；

⑶第三岩性段（C2da-3）：出露的岩性主要为玄武岩、凝灰岩及灰岩，主要分布于矿区西北部。第四系风成砂在矿区分布甚广，风成砂主要集中分布于矿区中部及北部，呈北东-南西走向分布，风成砂厚度多在几十厘米。

2.2 构造

矿区断裂构造较发育，无明显褶皱构造。矿区总体构造线方向呈北东向。区内有两条推测的断层和一条平推断层，编号分别为F1、F2、F3。

F1断层：为底格尔组下亚组第二岩性段与第三岩性段之间的分界线，展布上与地层走向一致，呈北东向(50°左右)。该断层位于负地形的沟谷中，由于风成砂覆盖，性质不明。

F2断层：为底格尔组下亚组第一岩性段与第二岩性段之间北部分界线，展布上与地层走向一致，呈北北东向(10°～15°)。该断层位于负地形的沟谷中，由于风成砂覆盖，性质不明。

F3断层：此断层为平推断层，走向斜交于地层走向。对地层有错断，断距较大，在130m左右。

2.3 岩浆岩

矿区侵入岩较为发育，分布于矿区的西部及北部，主要为华力西中期第一侵入次的石英闪长岩（δο42a）、第二侵入次的黑云母花岗岩（γ42b）、第三侵入次的二长花岗岩（γ42c）。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

该矿体分布于矿区的中东部，呈似层状产出。矿体连续性好，长280m，倾向延伸最大约170m，矿体平均厚度4.00m，单工程最大厚度7.26m，厚度变化系数79.61%，厚度变化中等。矿体在2-4线之间见矿体出现分枝、复合现象，整体上矿体出露厚度均匀。

矿体平均品位TFe32.66%、Cu1.44%，单样最高品位TFe59.00%、Cu7.22%，TFe品位变化系数为41.44%，变化系数较小，有用组分分布属均匀型。矿体西段以铜铁富矿为主，伴生少量的银、锌，东段以贫铜为主，伴生铁、锌，锌含量一般在0.2%～0.5%，在TC0401中见有1m富锌矿层，品位达9.69%。

矿体中西部倾向南东(130°左右)、东部倾向北西(315°左右)，呈一个反“∽”型；倾角总体都较陡，在70°～83°之间。含矿岩石为凝灰岩、结晶灰岩，矿体顶底板岩性为结晶灰岩、凝灰岩及少量角斑岩。

矿体主要产于一套火山碎屑岩、火山熔岩与一套结晶灰岩和大理岩接触的部位。矿体与围岩之间界线较清晰，矿体顶底板围岩主要为凝灰岩、结晶灰岩、大理岩、石英角斑岩、闪长岩。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿物成分

矿石矿物：磁铁矿、穆磁铁矿、孔雀石、辉铜矿、硅孔雀石、氯铜矿、闪锌矿等。

脉石矿物：方解石、绿泥石、石英、绿帘石、纤闪石、阳起石、玉髓等。

3.2.2 矿石结构构造

矿石结构：半自形粒状结构、他形-自形-半自形粒状结构、半自形粒-叶片状结构、半自形板(柱)状结构、碎裂结构。

矿石构造：浸染状构造、斑杂-稠密浸染状构造、准块-块状构造、多孔状构造、角砾状构造。

3.2.3 矿石类型

以矿石构造划分矿石类型：稀疏浸染状矿石、稠密浸染状矿石、(准)块状矿石。

以有益组分划分矿石类型：铁矿石、铜铁矿石、锌铁矿石。

4 矿床成因

4.1 成矿条件

有利地层：矿床产于中石炭统底格尔组下亚组第二岩性段的一套中-酸性火山岩与碳酸盐类岩石的接触部位。火山热液在温度、压力作用下，不断的交代和渗滤周围围岩，在起着隔挡层作用的碳酸盐类岩石附近的容矿构造里成矿。

层间裂隙控矿作用：矿区火山岩的上盘围岩保存完好，层间裂隙控矿作用明显。矿区的上盘围岩为蚀变的凝灰岩，下盘围岩为石英角斑岩，矿体多产于两者之间的裂隙中。并且一般有陡立的小断层与之连接，断层中也有同成分的矿石充填，显示它们起了矿液通路的作用。

构造断裂控矿作用：在区域上来看，矿区位于沙泉子大断裂以南的阿拉塔格凹陷区铁、铜多金属成矿带上，褶皱及断裂较发育，具有非常有利的导矿和容矿条件。

火山活动的控矿作用：与矿床成因关系密切的为一套中-基性火山岩，目前认为铁质来源于火山活动过程中的富集，矿床的形成应是在火山活动的晚期。

4.2 矿床成因类型

根据矿床特征和控矿因素等综合分析，突出山铜铁多金属矿床成因类型应属火山岩型矿床。

5 矿床成矿规律分析

从区域上来看，矿区位于沙泉子大断裂以南的阿拉塔格凹陷区，处于觉罗塔格金、铜、铁成矿带和卡瓦布拉克-星星峡金、铅、锌成矿带的过渡部位。区内为一套岛弧火山岩建造，沿该带及两侧各类地层发育较齐全，火山岩、侵入岩活动频繁而剧烈，褶皱及断裂较发育，构造活动强烈，具有非常有利的导矿和容矿条件，为形成各类矿床提供了良好的成矿地质条件。

矿区出露地层为上石炭统底格尔组的一套中-酸性火山岩、火山碎屑岩、灰岩。从矿区地质特征来看，火山碎屑岩、火山岩提供了铁铜铅锌多金属成矿物质来源和富集场所，区内地层、构造、岩浆岩对铁铜铅锌多金属矿的成矿非常有利。矿床产于中石炭统底格尔组下亚组第二岩性段的一套中-酸性火山岩与碳酸盐类岩石的接触部位。含矿围岩为凝灰岩、石英角斑岩、结晶灰岩、大理岩。虽然矿区出露的结晶灰岩、大理岩面积并不多，但是比较薄的碳酸盐类岩石比厚层的对成矿更有利。火山热液在温度、压力作用下，不断的交代和渗滤周围围岩，在起着隔挡层作用的火山碎屑岩及碳酸盐类岩石附近的容矿构造里沉淀而形成磁铁矿及多金属矿。

突出山铜铁多金属矿床水平走向金属分带：Fe→Fe、Cu→Cu、Zn→Pb、Zn（图1），与典型块状硫化物型矿床金属分带特征基本一致。控制8号多金属矿体的TC0401探槽中见有1m厚品位在9.6%的富锌矿层，6线经ZK0601钻孔验证在40m处见有视厚4m的铜锌矿层，Zn品位在0.64%～2.98%，充分证明该区具有找富锌的多金属矿床，也显示出其一个典型的成矿垂向分带性特征：“上铁、下铜铅锌多金属”的矿床垂直分带性。

图1 突出山8号多金属矿体联合剖面图

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