新疆木垒县呼勒斯特南铜矿成矿作用及找矿勘查研究

韩永金，杨明远，胡力升

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第二区域地质调查大队，新疆 昌吉 831100）

国内外对矿床学研究，在六十世纪中叶萌芽，并形成两种观点，即水成论和火成论。在这两种观点的带领下，推动了人们对矿床的寻找和矿床成因的研究。尤其是国内外都在十九世纪至二十世纪，开始大力发展工业，对矿石的需求不断增加，对矿石的成矿和找矿奠定了基础[1]。此后，有人提出了矿床成因的分类，并开始研究矿田的构造和矿相学，先后将同位素组成、矿床沉积作为矿床成因的标识。而在二十世纪中期，现代科学技术开始不断发展，人们开始采用先进的技术，研究地质构造、矿床的生成和矿床的分布。随着人们对矿床的研究不断深入，发现矿床的成因存在一定的规律，至此，在特定区域中，所形成的矿产资源，成矿规律和矿产资源预测，已经成为当时人们，广泛关注的问题[2]。随着当时的人们对成矿和找矿勘查的研究不断深入，提出贫矿石的成因及其形成环境，即是矿石岩石学，为此后的区域成矿学研究开辟了新的途径[3]。当矿石研究员发现出露地表或浅部的大型、特大型矿床时，在前人的矿石成矿规律的研究成果下，发现大型的隐伏矿床越来越显得重要，并通过多次研究，发现大量数量可观的矿石资源。因此，为了提高矿石资源的寻找效率，此次提出新疆木垒县呼勒斯特南铜矿成矿作用及找矿勘查研究。

1 研究南铜矿成矿作用

1.1 分析南铜矿区地质构造

新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，可以将地层分为三叠系、侏罗系、白垩系和第四系四层，如图1所示。三叠系地层岩性相对单一，地层厚度约在851～2970之间，在该地层中，主要由含砾砂岩、石英细砂岩、石英砂岩、粉砂岩、砂页岩等岩石组成，并可以将上述岩石的岩性分为三段，且该地层属于新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，最老的地层。侏罗系地层是新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，分布最为广泛的地层，其地层厚度约在530～833之间，主要由长石石英砂岩、石英砂岩、粉砂岩、页岩等组成，因此在新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，该地层的岩石变化单一，间或夹杂着薄层含炭质泥岩，因此根据岩石岩性，可以将该地层分为上中下三部。白垩系属于新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，分布最少的地层，其地层厚度在1003米以上，主要由凝灰质砾岩、凝灰质砂砾岩，夹有粗砂岩和粉砂岩等岩石组成，因此岩性单一。第四系广泛分布在新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，且分布面积在四个地层中，最为广泛，岩性主要为砾石、粗砂、细砂及砂质粘土等松散沉积物组成。

根据上述地层，可以将新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，分为深部构造特征和断裂特征两种。在新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域的深部构造特征中，所存在的重力异常，在新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域呈“厂”字型展布，且走向为NE走向，呈对称异常，并且在该区域内，区域中的重力变化呈梯度式变化，呈现东高西低的特征。在断裂特征中，以NE向断裂为主体，其次有NW向断裂，间或发现EW向断裂，这三组断裂复合交错，互相切割，从而构成新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，基本断裂框架。

由于新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域内，存在不同类型侵入体，因此在该区域内，岩浆活动较为强烈，位于该矿区的E部，出露岩石多为黑云母花岗岩和花岗岩，出露面积约占该矿区的25%，并呈岩基产出，并且呈现岩浆向中-酸性岩性方向演化的趋势。由此可以判断，该区域曾发生过大规模的火山活动。

图1 新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区地质构造图

1.2 南铜矿区成矿作用

通过上一节对调查新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，地质构造变化特征，发现新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域成矿作用，是由于早白至世石英二长岩侵位活动，产生大量的花岗闪长岩侵位作用，由于其侵位作用规模相对较大，且侵位较深，导致新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，出现结晶作用，并导致水蒸气在岩浆活动的作用下，不断挥发，并向顶部压力相对较小的构造薄弱部位聚集。从而造成新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，断裂交汇部位在侏罗系和白垩系地层上的压力急剧增加，最终在时间的作用下，发生隐爆作用，形成新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域，褶皱构造，然而在该区域由于火山活动，存在的岩浆岩，会因为上述造成的隐爆作用，所释放的压力，导致该区域中的残余熔浆与挥发性组分，产生化学反应，形成熔浆一溶液过渡态流体，当隐爆作用发生时，会以胶结、交代角砾岩方式成矿，此时在新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域内，会广泛分布着以铜矿为主的角砾岩筒型矿化带。但是岩浆活动，却并不会在此时终止，伴随岩浆熔体结晶程度的提高，岩浆岩中含有的氯化钠和氯化钾等组成物质，会在高温的作用下不断析出，此时所形成的熔浆一溶液过渡态流体，会因为高温的作用，演变为一种成分复杂的高温、高盐度岩浆热液。但是在新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域内早期，其存在的引爆作用形成的微裂隙，会导致此时的熔浆一溶液过渡态流体，不断向这个微裂隙中聚集、沉淀，此时的熔浆一溶液过渡态流体，会在沉淀过程中，生成铜矿，呈现出似层状微细脉浸染型矿化带。但是其中的岩浆熔体，不会随矿化带的产生而结束，在岩浆熔体中存在的高盐度氯化钠，会在熔浆一溶液过渡态流体中产生化学反应，出现断裂上升、迁移现象，随着温度、压力的变化而变化，直至温度、压力达到平衡，促使浆熔体中存在的高盐度氯化钠产生沉淀现象，形成区内受断裂或裂缝控制的裂控脉型矿化带。

综合上一节中，南铜矿区地质构造调查结果，和上述分析内容，可以判断南铜矿区具有两期成矿作用特征，且南铜矿的主要成矿物质，来源于深部含矿岩浆。

2 研究南铜矿找矿勘查

基于前人对矿石研究的基础上，采用现代地质勘查技术，勘查新疆木垒县呼勒斯特区域，所存在的南铜矿。目前物理勘查法找矿勘查，主要采用各种物理方法和物理仪器，如重力测量、放射性测量、地震测量等，查看勘查区域内，岩石和矿石的物理特性，如密度、电性、磁性等。根据采集到的矿石和岩石物理性质，进行探测、分析、推断。因此，在勘查新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域时，采用物理方法中的不同技术，其找矿勘查的深度如表1所示。

表1 找矿勘察的深度

在找矿勘查过程中，会根据上节内容，判断矿体可能存在的深度、矿体形成原因，选择合适的找矿方法，从矿床、岩石、硫化物、基底等几个方面检查研究区域，是否存在矿床矿石。因此在此次研究区域，分析的成矿作用研究下，采用航空电磁检测技术，检测该区域中存在的熔浆一溶液过渡态流体，并采用地面电磁检测，以免存在块状硫化物，导致航空电磁检测技术检测结果不准确，此时采用电阻率剖面检测技术，检测熔浆一溶液过渡态流体和块状硫化物周围存在的岩石，从而寻找新疆木垒县呼勒斯特南铜矿区域中，存在的矿石资源。

3 结语

综上所述，此次研究新疆木垒县呼勒斯特南铜矿成矿作用及找矿勘查，是在前人研究的基础上，通过分析成矿作用和勘查该区域可能存在的矿床，为矿石资源的寻找，提供一定基础。但是在此次研究中，只从该研究区域的地质构造特征，分析了研究区域内的成矿作用，研究了研究区域内的找矿勘查，未曾考虑研究区域内的地球化学特征。因此在今后的研究中，还需从地球化学特征入手，深入研究矿石的成矿作用及找矿勘查，为矿石资源的寻找，提供一定帮助。