王 寧，甘先平，方同輝，劉正桃，毛啟貴，王 洋，張 巖，郝 明，鹿志忠

(1. 有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心，北京 100012； 2. 北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院，北京 100012；3. 中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012)

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新疆哈密市紅石銅礦床地質(zhì)特征及找礦潛力

王 寧1，甘先平1，方同輝1，劉正桃1，毛啟貴2，王 洋3，張 巖3，郝 明3，鹿志忠3

(1. 有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心，北京 100012； 2. 北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院，北京 100012；3. 中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012)

哈密紅石銅礦床位于東天山大南湖-頭蘇泉島弧帶北部的卡拉塔格地區(qū)，紅石銅礦體產(chǎn)于大柳溝組第二、三巖性段中酸性海相火山巖中，受北西向或近南北向斷裂構(gòu)造控制，對(duì)圍巖沒(méi)有選擇性。已發(fā)現(xiàn)工業(yè)銅礦體30個(gè)，礦體形態(tài)為陡脈狀，長(zhǎng)度32-1100米，一般100-300米，寬度或延深35-300米，一般80-200米，真厚度1.02-4.96米，一般2-3米。礦體銅品位0.30-4.29%。銅資源儲(chǔ)量規(guī)模為小型，礦產(chǎn)類型為中低溫火山熱液型銅礦床。成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，區(qū)帶層位具有廣闊的找礦潛力。

卡拉塔格 紅石銅礦 斷裂控礦 低溫?zé)嵋?/p>

Wang Ning，Gan Xian-ping，F(xiàn)ang Tong-hui，Liu Zheng-tao，Mao Qi-gui，Wang Yang，Zhang Yan，Hao Ming， Lu Zhi-zhong.Geological characteristics and ore prospecting potential of Hongshi copper deposit in Hami of Xinjiang[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(5):0849-0858.

東天山地區(qū)是我國(guó)西部重要的礦產(chǎn)資源成礦帶, 目前已發(fā)現(xiàn)了多處具有找礦潛力的銅、銅鎳和金銀遠(yuǎn)景區(qū)(馬瑞士等，1993； 薛春紀(jì)等，1995； 楊興科等， 1997；馬天林等， 1998；王書(shū)來(lái)等， 2002；李錦軼等，2006)。新疆哈密紅石銅礦床位于東天山大南湖-頭蘇泉島弧帶北部的卡拉塔格地區(qū)(楊興科等，1997；秦克章等，2001；王京彬等，2006；高珍權(quán)等，2006)，近年來(lái)，有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心、中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司、新疆西拓礦業(yè)有限公司等勘查單位在卡拉塔格地區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了紅山銅金礦、梅嶺銅金礦、紅石銅礦、梅嶺南(黃土坡)銅鋅礦(毛啟貴等，2010)等多個(gè)礦床，銅鋅資源量達(dá)到100萬(wàn)噸，經(jīng)濟(jì)效益顯著，成為新疆乃至全國(guó)的找礦熱點(diǎn)地區(qū)，吸引著大批的地質(zhì)專家學(xué)者前來(lái)考察研究，筆者在該礦床多年勘查工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)紅石銅礦床地質(zhì)特征及成因，為下一步外圍找礦提供一些資料。

1 區(qū)域成礦背景

哈密紅石銅礦區(qū)位于東天山吐哈盆地南緣大南湖-頭蘇泉島弧帶的北部的卡拉塔格地區(qū)(圖1)?？ɡ衲蠔|80km即為土屋-延?xùn)|銅礦帶，后者位于大南湖-頭蘇泉晚古生代島弧帶的南部。

卡拉塔格一帶主要出露一套古生代火山-沉積建造(方同輝等，2002；王書(shū)來(lái)等，2002；李文鉛等， 2006；唐俊華等，2006)包括中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組與下泥盆統(tǒng)大南湖組大南湖組、上石炭統(tǒng)臍山組、中二疊統(tǒng)阿爾巴薩依組和上二疊統(tǒng)庫(kù)萊組及中新生代沉積物①。

中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組為一套巨厚的海相火山巖建造，以噴溢相為主，火山活動(dòng)連續(xù)，且強(qiáng)烈，以裂隙式噴發(fā)為主要形式。該組火山巖為鈣堿性系列巖石，以富鈉為特征，巖石組合為玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖組合(姜福芝等2006；李文鉛等，2006)，該地層為主要賦礦層位，發(fā)現(xiàn)了紅山、梅嶺、紅石、梅嶺南一系列銅金鋅礦床。下泥盆統(tǒng)大南湖組大南湖組為一套海相火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖為主夾中基性火山熔巖和碳酸鹽巖，與下伏的中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組呈不整合接觸。上石炭統(tǒng)臍山組為一套基性-中酸性火山碎屑巖夾有中-基性火山熔巖的陸相火山巖建造，底部局部地段出現(xiàn)有灰?guī)r、砂巖等正常碎屑巖，下與下泥盆統(tǒng)大南湖組呈不整合接觸。二疊統(tǒng)阿爾巴薩依組和庫(kù)萊組分別為一套陸相火山熔巖夾火山碎屑巖建造、陸相碎屑巖建造，與下伏地層上石炭統(tǒng)臍山組呈角度不整合接觸。

圖1 東天山地區(qū)大地構(gòu)造與成礦帶地質(zhì)略圖(據(jù)秦克章等，2001)Fig. 1 Geological sketch map of the tectonic and metallog enic belt in Eastern Tianshan(after Qin et al.,2001) 1-小熱泉子—梧桐窩子早石炭世裂陷槽；2-干墩—苦水早石炭世裂陷槽邊緣相帶；3-雅滿蘇早石炭世裂谷；4-大南湖—頭蘇泉泥盆紀(jì)島?。?-吐哈盆地南緣奧陶—志留紀(jì)活動(dòng)陸緣；6-甘溝志留紀(jì)前陸盆地；7-甘溝早古生代蛇綠混雜巖帶；8-前震旦紀(jì)基底；9-吐哈盆地南緣基巖出露邊界線； 10-斷裂及邊界斷裂；11-隱伏斷裂及推測(cè)斷裂1-Xiaorequanzi-Wutongwozi Early Carboniferous rift;2-Gandun-Kushui early Carboniferous marginal facies;3-Yamansu Early Carboniferous rift;4-Dananhu-Tousuquan Devonian arc; 5-Southern belt of Tuha basin, Ordovician-Devonian active continental margin;6-Devonian for-arc basin;7-Early Paleozoic ophilites;8-Pre-Sinian base;9-Southern Tuha basin boundary;10-fault and boundary;11-buried and inferred fault

圖2 紅石銅礦區(qū)地質(zhì)圖Fig. 2 Geological map of the Hongshi copper deposit 1-火山角礫巖；2-流紋質(zhì)凝灰?guī)r；3-流紋質(zhì)凝灰熔巖；4-含角礫凝灰熔巖；5-英安質(zhì)凝灰?guī)r；6-英安質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r；7-英安巖；8-安山質(zhì)英安巖；9-英安玢巖；10-英安質(zhì)角礫熔巖；11-英安斑巖；12-安山巖；13-安山玢巖；14-安山質(zhì)玄武巖；15-花崗閃長(zhǎng)巖；16-流紋斑巖；17-閃長(zhǎng)玢巖；18-輝綠巖；19-石英脈；20-碧玉(脈)；21-礦銅礦體及編號(hào)；22-氧化礦銅礦化體及編號(hào)；23-(推測(cè))斷層；24-勘探線位置及編號(hào)1-volcanic breccia；2-rhyolite tuff；3-rhyolite tuffaceous lava；4-breccias tuffaceous lava；5-dacitic tuff；6-dacitic crystal lithoclast tuff；7-dacite；8-andesitic dacite；9-dacite porphyrite；10-dacitic breccias lava；11-dacite porphyry；12-andesite；13-andesitic porphyrite；14-andesite basalt；15-granodiorite；16-rhyolite porphyry；17-diorite porphyrite；18-diabase；19-quartz vein；20-jasper；21-copper oredbody number；22-oxidized copper orebody number；23-inferred fault；24-exploration line and its serial number

卡拉塔格地區(qū)侵入巖較為發(fā)育，出露面積約74km2，由5個(gè)巖體組成，侵位于中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組，呈不規(guī)則狀、巖株、巖枝狀產(chǎn)出，巖體主要為灰色英云閃長(zhǎng)巖(李文鉛等，2006)，而后被紅色花崗閃長(zhǎng)巖呈脈動(dòng)式侵入，后期又被肉紅色二長(zhǎng)花崗巖切穿。在英云閃長(zhǎng)巖體內(nèi)見(jiàn)有較多的花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖呈巖枝、巖脈穿入，未見(jiàn)二長(zhǎng)花崗巖與花崗閃長(zhǎng)巖之間的直接接觸關(guān)系。區(qū)內(nèi)其他侵入體較少。

卡拉塔格地區(qū)屬于大南湖-頭蘇泉島弧帶北帶的一個(gè)次級(jí)隆起構(gòu)造單元(秦克章等，2001)，褶皺及斷裂構(gòu)造發(fā)育。斷裂構(gòu)造分為區(qū)域性的近東西向斷裂、北北西-北西西向斷裂和北東東向斷裂等三組方向，控制了本地區(qū)的巖漿，地層變形；褶皺以寬緩褶皺為主，中小規(guī)模斷裂多為褶皺的伴生產(chǎn)物，后期活動(dòng)性比較強(qiáng)。

東天山地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，主要有銅、金、鎳、鎢及鋰、鈹、鉭、鈮、鈷、鐵等(秦克章等，2001；王京彬等，2006；高珍權(quán)等，2006)。著名的礦床有土屋、延?xùn)|特大型斑巖銅礦床、土屋東大型斑巖銅礦床、香山巖漿型中-大型銅鎳鈦礦床、康古爾韌性剪切帶型大型金礦床(帶)，以及卡拉塔格地區(qū)的紅山、梅嶺、紅石、梅嶺南等礦床。成礦條件良好,找礦潛力巨大。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

紅石銅礦床位于卡拉塔格礦區(qū)(紅山-梅嶺-紅石-梅嶺南礦帶)的東段，梅嶺南銅鋅礦床西北，西側(cè)與梅嶺銅礦相鄰。

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)主要出露地層為中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組(O2Hd)火山巖(圖2)，為一套巨厚的海相、海陸交互相火山巖建造。大柳溝組(O2Hd)主要由大致劃分三個(gè)巖性段的火山-火山碎屑巖以及次火山巖組成：第一巖性段(O2Hd1)為玄武巖-安山玄武巖，主要分布在礦區(qū)深部，未出露；第二巖性段(O2Hd2)以安山巖為主，少量安山玢巖、安山質(zhì)英安巖及安山質(zhì)火山碎屑巖，在礦區(qū)大面積分布，位于第一巖性段之上；第三巖性段(O2Hd3)，以英安巖、英安斑巖為主，含角礫凝灰熔巖夾流紋巖發(fā)育，少量安山質(zhì)英安巖和流紋巖，位于第二巖性段之上；此外，次火山巖相有流紋斑巖、石英斑巖、英安斑巖和安山玢巖。大柳溝組火山巖系具有從基性向酸性演化的特征，噴發(fā)環(huán)境由深海水下環(huán)境逐漸向海陸交互相環(huán)境演化，噴發(fā)作用由裂隙式噴發(fā)向中心式噴發(fā)演化。礦區(qū)由于數(shù)個(gè)中心-裂隙式火山噴發(fā)的迭加，在第二、第三巖性段呈現(xiàn)出多個(gè)旋回的安山巖與英安巖、火山碎屑巖與熔巖的復(fù)雜組合。

礦區(qū)地表主要出露大柳溝組第二、第三巖性段火山巖以及次火山巖，主要巖性為安山巖、英安巖、英安質(zhì)凝灰?guī)r、含角礫凝灰熔巖夾流紋巖、流紋斑巖、英安斑巖，少量巖性有火山角礫巖、英安質(zhì)角礫熔巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、英安玢巖。

2.2 構(gòu)造

受區(qū)域性南北向擠壓應(yīng)力的影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分發(fā)育，基本構(gòu)造格局是北西西向壓扭性斷裂與近南北向-北北東向張扭性斷裂，以及斷裂交匯處環(huán)狀-火山通道構(gòu)造的組合，它控制著區(qū)內(nèi)火山噴發(fā)活動(dòng)和火山巖建造的形成與分布、巖漿巖侵位、成礦作用。

詳查區(qū)斷裂有成巖與成礦前斷裂，成礦(賦礦)斷裂，成礦后斷裂三類，前二者為主；按產(chǎn)狀劃分有北西西-北西向、近南北向、北東向及近東西向等四組斷裂(冉麗等，2010)。

a 成礦前斷裂帶

為礦區(qū)主要斷裂，北西西向，長(zhǎng)度大于3000m，礦區(qū)地質(zhì)圖上大致位于北西西向含角礫凝灰熔巖南緣，產(chǎn)狀大致為30°∠70°，為壓扭性，走向較為平直，表現(xiàn)為火山巖、次火山巖沿北西-北西西方向產(chǎn)出分布，礦區(qū)銅礦化帶總體上也是沿北西-北西西方向產(chǎn)出分布。

b 成礦(賦礦)斷裂

為礦區(qū)主要的容礦構(gòu)造，近南北向-北北東向斷裂張性-張扭性斷裂組，單條斷裂長(zhǎng)度100-500m，延深100-300m，產(chǎn)狀走向近南北，傾向270°-300°，傾角65°-85°，主要控制礦區(qū)東部的Cu1、Cu6、Cu9等主要礦體；北西西-北西向斷裂為壓扭性斷裂及其次級(jí)張性斷裂組，長(zhǎng)度100-400m，延深100-250m，產(chǎn)狀走向北西西向，傾向210°-235°，傾角53°-65°,主要控制礦區(qū)西部Cu40-Cu61-Cu70等礦體。

c 成礦后斷裂

為北西向F1斷裂，規(guī)模較大，自紅石礦區(qū)一直斷線延伸至梅嶺礦區(qū)，是成礦斷裂繼承性活動(dòng)發(fā)展而成，斷裂帶長(zhǎng)度大于2000米，寬度10余米，產(chǎn)狀大致50°∠65°，壓扭性逆斷層，明顯將Cu1等礦體措斷，位移約10余米，沿其上下盤(pán)次級(jí)斷裂產(chǎn)出銅礦體。

2.3 侵入巖

主要有分布在礦區(qū)南、北側(cè)，志留紀(jì)的英云閃長(zhǎng)巖(Sβδο)、花崗閃長(zhǎng)巖(Sγδ)。侵入巖呈不規(guī)則狀巖株，淺成巖呈脈狀、小巖枝產(chǎn)出。迄今工作尚未在侵入巖中發(fā)現(xiàn)銅礦。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)火山熱液活動(dòng)有關(guān)的熱液接觸交代變質(zhì)作用比較明顯，它們往往與本區(qū)的成礦作用關(guān)系密切。

礦區(qū)含礦火山巖、次火山巖系的圍巖蝕變：主要是硅化、黃鐵礦化，次之絹云母化、粘土化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、地表具黃鉀鐵礬化、褐鐵礦化。硅化表現(xiàn)為彌漫狀、團(tuán)塊狀、細(xì)網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀，黃鐵礦化普遍分布于各類含礦巖石，黃鐵礦化成浸染狀、細(xì)脈狀、細(xì)網(wǎng)脈狀、團(tuán)塊狀，二者常密切出現(xiàn)在銅礦體上、下盤(pán)的各類含礦巖石中。含礦的安山巖、英安巖常見(jiàn)綠簾石化、綠泥石化、粘土化、碳酸鹽化，次火山巖常見(jiàn)絹云母化、粘土化、葉臘石化。閃長(zhǎng)玢巖具硅化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化。

地表的硅化、黃鐵礦化、黃鉀鐵礬化與青磐巖化帶寬度達(dá)幾十至幾百米，是區(qū)內(nèi)銅礦找礦標(biāo)志之一。深部強(qiáng)烈的黃鐵礦化、硅化是近礦標(biāo)志之一。

2.5 地球物理特征

高精度磁測(cè)、大功率激電掃面圈出的低阻高激化區(qū)-蝕變低磁盆地，可以有效地發(fā)現(xiàn)含礦構(gòu)造蝕變-金屬硫化物礦化區(qū)(圖3、圖4)；結(jié)合瞬變電磁法TEM剖面，可以尋找近水平狀厚銅礦體和陡傾斜的脈狀銅礦體。TEM剖面上部低阻結(jié)構(gòu)層內(nèi)的近水平低阻層狀異常處是近水平狀(厚)銅礦體的可能賦存部位，剖面上陡傾斜異常帶或異常邊界反映的斷裂構(gòu)造是陡傾斜銅礦脈產(chǎn)出部位(圖5)。

3 礦體地質(zhì)特征

紅石銅礦床共探獲332+333資源量，礦石量359.2萬(wàn)噸，銅金屬量38960 噸，平均銅品位1.08%，達(dá)到小型規(guī)模(Cu<10萬(wàn)噸)②。發(fā)現(xiàn)工業(yè)銅礦體30個(gè)，以及其中1個(gè)銅礦體內(nèi)的共生鋅礦；不估算資源量的銅礦化體8個(gè)，鋅礦化體1個(gè)，共9個(gè)礦化體。這些礦體、礦化體組成為近南北向的A礦帶和北西西向的B礦帶，由二組勘探線(40°～220°方向的S勘探線和90°方向的Y勘探線)分別控制。

3.1 礦體特征

銅礦體分布在奧陶系荒草坡群大柳溝組第二、三巖性段的火山角礫巖、安山巖、英安巖以及凝灰?guī)r、次火山巖等中-酸性火山巖系中。礦體產(chǎn)出受火山通道-火山角礫巖筒和斷層-裂隙帶控制，對(duì)地層、巖石具有穿層性。各個(gè)礦帶具有礦體密集出現(xiàn)，大致平行產(chǎn)出的特點(diǎn)(圖6)。礦體形態(tài)為陡脈狀，長(zhǎng)度32-1100m，一般100-300m，寬度或延深35-300m，一般80-200m，真厚度1.02-4.96m，一般2-3m。礦體銅品位0.30-4.29%。盲礦體第一排工程見(jiàn)礦點(diǎn)向上外推端點(diǎn)的礦頭埋深，紅石東部A礦帶陡脈礦體頂面0-96m，紅石西部B礦帶0-108m。礦體產(chǎn)狀，A礦帶走向近南北，傾向240°-290°，傾角50°-80°；B礦帶走向北西西，傾向210°，傾角50°-65°。

Cu1、Cu9、Cu401號(hào)等為紅石銅礦的3個(gè)主礦體，特征如下(表1)：

1、Cu1號(hào)銅礦體：A礦帶盲礦體，銅金屬量占礦床資源總量的6.6%。由440、381、340m中段3層坑道的27個(gè)工程(穿脈15個(gè)、沿脈12個(gè)、豎井1個(gè))和7個(gè)地表鉆8個(gè)坑內(nèi)鉆等共42個(gè)坑鉆工程控制。分布在紅石地段東部Y08-Y31線455-151米標(biāo)高間，礦體埋深43-346m。礦體為賦存在南北向張扭性斷裂中的脈狀銅礦，空間形狀呈似三角形狀。賦礦圍巖為火山角礫巖、安山巖，少量英安巖、凝灰?guī)r。礦體長(zhǎng)度500m，延深300m，真厚度0.68-8.70m，平均厚度2.89m，銅品位為單樣0.20-12.05%，單工程0.21-5.61%，礦體平均1.18%。礦體產(chǎn)狀：走向近南北，傾向280°-295°，傾角75°-86°。厚度變化系數(shù)78%，屬較穩(wěn)定型，品位變化系數(shù)137%，屬組分分布較均勻型。

圖3 紅石銅礦區(qū)視激化率異常平面圖Fig.3 The apparent chargeability anomalies of the Hongshi copper deposit

礦體號(hào)形態(tài)規(guī)模(m)銅品位(%)產(chǎn)狀(°)變化系數(shù)(%)長(zhǎng)度延深真厚度單工程礦體傾向傾角厚度品位賦礦圍巖Cu1脈狀5003002.890.21-8.241.182907578137安山巖,火山角礫巖,英安巖,英安質(zhì)角礫巖Cu9脈狀4152604.960.22-4.971.652885078173破碎帶,英安巖,安山巖,火山角礫巖Cu401脈狀4752004.920.20-10.160.982707087146安山巖,熔結(jié)凝灰?guī)r,英安巖,英安質(zhì)角礫巖

圖4 紅石銅礦區(qū)激電視電阻率異常平面圖Fig. 4 The apparent resistivity anomalies of the Hongshi copper deposit

圖5 紅石銅礦S43線TEM視電阻率斷面圖Fig. 5 The apparent resistivity section diagram with the TEM anomaly on section line S43 of the Hongshi copper deposit

圖6 紅石銅礦床Y00線剖面圖Fig. 6 Section line Y00 of the Hongshi copper deposit 1-英安巖；2-安山巖；3-流紋斑巖；4-火山角礫巖；5-銅礦體及編號(hào)1-dacite；2-andesite；3-rhyolite porphyry；4-Volcanic breccia；5-copper orebody number

礦體變化特點(diǎn)：銅品位礦體上部沿走向東高西低，沿傾向上高下低，二個(gè)中段坑道為高品位區(qū)，以381米中段坑道更佳；厚度沿走向、傾向都是厚薄相間變化。從工程控制來(lái)看，坑道見(jiàn)礦品位普遍高于周?chē)@孔見(jiàn)礦品位。

2、Cu9號(hào)銅礦體：A礦帶盲礦體，銅金屬量占礦床資源總量的18.0%。由440、381、340m中段3層坑道的23個(gè)工程和4個(gè)地表孔及14個(gè)坑內(nèi)鉆共41個(gè)坑鉆工程控制。分布在紅石地段東部Y06-Y27線443-185米標(biāo)高間，礦體埋深53-315m。礦體為賦存在南北向張扭性斷裂中的脈狀銅礦，Cu1號(hào)礦脈東側(cè)側(cè)平行分部。賦礦圍巖為火山角礫巖、安山巖，少量英安巖、凝灰?guī)r。礦體長(zhǎng)度415m，延深260m，真厚度0.87-18.91m，平均厚度4.96m，銅品位為單樣0.20-14.77%，單工程0.29-5.27%，礦體平均1.65%。礦體產(chǎn)狀：走向近南北，傾向280°-295°，傾角45°-70°。厚度變化系數(shù)78%，屬較穩(wěn)定型，品位變化系數(shù)173%，屬組分分布不均勻型。

礦體變化特點(diǎn)：銅品位礦體上部沿走向東高西低，沿傾向上高下低，381、340m二個(gè)中段坑道為高品位區(qū)；厚度沿走向、傾向都是厚薄相間變化，Y03較為厚大。從工程控制來(lái)看，坑道見(jiàn)礦品位普遍高于周?chē)@孔見(jiàn)礦品位。

3、Cu401號(hào)銅礦體：A礦帶盲礦體，銅金屬量占礦床資源總量的12.7%。由440、381m中段2層坑道的14個(gè)工程(穿脈4個(gè)、沿脈10個(gè))和4個(gè)地表孔及10個(gè)坑內(nèi)鉆共31個(gè)坑鉆工程控制。分布在紅石地段東部Y40-Y00線476-208m標(biāo)高間，礦體埋深23-194m。礦體為賦存在南北向張扭性斷裂中的脈狀銅礦，位于Cu1號(hào)礦脈西側(cè)平行分部。賦礦圍巖為火山角礫巖、安山巖，少量英安巖、凝灰?guī)r。礦體長(zhǎng)度475米，延深200m，真厚度1.24-12.24米，平均厚度4.92m，銅品位為單樣0.20-11.27%，單工程0.32-2.83%，礦體平均0.98%。礦體產(chǎn)狀：走向近南北，傾向265°-285°，傾角65°-75°。厚度變化系數(shù)87%，屬較穩(wěn)定型，品位變化系數(shù)146%，屬組分分布較均勻型。

礦體變化特點(diǎn)：銅品位礦體上部沿走向中間高南北低，沿傾向上高下低，二個(gè)中段坑道為高品位區(qū)，；厚度沿走向、傾向都是厚薄相間變化。從工程控制來(lái)看，坑道見(jiàn)礦品位普遍高于周?chē)@孔見(jiàn)礦品位。

3.2 礦石特征

金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦，局部極少量的斑銅礦、閃鋅礦，地表礦體可見(jiàn)褐鐵礦、孔雀石、藍(lán)銅礦等；非金屬礦物主要有石英、絹云母及少量綠泥石、綠簾石、斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等。塊狀礦石中主要金屬礦物含量達(dá)70%以上，僅含少量石英、絹云母等非金屬礦物。礦石結(jié)構(gòu)以半自形-他形微細(xì)粒-中粒結(jié)構(gòu)為主，次之碎裂結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造為網(wǎng)脈狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、致密塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造(圖7、圖8)。

圖7 黃銅礦沿黃鐵礦裂隙充填交代成網(wǎng)脈 ×20Fig.7 Chalcopyrite and pyrite mesh-vein texture

圖8 黃銅礦黃鐵礦塊狀礦石Fig.8 Chalcopyrite and pyrite massive ore

4 成因探討及找礦潛力

紅石銅礦體產(chǎn)于大柳溝組第二、三巖性段英安巖、安山巖、沉凝灰?guī)r、火山角礫巖等一套中酸性火山巖中，明顯受斷裂構(gòu)造控制，形成穿越不同巖性的陡立脈狀礦體；當(dāng)受張性構(gòu)造控制時(shí)，呈“之”字型或尖滅再現(xiàn)展布，礦體走向和延伸很難超過(guò)300米，礦體含銅較富，礦脈中黃銅礦和黃鐵礦與石英密切伴生，黃銅礦和黃鐵礦顆粒粗大，邊部可見(jiàn)梳狀構(gòu)造、晶族狀構(gòu)造的石英；當(dāng)受壓扭性斷裂構(gòu)造控制時(shí)，礦體厚度較小，礦脈走向平直，礦體含銅較貧，并常見(jiàn)有褐鐵礦化和孔雀石化，黃銅礦呈碎裂狀，在斷層中延伸不穩(wěn)定；另外，礦區(qū)的礦脈與圍巖界線截然，黃銅礦很少會(huì)脫離裂隙、石英脈而成浸染狀過(guò)度到圍巖中，圍巖缺乏高溫蝕變，僅發(fā)育絹云母化、青磐巖化和碳酸鹽化，成礦流體以發(fā)育低溫、低鹽度水溶液包裹體為特征，成礦溫度較低(應(yīng)漢龍等，1999；江思宏等，2004；繆宇等，2007)。上述特征和現(xiàn)象表明，紅石銅礦床應(yīng)屬于中低溫火山熱液型銅礦床。

卡拉塔格地區(qū)梅嶺南塊狀硫化物銅鋅礦的發(fā)現(xiàn)，為該地區(qū)找礦提供了線索和找礦方向，也為紅石的成因提供了新的認(rèn)識(shí)。紅石銅礦床位于梅嶺南銅鋅礦北側(cè)約2000m，賦礦層位都為大柳溝組第二、三巖性段的接觸帶附近，梅嶺南銅鋅礦儲(chǔ)量目前已達(dá)中-大型，表明卡拉塔格地區(qū)火山活動(dòng)的銅礦物質(zhì)來(lái)源十分豐富，當(dāng)火山活動(dòng)將銅物質(zhì)帶到地表(或近地表的火山管道中)并堆積沉淀下來(lái)時(shí)，便形成了VMS型銅鋅礦；當(dāng)火山活動(dòng)沒(méi)有將銅物質(zhì)帶到地表而是通過(guò)不斷的交換使當(dāng)時(shí)的地層(大柳溝組第一、二巖性段的玄武巖、安山巖)富含銅元素，玄武巖中銅含量可達(dá)150～300×10-6(方同輝等，2002)。在后期受到構(gòu)造熱動(dòng)力影響時(shí)，銅礦物質(zhì)活化發(fā)生富集和移動(dòng)并填充于構(gòu)造或裂隙中，便形成了紅石型中低溫火山熱液型銅礦床。此類礦床類型一般規(guī)模較小，單礦體儲(chǔ)量很難超過(guò)1萬(wàn)噸，但分布范圍要比VMS型廣闊。

大南湖-頭蘇泉島弧帶存在眾多的火山機(jī)構(gòu)，構(gòu)成近東西向的火山機(jī)構(gòu)鏈，也大范圍的分布著類似建造的巖石，存在著與紅石銅礦床類似的成礦地質(zhì)條件，具有廣闊的找礦潛力，事實(shí)證明，紅石周邊的梅嶺、西拓、寶匯等礦區(qū)皆發(fā)現(xiàn)了規(guī)模不等的紅石型的中低溫火山熱液型銅礦體。

[注釋]

① 新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院.2003.新疆東天山K46C002002(五堡幅)1:25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].

② 新疆鑫匯地質(zhì)礦業(yè)有限責(zé)任公司.2010.新疆哈密市紅石銅礦詳查報(bào)告[R].

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Geological Characteristics and Ore Prospecting Potential of Hongshi Copper Deposit in Hami of Xinjiang

WANG Ning1，GAN Xian-ping1，F(xiàn)ANG Tong-hui1，LIU Zheng-tao1，MAO Qi-gui2，WANG Yang3，ZHANG Yan3，HAO Ming3， LU Zhi-zhong3

(1.ChinaNon-ferrousMetalsResourceGeologicalSurvey,Beijing100012;2.BeijingInstituteofGeologyforMineralResources,Beijing100012;3.SinotechMineralsExplorationCo.,Ltd.Beijing100012)

The Hami Hongshi copper deposit is located in the Kalatage area, eastern Tianshan Mountain, which is tectonically Dananhu-Tousuquan island arc belt. The orebodies are hosted in the marine volcanic rocks of Daliugou group. The deposit is mainly controlled by NW to NS fault. There are totally 30 orebodies, occurring as steep veins lasting 32 to 1000 meters. They go 35 to 300 meters' deep, with real thickness of 1.02 to 4.96 m. The ore grade is ranging from 0.3%-4.29%. The total copper reserve of this deposit is nearly 39 thousand tons, a small scaled deposit. It is believed to be an epithermal volcanic copper deposit. It is suggested that this area is favorable for targeting such type of deposits, which has great potential to have big breakup in exploration.

Kalatage, Hongshi copper deposit, fault control, hydrothermal deposit

2015-08-04；[修改日期]2015-09-19；[責(zé)任編輯]孫赫。

王 寧(1979年-)，男，2004年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，主要從事礦產(chǎn)勘查工作。Email:wn7self@sohu.com

P617

A

0495-5331(2015)05-0849-10