侯雷明

(五礦礦業(yè)控股有限公司，安徽 合肥 230601)

0 引言

新疆巴哈烏拉銅多金屬礦床位于準噶爾優(yōu)地槽褶皺帶西部，謝米斯臺弧形褶皺帶南西緣, 其北部為和布克賽爾凹陷，南部為和什托洛蓋凹陷，地處塔爾巴哈臺—納爾曼得金、銅、鉻、鐵成礦帶內(nèi)，是經(jīng)歷了多期次不同性質(zhì)的構造作用，在斷裂帶中形成的火山巖型銅礦床。

1 區(qū)域構造背景

該礦床大地構造位置屬天山—興蒙造山系(Ⅰ)的準噶爾弧盆系(Ⅱ)的北準噶爾晚古生代溝弧帶(Ⅲ)的洪古勒楞—阿爾曼太晚古生代溝弧帶(Ⅳ)。

區(qū)域內(nèi)構造格架大致表現(xiàn)為近東西向、北西向及北東向的三組構造所形成的格子狀構造體系，這三組大斷裂分別為近東西向的巴音達拉大斷裂、北西向的洪古勒楞隱伏大斷裂、北東向的布魯克其斷裂。斷裂具有長期多次活動的特征，將地層和巖體切割，多為斷裂接觸關系。近東西向的斷裂對區(qū)域內(nèi)地層、巖漿巖、礦產(chǎn)的分布起著重要的控制作用[1]。

2 礦床構造地質(zhì)特征

2.1 斷裂構造

礦區(qū)以斷裂構造為主構造格架，主要斷裂構造線為東西向、北西向和北東向。其形成順序由早到晚為東西向斷裂、北西向斷裂、北東向斷裂，發(fā)育規(guī)模由大到小為東西向斷裂、北東向斷裂、北西向斷裂。礦區(qū)中部斷凸構造保留了局部的早古生代溝弧構造，甚至保留了前寒武紀地層殘片。

——東西向斷裂構造。主要在礦區(qū)中北部發(fā)育，表現(xiàn)為兩條東西向構造破碎帶，以及夾于其中的呈東西走向的早古生代地層斷塊。碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化及硅化等蝕變作用發(fā)育，局部硅化地段發(fā)育有孔雀石藍銅礦化等金銅礦化。斷裂構造帶上普遍發(fā)育碳酸鹽脈，主要為白云巖、白云質(zhì)大理巖、灰?guī)r的分異脈體和后期超基性巖分異脈體。

北側(cè)斷裂帶：北側(cè)東西向斷裂帶總體呈東西偏北東東走向，發(fā)育前寒武紀蛇綠巖，頂部殘留前寒武紀白云巖、白云質(zhì)大理巖、灰?guī)r地層。從中東部至西部長約3 000m，向西延伸出礦區(qū)；中東部向東隱伏，在礦區(qū)東部向外延伸至洪古勒楞銅礦區(qū)北部，推測其可能為前寒武紀洋脊斷裂。該斷裂帶總體呈近似直立偏南傾，為高角度斷裂帶，斷裂帶兩側(cè)發(fā)育擠壓破碎帶斷層，斷續(xù)揭露的北側(cè)破碎帶斷層寬約1～2m，主要由蛇綠巖和白云巖、白云質(zhì)大理巖、灰?guī)r等碳酸鹽構造角礫巖組成，綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、硅化普遍發(fā)育，金、銅元素異常普遍，硅化帶附近局部礦化可達到工業(yè)品位，為礦區(qū)重要的成礦破碎帶。該破碎帶西部發(fā)育東西向延伸的石英斑巖脈，為華力西晚期中酸性脈巖，是礦區(qū)硅化的主要的硅質(zhì)來源，是金銅礦化主要成礦期構造活動的巖漿熱液活動的依據(jù)，因此推斷該礦床為華力西期巖漿熱液萃取超基性巖中的金銅而形成的充填型礦床。利用其它手段分析發(fā)現(xiàn)，東西向斷裂帶北帶發(fā)育近板狀超基性巖體，深部延伸約200m，總體呈直立狀，局部南傾，其邊緣及其附近發(fā)育破碎帶，局部形成含金銅礦體，為成礦有利地段。

南側(cè)斷裂帶：在礦區(qū)中西部至西部發(fā)育，地表地貌上呈寬約400m、長約1 350m的帶狀密集陡坡山脊，在中西部被北東向斷裂帶切割隱伏，是礦區(qū)平緩斜坡地貌與陡坡地貌分界線。該斷裂帶北側(cè)發(fā)育一條擠壓破碎帶，斷裂帶南側(cè)破碎帶地貌上為東西向山間鞍部及溝谷邊坡。該斷裂帶內(nèi)以白云巖、白云質(zhì)大理巖等碳酸鹽、火山角礫巖地層為主，蛇綠巖呈斷續(xù)出露，反映出蛇綠巖侵入體頂部接觸帶特征。在南破碎帶內(nèi)發(fā)育有石英斑巖、石英巖脈體，總體走向北西西，傾角近直立，寬1～5m，其邊部與碳酸鹽接觸帶多發(fā)育片理化劈理帶，其中一條在邊部可見綠簾石化、孔雀石化。

——北西向斷裂構造。展布于礦區(qū)中南部，表現(xiàn)為走向北西的基性—超基性雜巖體，走向北西—北北西的白云巖、白云質(zhì)大理巖、灰?guī)r殘留體，以及局部的斷層，分為北東帶、南西帶。該北西向斷裂向北西延伸與東西向構造南側(cè)斷裂帶相接并被限制，表現(xiàn)為東西向構造帶內(nèi)發(fā)育的北西向劈理和密集節(jié)理。

北東帶：呈北西走向的白云質(zhì)大理巖條帶斷續(xù)出露，以及邊緣發(fā)育的擠壓片理化構造透鏡體帶，寬1～3m，走向330°，傾角40°，傾向北東。該帶附近發(fā)育玄武質(zhì)安山巖脈，多呈平行斷裂帶，傾角近直立。該帶自礦區(qū)中部向南東延伸約1 000m至礦區(qū)外圍。

南西帶：表現(xiàn)為北西走向的白云質(zhì)大理巖殘丘斷續(xù)出露，并伴有石英斑巖脈體巖株，呈北西—北北西走向。該帶向南東延伸出礦區(qū)，長度大于1 000m。在北西向斷裂帶內(nèi)，主要為超基性—基性巖侵入體及侵入體頂部殘留的火山角礫巖、火山凝灰?guī)r以及火山熔結(jié)角礫巖等火山巖，其超基性-基性侵入體發(fā)育蛇紋石化，表明其與東西向構造帶的蛇綠巖具有同源性，根據(jù)其偏基性特征，推測為晚古生代早期侵入形成，因此，北西向斷裂形成時間應晚于東西向斷裂，推測為區(qū)域上洪古勒楞北西向斷裂的平行次級斷裂，但后期發(fā)育的石英斑巖等屬于華力西中晚期巖漿活動巖脈體，而且后期活動形成礦區(qū)內(nèi)大面積的北西向節(jié)理劈理化帶，反映北西向斷裂構造活動直到華力西中晚仍有活動[2]。

——北東向斷裂構造。為間距約400m的三條斷裂帶，具有從北往南形成時間由早到晚，活動強度以中部為主的特點，是區(qū)域上北東斷裂的通過部位或分支。在緊鄰礦區(qū)東南角出露有石英二長斑巖體。

北側(cè)斷裂帶：該斷裂地貌上限制了東西向構造帶的東部延伸，使其北西側(cè)地形凸起，東南側(cè)相對沉降，推測為一條隱伏斷裂。

中部斷裂帶：該斷裂地貌上呈貫通礦區(qū)的北東向溝谷，發(fā)育中薄層砂巖變形褶皺及片理化泥頁巖直立巖帶，總體走向54°，牽引褶皺及直立的片理化帶與該斷裂總體走向小角度相交，指示斷裂具有順時針壓扭動性質(zhì)。而在斷裂附近發(fā)育基性—中基性輝長閃長巖株體，在斷裂北東段和南西段兩側(cè)都發(fā)育玄武質(zhì)安山巖脈群，多呈等間距斜列，指示出斷裂帶的扭動也具有張扭性。同時在南西段礦區(qū)西南角也發(fā)育有石英斑巖脈體，呈平行或小角度展布，反映出到華力西中晚期該斷裂都一直是巖漿熱液的活動通道。因此，該斷裂為出露地表的實測斷裂。

南側(cè)斷裂帶：該斷裂帶為兩條斜列的斷裂，在斷裂帶中部出露石英二長斑巖脈體和兩處灰白色斜長花崗巖、石英斜長巖基巖點，盡管出露面積都不大，但明顯在一條北東線上，緊鄰礦區(qū)西南角外側(cè)發(fā)育具斜列特征的玄武安山巖脈，另外北東斜列斷裂兩側(cè)地層產(chǎn)狀走向明顯垂直，同時又將北西走向石英斑巖脈切割成三段，由此，推斷該斷裂活動發(fā)生于泥盆紀地層以后，并在華力西晚期活動。

2.2 褶皺構造

礦區(qū)內(nèi)規(guī)模性褶皺被多組斷裂切割錯動，形成殘破褶皺，局部保留多種類型褶皺轉(zhuǎn)折端，表明礦區(qū)發(fā)育緊閉型和寬緩疏緩型兩類不同構造層褶皺。在強烈斷裂邊緣也發(fā)育牽引褶皺。根據(jù)其軸向可分為東西向和北東向兩種。

東西向褶皺：在東西向斷裂帶上殘留的白云質(zhì)大理巖、灰?guī)r可見殘留的層理，北側(cè)東西向斷裂帶上殘留的厚層狀層理走向東西，傾向南，傾角55°～65°，其厚層狀內(nèi)的紋層理及燧石條帶也南傾，傾角相近，層內(nèi)發(fā)育緊閉型尖棱轉(zhuǎn)折端，反映出具有前寒武紀強烈構造的組間有序而組內(nèi)無序的層內(nèi)褶皺特點。南側(cè)東西向斷裂帶上殘留的厚層狀層理走向東西，傾向北，傾角65°以上。

根據(jù)南北兩條北東向斷裂帶上殘留的前寒武紀厚層狀白云巖、白云質(zhì)大理巖、灰?guī)r產(chǎn)狀相向?qū)ΨQ高角度傾斜分析，推測早期存在東西向規(guī)模褶皺，由于后期斷裂抬升，將斷裂帶內(nèi)的地層推出，形成殘塊斷塊。

在東西向斷裂帶之間，礦區(qū)中西部發(fā)育一套志留系粗碎屑巖-火山碎屑巖建造，以中粗粒砂巖為中心，其中夾有白云巖，白云巖具有微斜層理和交錯層理(見圖1)，且微紋層發(fā)育流劈理折射(見圖2)，反映其核部強烈的構造運動。

在中粗粒砂巖的兩側(cè)對稱出現(xiàn)粉砂巖頁巖，地層產(chǎn)狀多呈直立或南傾斜，走向自西部的東西向，到礦區(qū)中部由北西西轉(zhuǎn)為北西走向。在殘留的志留統(tǒng)沙爾布爾提組層內(nèi)也發(fā)育緊閉褶皺，推測具有宏觀規(guī)模褶皺存在。

圖1 微斜層理及交錯層理

圖2 微斜層理發(fā)育流劈理折射

北東向褶皺：在東西向斷裂帶南部及東南發(fā)育晚古生代泥盆系和石炭系湖盆構造，后期形成舒緩褶皺。泥盆系發(fā)育在礦區(qū)中部至中東部，北部地層走向北東，南部總體南北偏北北東走向，地層層位巖性組合相同，為以近南北展布的海盆東北部邊緣構造，為后期北東向斷裂錯動。

石炭系早期地層發(fā)育在礦區(qū)中部西南一帶，為相對完整的北東向海盆構造，以對稱地層巖性組合和傾角中等的產(chǎn)狀相對傾向，在北東向斷裂部位保存平緩的盆地核部地層。

3 控礦構造

礦區(qū)主要發(fā)育東西向、北西向、北東向的三組斷裂帶，其中東西向的斷裂為主斷裂，其形成最早，控制著礦體的產(chǎn)出、形態(tài)和產(chǎn)狀，是該礦床重要的控礦構造。

由于華力西期巖漿活動在礦區(qū)的多期次性，受其影響和改造，在礦區(qū)東西向的大斷裂帶內(nèi)及其兩側(cè)發(fā)育一系列不同類型和不同含礦性的大小巖體，尤其是應力集中的北斷裂帶的北側(cè)邊緣(銅礦體賦存的位置)，為巖漿的侵入和富集創(chuàng)造了良好的構造條件，也為熱液的運移提供了良好的通道和沉淀空間。因而東西向的斷裂帶的多期次性活動為成礦物質(zhì)運移提供了能量，控制了成礦作用的演化，礦脈的展布、形態(tài)和產(chǎn)狀的變化。

4 控礦規(guī)律探討

礦區(qū)北側(cè)東西向斷裂為主要的容礦構造，其間充填的超基性巖體為主要礦源，其北部為第四系覆蓋的志留系地層，主要巖性為砂巖—砂礫巖的碎屑巖，含水性和滲透性相對較好，變形褶皺構造強烈，伴生的裂隙發(fā)育，形成成礦有利構造格架；其南側(cè)為石炭系地層，以頁巖為主，構造較弱，含水性和滲透性相對較低，不利于天水及盆地水匯入巖漿熱液和構造熱液[3]。

礦化帶發(fā)育在蛇紋石超基性巖構造破碎帶上，礦體的形成和賦存受構造破碎帶控制，礦區(qū)東西向壓扭性斷裂帶是成礦的有利構造部位，也是金銅礦體的容礦空間。

5 結(jié)語

該礦床的形成是東西向斷裂與華力西期各類巖漿侵入等因素共同作用的結(jié)果。東西向斷裂的多期次活動為該區(qū)成礦物質(zhì)來源提供了第一能量和物質(zhì)基礎。北西向及北東向的次級構造的不斷活動，為含礦熱液進一步提供了容礦空間；華力西期各類巖漿熱液的不斷活動，為成礦物質(zhì)不斷從圍巖中析出提供了溫度和“成礦流體”基礎。