新疆哈密市大红山铜（金）多金属矿床白沙沟岩组泥质、长英质变质岩原岩恢复

陈贵民 韩飞 贾红旭

（①新疆宝地矿业股份有限公司 乌鲁木齐830000②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）

新疆哈密市大红山铜（金）多金属矿床位于塔里木-华北板块中北山古生代裂谷系的东段北部。出露地层主要为新太古界-古元古界天湖岩群a岩组[1]、长城系白沙沟岩组[2]、蓟县系平头山组、第四系冲积物及冲洪积物。本文主要以矿区长城系白沙沟岩组中的泥质、长英质变质岩为研究对象，分析其岩石化学特征并进行原岩恢复，讨论泥质、长英质变质岩与成矿的关系。

1 地质背景

新疆哈密市大红山铜（金）多金属矿床在成矿带上属北山铁、铜、镍、金、磷、钒、铀、锰、钴等成矿带的东段，位于红柳河大断裂以南的北山古生代裂陷盆地内,受到红柳河断裂控制。矿区内长城系白沙沟岩组，遭受区域低温动力变质作用，形成了泥质、长英质变质岩。

2 岩相学特征

通过野外观察及室内详细的岩矿鉴定，白沙沟岩组泥质、长英质变质岩岩性主要为泥质板岩、硅质-泥质板岩、炭质板岩、变质砂岩。岩石多为变余泥质结构、变余砂状结构、板状构造、层状构造。特征变质矿物主要为绢云母、石英、斜长石、绿泥石、石墨。在岩石类型中硅质泥质板岩具变余泥质结构，主要由石英、绢云母组成。石英呈它形粒状，局部受应力作用拉成透镜状，具定向性，正交偏光下一级灰白干涉色，粒径0.25mm左右。绢云母呈片状，单偏光下无色，正交偏光下干涉色较为鲜艳，定向性明显，粒径0.01mm左右。绢云母还见呈多米诺骨牌样式的显微构造，为变质岩特有构造，但周围几乎没有金属矿物，因此成矿与早先的变质成岩作用关系不大。局部石英较为聚集呈条带状，条带宽0.4mm左右。

矿区揉皱现象发育，在宏观上可见“W”型的复式褶皱，微观上表现为绢云母受变质作用显示多米诺骨牌样式的显微构造[2]（图1），泥质板岩多见两期面理叠加，早期面理矿物定向近水平，第二期面理由第一期面理褶皱反映（图2）。因此矿区可见多期应力叠加，推测红柳河断裂为成矿提供了运移通道，褶皱则为成矿提供了空间。

3 岩石化学特征及原岩恢复

3.1 泥质、长英质变质岩岩石化学特征

大红山铜矿泥质板岩、变砂岩岩石化学分析结果见表1。从表中可知，岩石的SiO2含量变化不大，在57.75～66.91%之间；Al2O3含量变化范围不大，在11.4～17.93%之间；Fe2O3总体含量低，在1.38-3.28%；FeO含量稍高，在3.31～6.03%；MnO 含量较低，在0.15～0.59%；TiO2含量均＜1%；MgO和CaO含量较低，前者在3.55～5.88%之间，后者在0.9～2.47%之间；Na2O 在0.61～1.75%之间，K2O在2.45～3.77%之间。通过计算尼格里参数值，10个样品AL＞ALK+C，都属于铝过饱和型；氧化指数t一般在7.29～20.48之间；石英数qz一般在35.84～131.19，属SiO2过饱和的岩石。

3.2 泥质、长英质变质岩原岩恢复

对岩石化学数据进行计算调整后，在（al+fm）-（c+alk）-Si 图解上投图[3]，10个样品全部落在泥质沉积岩区（图3）。因此从岩石化学分析结果及原岩恢复不难看出，矿区内泥质板岩、变砂岩化学成分较为稳定，岩性变化不大，原岩主要为泥质沉积岩。

表1 岩石化学分析结果表

图1 绢云母呈多米诺骨牌样式

图2 泥质板岩可见两期面理叠加

图3 （al+fm）-（c+alk）-Si图解（据西蒙南，1953）

4 结论

（1）通过野外及室内岩矿鉴定观察，矿区长城系白沙沟岩组泥质、长英质变质岩岩性主要为泥质板岩、硅质-泥质板岩、炭质板岩、变质砂岩。

（2）分析其岩相学特征，特征变质矿物组合为绢云母+石英、绢云母+石英+绿泥石、绢云母+石英+石墨、石英+斜长石。

（3）微观上绢云母多显示多米诺骨牌样式的显微构造，泥质板岩多见两期面理叠加，共同显示出地质构造复杂，受应力作用明显。在绢云母早期变质特有构造现象附近未见明显金属矿物，表明成矿与早先的变质成岩作用关系不大。结合宏观的“W”型的复式褶皱及断裂，推测红柳河断裂为成矿提供了运移通道，褶皱则为成矿提供了空间。

（4）通过分析岩石化学特征，10个样品都属于铝过饱和型及SiO2过饱和岩石。

（5）岩石化学分析结果及原岩恢复结果表明，矿区内泥质板岩、变质砂岩化学成分较为稳定，岩性变化不大，原岩主要为泥质沉积岩。

（6）综上，矿区内白沙沟岩组泥质、长英质变质岩原岩为泥质沉积岩，化学成分稳定，未向后期矿化提供物质成分，但为成矿提供了储矿空间，泥质、长英质变质岩抗风化的特点也使矿体得到较好的保存。