吐鲁番小热泉子铜矿成矿规律与模式分析
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摘要：吐鲁番小热泉子铜矿的构造位置位于准格尔板块和塔里木板块交接地带。下石炭统小热泉子组是该矿区的重要含矿地层，研究小热泉子铜矿成矿规律及成矿模式，对于该区寻找类似矿床具有重要意义。
关键词：吐鲁番；铜矿；成矿模式；成矿规律
1. 吐鲁番小热泉子铜矿的地质特征
在该区域中，吐鲁番出露地层由洛布厄组、石炭小热泉子组、上石炭统底坎尔组等组成。其中，下石炭统小热泉子组属于新疆吐鲁番小热泉子铜矿区内部非常重要的一个容矿地层，该套地层是由滨浅海火山喷发沉积和陆源碎屑共同组合而成，其岩性具体包括凝灰质砂岩、灰绿色凝灰岩、安山岩、凝灰质粉砂岩等，覆盖有不完整的洛布厄组与底坎尔组，而且在该区域内广泛分布有火山岩和中酸性的火山碎屑岩。依照火山岩所产出的构造环境、喷发时代以及火山活动强度等，可具体划分为三个火山喷发旋回。具体包括早二叠世恰特卡尔旋回、洛布厄旋回和早石炭世小热泉子旋回，在这一地区内部的侵入岩分布相对较为有限，其所呈现的产出形状具有不规则性，但和主要构造线走向基本一致。
2. 铜矿开采中的问题
2.1 开矿技术水平有待提升，地质破坏严重
在进行开矿时，由于我国的开矿技术还未达到先进水品，有许多地方进行的是粗放式的开采，有些企业主要进行的是经验操作，对当地的地质没有具体的了解，就进行开采，西南等地地质情况与其他地区的地质有所差异，这种盲目的开采方式带来安全隐患，容易发生安全事故，现有技术在进行排水时没有考虑现实的地质状况，在进行开采时，容易造成水害。同时还会对当地的地质环境带来较大破坏性。
2.2 开矿地点有待科学性选择
在进行铜矿床的勘测上，由于地质较为复杂，简单的钻孔勘测满足不了现实的需求。在进行开矿地点的选择时，切实掌握开矿矿井水位的地质情况，在进行监控的防治上，措施不到位，没有对矿井的全面情况进行深入勘察和具体勘测，使得开矿的质量没有保障，在核实煤层的厚度上没有进行详细的调查，进行矿井的勘测与实际的地质环境相冲突，这样容易产生水害。
2.3 企业以及工作人员应提高安全意识
在进行铜开采时，由于工作人员的安全意识有待深化，容易导致事故的发生，还有当地的地质情况较为复杂，企业对具体的开矿情况处在一知半解的情况下，地下开矿的安全措施设置不当，当遇到紧急事故时，工作人员不能进行紧急救治。还有就是铜矿产资源的过度开发会促使当地地质发生变化，致使有些地质变得薄弱，而工作人员不具备相关的知识，在进行工作时还按照原有的方法，在开采过程中，开断地下水成，导致出现大量的地下水，造成严重的水害。在安全意识的培养上，企业对安全意识的培训不彻底，大多流于表面，这样很容易发生事故，造成严重的经济损失和危害到人身安全。
3. 矿床特征及成矿规律
在进行开矿时，由于我国的开矿技术较为落后，有许多地方进行的是粗放式的开采，有些企业主要进行的是经验操作，对当地的地质没有具体的了解，就进行开采，西南等地地质情况与其他地区的地质有所差异，这种盲目的开采方式带来安全隐患，容易发生安全事故，现有技术在进行排水时没有考虑现实的地质状况，在进行开采时，容易造成水害。同时还会对当地的地质环境带来较大破坏性。
吐鲁番小热泉子铜矿区中有80多个已圈定的矿体，而且不同矿体都在区中发育背斜核的位置集中分布，而且矿体大多顺着背斜核部虚脱环节形成，由于沿背斜核位置的虚脱空间会对吐鲁番小热泉子铜矿区形成一定限制作用。除此之外，吐鲁番小热泉子铜矿石的结构主要分为以下几种类型，即：固熔体分离结构、晶粒结构、碎屑结构、反应边结构、胶状结构等。金属矿物在矿石内部具体分为毒砂、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿以及闪锌矿等。新疆吐鲁番小热泉子铜矿大多属于低温热液蚀变矿物发育，而且与铜矿化具有相关性的一些蚀变类型主要有：硅化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化和表生期氧化时期所产生的孔雀石化、褐铁矿等，而且氧化矿围岩蚀变分带均非常显著，围岩蚀变颜色具体为锗石化与褐铁矿化的红色、黄钾铁矾化的黄色、孔雀石化和绿泥石化的绿色。
4. 吐鲁番小热泉子铜矿矿床的成因分析
吐鲁番小热泉子铜矿区中低温热液蚀变矿物发育，对相关硫同位素样品进行选择性采集并展开测试，得出结果为，0.11%～11.1%是硫同位素样品δ34S的取值范围，而其中位值就是5.73%，由此可以看出，硫同位素样品的标准差就是2.227%，与δ34S的湖水数值与大气降水数值较为相近，最初矿化时期，相关纹层状闪锌矿δ34S值明显不高，可以说与零值较为接近，而且和陨石硫存在一致性，该结果显示出火山中存在地幔硫。而且铜矿矿化的后期，有关热液的矿石和石英脉型绿泥石岩有着较为类似的δ34S值，其平均值是5.427%、5.288%，在零以上，存在总硫同位素上升，沿着富重硫δ34S位置转变的发展趋势。通过测定结果显示，石英包裹体氢氧的同位素在氢氧同位素中存在非常小的变化趋势，δDH2O趋势范围主要在-78.1%～-77.0%之间，可以说和岩浆水域非常接近，所以，在石英硫化物时期的相关成矿流体其实就是地下水、火山热液两者的混合流体。通过研究得知，包裹体测温所得结果为，87℃～126℃是喷流沉积阶段主要温度范围，而且适应硫化物在热液时期的温度较高，主要保持范围是120℃～225℃，以地质温度计为基础对成矿温度进行估算，结果显示是177℃～280℃，由此可以看出，新疆吐鲁番小热泉子有着200℃～250℃的铜矿成矿温度，其范畴为中温环节。以同位素年龄为基础展开检测，检测结果显示是339.1～230.2Ma。从以上分析结果看出，成矿初期其实就产生了石炭纪，石炭纪以喷流沉积成岩成矿为外在表现，且矿床形成因素为火山喷流沉积、富集叠加热液以及改造型矿床。
5. 综合成矿模式
通过阐述与研究新疆吐鲁番小热泉子铜矿产生的因素，并且和主矿体的实际物探成果相结合，研究发现，新疆吐鲁番小热泉子铜矿产生的主要模型图见图1，物探成矿模式是低电阻、高重力以及高极化等，而且成矿构造模式主要是背斜构造虚脱，该现象有利于赋矿的位置。总而言之，吐鲁番小热泉子铜矿的主要成矿模式是低电阻、高重力、高极化率以及背斜核部虚脱位置。
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