新疆土屋-延东铜矿富集区包括3个铜矿床，即土屋铜矿、土屋东铜矿和延东铜矿。土屋铜矿位于新疆哈密市西南210°方向约80 km处，主要交通干线兰新铁路和312国道在矿区北部80 km处通过，有两条简易公路可分别通往哈密市和了墩火车站，从哈密市经南湖乡、南湖煤矿抵达矿区的公路里程约120km，矿区内可通行载重汽车，交通甚为方便。延东铜矿位于土屋铜矿西6 km处。地质大调查工作开展以来，矿区地质找矿取得突破性进展。土屋-延东铜矿富集区的发现与勘查已引起国内外地质学家的广泛关注。
1.矿区地质
矿区位于塔里木板块与准噶尔板块碰撞对接缝合带北侧的石炭纪增生拼贴岛弧带中。南距康古尔塔格深大断裂2km，北距大草滩断裂4.6km。康古尔塔格断裂以北出露地层主要由钙碱性岛弧型火山岩及内源碎屑岩组成，属准噶尔板块南缘增生扩张产物，其中与成矿有关的是中基性火山熔岩，夹有少量内源碎屑岩。康古尔塔格断裂以南出露地层主要为一套富含蛇绿岩的深海复理石建造，后期叠加强烈的韧性剪切变形。区内侵入岩广泛发育，岩石类型齐全，从正常系列的基性岩至酸性岩均有出露，以偏酸性深成侵入岩为主。形成于晚石炭世—早二叠世的浅成斜长花岗斑岩和闪长玢岩与铜矿化有关。
（1）地层
土屋铜矿区主要出露地层为石炭系企鹅山群，包括3个非正式的组。第一组由内源碎屑岩、沉凝灰岩组成，局部夹少量生物灰岩、砂砾岩等。第二组岩性为灰绿色—紫红色拉斑玄武岩、安山岩、玄武安山岩等，其间夹有英安岩、火山（集块）角砾岩、复成分砾岩和砂岩。火山岩岩石系列以钙碱性为主，碱性和拉斑系列次之，具过渡特征，岩石组合为玄武岩-安山岩-英安岩。第三组岩石组合为灰色—绿灰色砂岩、含砾砂岩、中酸性火山角砾岩、玄武岩以及少量凝灰岩、安山岩、英安岩等。铜矿床分布于第二、第三组的分界处。
（2）侵入岩
矿区内只有闪长玢岩和斜长花岗斑岩两类，形成于晚石炭世—二叠纪的浅成侵入体，均具较强铜矿化。闪长玢岩呈不规则状NEE向展布，出露面积大于4km2，大部分地段被中新生代沉积物覆盖。岩体特征与企鹅山旋回中基性火山岩相似，应属火山喷发末期潜火山（或浅成）岩浆上侵产物。斜长花岗斑岩呈不规则状零星分布，出露面积很小，大部分地段为企鹅山群第三组砂砾岩残留体覆盖。岩体具有较强的孔雀石化，属偏碱性铝过饱和I型花岗岩，形成时代晚于闪长玢岩体。
（3）构造
矿区总体为一轴向近EW向的复式背斜构造。该背斜呈宽缓似箱状，由两个背斜和一个向斜组成，核部为含矿闪长玢岩体和花岗斑岩体占据，两翼依次为企鹅山群第一岩组细砂岩、凝灰岩和第二岩组玄武岩。断裂主要发育近EW向层间断裂带和NS向隐伏线形断裂带，二者的交汇部位控制着岩体和矿体的空间分布。断裂带内碎裂岩化、硅化、绢云母化、高岭土化和青磐岩化十分发育。局部发育有少量NE向断裂。
2.矿床地质特征
（1）土屋铜矿床
1）矿体的形态、产状与规模。土屋铜矿床主矿体产于绿灰色闪长玢岩和灰白色斜长花岗斑岩内。地表矿体长1400m，宽4.0～87.2m，矿体平面上呈脉状、局部透镜状或眼球状。走向近EW，倾向南。剖面上矿体平均厚174m，斜深大于600m。矿体向东略有侧伏趋势，呈上窄下宽的“喇叭”形，矿体上盘产状较缓，倾角为50°～60°，下盘产状较陡，倾角为70°～75°。
2）矿石特征及品位。矿石中硫化物含量低，有用矿物种类少，成分简单。主要金属矿物为黄铜矿，次为斑铜矿和黄铁矿，含微量辉铜矿、蓝辉铜矿及磁铁矿；非金属矿物主要有石英、绢云母、绿泥石、黑云母及少量的阳起石、绿帘石、黝帘石、方解石等；次生蚀变矿物为孔雀石、褐铁矿。含铜矿物主要为黄铜矿、斑铜矿，呈不规则粒状，粒径多在0.02～0.06 mm之间，分布在石英脉中的石英间隙或石英与其他矿物粒间，易于单体解离。矿石结构为中细粒半自形—他形粒状结构。矿石构造主要为细脉浸染状、细脉状和星点-稀疏浸染状。按矿石的氧化程度分为氧化矿石和原生矿石两种矿石类型，以原生矿石为主，氧化矿石少量。矿石的多项分析成果表明，有用组分除铜外，金、银等伴生组分含量较高，具有综合利用价值。地表铜品位为0.86%，深部矿体为0.72%，伴生金达0.34×10-6，银平均品位为4.32×10-6。
3）围岩蚀变与分带。土屋铜矿床围岩蚀变发育，类型齐全，蚀变分带明显，表现为面型青磐岩化和近矿热液蚀变。这些蚀变在时间上有一定顺序，空间上既有分带性又有叠加的特点，主要包括青磐岩化、绢云母化、硅化和黑云母化。以矿体为中心向两侧，由于温度的差异，出现比较明显的“中心式”对称面型蚀变分带，依次为石英核（强石英-绢云母化带）、黑云母化带、石英-绢云母带、泥化带、青磐岩化带。上述蚀变中，硅化、绢云母化、绿泥石化和黑云母化与铜矿化关系密切，青磐岩化是成矿的前提，对铜的活化、迁移起着重要作用。黑云母化和硅化蚀变强烈叠加处铜明显富集。
（2）土屋东铜矿床
以0.02% 为边界品位圈定矿化体长1300m，平均宽32.16m，最大宽84.15m。矿体地表形态呈东西宽、中部窄的狭长带状，初步确定剖面形态为上窄下宽的倒“楔”形。矿体产状向南陡倾，倾角65°～80°。地表矿化体铜平均品位0.30%，钻孔平均品位0.35%，局部矿石品位略有增高，矿体厚度增大，显示向东有侧伏趋势。矿石矿物成分与土屋铜矿大致相当，主要金属矿物为黄铁矿和黄铜矿，次要矿物有斑铜矿、铜蓝和辉钼矿，金属矿物分带性明显。斜长花岗斑岩铜矿石以稀疏浸染状为主，闪长玢岩铜矿石中有细脉浸染状和薄膜状两种。矿体蚀变类型有青磐岩化、泥化-石膏化和石英-绢云母化。
（3）延东铜矿床
延东铜矿床地表控制矿体840 m（两端为侏罗系覆盖），宽30～136 m。铜矿地表平均品位为0.36%，深部Cu品位达0.59%。矿石微量元素以偏中低温的亲硫元素高浓度分布为特征，与铜矿体关系密切的元素有Au、Ag、Mo、Sn、As、Sb。其中Au、Ag、Mo等为伴生有用组分。矿石矿物主要为黄铜矿，次为黄铁矿、辉钼矿和磁铁矿，黄铁矿与黄铜矿呈反相关关系，主要产于铜矿体顶部的斜长花岗斑岩中，或以单一黄铁矿细脉穿插于隐爆角砾岩中，辉钼矿、磁铁矿与黄铜矿关系密切，呈共生关系，主要发育在含矿闪长玢岩体中。脉石矿物为绢云母、绿泥石、绿帘石、长石、石英、碳酸盐等，另有少量原岩残留矿物。
矿石结构为中-细粒半自形至他形粒状结构。矿石构造以细脉状为主，细脉浸染状和团块状次之，在矿体顶板的斜长花岗斑岩中多见浸染状构造。主矿体内发育的（定向）糜棱面理是赋矿的主要微细构造空间。
矿体围岩以闪长玢岩为主，其次为斜长花岗斑岩及两种岩体接触的混合隐爆角砾岩。矿体蚀变类型齐全，蚀变分带明显，地表发育石英-绢云母化和高岭土化，闪长玢岩弱青磐岩化；由钻孔资料来看，自下而上依次形成黑云母带，石英-绢云母化带和石膏-高岭土化带，其中黑云母化带规模最大，是主矿体分布中心。
3.成因分析
据芮宗瑶等研究认为，土屋、延东等矿床作为斑岩型矿床特征是十分明显的。证据归纳如下：
1）矿石构造为典型的细脉浸染型。整个矿化由两种分布形式：一种为浸染状和斑点状黄铜矿、斑铜矿和黄铁矿矿化；另一种为细脉状黄铜矿、斑铜矿和黄铁矿矿化。两者常常构成统一体。
2）在各种矿石中含子晶的高盐度流体包裹体随处可见。这表明有独立流体相参与成矿流体，否则流体包裹体中很难形成高盐度的子晶。
3）黑云母化可以作为钾硅酸盐交代岩的标志矿物；大量的钠长石化可以作为有独立流体相参与的交代反应的标志。
4）钠长石花岗斑岩顶部（斜长花岗斑岩）和火山杂岩（闪长玢岩）中由独立流体相的出现，引起残余硅酸盐熔融体和独立流体相本身体积急剧膨胀，使成矿体系内压力增大，当膨胀机械能足以使上述岩石产生微裂隙时，成矿流体就会沿微裂隙乘机活动，发生交代和充填，形成相应细脉浸染型蚀变和矿化。
5）从矿石建造来说可以归为铜（金）建造（土屋）和铜（钼）建造，这种矿石建造也是斑岩型所特有的。
6）围岩蚀变发育，类型齐全，蚀变分带明显，表现为面型青磐岩化和近矿热液蚀变。这些蚀变在时间上有一定顺序，空间上既有分带性又有叠加的特点。
4.矿床的发现及其意义
新疆地质工作者早在20世纪50～60年代就开始对斑岩型铜矿进行研究和找矿，但一直未取得大的突破，仅发现10余处小型矿床和矿点。近年来，新疆地勘局十分重视资料的二次开发，特别是强化了靶区的优选，并合理运用激电、磁法等常规物探方法，对发现的异常及时分析论证，大胆使用钻探工程进行深部验证。
土屋铜矿是新疆地勘局第一地质大队1994年在开展1∶5万八幅联测区调过程中发现的，同年对该矿点进行了地表初步检查评价，圈定了矿化蚀变范围。1996年通过资料的二次开发认为土屋铜矿点具有良好的找矿前景，遂于1996年9月提出立项。新疆地勘局组织有关专家对此项目进行了全面论证，认为土屋铜矿点与国内外斑岩型铜矿床有相似之处，具备寻找同类矿床的良好条件，批准立项，并下达了铜矿普查的任务书。1997年地质一队在地表槽探揭露和激电、磁法测量的基础上，选择0、7线异常和矿化发育地段进行钻探验证，发现了视厚超过60 m的铜矿体。1998年原地矿部将其列为部控重点项目。1999年中国地质调查局将其列为地质大调查项目，加大了投入力度，累计投入钻探工作量超过2×104m，通过几年的工作，证实土屋铜矿是具有大型以上规模的斑岩型铜矿床。
1998年来对土屋铜矿开展普查评价和外围找矿。沿土屋矿区向西完成1∶2 万激电30.88km2、磁法21.6km2、1∶1万高精度重力与磁法剖面10.28km、激电测深点9个。在土屋铜矿西6km的延东发现一明显激电异常，异常长3800m，宽40～246m，充电率一般为5%～7%，最高8%。该激电异常中心区地表有闪长玢岩、花岗斑岩，地表有零星孔雀石分布，槽探揭露孔雀石发育。选择激电异常中心292/1957 点布置钻孔，累计见矿557.55m，铜品位0.594%，钼品位0.03%。因此发现了延东铜矿。
土屋铜矿床的发现，为新疆寻找斑岩型铜矿提供了适用的找矿经验和模型，对今后区内的地质找矿具有重要指导意义。随着土屋铜矿的发现与勘查，拓宽了找矿思路，理清了区域成矿规律。在成矿规律指导下新发现赤湖、灵龙、维权、雅满苏、卡拉塔格等一批铜矿床。
5.实物地质资料采集理由及采集方案
通过上述论述，采集土屋 -延东铜矿富集区实物地质资料的理由可以归纳为以下几点：
1）铜是战略性矿产资源，是我国急缺矿种，采集铜矿实物地质资料意义重大；
2）东天山地区是我国重要的铜、金成矿区，斑岩型铜矿是东天山地区铜矿主要的成因类型，斑岩型铜矿实物地质资料对指导区域地质找矿意义重大；
3）土屋、土屋东、延东铜矿床是大调查资源评价项目取得突破进展的重要勘查项目，采集该矿床实物地质资料，可以充分反映这一重大成果；
4）土屋-延东铜矿富集区已控制相当大的储量，该区有望成为储量超过千万吨的超大型矿区。因此采集该区重要矿床实物地质资料意义重大。
通过筛选选择了3个钻孔岩心，收集到国家实物地质资料馆保管。
（1）土屋铜矿ZK703钻孔
ZK703钻孔为土屋铜矿的代表钻孔，孔内见孔雀石闪长玢岩、破碎蚀变闪长玢岩、蚀变含铜闪长玢岩、斜长花岗斑岩等。矿化可分为氧化带、混合带、原生带。氧化带可见少量的孔雀石，混合带见星点-稀疏浸染状黄铜矿及少量的黄铁矿，原生带金属矿物主要为黄铜矿，其次为斑铜矿。
该孔终孔孔深564.07 m。100.77～230.67 m为低品位铜矿体，铜平均品位0.32%（视厚度129.90m），230.67～540.67m铜平均品位0.68%（视厚度310m）。
（2）土屋东铜矿ZK4801钻孔
ZK4801钻孔为土屋东铜矿的代表钻孔，孔内见蚀变安山岩、闪长玢岩及蚀变闪长玢岩及蚀变破碎带。氧化带矿体产于蚀变安山岩中，金属矿物为自然铜和孔雀石。混合带矿体产于蚀变闪长玢岩中，金属矿物有黄铜矿、黄铁矿及少量辉钼矿。原生矿体产于闪长玢岩中，金属矿以黄铜矿、斑铜矿为主，少量的黄铁矿和辉钼矿。
该孔终孔孔深523.25 m。37.55～219.67 m 铜平均品位0.26%（视厚度182.12 m），219.67～240.20 m铜平均品位0.53%（视厚度20.53 m），240.20～262.70 m铜平均品位0.29%（视厚度 22.50 m），262.70～276.15 m 铜平均品位 0.52%（视厚度 13.45 m），276.15～307.85 m铜平均品位0.42%（视厚度31.70 m），307.85～358.60 m铜平均品位0.60%（视厚度50.75m），358.60～447.00m铜平均品位0.31%（视厚度88.40m）。
（3）延东铜矿ZK1501钻孔
ZK1501钻孔为延东铜矿区内代表钻孔，孔内见火山角砾岩、辉石角闪安山岩、蚀变火山角砾岩、蚀变安山岩、蚀变安山闪长玢岩、斜长花岗斑岩、含铜闪长玢岩等，同时可见氧化带矿体、混合带矿体、原生带矿体。氧化带金属矿物极不发育，混合带可见少量褐铁矿化及粒状孔雀石，原生带以黄铜矿、黄铁矿为主，少量的辉钼矿。
该孔终孔孔深836.20 m。335.16～355.81 m 铜平均品位0.36%（视厚度20.65 m），355.81～392.35 铜平均品位0.63%（视厚度36.54 m），392.35～520.84 m 铜平均品位0.28%（视厚度 128.49 m），520.84～542.27 m 铜平均品位 0.5%（视厚度 21.43 m），542.27～836.20m铜平均品位0.28%（视厚度293.93m）。
6.相关资料
1）ZK4801钻孔地质编录；
2）ZK703钻孔地质编录；
3）ZK1501钻孔地质编录；
4）土屋铜矿7勘探线样品分析成果表；
5）土屋铜矿8勘探线剖面图；
6）延东铜矿15勘探线剖面图；
7）土屋东铜矿48勘探线剖面图；
8）ZK703钻孔柱状图；
9）ZK4801钻孔柱状图；
10）ZK1501钻孔柱状图。
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