中天山巴倫臺-奎先達坂一帶鉛鋅礦成礦地質特征及找礦前景

馬玉周，靳劉圓，姜杰巖（.新疆維吾爾自治區地質調查院，新疆烏魯木齊83000；.新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊，新疆烏魯木齊83003）

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中天山巴倫臺-奎先達坂一帶鉛鋅礦成礦地質特征及找礦前景

馬玉周1，靳劉圓1，姜杰巖2
（1.新疆維吾爾自治區地質調查院，新疆烏魯木齊830001；2.新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊，新疆烏魯木齊830013）

摘要：巴倫臺-奎先達坂一帶位于博羅科努金、銅、鉛鋅、鐵礦帶中，是中天山重要的成礦區帶之一，帶內發現鐵、鉛鋅、銅礦（床）點數10處。以該區1∶5萬化探普查、區域地質調查資料為基礎，以發現的鐵鉛鋅多金屬礦初步評價成果為依據，總結了區域成礦分布規律、成礦地質背景、礦床地質特征、區域物化探并進行分析和對比，初步建立了巴倫臺-奎先達坂一帶主要礦床類型的找礦標志和綜合地質找礦模型，為該地區尋找大中型鉛鋅礦床指出了方向。關鍵詞：中天山；鉛鋅礦；成礦特征；找礦前景

中天山地區為寒武紀后從塔里木板塊分離出的中間地塊，其構造演化與天山洋盆演化密切相關，該地區地質構造復雜，成礦獨特，是斑巖型銅金礦、黑色巖系金礦、火山巖型鐵、沉積型鉛鋅礦的礦集區帶[1]。巴倫臺-奎先達坂一帶位于中天山最東端，也是重要成礦區。近幾年來，通過開展多幅1∶5萬化探普查、區域地質調查，先后發現巴倫臺東鉛鋅礦、阿牙沙拉鉛鋅礦、足蘭達坂鉛鋅礦、烏拉蘇坦鉛鋅礦等。這些礦床（點）均分布于巴倫臺鉛鋅礦帶中[2,3]，與東天山大型彩霞山鉛鋅礦產于塔里木板塊北緣巴倫臺-星星峽離散地體中，層控特征明顯，礦（化）體主要賦存于長城系星星峽巖群和薊縣系卡瓦布拉克巖群淺海相細碎屑巖-碳酸鹽巖建造中[4]。本文以新發現的阿牙沙拉鉛鋅礦等礦（點）為基礎，研究該地區鉛鋅礦區域成礦地質背景、礦床地質特征，總結該成礦帶內鉛鋅礦找礦標志，指出中天山巴倫臺-奎先達坂一帶具尋找大-中型細碎屑巖容型鉛鋅礦的前景。板塊與塔里木板塊結合部位。以那拉提北緣斷裂為界，北為哈薩克斯坦-準噶爾板塊（Ⅰ級）、準噶爾華力西陸緣增生活動帶（Ⅱ級）、博羅科努古生代復合島弧帶（Ⅲ級）；南為塔里木板塊（Ⅰ級）、巴倫臺-星星峽離散地體（Ⅱ級）（圖1）。巴倫臺鉛鋅礦帶處于巴倫臺-星星峽離散地體中。出露地層有中元古代長城系星星峽巖群和薊縣系卡瓦布拉克巖群，總體為一套淺海相的碳酸鹽巖-細碎屑建造，巖性為黑

圖1　構造單元略圖Fig.1 Diagram of formation units arrange1.地質界線;2.斷層;3.礦點位置;4.研究區范圍Ⅰ1——準噶爾微板塊及其大陸邊緣；Ⅰ2——伊犁-伊塞克湖微板塊及其大陸邊緣；Ⅰ2-3——博羅科努古生代復合島弧帶；Ⅰ2-4——伊寧石炭紀裂谷帶；Ⅱ1——塔里木盆地；Ⅱ1-5——卡瓦布拉克星星峽中間地塊；Ⅱ1-6——那拉提-巴倫臺中間地塊

1　區域成礦地質背景

研究區位于哈薩克斯坦-準噶爾色黑云角閃斜長片麻巖、灰黑色黑云斜長變粒巖、灰黑色黑云斜長片麻巖夾灰白色中厚層大理巖、青灰色厚層狀大理巖化結晶灰巖夾變質巖屑砂巖等。區內侵入巖發育，侵入時間以晚泥盆世至晚石炭世為主，巖石類型主要為閃長巖、石英閃長巖、二長花崗巖。區內斷裂構造以近EW向為主，并發育大量EW向次級斷裂，多為壓扭性斷裂。區內褶皺構造以緊閉型為主，巖層傾角較大，走向近EW向，斷裂構造與成礦關系密切，近EW向斷裂對成礦有直接作用，形成的破碎帶是礦體儲存空間?新疆維吾爾自治區地質調查院.新疆1∶5萬巴倫臺（K45E007011）等5幅區域地質礦產調查報告，2015。

2　區域物探、化探特征

2.1重力特征

研究區處在一EW向展布布格重力異常帶和一NE向展布布格重力異常帶相交處的西端，重力等值線相對密集，梯度變化相對急促。總體為近EW向展布的布格重力異常梯級帶，等值線變化趨勢東密西疏。研究區內中部有一圈閉的低值異常，最低為-7.57×10-5m/s2，東南部有一圈閉布格重力異常值相對高值區，最大值14.37×10-5m/s2，局部重力剩余異常不發育。區內已發現的阿牙沙拉鉛鋅礦、足蘭達坂鉛鋅礦均分布于重力高低異常過渡帶上?。

2.2磁法特征

研究區航磁異常表現為北部負磁、中部高磁、南部負磁的NW向條帶狀分布特征。北部負磁異常中心強度-288.27 nT，異常形態規則。中部NW向的正磁異常帶由3個局部航磁異常組成，東部航磁異常呈長軸方向為EW向的橢圓狀，異常強度最高達+100.47 nT。研究區內鉛鋅礦均分布于高磁異常區內，這些異常區多對應于石炭紀、泥盆紀花崗巖，說明礦床形成與后期巖漿構造熱液活動有密切聯系?新疆地質礦產勘查開發局第六地質大隊.新疆和靜縣奎先達坂一帶1∶5萬區域地質礦產調查報告，2009。

2.3化探特征

元素分布特征綜合化探成果顯示：研究區內14種元素相對西天山地區而言，Au，Ag，Pb，Sn，W，Cu等總體處于富集狀態、富集系數大于1.5，弱富集Cr，富集系數1.05，呈不均勻分布，致礦系數較大。這些元素富集區或異常區主要分布于泥盆紀花崗閃長巖體與薊縣系卡瓦布拉克巖群的內外接觸帶上，與研究區內成礦帶的特點相吻合；Ag，Au，Cu，Pb，Zn等元素富集層位以薊縣系卡瓦布拉克巖群為主，富集系數大于1.6；弱富集元素為Cr，W，富集系數為1.0～1.5。元素中變化系數較大的為Au，W變化系數大于1.0。表明低溫元素Au，Ag，As，Sb元素及中高溫元素Pb，W在該地質單元中活動性強，在地質作用過程中發生明顯遷移、富集，有利于局部形成Pb，Zn，Au，W等礦。

異常特征研究區共圈定Pb異常5個、Zn異常7個。Pb異常面積4.79～18.7 km2，Pb異常的平均值為56.3×10-6～77.2×10-6，最大值為315×10-6，其中3個異常具三級濃度分帶，2個具二級濃度分帶。Zn異常面積2.11～16.3 km2，Zn異常的平均值為93.5× 10-6～112×10-6，最大值為366×10-6，其中4個異常具三級濃度分帶，3個具二級濃度分帶。Pb和Zn異常均沿那拉提北緣斷裂兩側分布，異常區內出露地層以薊縣系卡瓦布拉克巖群為主，巖性組合為碎屑巖-碳酸鹽巖夾中性火山巖，Zn異常強度和規模多大于Pb異常。上述異常均具較大規模和強度，元素組合好，異常帶內斷裂構造發育，后期巖漿活動頻繁，是尋找噴流沉積型鉛鋅多金屬礦有利地區[5-7]??。

3　典型礦床地質特征

3.1阿牙沙拉鉛鋅礦

地層礦區位于天山褶皺系巴倫臺隆起中的哈爾克山復背斜之南翼。區內出露地層主要為中元古界長城系星星峽巖群和薊縣系卡瓦布拉克巖群，巖性為大理巖化灰巖，硅化大理巖化灰巖、大理巖，另有少量石英混合巖，黑云母片麻巖等。

構造褶皺構造：礦區巖層總體走向為NWW向，傾向NNE，傾角15°～30°。背斜軸向西傾伏，并有小的褶曲及索引撓曲伴生，規模較小。斷裂構造分為兩組：一組與巖層產狀一致，傾角15°～30°，性質為逆斷層。另一組為斜切巖層走向，NNE向或近NS向延伸，東傾或西傾，一般50°～80°，為正斷層。這些構造與區域斷裂近于平行或斜交，這種構造格局有利于深部成礦物質的運移或儲礦。

礦體地質特征礦體產于卡瓦布拉克巖群中。帶內蝕變主要有高嶺土化、綠簾石化、透輝石化及絹云母化。大理巖化灰巖中則普遍有硅化、碳酸鹽化、透輝石化、綠泥石化及黃鐵礦化等。蝕變帶寬度1～3 m。經工程控制，圈定工業礦體一個（Ⅰ號礦體）。礦體呈脈狀、似層狀。總體呈NWW展布，傾向40°～70°，傾角17°～22°。礦化帶長360 m，寬80～150 m。礦體厚度0.17～1.48 m。Zn品位2.15×10-2～26.19×10-2，Pb品位0.78×10-2～2.73×10-2。

礦石礦物特征礦石按自然類型分為氧化礦石、混合礦石和原生礦石。其中混合礦石含量很少，氧化礦石有菱鋅礦、黃鉀鐵礬、褐鐵礦等礦物。原生礦石有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等。

礦石結構、構造礦石結構以半自形粒狀結構、他形粒狀結構、交代殘余結構為主，其次有膠狀結構等。礦石構造主要有蜂窩狀構造、脈狀-網脈狀構造、紋層構造等。

礦床成因初探礦體產于卡瓦布拉克巖群地層中，硫化物（礦源層）多充填于巖石孔隙中。礦化與碳酸鹽巖建造關系密切，主要賦礦巖為大理巖化灰巖、白云質大理巖等，少數產于千枚巖、片麻巖中，礦化層與地層產狀一致，具噴流沉積特征。后期受華力西期巖漿活動影響，原礦源層成礦物質得到活化、遷移，對該類礦床的形成起到疊加矽卡巖化的作用，礦體富集礦化程度增強[8,9]。因此，該礦點成因類型主體為碳酸鹽巖中的噴流沉積型鉛鋅多金屬礦。

3.2足蘭達坂鉛鋅礦

地層足蘭達坂鉛鋅礦產于薊縣系卡瓦布拉克巖群中，巖性為灰色變質石英砂巖、石英細砂巖夾灰白色結晶灰巖、青灰色含碳灰巖等，其中青灰色、灰褐色蝕變結晶灰巖是鉛鋅礦化的賦礦層位（圖2）。

圖2　新疆和靜縣足蘭達坂鉛鋅礦草測地質圖Fig.2 Geological skech map of Zulan Daban Pb-Zn deposit in Hejing Xinijiang1.第四系全新統沖洪積物；2.第四系全新統殘坡積物；3.薊縣系卡瓦布拉克巖群第二巖組：變質砂巖、變質細砂巖、綠泥石石英片巖夾大理巖化結晶灰巖；4.薊縣系卡瓦布拉克巖群第一巖組第三巖性段蝕變結晶灰巖；5.薊縣系卡瓦布拉克巖群第一巖組第二巖性段結晶灰巖；6.薊縣系卡瓦布拉克巖群第一巖組第一巖性段變質石英砂巖夾結晶灰巖；7.晚石炭世中細粒二長花崗巖；8.晚石炭世中粗粒二長花崗巖；9.晚石炭世中細粒石英閃長巖；10.灰白色大理巖化灰巖；11.灰色、青色結晶灰巖；12.灰色變質石英砂巖、石英細砂巖；13.淺灰綠色綠泥石石英片巖；14.石英脈；15.蝕變結晶灰巖及編號；16.蝕變大理巖化灰巖；17.褐鐵礦鐵帽及編號；18.孔雀石化；19.地質界線；20.漸變接觸地質界線；21.實測（推測）斷層及編號

構造礦區斷裂構造發育，對成礦相當有利。分為兩組，一組為NE走向，一組為NW走向，是奎先淖爾-足蘭達坂-查汗薩拉斷裂的次級斷裂。兩組斷層呈斜交狀，成為導礦構造，又是礦床的容礦構造。

礦體地質特征礦區內共圈定2條礦化蝕變帶，控制礦體2條。鉛、鋅共生礦體長50～150 m，厚1～8 m。礦體主體分布在蝕變結晶灰巖與下伏的變質石英砂巖接觸部位，多位于蝕變結晶灰巖一側。礦體頂板為蝕變結晶灰巖，底板為變質石英砂巖。礦體沿走向延伸較穩定，呈脈狀或似層狀，傾向北，傾角67°～78°。Pb 3.07%～17.95%、Zn 1.6%～6.19%，主要伴生有益組分為銀。

礦石礦物特征礦石自然類型以氧化物礦石為主，夾有硫化物礦石，原礦石屬混合礦-氧化礦。硫化物礦石金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、白鉛礦，次為黃銅礦、褐鐵礦、黃鉀鐵礬等。圍巖蝕變主要有硅化、碳酸鹽化及泥化等，為中低溫熱液蝕變。

礦石結構、構造礦石結構呈細粒結構，直徑小于0.1 mm。構造為塊狀、細脈狀、蜂窩狀為主。

礦床成因初探礦體產于薊縣系卡瓦布拉克巖群中，從礦區地表蝕變特征來看，礦化層與地層產狀一致，呈塊狀構造，具典型噴流沉積特征。此外，受晚石炭世二長花崗巖作用，疊加了矽卡巖化，礦體礦化程度增強。因此，該礦點成因類型為產于碳酸鹽巖中的噴流沉積型鉛鋅多金屬礦。

3.3區域內鉛鋅礦對比

現將位于巴倫臺-星星峽離散地體東西部的阿牙沙拉鉛鋅礦、足蘭達坂鉛鋅礦和彩霞山鉛鋅礦進行對比研究（表1），區域上注重尋找元古代沉積巖容礦的海底噴氣沉積型鉛鋅礦床。

表1　阿牙沙拉、足蘭達坂鉛鋅礦與彩霞山鉛鋅礦床特征對比Table 1 Contrast of ayanshala，Zulandaban Pb-Zn deposit with Caixashan valley Pb-Zn deposit

4　區域成礦模式及成礦演化規律探討

4.1礦床成礦要素

①研究區中元古代長城系星星峽巖群和薊縣系卡瓦布拉克巖群為一套含Pb，Zn，Fe，Ag等碳酸鹽巖-碎屑巖建造，為礦體形成提供了原始物質來源；②礦體受一定層位控制，主要產于長城系星星峽巖群和薊縣系卡瓦布拉克巖群大理巖化灰巖中，屬層控型后生礦床；③含礦巖石多為灰白色結晶灰巖，或含碳質結晶灰巖等；④富集礦（化）體的受斷層、節理、裂隙構造控制，礦（化）體產在巖石的孔隙、裂隙及層間破碎帶中；⑤礦區內巖漿巖較發育，礦床形成與巖漿作用有關，活化、遷移、疊加等作用明顯。

4.2礦床成礦模式

據成礦類型、控礦因素，結合現代鉛鋅礦成礦理論，研究區鉛鋅礦成因為海底噴流沉積型。

在區域性大斷裂多次反復活動和深部巖漿活動推力下，深部含礦熱液向低壓空間運移，碎屑巖、粘土巖形成屏閉層，周圍含Pb，Zn的成礦元素集中在地下熱鹵水易發生化學反應的碳酸鹽巖中[3]，在合適成礦空間的條件下，在有利交代、沉淀、富集成礦部位成礦，形成熱鹵水噴流沉積型鉛鋅礦床（圖2）?新疆維吾爾自治區地質調查院.新疆1∶5萬巴倫臺（K45E007011）等5幅區域地質礦產調查報告，2015。成礦作用經歷了3期：①熱鹵水噴流沉積成礦期；②熱鹵水噴噴溢疊加成礦期；③表生氧化淋濾富集期[10]。

熱鹵水噴流沉積成礦期斷裂長期活動為深部熱源和含礦熱鹵水噴流提供了通道。海水沿斷裂下滲、加熱并淬取深部成礦物質，形成含礦熱鹵水，然后上升噴流，與硫酸鹽巖發生反應，在適宜的物理化學環境下，形成了閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦沉淀。

熱鹵水噴溢疊加成礦期隨盆地地層沉積轉變，斷裂活動繼續，深部含礦熱鹵水在熱動力驅動下，沿斷裂不斷泵吸循環，在上升至含礦層上部時，受屏閉層阻擋，運動方向由向上改為沿疏松多孔的含礦層水平擴散，在還原條件下，含礦熱液沿斷裂、溶洞、節理、裂隙沉淀，充填交代，形成稠密浸染狀及塊狀礦石。

表生氧化淋濾富集期主成礦期后，地殼上升，在構造應力作用下，含礦層與地層同步褶皺，礦體裸露地表而遭受風化剝蝕。長期的表生氧化淋濾作用，使地表原生硫化物強烈氧化、富集。

研究區構造運動及演化，決定了成礦物質來源、運移、演化和成礦系列形成。據礦床的時空分布規律、礦產與區域構造的關系及成礦作用來探討鉛鋅礦成礦的演化過程（圖3）。

4.3成礦演化規律探討

圖3　巴倫臺-奎先達坂一帶區域成礦模式Fig.3 Metallogenic model map of Baluntai-Kuixian Daban area1.碳酸鹽建造；2.碎屑巖建造；3.酸性侵入巖；4.花崗斑巖；5.基性超基性侵入巖；6.殘余洋殼；7.斷層（F1那拉提北緣斷裂）；8.沉積型鉛鋅多金屬礦體；9.矽卡巖型銅鉛鋅多金屬礦體；10.熱液、成礦流體運移方向；11.造山帶

5　　結論

塔里木構造運動及塔里木成礦期受塔里木構造運動影響，研究區沉積了中元古代長城紀星星峽巖群及薊縣系卡瓦布拉克巖群一套含Fe，Pb，Zn，Ag等碳酸鹽巖-碎屑巖建造，為研究區形成沉積型鉛鋅多金屬礦提供了礦物質來源。

加里東構造運動及成礦期加里東運動中晚期，受NS向構造運動影響，研究區內形成少量基性-超基性深成侵入巖及南天山洋開始封閉，繼而形成深成巖漿弧，發育酸性（偏堿性）花崗巖，并帶來了Pb，Zn，Au，Ag，As等含礦熱液，在構造有利位置形成鉛鋅銅多金屬礦。

華力西構造運動及成礦期華力西期庫米什運動開始，哈薩克斯坦-準噶爾板塊與塔里木板塊進一步拼合，形成統一的大陸。研究區形成深成巖漿弧，發育中酸性侵入巖，并在深成巖漿弧內西部及南北兩側形成Cu，Pb，Zn，Au，Ag等元素異常多處，促進了多類型鉛鋅多金屬礦形成。

研究區內已發現阿牙沙拉鉛鋅礦、足蘭達坂鉛鋅礦與彩霞山鉛鋅礦床同屬巴倫臺-星星峽離散地體，產出地層以薊縣系卡瓦布拉克巖群為主，賦礦巖石主要為白云石大理巖、結晶灰巖、含碳質結晶灰巖，次為含碳質粉砂巖（板巖）。賦礦空間相似，礦體層控特征明顯，似層狀鉛鋅礦產狀與圍巖一致，這些特征為今后在該地區尋找同類礦床提供地質依據。

5.1主要找礦標志

地層標志礦區內鉛鋅礦（化）體主要產于長城系星星峽巖群和薊縣系卡瓦布拉克巖群，該套地層鉛鋅背景值高，有利于鉛鋅礦形成。因此，研究區該套地層可作為直接找礦標志。

地球化學標志據研究區1∶5萬水系沉積物測量成果，礦區具有Cu，Pb，Zn，Au，Ag，As等中低溫元素組合異常，異常形態規則，強度高，濃集中心部位是尋找鉛鋅礦的化探異常標志。

巖性標志礦區內賦礦巖石為白云石大理巖、蝕變結晶灰巖、蝕變大理巖化灰巖、含碳質結晶灰巖等，因此蝕變灰巖可作為直接找礦標志。

構造標志礦區內礦體多分布于斷層破碎帶、節理、裂隙、褶皺構造中。因此這些規模不一的構造是重要找礦標志。

蝕變標志野外實地觀察，礦區內地表含鉛礦石氧化后，方鉛礦呈黑色細脈狀、星點狀，不具金屬光澤，而礦石新鮮面上方鉛礦呈亮灰色，具金屬光澤。鉛鋅礦礦石氧化后，呈黃色、黃褐色，褐鐵礦化蝕變較強，鋅含量較高的礦石呈土狀、蜂窩狀。因此，灰巖表面有黑色礦物、巖石具褐鐵礦化蝕變并呈黃色、黃褐色特征可作直接找礦標志。

5.2找礦前景

研究區位于中天山最東端，礦區一帶構造發育，成礦條件好，礦區外圍工作程度低，找礦潛力大。目前僅對發現礦（化）體進行了初步控制，但因礦區第四系覆蓋面積較大，有待加強物化探綜合工作及研究程度，加快尋找隱伏礦體及深部控制工程施工，通過工作擴大礦床規模。

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The Metallogenic Condition and Prospecting Potentical of Baluntai-Kuixian Daban Lead-Zinc Deposit in Middle Tianshan

Ma Yuzhou1,Jin Liuyuan1,,Jiang Jieyan2
(1.GeologicalresearchacademeofXinjiang,Urumqi,Xinjaing,830000,China;2.FirstRegionalGeological SurveyBrigadeofXinjiang,Urumqi,Xinjiang,831100,China)

Abstract:Baluntai-Kuixian Daban is located in Boluokenv Au,Cu,Pb-Zn ,Fe metallogenic belt, it is one of important metallogenic belts in middle Tianshan.The metallogenic belt has huge metallogenic potential, has found many Fe,Pb-Zn, Cu deposit in the belt.This paper is basing on data of geochemical exploration and regional geological survey , through the metallogenic regularities of mineralization potentiao evaluation,summarizes and conclude the metallogenic distribution pattern、metallogenic geological background and geological characteristics,analysis of the data of geochemical exploration and geophysical exploration.Established ore guide and prospecting model of mainly deposit.This paper provides medium-large Pb-Zn ore prospecting direction of this area.

Key words:Middle Tianshan;Lead-zinc ore;Metallogenic charateristics;Prospecting potentical

作者簡介:第一馬玉周(1970-)，男，江蘇徐州人，高級工程師，2008年畢業于長安大學資源勘查工程專業，從事區域地質調查和礦產勘查工作

收稿日期:2015-09-06;

修訂日期:2015-11-18;作者E-mail:xjmyz@qq.com

中圖分類號:P534.42；P588.14

文獻標識碼:A

文章編號：1000-8845(2016)01-118-06

項目資助：中國地質調查局項目（1212011140058）、自治區區域地質礦產調查項目（XJQDZ200908）聯合資助