新疆且末縣屈庫勒克東金銻礦成礦時(shí)代探討

郭 利，張同良，柏 輝

（1.新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000）

新疆東昆侖造山帶是青藏高原主體的重要組成部分，屈庫勒克東金銻礦床的發(fā)現(xiàn)是新疆金銻礦找礦工作的重大突破之一，填補(bǔ)了新疆境內(nèi)東昆侖-阿爾金成礦帶金銻礦的空白，在該區(qū)掀起了一輪尋找金、銻、銅多金屬礦產(chǎn)為主的熱潮，為地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。但針對該礦開展的典型礦床研究工作較少，尤其是缺乏對其成礦時(shí)代的研究。一直以來，金銻礦床成礦時(shí)代的厘定是淺成中-低溫?zé)嵋旱V床中較難解決的問題，在一定程度上影響了對礦床成因的深入認(rèn)識。基于筆者對新疆東昆侖-阿爾金地區(qū)金銻找礦工作的一些思考和想法，論文重點(diǎn)對新疆屈庫勒克東金銻礦床成礦時(shí)代展開探討，為東昆侖-阿爾金地區(qū)金銻礦勘查評價(jià)工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

昆侖造山帶隸屬于中國大陸中央造山帶的塔里木板塊、塔里木南緣活動帶[1-5]，大地構(gòu)造位置位于阿爾金大斷裂西端及托庫孜達(dá)坂斷裂以南地區(qū)的喀拉米蘭晚古生代溝弧帶。該溝弧帶中由下元古界、奧陶系、石炭系、二疊系、古近系等構(gòu)造層組成，侵入巖主要為二疊紀(jì)超基性巖和二疊紀(jì)-三疊紀(jì)花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖。下元古界為一套綠片巖相-角閃巖相的變質(zhì)巖系；奧陶系為一套淺海陸棚相沉積；石炭系為中基性火山巖-陸源碎屑巖-碳酸鹽巖建造；二疊系為陸源碎屑巖-碳酸鹽巖建造；古近系為陸源碎屑巖建造。建造類型復(fù)雜，巖石組合眾多，同時(shí)經(jīng)歷了拉張-匯聚多期構(gòu)造變動，構(gòu)造作用較為強(qiáng)烈，以斷裂、褶皺構(gòu)造為主。因此，區(qū)域上表現(xiàn)為由不同單元地質(zhì)體構(gòu)成的復(fù)式向斜構(gòu)造與北東東向斷裂組合相互依存為特征。該溝弧帶構(gòu)造變動微弱，褶皺疏緩，斷裂構(gòu)造特別是次級斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，主要斷裂為阿爾金大斷裂和屈庫勒克達(dá)坂斷裂，其它為與之相關(guān)聯(lián)的次級斷裂。

1.2 礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)主要出露地層有下石炭統(tǒng)托庫孜達(dá)坂群[6-7]、上石炭統(tǒng)哈拉米蘭河上亞群、中-下二疊統(tǒng)樹維門科組、第四系等。

下石炭統(tǒng)托庫孜達(dá)坂群為一套碎屑巖-碳酸鹽巖組合，區(qū)內(nèi)出露第三巖性段(C1Tk3)，主要以灰色、深灰色粉砂巖、鈣質(zhì)砂巖、硅質(zhì)巖為主夾灰色石英砂巖、雜砂巖、泥灰?guī)r。上石炭統(tǒng)哈拉米蘭河群上亞群為一套碎屑巖-碳酸鹽巖組合，為該區(qū)金銻礦的主要賦礦層位，分為三個(gè)巖性段：第一巖性段(C2H2-1)主要以深灰色粉砂巖、灰?guī)r、砂巖的不均勻互層為特征，并出露有灰白色大理巖，整體呈東西向帶狀分布，巖層呈高角度出露，斷層附近巖層產(chǎn)狀變化較大，該巖性段是金銻礦的主要賦礦層位，其賦礦巖石多在灰?guī)r與粉砂巖互層及接觸部位，且礦體常位于灰?guī)r層上部[8]，屈庫勒克東金銻礦即發(fā)現(xiàn)于其中；第二巖性段(C2H2-2)主要以灰-深灰色粉砂巖、砂巖為主夾少量灰?guī)r為特征，整體呈東西向帶狀分布；第三巖性段(C2H2-3)主要以灰-淺灰色粉砂巖為主夾砂巖、灰?guī)r為特征，該巖性段也是金銻礦的重要賦礦層位，其內(nèi)已發(fā)現(xiàn)布拉克巴什代牙東金銻礦點(diǎn)。二疊系樹維門科組為一套細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖組合，下段（P1-2s1）下部為灰-灰綠色砂巖夾板巖、硅質(zhì)巖及灰?guī)r，上部為灰色板巖夾砂巖、灰?guī)r及硅質(zhì)巖，上段（P1-2s2）為灰白、灰黑色厚層-塊狀泥晶灰?guī)r、生物屑灰?guī)r等。

研究區(qū)內(nèi)侵入巖以三疊紀(jì)閃長巖、花崗閃長巖為主，局部見三疊紀(jì)二長花崗巖產(chǎn)出，其內(nèi)外接觸帶是尋找熱液型礦床的重要部位。其中三疊紀(jì)閃長巖為區(qū)出露的主要侵入體之一，分布于礦區(qū)中西部及南部，其中面積較大的侵入體見于礦區(qū)南部，面積約1平方千米。主體呈近東西向長橢圓形巖株?duì)町a(chǎn)出，主體侵位于上石炭統(tǒng)哈拉米蘭河群上亞群（C2H2）中。目前在該巖體接觸帶上已見有孔雀石化、銅藍(lán)、金礦化，局部見銻礦化。三疊紀(jì)花崗閃長巖主要見于研究區(qū)南部，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，侵位于上石炭統(tǒng)哈拉米蘭河群上亞群（C2H2）中，在該巖體接觸帶上已見有金、銻礦化。三疊紀(jì)二長花崗巖要見于研究區(qū)中西部，呈面積不大的巖珠狀產(chǎn)出，侵位于上石炭統(tǒng)哈拉米蘭河群上亞群（C2H2）中（圖1）。

圖1 新疆且末縣屈庫勒克東金銻礦區(qū)地質(zhì)圖

區(qū)內(nèi)脈巖出露于近東西向斷裂附近，尤以本區(qū)控礦主斷裂附近出露較多。主要為中酸性脈巖，包括閃長玢巖脈、石英脈、石英方解石脈。其中閃長玢巖脈在研究區(qū)較發(fā)育，多見于斷裂破碎帶附近，在控礦主斷裂附近出露最多，沿構(gòu)造方向分布，呈細(xì)-大脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，部分呈網(wǎng)脈狀。地表呈淺灰綠色，氧化色呈褐紅色。閃長玢巖脈脈寬在0.05-5米不等，走向一般為75°～105°，傾向約340°～20°，傾角一般60°～75°。閃長玢巖中發(fā)育少量黃鐵礦。受后期構(gòu)造活動影響，部分閃長玢巖碎裂巖化較強(qiáng)，礦物多已蝕變?yōu)榻佋颇负途G泥石，部分脈巖已顯示有一定的金礦化。閃長玢巖脈應(yīng)在主成礦階段后形成，并且為礦化元素的進(jìn)一步遷移和富集提供了熱液來源，其內(nèi)部發(fā)育的金礦化應(yīng)為后期交代滲濾作用所致。

石英脈呈灰白色-白色。大多呈微-細(xì)脈產(chǎn)出，部分地段形成脈狀-大脈狀的脈體。控礦斷裂內(nèi)見有一組規(guī)模比較大的石英脈帶，由數(shù)條主脈和許多密集分布的細(xì)脈組成，其規(guī)模、產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂控制。該脈帶在礦區(qū)控制長度達(dá)900米以上，寬2-15米不等，總體走向近東西向。沿走向及深部延伸方向，脈體具分支復(fù)合現(xiàn)象。該石英脈局部富含黃鐵礦、輝銻礦等硫化物，與礦區(qū)銻金礦化密切相關(guān)。

石英方解石脈在研究區(qū)內(nèi)中部廣泛分布，一般呈灰白色。以主控礦斷裂為中心，向兩側(cè)形成許多透鏡狀、脈狀、網(wǎng)脈狀脈體組成的脈帶，未見規(guī)模較大的脈體。該脈帶分布范圍寬約250m～300m左右，沿?cái)嗔逊植迹傮w呈近東西，傾向340°～20°，傾角60°～80°。該脈帶多沿巖石節(jié)理面和破碎面充填，沿走向變薄并尖滅，向深部脈體數(shù)量減少，脈帶內(nèi)單個(gè)脈體的規(guī)模變大，個(gè)別脈體達(dá)10厘米以上，大多數(shù)沿巖石節(jié)理面發(fā)育，少數(shù)沿破碎面發(fā)育，并切穿地層。在方解石脈體中局部見有弱金銻礦化，未見規(guī)模比較大的金銻礦體。

2 賦礦地層時(shí)代討論

筆者針對屈庫勒克東金銻礦賦礦地層上石炭統(tǒng)哈拉米蘭河上亞群（C2H2）及其下伏地層下石炭統(tǒng)托庫孜達(dá)坂群（C1Tk）時(shí)代進(jìn)行了研究：

2.1 托庫孜達(dá)坂群時(shí)代討論

為明確該套地層的時(shí)代，此次在該組采集了安山巖樣品挑選了鋯石，2015年由北京離子探針中心進(jìn)行了鋯石U-Pb同位素年齡測定（表1，圖2、3）。其數(shù)據(jù)中，有四組數(shù)據(jù)較為集中，第一組數(shù)據(jù)顯示鋯石測年1971-2465 Ma，第二組數(shù)據(jù)顯示鋯石測年938-1068Ma，第三組數(shù)據(jù)顯示鋯石測年334-337Ma，第四組數(shù)據(jù)顯示鋯石測年194-196Ma。

結(jié)合地質(zhì)情況來看，該套地層變質(zhì)程度淺，地層時(shí)代明顯較新，區(qū)域上前人采集到了石炭紀(jì)化石，此次工作中在其上覆地層哈拉米蘭河上亞群中采集到了假紡錘蜓（C2-P）及馬平輪刺貝（C2），且其與上覆地層整合接觸。

經(jīng)綜合研究，筆者認(rèn)為第一組、第二組鋯石測年顯示出在該套地層安山巖形成時(shí)捕獲了深部地層時(shí)代較老地層中的鋯石；而第四組鋯石測年，應(yīng)該為該套地層受印支運(yùn)動的影響，而出現(xiàn)的表征。排除干擾后，該巖組安山巖采獲的鋯石U-Pb年齡為336±1.6Ma，時(shí)代為早石炭世。

根據(jù)野外地質(zhì)特征、同位素年齡樣成果、化石及與區(qū)域上對比，認(rèn)為該套地層地質(zhì)時(shí)代定為早石炭世是合適的。

圖2 安山巖鋯石U-Pb同位素年齡

表1 安山巖中鋯石U-Pb同位素分析結(jié)果

圖3 安山巖鋯石年齡協(xié)和圖

2.2 哈拉米蘭河上亞群時(shí)代討論

該組中采集到了假紡錘蜓（C2-P）及馬平輪刺貝（C2）化石（圖4、5），其下伏托庫孜達(dá)坂巖群地層時(shí)代依據(jù)前人發(fā)現(xiàn)的化石及此次采集的同位素年齡樣均顯示為早石炭世地層，而二者之間為整合接觸。根據(jù)野外地質(zhì)特征、化石及與區(qū)域上對比，認(rèn)為該群定為晚石炭世是合適的。

圖4 哈拉米蘭河群上亞群中馬平輪刺貝（C2）化石

圖5 哈拉米蘭河群上亞群中假紡錘蜓（C2-P）化石

3 侵入時(shí)代討論

礦區(qū)周邊地區(qū)出露的巖體主要有花崗閃長巖、花崗巖、二長花崗巖等，前人在礦區(qū)以東8千米外二長花崗巖巖體中獲得鋯石U-Pb諧和年齡為253Ma（湖南地調(diào)院，2002），巖體侵入最新地層為下-中二疊統(tǒng)葉桑崗組，故將侵入時(shí)代置于晚二疊世，為華力西構(gòu)造旋回晚期的產(chǎn)物。本次在礦區(qū)南部花崗閃長巖中采集到鋯石U-Pb諧和年齡為212Ma（圖6）；在礦區(qū)內(nèi)主礦體附近閃長玢巖內(nèi)采集到鋯石U-Pb諧和年齡為214Ma（圖7）。花崗閃長巖及閃長玢巖內(nèi)可見黃鐵礦化、硅化，并具有金、銻礦化，結(jié)合年齡數(shù)據(jù)，顯示晚三疊-早侏羅巖漿活動（印支-燕山期）與金銻成礦關(guān)系密切。

圖6 礦區(qū)南部花崗閃長巖鋯石年齡協(xié)和圖

圖7 礦區(qū)主礦體附近閃長玢巖鋯石年齡協(xié)和圖

4 結(jié)論

新疆且末縣屈庫勒克東金銻礦產(chǎn)于上石炭統(tǒng)哈拉米蘭河群上亞群，成礦與巖漿期后熱液密切相關(guān)，且礦區(qū)控礦斷裂構(gòu)造與印支-燕山期運(yùn)動密切相關(guān)，故筆者認(rèn)為該礦成礦時(shí)代可厘定為晚三疊-早侏羅紀(jì)。