東天山阿奇山地區定量成礦預測探討

楊屹 田江濤 唐毅

摘? ?要：近年來通過中國地調局在新疆東天山淺覆蓋區開展1∶5萬化探示范項目，圈定了一批具找礦價值的鉛鋅銀銅為主成礦元素的化探異常，通過異常查證和礦產評價工作，采用化探、物探、探槽工程揭露、鉆探驗證等綜合技術方法，在阿奇山一帶淺覆蓋地區相繼發現了一批以鉛鋅銀銅為主的礦產地，發現了阿奇山火山沉積-疊加熱液交代改造型鉛鋅礦床、屹立火山熱液型富銀鉛礦（黑礦型）、1288高點銅礦點等十余處。通過礦產資源評價工作，目前確定阿奇山鉛鋅礦資源量達大型礦床規模。屹立富銀鉛礦以其品位高、埋藏淺、開采經濟價值高為特點。阿奇山地區鉛鋅礦找礦成果揭示了阿奇山一帶淺覆蓋區有巨大的找礦潛力。

關鍵詞：東天山淺覆蓋區;阿奇山地區;鉛鋅礦;MRAS系統;成礦靶區預測

1? 成礦地質背景

1.1? 區域地質背景

研究區處于哈薩克斯坦-準噶爾板塊（Ⅱ）與塔里木板塊（Ⅲ）的結合部位，主體位于哈薩克斯坦-準噶爾板塊（Ⅱ）一側，覺羅塔格晚古生代溝弧帶之雅滿蘇島弧，島弧內出露下石炭統阿齊山組、雅滿蘇組和上石炭統吐古土布拉克組。依據構造環境判別，阿奇山組、雅滿蘇組皆為典型島弧火山巖區。島弧區阿齊山組、雅滿蘇組以中酸性夾基性火山熔巖和火山碎屑巖為主，夾正常沉積的砂頁巖和灰巖，突出特點是島弧帶中火山機構較多且保存完整。火山巖為中酸性火山巖為主的島弧火山巖建造，以火山碎屑巖、熔巖類及火山碎屑沉積巖類為主。宏觀上巖層形態、產狀特征穩定，具海相火山巖-細碎屑巖組合的層序地質特征。阿奇山組、雅滿蘇組、吐古土布拉克組火山巖從巖性組合、沉積環境、巖石地球化學等方面的研究，顯示火山巖具同源巖漿演化特征，在時間上具繼承性火山盆地噴發特征，在空間分布上則具相伴產出的特點，共同構成覺羅塔格溝弧帶的島弧型火山巖建造。此次在阿奇山組第一巖段輝石安山巖獲鋯石U-Pb年齡數據351 Ma，地質時代為早石碳世1234。

侵入巖主要發育在島弧帶上，以華力西中期為主，并出現部分華力西晚期的小巖體。前者為閃長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖建造的侵入體，后者主要是鉀長花崗巖。

阿奇山地區火山機構形成時代以早石炭世為主，兼具晚石炭世火山活動，三疊紀巖漿火山活動仍有發現。阿齊山地區火山巖噴發為海陸交互相環境。從礦區火山機構年齡測試成果可見，礦區火山機構較復雜，巖石年齡從早石炭世到三疊紀均有分布，其中花崗斑巖和石英斑巖應屬同一期火山機構，而英安巖、英安斑巖屬于中石炭世火山巖，安山玢巖、玄武安山巖和輝長巖屬于三疊紀巖石。阿齊山鉛鋅礦南緣沿阿其克庫魯克斷裂分布的百靈山花崗巖體U-Pb年齡為（329.4±1） Ma，屬于早石炭世，與阿奇山鉛鋅礦區南側小東山測試的花崗斑巖年齡（327.4±2.7 Ma）一致。礦區南側小東山火山機構輝長巖巖體諧和年齡為（237.5±1.9） Ma，屬于三疊紀（圖1）。

1.2? 阿奇山鉛鋅礦地質特征

阿齊山鉛鋅礦礦區出露地層為下石炭統阿齊山組、雅滿蘇組和上石炭統吐古土布拉克組。礦區內出露地層主要為下石炭統雅滿蘇組第一、二、三巖性段和上石炭統吐古土布拉克組，二者呈不整合接觸。礦體主要賦存于下石炭統雅滿蘇組第二巖性段和第三巖性段中酸性火山巖夾碎屑巖中。凝灰巖、矽卡巖化凝灰巖為礦區重要的含礦地層。

通過對礦區激電、視電阻率、重力異常呈高極化率、中低電阻率、高密度的物探特征，圈定的激電異常范圍與化探元素異常及地表礦（化）體具很好的一致性。異常與深部隱伏的以高品位硫化物為主的原生黃鐵礦化銅礦體和鉛鋅礦體吻合。在深部找礦取得了較大進展。

鉛鋅礦化集中在長4 200 m，寬300～800 m范圍內，地表礦體37個，深部隱伏礦體8個，合計礦體45條。礦體呈層狀、似層狀、脈狀，向NE兩端礦化整體趨于尖滅，礦體厚度、品位變化比較穩定。礦體總體傾向150°，傾角32°～45°，與地層基本一致。礦區內圍巖蝕變整體較強烈，礦區內圍巖蝕變主要為石榴子石化、硅化、綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化、硅化、鉀化、方解石化等。其中石榴子石化強烈發育，規模最大，是主礦體的分布中心，其與方解石化、鉀化與黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦化密切相關，為礦區主要的圍巖蝕變類型。

阿奇山鉛鋅礦西側及北部火山機構均具單體中心式火山噴發類型特征。古火山機構爆發相、噴發-沉積相韻律層序特征明顯，具侵出相-爆發相-噴發沉積相的韻律組合，屬于層狀火山噴發類型。礦區硫化物的硫同位素測試結果表明，具典型火山熱液硫同位素特征。結合地質特征，硫同位素和流體包裹體證據，說明阿齊山鉛鋅礦為中低溫火山期后熱液型礦床，為火山沉積-火山熱液交代疊加改造型鉛鋅礦床。同時，在阿奇山鉛鋅礦北部雅滿蘇組火山機構發現的屹立富銀（金）鉛鋅礦也是一處塊狀硫化物礦。綜合表明阿奇山地區極有可能是形成火山沉積-熱液改造型鉛鋅礦和火山塊狀硫化物礦VMS的有利地區123。

1.3? 鉛鋅礦找礦模型建立

以阿齊山鉛鋅礦為典型礦床，通過對其成礦地質特征、航磁、重力、化探特征總結，建立調查區海相火山巖型鉛鋅礦找礦模型（表1）[1，2]。

2? 成礦靶區優選及預測

2.1? 成礦靶區預測方法

此次成礦靶區預測采用中國地質科學院成礦遠景區劃室開發的礦產資源評價系統MRAS軟件提供的特征分析法進行預測區優選，是基于以矢量數據結構為主體的MapGIS平臺上二次開發的軟件，其處理的主要對象是點文件、線文件、面文件及其所對應的數據庫，這三類文件基本涵蓋了地質、礦產、物探、化探、遙感等所要表達的信息[3，4]。

在MRAS軟件平臺中，采用人工輸入變化區間法，通過地質標志提供給研究問題的信息量大小來衡量，也就是用信息量法研究變量之間的相互關系。采用MRAS軟件中提供的平方和法、矢量長度法進行定位預測變量權重計算。根據本區實際情況，預測的地質單元采用綜合信息地質單元法圈定的預測區，用礦產點位圖層礦床（點）中的規模字段作為礦化等級選項，礦化等級設置根據礦床點規模確定[5]，圈定鉛鋅銅鉬成礦靶區24個（圖2）。

2.2? 成礦預測區資源量定量估算

礦床模型綜合地質信息預測方法體系是全國重要礦產資源潛力評價的核心技術方法。體積法是基于礦床模型綜合地質信息預測方法中的定量預測方法之一，該方法針對傳統體積法的計算精度問題、估算對象問題等進行了改進，使其更適合于中、大比例尺度的預測評價。

2.2.1? 體積法計算公式及意義

2.2.2? 預測區資源量估算

在阿奇山-康南地區選了7處A類靶區進行計算。根據各找礦靶區相關計算參數，按地質體積法計算公式，估算各找礦靶區資源量（表2，3）。

3? 找礦遠景區結論

總體上阿奇山一帶金屬礦產主要是鉛鋅礦，并具銅、鉛、銀、鐵、鈦礦化特征，呈NEE走向帶狀展布，與區域構造線方向一致。區內火山沉積-熱液改造型鉛鋅礦受控于阿奇山火山建造（層控）及熱液蝕變作用特征明顯，熱液型富銀鉛金銅多金屬礦點則受控于火山構造和后期熱液。

新疆主要造山帶都有拉張階段或匯聚階段海相火山巖發育，特別是發育酸性至中性、基性的噴發-侵入活動，具備了形成海相火山巖型礦床的基本地質條件。其中一些礦帶具大型-超大型海相火山巖型鉛鋅礦床發育所需要的成礦物質的定位條? ? 件[6]。阿奇山地區為海陸交互相火山巖建造，侵入巖早石炭世到三疊紀均有廣泛分布，處于康古爾塔格韌性剪切帶與那拉提-卡瓦布拉克縫合帶之間，成礦地質背景有利。本次成礦資源量預測顯示：對康南、屹立、彩云嶺、月牙山、阿奇山、望齊、黑包山等7個找礦靶區共估算鉛資源量339×104 t，鋅資源量? ?1 469×104 t。因此，阿奇山一帶找礦靶區鉛鋅資源量潛力巨大。

通過上述工作成果的引領，新疆地調院在礦區周圍又新立了數個地質項目，發現了一批銅鎳、金、鉛鋅礦。

致謝：本次論文的編寫工作得到了新疆地質調查院王宏君高級工程師的指導和幫助，在此深表謝意。

參考文獻

[1]? ?呂志成，戴自希，芮宗瑤，等.國內外鉛鋅礦床成礦理論與找礦方法[M].中國地調局發展研究中心，2004.

[2]? ?毛景文，楊建民，韓春明，等.東天山銅金多金屬礦床成礦系統和成礦地球動力學模型[J].地球科學中國地質大學學報，2002，27（4），413-424.

[3]? 中國地調局.礦床遠景調查技術要求（試行）（DD2010-05）.北京，2010.

[4]? ?董連慧，馮京，劉德權，等.新疆鐵礦床成礦規律及成礦預測評價[M].北京：地質出版社，2013：407.

[5]? ?樓德波，肖克炎，丁建華，等.礦產資源評價系統（MRAS）在全國礦產資源潛力評價中的應用[J].地質通報，2010，29（11）：1677-1684.

[6]? ?李博泉，王京彬.中國新疆鉛鋅礦床[M].北京：地質出版社，2006.