新疆富蘊縣蘇普特H60異常區銅鋅礦地質地球化學特征及找礦標志

杰肯·卡里木汗 樊俊利

（新疆有色地勘局706隊 阿勒泰 836500）

1 前言

新疆阿爾泰南緣晚古生代巖漿活動強烈，由西向東斜列產出有阿舍勒、沖乎爾、克蘭和麥茲等四個火山沉積盆地（圖1），構成了南阿爾泰鐵、鉛、鋅、銅、金、稀有金屬成礦帶，產出有阿舍勒大型銅鋅礦（葉慶同等，1998；王登紅，1996）、鐵米爾特中型鉛鋅礦等（耿新霞等，2010）和可可塔勒大型鉛鋅礦（王京彬，1998）。其中阿爾泰南緣東南部的麥茲盆地礦化最集中、規模最大，有可可塔勒超大型鉛鋅礦床、蒙庫大型鐵礦床、阿克哈仁鉛鋅礦和大橋鉛鋅礦等礦床（點）（秦克章等，1998；郭正林等，2007）。前人陸續對阿爾泰成礦帶內的礦床地質、成礦規律與技術經濟（陳毓川等，2003），主要礦床類型（滕家欣等，2006），成礦規律與成礦預測（沈遠超等2004），區域成礦模式（芮行鍵等，1993）進行了研究。這些工作有效指導了蘇普特一帶的銅、鉛鋅礦勘查，本文在詳細刻畫地質礦化特征的基礎上，結合土壤化探異常，總結了該區H60 異常區銅鋅礦床的找礦標志，以期為后續勘查提供參考。

圖1 新疆阿爾泰山南緣火山沉積盆地分布（a）及蘇普特區域地質簡圖（b）

2 區域地質背景

蘇普特H60異常區銅鋅礦大地構造上處于西伯利亞古板塊阿爾泰陸緣活動帶克蘭晚古生代火山弧與額爾齊斯晚古生代弧后盆地兩個構造單元銜接部位，礦區位于阿爾泰多金屬成礦帶的東段，是克蘭-麥茲多金屬成礦帶的一部分。

區域內出露地層有中上志留統庫魯姆提群（S2-3kl）、下泥盆統康布鐵堡組（D1k）、中泥盆統阿勒泰鎮組（D2a）、上石炭統喀喇額爾齊斯組（C3k）。

區域內總體構造線北西—南東向，Ⅲ級構造單元分界斷裂--克孜加爾大斷裂從區域南側（蘇普特背斜南側）通過，阿巴宮-庫爾提區域性斷裂從區域內北側通過，礦區位于兩大斷裂夾持的三角區內，其主構造線北西--南東向，以蘇普特背斜為主體格架，在其翼部廣泛發育斷裂構造。

蘇普特背斜：北西--南東向，長約50千米，寬約20千米，背斜核部為中上志留統庫魯姆提群混合巖，自核部向兩翼依次為志留系-泥盆系下統康布鐵堡組-泥盆系中統阿勒泰鎮組，兩翼地層相背傾斜，南西翼地層傾向南西，傾角65～85°，北東翼地層傾向北東，傾角較緩為40～70°，背斜軸線走向北西-南東，軸面近于直立。

本區斷裂構造按其性質、規模和產狀可分四組，以北西向和北北西向壓扭性斷裂為主，次為北東向和近東西向斷裂。

區域內有早泥盆世和中泥盆世兩個火山活動旋回。其中早泥盆世旋回火山活動強烈，為基性-酸性火山巖、火山碎屑巖，具雙峰式特征；中泥盆世旋回火山活動較弱，以基性火山巖、火山碎屑巖為主。侵入巖以小規模的巖株、巖墻、巖脈為主，從基性至酸性均有分布。

變質作用:本區變質作用主要為區域變質作用、動力變質作用。

區域變質作用自蘇普特背斜核部向兩翼變質程度逐漸降低。

蘇普特背斜核部為混合巖化，混合巖出露于庫爾提溪中段及哈拉額爾齊斯河的中游，呈淺肉紅色，以均質混合巖、眼球狀混合巖、滲透混合巖為主，表現為厚層、巨厚層及塊狀，具有花崗質巖石的外貌，抗風化能力較高，故構成克孜勒別特山和也克克澤勒山的主體，其主要成份為更長石、微斜長石、石英及黑云母等，具有粒狀鱗片花崗變晶結構，交代結構，條紋、條痕及眼球狀、片麻狀構造。它們原巖成份由于發生強烈交代混合巖化作用已很難恢復。

蘇普特背斜兩翼自內而外依次為角閃巖相（鐵鋁榴石-角閃巖相、低壓角閃巖相）、綠片巖相，前者主要分布于下泥盆統康布鐵堡組地層中，形成的主要區域變質巖有黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、黑云石英片巖、石英黑云片巖、淺粒巖、變粒巖、大理巖；后者主要分布于中泥盆統阿爾泰鎮組地層中，形成的主要區域變質巖有：絹云母石英片巖、綠泥石英片巖、變石英砂巖、變硅質粉砂巖等。

動力變質作用沿區域內斷裂帶分布，主要為糜棱巖化、片理化和碎裂巖化。

區域地球化學特征：H59、H60、H63、H64、H65等1:5 萬水系沉積物測量綜合異常呈環帶狀圍繞蘇普特背斜分布，組成了蘇普特背斜異常帶，異常帶呈北西走向，與本區主要地層和構造方向一致，受層位控制明顯，各個異常的元素組合不盡相同，但基本組合為Cu-Pb-Zn-Ag-As-Mn-Cd。

3 礦區地質特征

3.1 地層

礦區出露地層主要為下泥盆統康布鐵堡組上亞組（D1k2），主要為一套淺—中等變質的淺海相中-酸性火山巖—火山沉積碎屑巖—碳酸鹽巖建造。巖性有淺粒巖、磁鐵淺粒巖、斜長角閃片巖、絹云母石英片巖、變硅質粉砂巖及變鈣質砂巖等，局部夾斜長角閃巖脈等。

3.2 構造

礦區位于蘇普特背斜北東翼中部，總體構造線為北西--南東向，以蘇普特背斜為主體格架，廣泛發育斷裂構造。

在礦區主構造線方向為北西-南東向，主要由區域性斷裂的次級斷裂組成，表現為韌性剪切帶（破碎蝕變帶）、片劈理化帶和由斜長角閃巖脈、石英脈及其它中酸性小巖脈充填的小斷裂。橫斷層均為規模較小的北東東向的斷裂，形成較晚，在地貌上常構成近似于東西向的次級溝谷，且往往使兩側地層位移，沿斷裂帶往往分布有裂隙泉眼。此外，可見有晚形成的石英脈順斷裂帶侵入。

區內構造具有多期活動特點，前期構造一般被后期構造追蹤，各類蝕變相互疊加，對金銅鉛鋅多金屬的改造和富集具有重要的意義。

3.3 侵入巖

礦區內脈巖比較發育，主要為基性脈巖-斜長角閃巖脈，多呈透鏡狀、似層狀沿地層層理及構造裂隙貫入，定向組構發育，與圍巖呈構造整合接觸，局部接觸帶附近具擠壓破碎現象。一般規模較小，寬0.5～10 米，延長數米至上百米，局部規模較大，寬數十米至上百米，延長數百米。其巖石學特征如下：

斜長角閃巖脈：巖石呈灰黑色，粒柱狀變晶結構，塊狀構造、定向構造。主要由斜長石（30～43%）、石英（1～5%）、普通角閃石（50～67%）等組成。斜長石：呈它形粒狀，普通拉長定向排列，大小0.2～0.7 毫米，聚片雙晶發育；石英：它形粒狀，大小0.1～0.7 毫米，稍具波狀消光，分布不均勻；普通角閃石：呈柱粒狀變晶，大小0.2～1.5 毫米，具黃褐色至淺黃色多色性，稍具波狀消光，均呈定向平行排列；副礦物主要為磁鐵礦、磷灰石、榍石、綠簾石、綠泥石等。巖石普遍具綠簾石化、綠泥石化等蝕變，局部發育褐鐵礦化、碳酸鹽化及孔雀石化蝕變。

其次在工作區內石英脈普遍發育，但規模大小不一，寬幾十厘米至幾米，長幾十厘米至幾十米不等，一般呈脈狀、透鏡狀、團塊狀、網脈狀沿地層片理及構造裂隙貫入。

石英脈一般白色或灰白色，性脆而硬，大多較純凈，少量具鐵染現象，部分含有綠簾石、黃鐵礦、方解石及孔雀石等礦物。

3.4 變質作用

礦區變質作用主要為區域變質作用、動力變質作用、火山汽熱液變質作用。

區內的區域變質作用為中低壓變質作用，變質程度較淺，屬綠片巖相，出現綠泥石等特征礦物，表現為斜長角閃片巖多已綠泥石化，巖石顏色多呈灰綠色，多殘留有原巖的結構和構造。變粉砂巖類主要有變鈣質砂巖、變硅質粉砂巖等，殘余砂狀結構，主要是砂巖中的泥質雜基或膠結物形成白云母或黑云母，并定向排列。

區內斷裂構造十分發育，動力變質作用較強，在區域性斷裂帶上，發育有韌性剪切帶（破碎蝕變帶）、糜棱巖化帶、片理化帶，巖石出現強烈片理化，其中火山碎屑巖中的晶屑被定向壓扁拉長，呈扁豆狀并出現裂紋，膠結物圍繞碎屑產生塑形流動。

區內火山汽熱液變質作用主要表現在地層中形成有透鏡狀、似層狀氣熱交代變質似矽卡巖等?；鹕狡麩嵋鹤冑|矽卡巖受鈣質沉積巖、火山汽液活動及原始沉積期沉積巖的構造等多重影響，多呈透鏡狀、似層狀，內中有磁鐵礦條帶、又有石英條帶。矽卡巖的形成，可以認為是含泥質較高的化學沉積被火山汽熱液沿層面交代而形成。

4 地球化學特征

礦區1：20000土壤地球化學異常特征如下：

4.1 土壤中微量元素豐度及分布特征

礦區主要元素的豐度見表1。

表1 礦區土壤中主要元素豐度值特征表

由上表可知，礦區土壤中Pb、Zn、Cd、As 等元素豐度值相對于地殼中元素豐度（黎彤1965 年）的濃集系數大于1.67，為區內高背景，Co、Mn 等元素豐度值與地殼中豐度值大致相當，濃集系數介于1.14-1.20 之間，Cu、Ag 略低于地殼豐度，Au 遠遠小于地殼豐度。

土壤中Pb、Zn、Cd、Ag變化系數均大于84.6%，說明區內鉛鋅銀等主成礦元素經受后期的改造活化遷移強烈，在局部形成了相對富集，其中鋅形成了大于1000×10-6的峰值，有利于成礦。

本區土壤中微量元素按相關系數0.5，可分為Cu-Ni、Zn-Cd-Mn-Cu、Pb-Ag、Au 等數個相關系列，Co-Ni為區內最相關的，Zn-Cd相關系數0.75，As、Au與大多數元素為負相關或相關性弱，區內土壤中微量元素的相關譜系說明區內存在與基性火山巖及侵入巖有關的鈷鎳系列、與火山碎屑及陸源碎屑沉積建造及變質改造作用有關的銅鋅系列等。主要微量元素的相關系數和相關譜系圖分別見表2和圖2。

圖2 礦區土壤中微量元素相關譜系圖

表2 礦區土壤地球化學測量相關系數表

4.2 土壤地球化學異常及主要成礦元素異常

礦區土壤地球化學測量共圈出各類單元素異常82個，各元素異常個數及總面積見表3。

鋅異常所占面積最大（1.3370Km2），占測區面積的14.86%，其次為鈷、鎳、鉛，其分布面積占測區總面積的8%上下。各單元素異常中鋅異常規模大，為面狀異常；砷、鈷、錳元素異常規模較大--大，為條帶狀異常，個別為面狀異常，其它元素異常相對規模為中等-小，多為長條狀、豆狀異常。

表3 蘇普特地區H-60號異常土壤地球化學測量單元素異常統計表

4.3 土壤地球化學綜合異常特征

依據異常強度、規模、元素組合、地質成礦條件等將礦區異常分為三類。其中，Ⅰ類異常為異常強度高，襯度大，元素組合好，與具有一定規模的已知礦體有關，或經檢查與地表己夠品位的礦體有關，或者推斷與一定規模的礦體有關；Ⅱ類、Ⅲ類異常則為遠景不明或暫時無直接找礦價值，但對了解成礦規律，間接找礦和深部找礦具有意義的異常。

區內共劃分綜合異常11 個，其中，Ⅰ類異常3個，Ⅱ類3個、Ⅲ類異常5個，現將區內Ⅰ類異常特征簡述如下:

H60-2：異常元素組合Cu-Zn-Cd-Mn，異常中Zn元素異常規模較大（呈長條狀）、峰值較高（Zn:1000×10-6）、襯度大、具一個濃集中心。銅異常規模中等，其它元素異常規模小，濃度分帶明顯，元素套合性好，異常區出露泥盆系下統康布鐵堡組地層，異常源為斜長角閃巖脈和變鈣質砂巖，與H60 銅鋅礦體為同一層位，為該礦體的西延，異常區構造不發育，異常分類屬Ⅰ類多金屬綜合異常。

H60-4：異常元素組合Cu-Zn-Ag-Au-Cd-Mn-Co-Ni，綜合異常中鋅、銅、錳元素異常規模較大（呈長條狀和面狀）、峰值高、均值和襯度值大。異常長0.8 千米，寬300 米，元素Mn、Zn、Ag、Cu 的峰值分別為10000×10-6，＞1000×10-6，160×10-9，282×10-6，均值分別為5492.8×10-6、673.9×10-6、147×10-9、201×10-6。Zn、Mn、Cu、Cd 等元素異常濃集中心范圍大、濃集中心明顯，元素異常峰值高，梯度明顯，元素套合性好，異常強度大，規模中等。出露巖性主要為泥盆系康布鐵堡組淺褐色、淺黃色褪色化變鈣質砂巖和斜長角閃巖脈。異常中分布有H60 銅鋅礦體，賦礦巖性為斜長角閃巖脈，異常為該銅鋅礦體引起的礦致異常，為H60異常中最具找礦前景的Ⅰ類綜合異常。

H60-6：異常元素組合Cu-Zn-Pb-Ag-Au-Cd-As-Mn，綜合異常中鋅、銀元素異常規模較大（呈長條狀和面狀）、峰值高、均值和襯度值大，該異常長1.4千米，寬300米，元素Pb、Zn、Ag、Cu的峰值分別為100×10-6，1000×10-6，500×10-9，182×10-6，均值分別為72.7×10-6、434.2×10-6、195.5×10-9、131×10-6，濃集中心明顯，水平分帶明顯，鋅銀組成綜合異常的內帶，銅分布于綜合異常外帶。異常規模大，強度高，元素組合好，具多個濃集中心，異常出露泥盆系下統康布鐵堡組地層，異常中糜棱巖化黃鐵絹英巖構造蝕變帶發育，異常為黃鐵絹英巖和斜長角閃巖脈所引起。在該異常施工的探槽中見有鋅品位為1.01%的礦化顯示，異常分類屬Ⅰ類綜合異常。

5 礦體地質

5.1 礦（化）體特征

蘇普特H60銅鋅礦主要賦存于地層內發育的斜長角閃巖脈中，斜長角閃巖脈呈似層狀、脈狀、透鏡狀、不規則狀順層斷續分布，形成長約3 千米的銅鋅礦化帶。斜長角閃巖脈與圍巖侵入關系清晰，接觸帶附近往往具擠壓破碎現象。賦礦層位為下泥盆統康布鐵堡組地層，含礦巖性為斜長角閃巖脈，地表巖石廣泛發育綠簾石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化等，局部具孔雀石化蝕變。綠簾石多呈網脈狀、團塊狀，碳酸鹽化則呈細網脈狀、稠密浸染狀分布，褐鐵礦化較普遍，呈團塊狀、浸染狀、細脈狀分布，孔雀石多呈薄膜狀沿斜長角閃巖裂隙面發育，部分呈細脈狀、浸染狀分布。

在該礦化蝕變帶中分布有多條銅鋅礦體，一般呈似層狀及透鏡狀產出，長軸方向與地層走向一致，傾向35°～50°，傾角60°～70°。礦體一般具膨脹狹縮、尖滅再現之特征，地表礦體與圍巖界線不甚明顯。

主礦體分布于區內H60-4綜合異常中。目前控制主礦體長350 米，由TC0、TC2、TC4、TC8、TC12 等探槽控制，礦體地表厚4.0～25.5 米，平均12.26 米，單工程平均品位Zn：1.48～4.04%，鋅單樣最高品位為5.85%，伴生銅最高品位0.64%（單樣）。地表礦體平均品位Zn：1.93%，Cu：0.12%。

礦體在12線和0線一帶最為厚大，其中TC12探槽中礦體厚度為25.50 米，鋅平均品位1.48%，鋅最高品位為3.11%，伴生銅平均品位為0.09%，銅最高品位為0.64%；TC0探槽中礦體厚度為20.40米，鋅平均品位1.88%，鋅最高品位為3.82%，伴生銅平均品位為0.17%，銅最高品位為0.55%。

其他礦體均由單工程控制，地表厚0.6～2.4米不等，單工程平均品位Zn：0.66～1.66%，伴生銅最高品位為0.44%。另距0 線約850 米處的TC33 中鋅有0.34%、銅有0.14%的礦化顯示；在0 線南東約2.3 千米處施工的H60TC94 探槽中見有寬約6.7 米的鋅礦化體，鋅平均品位0.53%，最高鋅品位0.85%。

5.2 礦石質量

礦石中金屬礦物主要有：黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦及閃鋅礦等；脈石礦物主要為石英、長石及角閃石、黑云母、方解石等。在礦體和圍巖夾石中，均發育有不同程度的矽卡巖化，出現綠泥石、綠簾石、石榴石等礦物。

6 礦床成因類型及找礦標志

該礦點受地層內貫入的（順層）斜長角閃巖脈控制，為巖漿熔離析出的含礦熱液沿構造薄弱面運移淀積所成，因此屬熱液成因，為巖漿熱液型Cu、Zn礦化。

該礦點的找礦標志從地化方面總結如下：

（1）分布于蘇普特背斜兩翼的斜長角閃巖脈（一般都是順層侵入），巖石中的孔雀石化、銅藍化及碳酸鹽化、褐鐵礦化蝕變是銅鋅礦找礦的直接標志；巖石中綠簾石化、綠泥石化、硅化及磁鐵礦化等為間接找礦標志；

（2）Mn、Zn、Ag、Cu 異常組合好，濃集中心明顯，峰值高，梯度明顯，異常強度大，呈帶狀分布的土壤地球化學異常區。

7 遠景評價

新疆阿爾泰南緣晚古生代巖漿活動強烈，由西向東斜列產出有阿舍勒、沖乎爾、阿勒泰和麥茲四大火山—沉積盆地，分布阿舍勒大型銅鋅礦床、克因布拉克銅鋅礦、鐵米爾特銅多金屬礦床、可可塔勒大型鉛鋅礦床、蒙庫大型鐵礦床，而蘇普特H60銅鋅礦則位于麥茲盆地南西部的一個次一級火山—沉積盆地內，前人工作程度很低。

蘇普特H60銅鋅礦大地構造上處于西伯利亞古板塊阿爾泰陸緣活動帶克蘭晚古生代火山弧與額爾齊斯晚古生代弧后盆地兩個構造單元銜接部位。在礦區內發現的銅鋅礦（化）體賦礦巖性為地層內貫入的（順層）斜長角閃巖脈，工作區內斜長角閃巖具一定規模，構造位置鄰近斷裂帶，含礦熱液活躍，可能深部存在巖漿熔離型成礦前景，反映出有利的成礦地質條件。礦區地表銅鋅礦化范圍較大（自南東的94 線至北西的33 線，長大于3 千米），局部礦體較厚大（單工程礦體最大厚度為25.5米），形態較簡單，多呈似層狀及透鏡狀，沿走向礦體厚度、品位變化較穩定。目前地表控制主礦體長350 米，平均厚度為12.26 米，礦體平均品位Zn：1.93%，Cu：0.12%，鋅單樣最高品位為5.85%，銅最高品位0.64%。區內銅鋅礦（化）體分布區與區內各土壤地球化學綜合異常套合較好。

綜上所述蘇普特地區具有良好的成礦地質條件、找礦遠景，是多金屬礦產資源具有極大潛力的資源地。