新疆且末縣洋布拉克一帶VMS型銅鋅礦成礦控制條件和時空演化規律淺析

孫曉亮

（山東省第八地質礦產勘查院，山東 日照 276800）

1 位置與交通

新疆且末縣洋布拉克一帶VMS型銅鋅礦位于蘇塘鎮南100公里處，行政區劃隸屬于且末縣與民豐縣管轄。該區域距且末縣城300公里，G315公路可通至該區域北部，區內交通條件極差，僅有順河床、脊坡分布的天然羊腸小道。

2 區域地質概況

調查區屬秦祁昆地層大區（Ⅲ）昆侖地層分區（Ⅲ3），由北向南又可分為昆北（Ⅲ31）、昆中（Ⅲ32）、昆南（Ⅲ33）三個地層小區。

（1）地層。昆北地層小區內出露地層由老到新依次為下奧陶統上其汗組（O1s）、中侏羅統塔爾尕組（J2t）、上侏羅統采石嶺組（J3c），第四系沖洪積物等。昆中地層小區出露地層由老到新依次為下石炭統托庫孜達坂組（C1tk）、上石炭統哈拉米蘭河組（C2h）及第四系沖洪積物等。昆南地層小區出露地層由老到新依次為下石炭統托庫孜達坂組（C1tk）、古新統喀什組（E1k）、第四系沖洪積物及現代冰川等。

①下奧陶統上其汗組（O1s）。分布于調查區西北部，呈構造巖塊沿東西向展布，向北延出調查區外，東西被第四系覆蓋。遙感影像特征顯示為深灰-灰白色，色調均勻，影像中水系呈不規則樹枝狀，山勢陡峭，呈正地形地貌。為一套濱淺海相陸源碎屑巖、火山碎屑巖-碳酸鹽巖夾中基性火山巖建造，早期火山作用強烈，發育中基性火山巖及粗?；鹕剿樾紟r，晚期以細粒陸源碎屑巖為主。可劃分為兩個巖性段。②下石炭統托庫孜達坂組（C1tk）。托庫孜達坂組屬構造混雜堆積，巖性為一套深海相碎屑巖夾碳酸鹽巖建造，含放射蟲硅質巖和外來系統中基性火山巖。碎屑巖巖性為灰褐色、灰綠色、灰黑色粗-細粒巖屑石英砂巖、粗-泥質粉砂巖、粉砂質細砂巖、變質中-細粒巖屑砂巖、粉砂質泥巖、變質粉砂巖，灰巖為泥晶灰巖、砂質灰巖。③上石炭統哈拉米蘭河組（C2h）。為一套淺海陸棚相沉積建造組合，下段為深灰色塊狀亮晶砂屑灰巖、含礫粉晶灰巖、中厚層狀生物碎屑灰巖、厚層狀礫屑粉晶灰巖夾含鈣細粒巖屑砂巖；上段為深灰色塊狀細晶灰巖、淺灰色薄層狀長石巖屑砂巖夾淺灰色厚層狀石英砂巖。④中侏羅統塔爾尕組（J2t）。為一套陸相雜砂巖建造，下部為灰色礫巖、含礫粗砂巖互層，上部為灰色粗砂巖、含礫巖屑砂巖及深灰色礫巖。⑤上侏羅統采石嶺組（J3c）。為一套洪流、湖積相碎屑巖建造，巖性以紫紅色含鐵泥質巖屑砂巖、粉砂巖、礫巖為主。⑥古新統喀什組（E1k）。主要為紫紅色中厚層礫巖，含礫粗砂巖，細-粉粒巖屑砂巖夾泥質粉砂巖，鈣質粉砂巖，粘土巖和石膏。

（2）巖漿巖。該區域發育的侵入巖主要為發育加里東-華力西期中-酸性侵入巖，以中志留世侵入巖和晚二疊世侵入巖為主，巖性主要為閃長巖、花崗閃長巖和二長花崗巖。

（3）構造。區域上該構造單元主體屬南昆侖增生雜巖帶，地層多為斷塊、巖片產出，構造變形強烈，褶皺、斷裂構造發育。

（4）地球物理特征。①區域布格重力異常。該區域位于布格重力異常梯度帶上，昆侖山為重力梯度陡變帶,從塔里木盆地的-300×10-5m/s2到昆侖山主脊急劇變為-450×10-5m/s2。②區域航磁異常特征。該區域航磁一般為50nT～100nT，北部區域為正高值異常，異常極大值為451.86nT，異常呈北東向，而本次調查區大面積位于較平穩的磁場中。

（5）地球化學特征。1：20萬背景值高于地殼克拉克值的有5種元素，依次為Pb、As、Sb、Sn，說明這5種元素相對地殼平均值富集，甚至As、Sb元素高于地殼平均值5～7倍。高于東昆侖1：50萬背景值的元素有6種，依次為：Ni、Cu、Zn、Co、Pb、Sb。說明這6種元素在區內相對富集。其他8種元素相對貧化。

3 VMS型銅鋅礦床地質特征

（1）礦床特征。礦床賦存于下石炭統托庫孜達坂組的一套由碎屑巖、碳酸鹽巖、火山碎屑巖組成的濱淺海相沉積建造,可分為上、中、下三套巖性段。下部為一套濱淺海相火山碎屑巖、細碎屑巖及碳酸鹽巖建造,主要巖性為:凝灰巖、粉砂巖和灰巖。中部為一套淺海相雙峰式火山巖及碳酸鹽巖建造,巖性以安山質凝灰巖、基性凝灰巖、灰巖為主,上部的含金屬硫化物基性凝灰巖為含礦層,呈層狀、似層狀、透鏡狀夾于灰巖中。上部為一套濱淺海相的火山碎屑巖、碎屑巖及碳酸巖建造,主要巖性為凝灰質砂巖、砂巖、粉砂巖及灰巖。含礦層位為中部的灰綠色糜棱巖化、透閃石化含銅、鋅金屬硫化物基性凝灰巖,該層基本全為銅鋅礦（化）體。

（2）礦體特征。礦體分布受地層控制特征明顯,主要產于灰綠色糜棱巖化、透閃石化基性凝灰巖中,一般呈平行層狀、似層狀、透鏡狀夾于灰巖中及灰巖與含炭粉砂巖接觸處，其特征如下：

圖1 KT1蝕變帶

圖2 KT3礦化體

①KT01蝕變帶特征。總體走向為50°，蝕變帶寬度為10m～30m左右，該蝕變帶受斷裂影響，蝕變帶內巖石較破碎，裂隙較密集發育，沿斷裂、裂隙面可見褐鐵礦化較發育，呈紅褐色-黃褐色。該蝕變帶主要礦化蝕變類型為黃鐵礦化和褐鐵礦化礦化程度較強，銅含量最高為0.008×10-2，鋅含量最高為0.016×10-2。②KT03礦化蝕變帶特征。總體呈北北東-北東向呈弧形延伸，總體走向為52°，延伸長度為2000m，該蝕變帶東西兩端較寬，寬度為20m～25m左右，中間露頭較差，寬度較窄，約15m左右。受斷裂影響，該蝕變帶內巖石較破碎，巖石礦化蝕變較強，主要礦化為孔雀石化、藍銅礦化、黃鐵礦化、黃鉀鐵礬化和褐鐵礦化，Cu品位為0.278%。③KT07蝕變帶特征。呈北東走向，總體走向為46°，總體呈北傾，寬度為15m～20m。主要見孔雀石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、碳酸鹽化和硅化，鋅含量最高為0.059×10-2，銅含量最高為0.007×10-2。④KT08蝕變帶特征。該蝕變帶總體走向為70°，出露長度為690m，呈東寬西窄狀展布，東段最寬處為60m左右，西段寬度為20m～30m左右。巖石內見少量黃鐵礦化，巖石較破碎，沿巖石裂隙面見褐鐵礦化，黃鉀鐵礬化和碳酸鹽化。銅含量為0.01×10-2，鋅含量為0.008×10-2。

4 成礦控制條件分析

（1）地層含礦性。區內以深海盆地相托庫孜達坂組為代表的巖石組合，同時伴隨有海底火山活動，火山噴發形成的含礦物質在低洼地段沉積，造就了地層地球化學特征均表現為Cu、Zn、Mo、Au、Sb、Ag元素背景值較高，據此認為石炭紀火山巖地層為Cu、Zn、Au、Sb、Ag元素的礦源層，為Cu、Zn、Au、Sb等礦產的形成可能提供了物質來源。

（2）巖漿巖與成礦的關系。區內巖漿活動強烈，華力西晚期來自幔源巖漿活動沿斷裂侵入，促使熱液系統垂直對流。

（3）火山巖與成礦的關系。海底火山噴發過程中，火山活動產生的成礦物質沿火山錐斜坡經海水的搬運作用沉積于洼地中形成金屬硫化物礦層同時由于洼地內距火山口遠近距離的不同、地形條件的差異及水動力條件的不同,造成成礦物質在橫向亦有規律變化，其它金屬元素在縱向及橫向上含量也有明顯的規律變化。

（4）構造與成礦的關系。區域性斷裂既控制了地質單元的分布與展布，亦決定了金、銅、鋅等礦產的空間分布。

5 時空演化規律

根據礦石結構、構造、礦物組分及各種礦物之間的相互關系，洋布拉克一帶與海相火山巖有關的VMS型銅鋅礦時空演化從早到晚劃分為以下幾個階段：

圖3 VMS型銅鋅礦成礦模式

（1）晚古生代淺海盆地的形成階段。晚古生代，由于海西構造動動的影響，喀拉米蘭弧溝系強烈褶皺上升閉合，在洋布拉克一帶形成淺海盆地，同時伴隨有火山活動。

（2）石炭紀火山活動及成巖成礦階段。早石炭世，洋布拉克一帶淺海盆地內海底火山活動形成的基性凝灰物質和伴隨火山熱液活動產生的成礦物質共同堆積于火山機構的邊部洼地，在凝灰巖層形成的同時，各種成礦物質亦結晶形成各類金屬硫化礦物，并賦存于基性凝灰巖巖層中?；鹕綑C構的邊部洼地為成礦物質的沉積提供了適宜的場所，而相對封閉的淺海環境與一定的海水壓力避免了成礦物質的散失。在火山活動的間隙期有利于灰巖沉積，造成在托庫孜達坂組的地層中發育有灰巖夾層。

（3）后期改造階段。主要表現在動力變質作用對礦床的改造作用，表現為礦石受動力變質作用影響。礦石中后期硅質細脈中含金屬硫化物較少，碎裂礦物裂隙中基本無后期金屬細脈充填，成礦物質無后期熱液加富現象，由此可見后期改造作用對礦床基本無加富作用，礦床成礦物質主要來自礦床形成時的火山活動，礦床后期疊加成礦作用不明顯。

（4）近期表生作用階段。硫化銅鋅礦體出露地表，在自然條件下氧化，形成褐鐵礦、孔雀石、藍銅礦、黃鉀鐵礬等礦物組合。

歸納上述，可以看出在整個銅鋅礦床形成演化過程中，礦石礦物和脈石礦物主要形成于早期火山活動階段，該階段是最主要的成礦階段；后期改造階段主要表現為對脈石礦物及已形成金屬礦物的動力變質改造作用，對礦石并無明顯富集作用；各類金屬氧化物主要形成于表生階段。