新疆烏恰縣托云盆地砂巖型銅鉛鋅礦成礦地質(zhì)背景及成礦規(guī)律探討

石 洞，茍宏亮

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)大隊(duì)，新疆 吐魯番 838204）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 地層

調(diào)查區(qū)地層區(qū)劃屬塔里木-南疆地層大區(qū)-南天山地層分區(qū)-邁丹他烏地層小區(qū)。地層由老到新出露有：上泥盆統(tǒng)闊克加爾組（D3k）、下侏羅統(tǒng)莎里塔什組（J3sh）、中侏羅統(tǒng)楊葉組（J2y）、下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群(K1KZ)、上白堊統(tǒng)英吉莎群(K2Y)、中新統(tǒng)帕卡布拉克組(N1p)、上新統(tǒng)阿圖什組(N2a)、下更新統(tǒng)西域組（Qp1x）、全新統(tǒng)沖積物（Qhal）、全新統(tǒng)洪積物（Qhpl）[1]。

1.2 巖漿巖

調(diào)查區(qū)侵入巖不發(fā)育，主要出露于調(diào)查區(qū)西南角，巖性主要為輝長巖。呈近東西向展布，呈巖墻或巖株產(chǎn)出，總面積10km2左右，單個(gè)巖體最大面積5km2左右，最小面積1km2左右。侵入于下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群第二巖性組及中侏羅統(tǒng)楊葉組第二巖性段，巖體與圍巖接觸帶發(fā)育熱接觸變質(zhì)作用或接觸交代變質(zhì)作用，形成寬約1m～3m的熱接觸變質(zhì)帶。

調(diào)查區(qū)火山巖主要集中分布于調(diào)查區(qū)中部及西南部上白堊統(tǒng)英吉沙群中，為陸相溢流—沉積。巖石類型為中—基性巖，以玄武巖為主，局部見安山巖及玄武安山巖，常夾正常沉積的泥巖、砂巖及礫巖等，塊狀構(gòu)造、杏仁狀構(gòu)造及角礫狀構(gòu)造，微晶結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)為主[2-4]。

1.3 構(gòu)造

調(diào)查區(qū)地處塔里木-華北板塊（Ⅲ）塔里木微板塊（Ⅲ1），縱跨東阿賴-哈爾克古生代復(fù)合溝弧帶（Ⅲ11）及闊克沙勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）二個(gè)Ⅲ級構(gòu)造單元，闊克沙勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）又細(xì)分為托云中新生代坳陷盆地（Ⅲ13-1）和瓊阿拉別依套晚古生代上疊盆地（Ⅲ13-2）二個(gè)Ⅳ級構(gòu)造單元。

調(diào)查區(qū)褶皺構(gòu)造位于西南部，本次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)2條背斜和2條向斜。斷裂主要分布于調(diào)查區(qū)中部及南部，共13條斷裂，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造具有以下特點(diǎn)：區(qū)內(nèi)以逆斷層、平移斷層較發(fā)育，部分?jǐn)鄬邮芨采w等影響，斷層性質(zhì)不明；主要分為北東—南西向和北西—南東向兩組。

2 區(qū)域地球物理、化學(xué)特征

2.1 區(qū)域地球物理特征

區(qū)域布格重力場顯示出環(huán)帶結(jié)構(gòu)，以塔里木盆地為主的內(nèi)帶，表現(xiàn)出布格重力場高值區(qū)，其值為-250～-100×10-5m/s2；環(huán)繞高值區(qū)的外部，布格重力場呈現(xiàn)出中帶的特征，其值為-310～-250×10-5m/s2；環(huán)繞中帶的外部，布格重力場呈現(xiàn)出外帶的特征，其值為-550～-310×10-5m/s2，調(diào)查區(qū)位于中帶。布格重力場的變化規(guī)律說明，塔里木盆地基底高密度體向上拱起或巖性及地層分區(qū)以高密度體為主，外帶以沉降為主或分布低密度地層，中帶位于兩者之間。

2.2 區(qū)域地球化學(xué)特征

2.2.1 元素含量特征

調(diào)查區(qū)元素富集程度普遍不高，相對富集系數(shù)大于1的元素依次為 ：CaO、Au、Hg、Ba、Cr、Li、Nb、La、Fe2O3、Zn、Sr、Al2O3；相對富集系數(shù)小于0.8的元素依次為：Y、Pb、Na2O，其它元素在0.8-1之間。即相比之下，調(diào)查區(qū)處于高鈣、高鋁的地球化學(xué)環(huán)境中，富集Au、Hg、Cr、Li、Nb、La、Zn、As、Sb、Ba、Sr。

表1 調(diào)查區(qū)元素背景特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2.2.2 調(diào)查區(qū)1∶20萬綜合異常特征

調(diào)查區(qū)內(nèi)共圈定6個(gè)綜合異常，其中乙類異常1個(gè)，為Hs-17（乙）；丙類異常1個(gè)，為Hs-16（丙）；丁類異常4個(gè)。

HS-17（乙）綜合異常：異常位于調(diào)查區(qū)蓋克里克到克州牧場三連一帶，異常區(qū)面積較大，多數(shù)元素的異常面積在300 km2以上，元素組合多，套合較好，主要以鐵族元素為主，其中Cr元素異常面積240km2、形狀不規(guī)則、最大值234×10-6、平均值135×10-6、襯值2.26；Ni元素異常面積212km2、形狀不規(guī)則、最大值97.60×10-6、平均值65.2×10-6、襯值2.35；Ti元素異常面積256km2、形狀不規(guī)則、最大值12900×10-6、平均值8646×10-6、襯值2.39；Nb元素異常面積232km2、形狀不規(guī)則、最大值68.2×10-6、平均值43.20×10-6、襯值3.20；Cu元素異常面積96km2、形狀不規(guī)則、最大值62.3×10-6、平均值45.40×10-6、襯值1.68；除銅元素具有二級濃集分帶，Cr、Ni、Ti、Nb均具有較明顯的三級濃集分帶。

上述元素異常濃集中心主要分布于上白堊統(tǒng)英吉沙群(K2Y)、下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群(K1KZ)中，區(qū)域上白堊統(tǒng)英吉沙群(K2Y)中已發(fā)現(xiàn)有烏拉根鉛鋅礦、下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群(K1KZ)中發(fā)現(xiàn)有阿丘布拉克銅礦，因此該綜合異常是調(diào)查區(qū)尋找?guī)r漿融離型鉻鎳礦、層控鉛鋅及銅多金屬礦的重要層位[5]。

3 區(qū)域礦產(chǎn)特征

區(qū)域礦產(chǎn)分布特征：區(qū)域上同成礦帶上近20年來先后發(fā)現(xiàn)眾多礦床和礦點(diǎn)，其中砂巖型銅、鉛鋅、鈾礦是本區(qū)最具特色的成礦類型，如烏拉根鉛鋅礦、巴什布拉克鈾礦、薩熱克銅銀礦、滴水銅礦等。其中尤以砂巖型銅礦點(diǎn)分布廣泛。

3.1 西南天山主要砂巖銅礦化帶特征

庫車山前盆地銅礦帶：西起溫宿，東至輪臺(tái)，東西長約500km，寬約20km，共有礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)40余處，含礦地層為中新統(tǒng)，容礦圍巖主要為灰色和灰綠色砂巖和砂礫巖。銅礦體在礦層中呈層狀、似層狀和長透鏡狀，與圍巖產(chǎn)狀基本一致，局部膨大和縮小現(xiàn)象極為明顯。礦體長幾百米至幾千米，厚0.5m～20m，地表孔雀石化、褐鐵礦化、銅藍(lán)化現(xiàn)象極為普遍，含銅品位一般為0.3%～2.5%，伴生金屬元素有Au、Ag等，較著名的礦床和礦點(diǎn)有拜城縣滴水銅礦、庫車縣喬克瑪克銅礦和庫蘭康銅礦、輪臺(tái)縣切克銅礦等。

西克爾-山岔口銅礦帶：西起阿圖什市大山口，東至巴楚縣三岔口，長約80km，寬約5km～10km，位于柯坪塔格背斜南北兩翼，共有銅礦床和礦點(diǎn)8處，含礦地層為中新統(tǒng)烏恰群，容礦圍巖主要為紫紅色和灰綠色砂礫巖，含礦層長1km～10km，厚幾十米，礦體在礦層中呈層狀、似層狀和長透鏡狀，礦體長幾十米至300m，厚0.5m～15m，銅品位一般為0.5%～3.6%。伴生有益元素有Au、Ag等。礦床和礦點(diǎn)有伽師銅礦(中型)、大山口銅礦，近年又發(fā)現(xiàn)了西克鎮(zhèn)北銅礦點(diǎn)以及巴楚莫洛克斯銅礦點(diǎn)等。

托云斷坳盆地銅礦帶：位于烏恰縣城以北，托云斷坳陷中-新生代沉積盆地邊部。含礦地層為下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群，容礦圍巖主要為綠色砂礫巖，目前發(fā)現(xiàn)了沙里拜銅礦及少量銅礦化點(diǎn)。

3.2 西南天山砂巖型銅礦床成礦特征

（1）礦化與中-新生代板內(nèi)發(fā)展階段陸相磨拉石建造有關(guān)。含礦地層巖石主要為紅色砂巖、砂礫巖、細(xì)砂巖、泥巖等，夾有灰綠色粉砂巖、泥巖。巖石顏色以干旱、半干旱氧化、蒸發(fā)氣候環(huán)境下形成的暖色巖石為主，局部夾潮濕、還原條件形成的深色或冷色巖石，后者賦存礦體或礦化體。

（2）容礦巖系為內(nèi)陸河湖相碎屑沉積。銅礦化產(chǎn)于特定層位，通常為代表氧化環(huán)境的雜色層與代表還原環(huán)境的淺色層交界處的淺灰綠色層一側(cè)。含礦層下部常以銅為主，上部常出現(xiàn)石膏-巖鹽沉積層。

4 典型礦床特征-烏拉根鉛鋅礦

烏拉根鉛鋅礦的礦體分別產(chǎn)于上白堊統(tǒng)和下第三系古新統(tǒng)中。上白堊統(tǒng)為灰白色砂巖和粘土巖互層，夾礫巖。古新統(tǒng)自下而上為：天青石白云巖→角礫狀白云巖→硬石膏→粘土巖。產(chǎn)于古新統(tǒng)角礫狀白云巖和天青石白云巖中的礦體構(gòu)成了角礫巖礦帶；產(chǎn)于上白堊統(tǒng)砂巖和砂礫巖中的礦體構(gòu)成了砂巖礦帶。

礦體位于向斜兩翼。角礫巖礦帶由8個(gè)礦體組成，礦體呈透鏡狀和似層狀，產(chǎn)狀與圍巖一致，一般長120m～250m，一般厚1m～3m，單個(gè)礦體最大延深220m。含礦角礫巖帶上寬下窄，大致在300m深處尖滅。砂巖礦帶有22個(gè)礦體，其中向斜北翼有18個(gè)，南翼有4個(gè)，礦體呈似層狀，產(chǎn)狀與圍巖一致，一般長100m～200m，一般厚1m～3m。礦石類型為角礫巖礦帶中以細(xì)脈型礦石。金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦，次生礦物有褐鐵礦、白鉛礦、鉛礬和菱鋅礦等。非金屬礦物有白云石、石英、天青石、方解石、絹云母、石膏等。粗粒-細(xì)粒的自形、半自形-他形結(jié)構(gòu)。浸染狀、細(xì)脈狀構(gòu)造為主，還見有角礫狀和條帶狀構(gòu)造[6-8]。

礦床分布在古陸邊緣，長期風(fēng)化的古陸為鉛鋅成礦提供了豐富的礦源。晚白堊世-第三紀(jì)古新世，在中-新生代坳陷盆地邊緣熱鹵水環(huán)境中沉積形成鉛鋅礦層。后期比較強(qiáng)烈的構(gòu)造擠壓而形成的斷裂，為熱液活動(dòng)創(chuàng)造了條件。熱液循環(huán)萃取地層中的成礦物質(zhì)，對已有角礫狀和砂巖鉛鋅礦層進(jìn)行疊加、改造成礦。研究表明，該礦床可與云南金頂鉛鋅礦床類比，屬熱鹵水沉積成因。