新疆烏恰縣托云盆地砂巖型銅鉛鋅礦成礦地質背景及成礦規律探討

石 洞，茍宏亮

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第一地質大隊，新疆 吐魯番 838204）

1 區域地質特征

1.1 地層

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

1.2 巖漿巖

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

調查區火山巖主要集中分布于調查區中部及西南部上白堊統英吉沙群中，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，塊狀構造、杏仁狀構造及角礫狀構造，微晶結構、斑狀結構為主[2-4]。

1.3 構造

調查區地處塔里木-華北板塊（Ⅲ）塔里木微板塊（Ⅲ1），縱跨東阿賴-哈爾克古生代復合溝弧帶（Ⅲ11）及闊克沙勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）二個Ⅲ級構造單元，闊克沙勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）又細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Ⅳ級構造單元。

調查區褶皺構造位于西南部，本次調查共發現2條背斜和2條向斜。斷裂主要分布于調查區中部及南部，共13條斷裂，區內斷裂構造具有以下特點：區內以逆斷層、平移斷層較發育，部分斷層受覆蓋等影響，斷層性質不明；主要分為北東—南西向和北西—南東向兩組。

2 區域地球物理、化學特征

2.1 區域地球物理特征

區域布格重力場顯示出環帶結構，以塔里木盆地為主的內帶，表現出布格重力場高值區，其值為-250～-100×10-5m/s2；環繞高值區的外部，布格重力場呈現出中帶的特征，其值為-310～-250×10-5m/s2；環繞中帶的外部，布格重力場呈現出外帶的特征，其值為-550～-310×10-5m/s2，調查區位于中帶。布格重力場的變化規律說明，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 區域地球化學特征

2.2.1 元素含量特征

調查區元素富集程度普遍不高，相對富集系數大于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，調查區處于高鈣、高鋁的地球化學環境中，富集Au、Hg、Cr、Li、Nb、La、Zn、As、Sb、Ba、Sr。

表1 調查區元素背景特征參數統計表

2.2.2 調查區1∶20萬綜合異常特征

調查區內共圈定6個綜合異常，其中乙類異常1個，為Hs-17（乙）；丙類異常1個，為Hs-16（丙）；丁類異常4個。

HS-17（乙）綜合異常：異常位于調查區蓋克里克到克州牧場三連一帶，異常區面積較大，多數元素的異常面積在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英吉沙群(K2Y)、下白堊統克孜勒蘇群(K1KZ)中，區域上白堊統英吉沙群(K2Y)中已發現有烏拉根鉛鋅礦、下白堊統克孜勒蘇群(K1KZ)中發現有阿丘布拉克銅礦，因此該綜合異常是調查區尋找巖漿融離型鉻鎳礦、層控鉛鋅及銅多金屬礦的重要層位[5]。

3 區域礦產特征

區域礦產分布特征：區域上同成礦帶上近20年來先后發現眾多礦床和礦點，其中砂巖型銅、鉛鋅、鈾礦是本區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，東西長約500km，寬約20km，共有礦床、礦點和礦化點40余處，含礦地層為中新統，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，與圍巖產狀基本一致，局部膨大和縮小現象極為明顯。礦體長幾百米至幾千米，厚0.5m～20m，地表孔雀石化、褐鐵礦化、銅藍化現象極為普遍，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8處，含礦地層為中新統烏恰群，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。礦床和礦點有伽師銅礦(中型)、大山口銅礦，近年又發現了西克鎮北銅礦點以及巴楚莫洛克斯銅礦點等。

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克孜勒蘇群，容礦圍巖主要為綠色砂礫巖，目前發現了沙里拜銅礦及少量銅礦化點。

3.2 西南天山砂巖型銅礦床成礦特征

（1）礦化與中-新生代板內發展階段陸相磨拉石建造有關。含礦地層巖石主要為紅色砂巖、砂礫巖、細砂巖、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、蒸發氣候環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）容礦巖系為內陸河湖相碎屑沉積。銅礦化產于特定層位，通常為代表氧化環境的雜色層與代表還原環境的淺色層交界處的淺灰綠色層一側。含礦層下部常以銅為主，上部常出現石膏-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于上白堊統和下第三系古新統中。上白堊統為灰白色砂巖和粘土巖互層，夾礫巖。古新統自下而上為：天青石白云巖→角礫狀白云巖→硬石膏→粘土巖。產于古新統角礫狀白云巖和天青石白云巖中的礦體構成了角礫巖礦帶；產于上白堊統砂巖和砂礫巖中的礦體構成了砂巖礦帶。

礦體位于向斜兩翼。角礫巖礦帶由8個礦體組成，礦體呈透鏡狀和似層狀，產狀與圍巖一致，一般長120m～250m，一般厚1m～3m，單個礦體最大延深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個礦體，其中向斜北翼有18個，南翼有4個，礦體呈似層狀，產狀與圍巖一致，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-細粒的自形、半自形-他形結構。浸染狀、細脈狀構造為主，還見有角礫狀和條帶狀構造[6-8]。

礦床分布在古陸邊緣，長期風化的古陸為鉛鋅成礦提供了豐富的礦源。晚白堊世-第三紀古新世，在中-新生代坳陷盆地邊緣熱鹵水環境中沉積形成鉛鋅礦層。后期比較強烈的構造擠壓而形成的斷裂，為熱液活動創造了條件。熱液循環萃取地層中的成礦物質，對已有角礫狀和砂巖鉛鋅礦層進行疊加、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。