新疆哈拉奇一帶恰甫銅礦點地質特征及成礦規律分析

張兆宏

1 區域地質背景

區內大地構造位于塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊縫合帶南側，隸屬塔里木板塊西北緣活動帶邁丹河復背斜（圖1），北為喀拉鐵克大斷裂，南為可牙克大斷裂，成礦帶具多種構造組合形態展布，沿斷裂帶及地層展布方位分布銅金多金屬礦，成礦地質條件優越。

圖1 大地構造圖

1.1 地層

區域地層總體屬于塔里木－南疆地層大區，北西部為南天山地層分區薩阿爾明地層小區；南東部為塔里木地層區柯坪－庫魯克塔格地層分區柯坪地層小區。主要出露古生代和新生代地層。

1.2 區域地球物理特征

區域布格重力異常橫跨兩個Ⅱ級異常區，即西天山布格重力異常區、塔里木布格重力異常區，整體都為負異常，但異常強度西低東高。調查區處在塔里木盆地相對重力高異常區（巴楚隆起）向西南天山相對重力低異常區（闊克薩勒嶺）寬緩過渡帶的負值異常區，布格重力值在-190×10-5m/s2～-260×10-5m/s2。

西南天山地區區域重力異常具有清楚的分帶性，各帶內部具有不同的特征，異常強度東高西低，異常線總體走向為NEE。調查區位于自由空間重力異常中偏南帶正自由空間重力異常中心密集區，最大強度+100×10-5m/s2，該區已發現布隆金礦、薩喀爾得銅礦點等多處銅金礦床（點），成礦較為有利位置。

1.3 區域地球化學特征

區域上有布隆金礦、薩喀爾得銅礦，其中銅礦伴生較高品位的銀；區外西南2km處發育阿爾喀勒布拉克鉛鋅礦，因此確定本區主成礦元素組合金銀銅鉛鋅；鎢錫鉍鉬為典型的高溫元素組合；釩鈦鉻鈷鎳為典型的鐵族元素組合；鋇硼砷銻汞為典型的低溫遠程元素組合。

調查相對于天山地區，Ni、Ag、Cr、B、Pb、Sn、Cu六種元素的背景值高于天山區背景值，呈相對集中富集的高背景分布，Co、As、Sb、Zn、Bi五種元素與天山的背景值相近，其余八種元素低于天山的背景值，反映出區域上強烈的構造活動和基性脈巖侵入的巖漿活動。

1.4 區域礦產特征

研究區位于塔里木陸塊北緣隆起（地塊）Cu-Ni-Au-Fe-V-Pb-Zn-Rm-REE-磷成礦帶及塔里木北緣柯坪塔格（前陸盆地）Pb-Zn-Cu-Fe-V-Ti磷成礦帶部位。結合前人成果總結研究來看，區內主要礦種為金、銅礦以及鉛鋅礦，研究區及周邊已發現多處銅金多金屬礦床（點），其中典型礦床為布隆金礦及薩喀爾得銅礦，布隆金礦產于泥盆系克茲爾塔格組，屬熱液-石英脈型貴金屬礦床；卡拉公蓋銅多金屬礦點產于下石炭統喀拉治爾加組受控于石英脈，屬破碎蝕變巖+石英脈型銅礦；薩喀爾得銅礦受區域性大斷裂的次級斷裂帶控制，產于次級斷裂帶破碎蝕變巖，屬構造控制熱液型礦床；克孜勒莫依諾克銅礦化點、他勒銅礦化點產于特定層位、志留系塔塔埃爾塔格組、泥盆系依木干他烏組，屬熱鹵水沉積－構造疊加型成因；恰甫Ⅰ號銅鉛鋅礦點成礦受志留系柯坪塔格組石英脈控制，為石英脈型銅多金屬礦點；恰甫Ⅱ號銅礦點產于其浪組屬熱鹵水沉積－構造疊加型成因銅礦點。

2 礦區地質特征

2.1 地層

大地構造位置位于塔里木北緣柯坪前陸盆地，成礦亞帶屬柯坪塔格Pb-Zn-Cu-Fe-V-Ti-磷礦帶（Ⅳ-2-①）。

出露地層主要為下奧陶統丘里塔格組（O1ql）、中奧陶統其浪組（O2q）和下志留統柯坪塔格組（S1k）。

2.1.1 丘里塔格組（O1ql）

丘里塔格組（O1ql）在工作區南部主要出露其上段地層，總體走向NE，在東部與上覆地層其浪組呈斷層接觸。巖性組合：底部為灰白色中層礫屑灰巖夾燧石條帶夾灰白色中薄層燧石條帶砂屑泥晶灰巖，頂部為灰白色中薄層白云質砂屑灰巖夾灰白色細晶白云質灰巖、灰白色礫屑砂屑灰巖。

2.1.2 其浪組（O2q）

其浪組（O2q）在區內中部呈NW向展布，其上與柯坪塔格組呈斷層接觸，該組厚度變化不大。巖性組合為灰黑色粉砂巖與泥巖互層-粉砂巖與細砂巖互層-細砂巖夾粉砂巖，粒度由細變粗，下部為薄層-極薄層，層厚0.5cm～3cm，向上逐漸變為中層，層厚0.1m～0.4m，層厚由薄變厚，上部細砂巖中發育斜層理。區內恰甫銅II、III號銅礦點賦存于該組灰綠色石英砂巖中。

2.1.3 柯坪塔格組（S1k）

柯坪塔格組（S1k）分布于工作區北部，與下伏中奧陶統其浪組呈不整合接觸關系。巖性組合為灰黑色細砂巖夾中砂巖、灰綠色粉砂巖，區內恰甫銅Ⅰ號礦點賦存于該組灰綠色粉砂巖中的石英脈中。具體巖性特征如下：

（1）中-細粒砂巖：灰綠色，細粒砂狀結構，層狀構造。巖石主要由石英、長石、少量巖屑、云母等其它碎屑物及鈣質、硅質膠結物組成，石英、長石呈粒狀，粒徑0.1mm～0.2mm，含量約75%；巖屑、云母等其它物質含量約10%，碎屑物磨圓度較差，呈不規則狀；鈣質、硅質膠結物含量約15%。巖石整體較為完整，層理清晰，部分巖石表面見波痕，巖石局部具強硅化，弱綠泥石化，偶見巖石表面具弱的褐鐵礦化。

（2）粉砂巖：表面呈淺灰黑色、灰綠色，新鮮面呈灰綠色，粉砂狀結構，薄層狀構造，巖石主要由石英、長石、少量巖屑及鈣質膠結物組成，石英長石呈粒狀，粒徑＜0.1mm，約80%，巖屑呈不規則狀，含量約5%，鈣質膠結物含量約10%。巖石層理清晰，片理化發育，片理厚度1mm～5mm，局部巖石裂隙面具弱的褐鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化。

2.2 構造

從調查區南部通過。區內發育其次級構造有NW向斷裂2594洼地-卻力都白孜北部斷裂（F22）及3003高地斷裂（F23），是區內的主要控礦構造。

2594洼地-卻力都白孜北部斷裂逆斷層伴隨左行 走 滑 斷 裂（F22）。 長 約7.1km， 寬4m～ 9m， 產 狀150°～198°∠35°～65°，帶內發育斷層角礫，兩側地層-巖相帶呈遞進式錯移，切割中奧陶統及下志留統地層。

3003高地斷裂為逆斷層（F23），長約3.5km，寬2m～8m，走向115°，傾向不明，有左行走滑特征，發育斷層角礫，切割下-中奧陶統地層。

2.3 地球物理特征

2.3.1 物性特征分析

區內地層主要出露中奧陶系和志留系，巖性主要為砂巖、粉砂巖、砂礫巖和灰巖。各類巖性極化率平均值為0.66%～1.47%，電阻率平均值為327Ω·m～36760Ω·m。砂巖呈低極化中電阻特征；灰巖呈低極化高電阻特征；砂礫巖呈高極化中等電阻特征；粉砂巖呈低極化低電阻特征；石英脈為低極化高電阻特征，含礦化石英脈呈中等極化高電阻特征。

區內厚層的砂巖、灰巖和砂礫巖在沉積時帶入一定的金屬硫化物富集，極化率相對較高。

2.3.2 激電中梯成果推斷解釋

區內視極化率值在0.2%～2.6%范圍之間，平均值為1.1%。區內極化率與電阻率均呈南高北低的特征。

結合異常推斷的斷裂構造，以（s=1.4%圈定視極化率異常下限，圈定8處激電異常。

結合已知地質資料綜合分析認為，推斷的兩條斷裂中，NW－SE向的斷裂F1有明顯的熱液活動和礦化線索，為區內主要的控礦構造。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

恰甫Ⅰ號銅鉛礦點圈出6個銅鉛鋅礦體，礦體長25m～220m，厚度0.5m～2.42m，銅品位0.28%～4.03%，鉛品位2.16%～6.93%，鋅品位2.83%。礦體產出于下志留統柯坪塔格組（S1k）粉砂巖的石英脈中，礦脈呈帶狀產出，圍巖礦化較強，礦石礦物為藍銅礦、黃銅礦、方鉛礦、孔雀石呈星點狀，孔雀石、藍銅礦呈浸染狀、薄膜狀，方鉛呈團塊狀分布于石英脈表面及晶洞中。

恰甫Ⅱ號銅礦點、恰甫III號銅礦點及他勒銅礦點以銅礦化為主，銅品位整體較低，多數未達到礦體的品位要求，銀作為伴生元素，達到伴生有用組份綜合回收利用最低工業指標要求。礦點含礦巖石為砂礫巖、石英砂巖、粉砂巖，呈層狀，圍巖為紫紅色粉砂巖，礦體出露厚度小，長度較大，礦石品位較低，礦體整體北傾，層控特征明顯，礦化體與圍巖之間界線清晰。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石自然類型

礦區以銅、鉛、鋅為主的金屬礦床，其礦石自然類型相對比較簡單，大致可分為細脈浸染型、細脈型塊狀型三種自然類型。黃銅礦－方鉛礦－石英－綠泥石組合為該礦床主要的礦石類型，分布廣泛，構成礦石的主體。礦石呈鋼灰色或灰綠色，塊狀或浸染狀構造，以塊狀為主。黃銅礦、方鉛礦與石英晶體多呈互嵌分布，綠泥石呈針狀、粉末狀分布于石英顆粒間隙。

3.2.2 礦石物質成分

區內礦石礦物種主要原生金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦，次要的有藍銅礦、孔雀石、褐鐵礦。

3.2.3 礦石結構構造

礦石結構類型較簡單，為半自形－他形結構；礦石構造簡單，細網脈狀、稀疏浸染狀。

4 區域礦產資源潛力分析

4.1 礦產空間、時間分布規律

4.1.1 礦（床）點空間展布特征

結合區域內礦點及研究區新發現的4處礦點調查區內共有7處金屬礦（床）點，縱觀區域的礦（床）點分布情況，可以看出本區域內礦（床）點主要分布特征如下：

（1）展布于該區域中部志留系塔塔埃爾塔格組及泥盆系克孜爾塔格組灰綠色粉砂巖、石英砂巖中的銅、金礦化：布隆金礦屬淺成低溫熱液貴金屬礦床，其細分為石英－重晶石脈型金礦；銅礦成因主要分為兩種，一種受區域性大斷裂的次級斷裂帶控制，產于次級斷裂帶破碎蝕變巖中，屬構造熱液蝕變巖型礦床（薩喀爾得銅礦）；一種是銅礦化產于特定層位，與沉積巖、構造活動關系密切，屬沉積－構造疊加型成因（克孜勒莫依諾克銅礦化點、他勒銅礦化點）。

（2）集中分布于調查區東部恰甫溝南側銅多金屬礦化：該區位于喀拉鐵克大斷裂南側，次級構造發育，主要出露中奧陶統其浪組和志留系柯坪塔格組地層。恰甫Ⅰ號銅鉛鋅礦點成礦受志留系柯坪塔格組灰綠色粉砂巖中石英脈控制，為熱液-石英脈型銅多金屬礦點；恰甫Ⅱ號、恰甫III號銅礦化點產于其浪組砂礫巖及石英砂巖中，層控特征明顯，屬熱鹵水沉積－構造疊加型成因銅礦點。

4.2 成礦地質條件

4.2.1 構造演化及成礦

寒武紀以前，區域上已經形成喀拉鐵克大斷裂，構成南天山和塔里木的分界線，后經過多期應力作用，使其具有明顯的走滑和逆沖性質。早二疊世，受天山運動影響，區域形成北西向應力作用，區域中部形成北東向的阿爾帕確依開闊箱狀背斜，在背斜的兩翼地層中形成一些小型斷裂構造；進入中生代三疊紀以后，受印支和喜山多期次運動影響，形成北東向應力作用在調查區中北部形成一系列北東向的左行走滑斷裂和擠壓逆沖構造，在沖斷帶前緣發育前陸盆地；新生代以來在調查區內形成兩個方向的斷裂構造，南北向的推覆運動形成近南北向的張性斷裂構造和近東西向的擠壓斷裂，在北東向喀拉鐵克斷裂控制下，南北向的推覆運動又具有了左行走滑的特征，形成了東西向的剪切應力形成近南北向的小型走滑斷裂，切割早期的斷裂構造。

4.2.2 地層與成礦關系

調查區具有形成層控礦床的有利沉積環境和地層條件，區內已有銅礦床點均具有層控特征。塔里木盆地西北緣古生代－中生代坳陷中廣泛發育有的沉積碎屑巖建造是礦化富集的有利部位。

4.2.3 沉積環境與成礦

調查區第三紀早期山體強烈抬升，盆地進一步擴大，物源區剝蝕加劇，含銅高背景的古地層被剝蝕，至中新世晚期，在山間盆地沉積一套巨厚層的河湖相含銅砂巖、粉砂巖，為砂巖型銅礦的形成準備了豐富的物質基礎。

4.3 成礦模式及成礦規律

4.3.1 成礦模式

早二疊世末，塔里木陸塊與中天山陸塊發生了陸陸碰撞而拼合，陸內造山演化運動階段，形成一系列構造活動。之后，由擠壓環境轉為沿伸環境，地幔隆起，地殼厚度減小，巖漿侵入，侵入活動為地下流體循環提供了能量。薩喀爾得銅礦、布隆金礦、恰甫銅礦受控于區域可牙克斷裂，附近喀拉鐵克大斷裂。構造及巖漿熱液活動形成對流循環成礦系統，從而活化和萃取地層中的金屬成礦元素演化為含礦熱鹵水。熱鹵水沿構造空間運移上移，運移至近地表層構造帶時，加之溫壓劇減使成礦流體沸騰，引起熱液中金屬元素重新排布沉淀。

4.3.2 成礦規律

銅鉛鋅礦（床）點主要賦存于下奧陶統、中泥盆統、下石炭統3個不同時代的碳酸鹽巖和正常碎屑巖中。區內S3－D1、D2、C1幾個不同時代的碎屑巖是Au、Cu等多金屬礦床的主要賦礦層位。

區域內已有金屬礦（床）點表現出與深大斷裂帶的空間一致性，西段卡拉公蓋銅多金屬礦點、布隆金礦床的空間分布明顯受北東向喀拉鐵克大斷裂帶中的強變形帶制約，產出位置與晚古生代裂陷槽南緣斷裂（喀拉鐵克大斷裂）空間分布完全吻合；向東至恰甫一帶，他勒銅礦點、恰甫Ⅰ號銅鉛鋅礦點、恰甫Ⅱ、III號銅礦點、蘇木塔什金礦床產于受北東向喀拉鐵克大斷裂與可牙克大斷裂帶控制的古生代拉分盆地中及其邊緣斷裂兩側。總的說來，調查區在構造發育帶均是成礦的有利空間，大斷裂構造提供了有利的成礦空間，斷裂構造的存在，是銅多金屬找礦的前提條件。

5 結論

綜合研究對比周邊已知礦點，研究區域成礦規律；進一步總結石英脈型銅鉛礦床和砂巖型銅礦床特征及成因，圍繞調查區一帶志留系塔塔埃爾塔格組砂巖組地層開展以銅為主的專項地質找礦工作，進一步圍繞哈拉奇一帶沉積巖地層尋找砂巖型銅礦，兼顧銀、鉛、鋅、鉬礦。