西天山航磁異常查證深孔中基性侵入雜巖的發(fā)現(xiàn)及地質(zhì)意義

李鳳鳴，龐建材，涂其軍，趙旭輝，張福蘭

（1.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，新疆 烏魯木齊 830000；2.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，新疆昌吉8410003；3.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083；4.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，新疆 烏魯木齊 830000）

西天山航磁異常查證深孔中基性侵入雜巖的發(fā)現(xiàn)及地質(zhì)意義

李鳳鳴1，龐建材2，3，涂其軍3，4，趙旭輝2，張福蘭2

（1.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，新疆 烏魯木齊 830000；2.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，新疆昌吉8410003；3.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083；4.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，新疆 烏魯木齊 830000）

西天山阿吾拉勒火山巖帶與伊什基里克-那拉提北緣火山巖帶間的鞏乃斯河谷中發(fā)育一條規(guī)模大、幅值高的航磁異常帶。2011年布設(shè)ZK001深孔對吐爾根一帶的C-2009-2402高磁異常進(jìn)行查證，在地表952.9 m以下，揭露出一個由輝長巖、閃長巖、英云閃長巖和花崗閃長巖組成的中基性侵入雜巖體，規(guī)模較大。其中輝長巖具較強(qiáng)磁鐵礦化和磁黃鐵化，伴隨Au，Cu，Zn礦化，是引起磁異常的主要原因。深孔中侵入雜巖體與兩側(cè)火山巖帶中鐵礦床含礦巖石具明顯的相似性和親緣性，是一個同時、同源、同系列巖漿演化系統(tǒng)的產(chǎn)物，具海相中基性火山巖Fe、Cu-Pb-Zn、Au成礦系列的礦化特征，構(gòu)成了西天山石炭紀(jì)巖漿侵入-噴發(fā)成礦系統(tǒng)。

西天山；航磁異常查證；深孔；侵入雜巖；地質(zhì)意義

西天山阿吾拉勒鐵礦帶已成為新疆最大的鐵礦開發(fā)基地，有大中型鐵礦床9處，已探獲鐵礦石資源儲量15多億噸，在新疆乃至全國占重要地位。許多學(xué)者認(rèn)為其鐵礦床屬海相火山巖型鐵礦床，受石炭紀(jì)海相火山巖-火山碎屑巖控制，對其產(chǎn)出的大地構(gòu)造環(huán)境認(rèn)識不一，有大陸（陸緣）裂谷、海相島弧、與地幔柱有關(guān)的大火山省3種觀點(diǎn)。2011年新疆地質(zhì)勘查中央專項資金辦公室、自治區(qū)地質(zhì)勘查管理中心、中國航遙中心分別安排項目，聯(lián)合開展查證工作，在C-2009-2402航磁異常上布設(shè)ZK001孔，該孔是西天山孔深最大、海拔最深的鉆孔，獲取了大量地質(zhì)和礦化信息，對西天山鐵礦帶地質(zhì)構(gòu)造演化、鐵礦區(qū)域成礦規(guī)律的總結(jié)帶來新認(rèn)識，進(jìn)一步明晰西天山鐵礦找礦方向，具重要意義。

1 成礦地質(zhì)背景

西天山阿吾拉勒鐵礦帶發(fā)育于石炭紀(jì)火山-沉積盆地中［1］，該盆地是在穆云庫姆-克齊爾庫姆-伊犁微板塊的伊塞克地塊和伊犁地塊基礎(chǔ)上發(fā)展起來的陸緣盆地［2］，基底為元古代地層，北界為依連哈比爾尕-阿齊克庫都克斷裂，南界為長阿吾子-烏瓦門斷裂（圖1-A）。該盆地北部為博羅科努早古生代陸緣弧，南緣為中天山巖漿弧及南側(cè)的南天山古生代邊緣海盆和額爾賓山晚古生代殘余盆地，中部為伊犁中間地塊及伊犁石炭—二疊紀(jì)上疊裂谷［3］，并形成阿吾拉勒鐵礦帶和南部伊什基里克鐵礦帶。早石炭世早期局部急劇拉張階段，堆積了大哈拉軍山組一套海相中基-中酸性堿性系列火山巖-火山碎屑巖夾碳酸鹽巖建造。早石炭世中后期拉張漸緩，在阿吾拉勒裂谷帶沉積了艾肯達(dá)坂組一套偏基性火山巖夾火山碎屑巖建造和阿克沙克組一套含鐵錳的火山碎屑巖-（陸緣）碎屑巖-碳酸鹽巖建造。在晚石炭世早中期，形成伊什基里克組一套海相中酸性-基性火山巖夾凝灰質(zhì)碎屑巖，及上部的東圖津河組一套碳酸鹽巖和陸源碎屑巖夾酸性火山碎屑巖建造。在早石炭世晚期至晚石炭世早中期，在盆地深部伴隨有混源輝長巖-閃長巖-花崗閃長巖侵入（圖1-B）。

2 航磁異常特征

西天山地區(qū)1∶100萬航磁分布特征明顯（圖1-B），沿霍城縣→尼勒克縣→新源縣→鞏留縣→特克斯縣→昭蘇縣一線為EW向展布的西寬東窄的“橢圓狀”磁場高等值線束，其西端未封閉，幅值100～800 nT。在此高背景上，有北部阿吾拉勒和西南部伊什基里克高值異常帶，幅值250 nT以上。其中，北部阿吾拉勒高值異常帶分布在鞏留-鞏乃斯林場一帶，大致沿北緯43°20′緯度線，NWW向分布，西起東經(jīng)82°，東至東經(jīng)86°，東西長約300 km，南北寬約30 km，幅值可達(dá)500 nT。以東經(jīng)83°35′（式可布臺鐵礦附近）為界，分為東、西兩段。其中西段分布于鞏留-新源縣一帶，形態(tài)較完整，其中高值區(qū)呈串珠狀分布，吐爾根一帶航磁異常屬其中一個高值區(qū)；東段分布在那拉提-鞏乃斯林場一帶，形態(tài)不規(guī)則，3個不規(guī)則次高值區(qū)呈串珠狀近EW向分布，其東部有火山巖地層分布。

圖1 西天山磁航異常及主要鐵礦床分布圖Fig.1 Distribution of Aeromagnetic anomaly and main iron diposit of West Tianshan area

2007 年1 ∶5 萬航磁測量吐爾根航磁高值異常重現(xiàn)性較好（圖2），在磁等值線平面圖上總體呈范圍約12 km×12 km的較規(guī)則圓形，最大幅值402點(diǎn)為1 005 nT；西部401點(diǎn)為875 nT。地面重、磁、電工作反映在402點(diǎn)位置，有一個同磁異常形態(tài)一致的重力正向圈閉異常??新疆地質(zhì)勘查中央專項獎金管理辦公室（新疆地礦局第一地質(zhì)大隊），新疆新源縣吐爾根一帶鐵多金屬礦預(yù)查報告，2014。

3 鐵礦床主要特征

西天山鐵礦床主要形成于早石炭晚期至晚石炭早中期，分布規(guī)律性明顯，成群成帶分布（圖1-B）。據(jù)李鳳鳴、張作衡等研究［1，4，5］，其礦床類型主要有兩大類，即海相（次）火山巖型和海相火山沉積型。海相（次）火山巖型鐵礦床主要有查崗諾爾、智博、敦德、備戰(zhàn)、闊拉薩依及塔爾塔格等，均賦存于大哈拉軍山組第二、三亞組玄武安山質(zhì)、安山質(zhì)火山巖和火山碎屑巖中及附近，主要產(chǎn)于火山機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè)附近的空隙中。圍巖蝕變以石榴石化、綠簾石化、陽起石化、鉀長石化、透輝石化、透閃石化、鈉長石化、綠泥石化、碳酸鹽化為主，多表現(xiàn)為類矽卡巖化。礦體形態(tài)較為復(fù)雜，總體為似層狀、脈狀、透鏡狀。礦石構(gòu)造為塊狀、浸染狀、角礫狀、條帶狀、網(wǎng)脈狀、類海綿隕鐵狀及蠕動-流動狀，礦石礦物組合主要為磁鐵礦+黃鐵礦+閃鋅礦（黃銅礦）+石榴石+綠簾石+透輝石+鉀長石+陽起石+鈉長石+方解石。礦化以Fe為主，共伴生Cu，Pb，Zn，Au等，以礦漿貫入、噴溢-氣液交代為主要成礦方式，有時可見塔爾塔格鐵礦礦漿侵入方式。該類礦床上部偏酸性英安巖、流紋巖的鋯石UPb年齡多為300～310 Ma，查崗諾爾鐵礦床的富鐵玄武巖為318 Ma??牛賀才，單強(qiáng)，羅勇，等.西天山阿吾拉勒成礦帶大型火山巖型鐵銅礦床預(yù)測及評價技術(shù)與應(yīng)用研究.國家“305”項目專題研究報告（專題代號：2006BAB07B02～03），2011，礦化石榴子石Sm-Nd等時線年齡為（316.8±6.7）Ma［5］；智博鐵礦床含礦安山巖鋯石U-Pb年齡為（329.9±1.5）Ma；與磁鐵礦相連的榍石U-Pb年齡為310～315 Ma??中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所.天山成礦帶鐵銅成礦環(huán)境和成礦規(guī)律研究成果報告，2014，說明成礦時代為早石炭世晚期。海相火山沉積型鐵礦床多產(chǎn)出于伊什基里克組下部中偏酸性的安山質(zhì)、英安質(zhì)火山碎屑巖和火山巖中，賦礦圍巖主要為凝炭巖、沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖及碧玉巖、硅質(zhì)巖。容礦部位主要分布于火山機(jī)構(gòu)外側(cè)的沉積坳地和更遠(yuǎn)的火山沉積盆地中，火山噴流（氣）沉積的環(huán)境類似VMS和Sedex礦床。圍巖蝕變以綠泥石化、絹云母化、硅化（鐵碧玉化）、黃鐵礦化、重晶石化、碳酸鹽化為主。礦體形態(tài)較規(guī)則，多為層狀、似層狀，局部為脈狀，多與近礦圍巖順層平行產(chǎn)出，產(chǎn)狀一致。礦石構(gòu)造主要為層狀-紋層狀，局部為條帶狀、脈狀、浸染狀，礦石礦物組合主要為磁鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦+黃銅礦+（鐵）碧玉+重晶石+石膏+菱鐵礦+絹云母+綠泥石+方解石。礦化以Fe為主，共伴生Cu，Au。礦質(zhì)以噴流（氣）、噴發(fā)沉積-化學(xué)沉積為主要成礦方式。礦層形成與其頂?shù)装搴V巖層具同時性，即這類鐵礦床的成礦時代為晚石炭世早中期。

圖2 吐爾根一帶1∶5萬磁航異常地質(zhì)簡圖Fig.2 1∶50000 aeromagnetic anomaly and geological of Tuergen area

4 ZK001孔地質(zhì)與礦化特征

4.1 孔內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)

ZK001孔位于鞏乃斯河谷中，距新源縣吐爾根鄉(xiāng)鎮(zhèn)南約5 km，開孔海拔標(biāo)高874 m，孔深2 010.68 m（圖2）。孔內(nèi)除了第四系和古近—新近系外，均為侵入巖，未見其它地層，具體地質(zhì)結(jié)構(gòu)見表1。其中，侵入巖體視厚總計1057.78m，其中輝長巖類約439.94m，輝綠巖48.07 m，閃長巖類約171.15 m，英云閃長巖161.23 m，花崗閃長巖87.15 m，花崗巖類約102.57 m。構(gòu)成一個侵入雜巖體，主體分布于垂深952 m（標(biāo)高-78 m）以下。

4.2 主要巖石特征

ZK001孔北部基巖區(qū)，即ZK002孔附近，地表出露了一條長大于20km，寬約5 km，面積100 km2以上的NWW向長條狀侵入雜巖帶（體），主要由輝長巖、閃長巖、英云閃長巖、花崗閃長巖和二長花崗巖組成。該侵入雜巖帶南界距ZK001孔約6.5 km，且ZK002孔中見956 m、巖性基本一致的侵入雜巖體，僅磁鐵礦化和多金屬礦化較弱。說明地表與ZK001孔深部的侵入雜巖體可能屬同一地質(zhì)體。

表1 吐爾根一帶深孔柱狀數(shù)據(jù)表Table 1 Columnar data of ZK001 deep drill-hole of Tuergen area

ZK001孔內(nèi)主要巖石為輝長巖，次為閃長巖和英云閃長巖，再次為花崗閃長巖和（二長）花崗巖。其中，輝長巖為主要礦化巖石，具殘余輝長結(jié)構(gòu)，微定向構(gòu)造和團(tuán)斑狀構(gòu)造。斜長石呈碎裂-半自形板狀、板柱狀，粒徑0.20～2.50 mm，具鈉長石雙晶，含量約20%，為拉長石-中長石，粒內(nèi)可見微粒輝石和磁鐵礦呈包裹體分布，顆粒略顯渾濁，可見斜長石次變絹云母集合體呈假象分布；角閃石呈半自形柱狀、他形晶，粒徑0.20～2.0 mm，具綠泥石化，多分布于輝石邊部，含量約25%，部分地段的角閃石，被陽起石交代呈帚狀、放射狀、纖狀聚晶，角閃石反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)發(fā)育，角閃石與輝石具平衡和不平衡兩種共生組合關(guān)系，反映侵位后，部分地段經(jīng)歷了自熱變質(zhì)作用，典型礦物變質(zhì)反應(yīng)為輝石+角閃石→陽起石；輝石呈半自形柱狀、短柱狀，粒徑0.20～2.0 mm，具黑云母化、陽起石化，含量約47%，部分蝕變?yōu)榫G泥石和綠簾石；不透明礦物（主要為金屬礦物）呈半自形-他形粒狀，粒徑0.10～0.60 mm，多分布于暗色礦物顆粒中，含量約3%。巖體中多分布黑色團(tuán)斑包體，在巖心中大致均勻分布，團(tuán)斑直徑多在0.5～1.5 cm，形態(tài)多呈圓狀、橢圓狀，含量3%～5%，多為輝石、角閃石暗色礦物集合體，邊界不規(guī)則，但較清晰，無蝕變現(xiàn)象。地表和鉆孔中的輝長巖、閃長巖和花崗閃長巖出現(xiàn)大量包體?？煞譃閮纱箢悾活悶榈V物包體，顏色深，為暗色包體，主要成分有輝石角閃石巖、輝石+角閃石聚晶、角閃石聚晶、輝石聚晶，包體粒徑約在3 cm以下，形態(tài)較規(guī)則，多為橢圓狀、板柱狀、長條狀；另一類為巖石包體（捕虜體），顏色淺，閃長巖中有輝長巖包體，花崗閃長巖中有輝長巖和閃長巖包體，巖石包體規(guī)模大于礦物包體，大小不一，多大于5 cm，最大30 cm（圖3）。包體成分特征表明，地表與鉆孔侵入巖體屬一個巖漿演化系。由基性到酸性，形成輝石巖→輝長巖→閃長巖→英云閃長巖→花崗閃長巖→二長花崗巖連續(xù)演化系列。巖性和包體特征也反映ZK001孔中的侵入巖組合與北部基巖區(qū)的侵入巖組合具一致性和同源性，硅酸鹽含量和稀土含量總體具一致性。從巖石TAS圖上看出（圖4-（A）），巖石及其包體的投影點(diǎn)分布于堿性分界線附近，組成橄欖輝長巖→堿性輝長巖+亞堿性輝長巖→二長閃長巖→二長巖→花崗閃長巖演化系列，鋁飽和度指數(shù)A/CNK為0.53～0.9，里特曼指數(shù)為1.55～2.63，總體屬亞堿性、鈣堿性系列，為上地幔頂部與下地殼底部部分熔融-混熔成因，為早石炭世晚期至晚石炭早期混源序列侵入巖。巖石稀土總量∑REE為112.75×10-6～308.89×10-6，平均183.03×10-6?！艭e/∑Y為1.04～7.17，平均2.86。δEu為0.62～1.38，平均0.93。而閃長巖、輝長巖、輝石巖包體的∑REE為61.58×10-6～195.38×10-6，平均129.77×10-6?！艭e/∑Y為1.3～4.56，平均2.5。δEu為0.54～1.03，平均0.84。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線圖中（圖4-（C）），各巖石及包體曲線形態(tài)相近，分布集中，略呈左高右低的平滑型，δEu略呈正-負(fù)異常，分餾程度較弱。其中，巖石中包體稀土典型特征與巖石相近，反映具同源特征。

圖3 吐爾根一帶侵入雜巖中包體特征Fig3 Inclusions characteristic of intrusive complex of Tuergen area

圖4 巖石TAS圖解（A，B）與稀土元素分布曲線（C，D）Fig.4 Rock TAS diagram（A，B）and Chondrite-normalized REE distribution patterns of rock（C，D）

據(jù)新疆地礦局第二區(qū)調(diào)大隊1∶5萬區(qū)調(diào)成果??新疆1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項目管理辦公室.新疆新源縣阿克塔斯一帶1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告，2005，對北部基巖區(qū)侵入雜巖進(jìn)行的鋯石U-Pb法同位素地質(zhì)測年表明，西部則克臺薩依地區(qū)中細(xì)粒輝長巖年齡為（331±6）Ma；角閃閃長巖年齡為（321±10）Ma；東部艾克阿沙地區(qū)的花崗閃長巖年齡為（313±5）Ma。侵入巖均侵位于大哈拉軍山組和依什基里克組中。深部和北部地表的侵入雜巖同位素年齡為（331±6）Ma～（313±5）Ma，巖漿侵入時代大致為早石炭世晚期—晚石炭世早期，表現(xiàn)出由輝長巖→閃長巖→花崗閃長巖形成時代逐漸變新的正常演化特點(diǎn)。

4.3 礦化特征

圖5 磁鐵礦化輝長巖中金屬礦物特征Fig.5 Metal mineral characteristic of magnetite gabbro

ZK001孔中侵入巖有較強(qiáng)的磁鐵礦化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化和黃銅礦化，并表現(xiàn)出Fe-Au-Ag-Cu-Zn礦化系列，各巖石TFe、mFe，Au，Ag，Cu，Zn含量及礦化情況見表1。輝長巖Fe，Cu，Au，Zn礦化最強(qiáng)，其中1 537.04～1 679.26 m磁鐵礦含量相對較高，視厚142.22 m，TFe平均品位11.54%，MFe平均品位5.34%，可圈出鐵礦化層，具綠泥石化、綠簾石化。閃長巖和英云閃長巖鋅礦化最強(qiáng)，次為鐵礦化。金礦化在1 761～1 956 m處的輝長巖、花崗閃長巖最強(qiáng)。輝長巖中金屬礦化均表現(xiàn)浸染狀構(gòu)造，金屬礦物多呈粒狀集合體，或呈團(tuán)塊狀分布，基本不具脈狀、條帶狀礦化現(xiàn)象和熱液蝕變特征。光片顯示，金屬礦物主要為磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦，并多組成磁鐵礦+磁黃鐵礦+黃鐵礦集合體和黃鐵礦+磁黃鐵礦+黃鐵礦集合體（圖5-A，B），單一磁鐵礦具微粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造。磁鐵礦多為自形-半自形晶，粒徑0.05～0.30 mm，呈浸染狀分布于黑云母、角閃石顆粒間，含量約1%～6%；黃鐵礦呈半自形-顯微粒狀，粒徑0.01～0.10 mm，呈浸染狀分布，少量分布于磁鐵礦顆粒間，含量約1%～6%；磁黃鐵礦半自形-他形粒狀，粒徑0.02～0.50 mm，多呈浸染狀分布，含量1%±；黃銅礦呈顯微他形粒狀，粒徑0.02～0.10 mm，多分布于磁黃鐵礦邊部，少部分與磁鐵礦、磁黃鐵礦成共結(jié)邊。磁鐵礦、黃鐵礦及黃銅礦具共生邊結(jié)構(gòu)（圖5-A）；磁黃鐵礦和黃銅礦具包含結(jié)構(gòu)（圖5-B），黃鐵礦具碎裂結(jié)構(gòu)。井中3分量磁測反映，高磁性層位于孔深1 425～1 675 m處，厚250 m，與磁鐵礦化磁黃鐵礦化輝長巖相對應(yīng)，中磁性層對應(yīng)于角閃輝綠巖和閃長巖，厚約30 m以內(nèi)，說明深孔中孔內(nèi)巨厚的弱磁鐵礦化磁黃鐵礦化輝長巖（體）是引起C-2009-2402航磁異常的直接原因。

5 討論與結(jié)論

5.1 西天山航磁異常的解釋

ZK001孔中揭露的厚大磁鐵礦化輝長巖層是引起航磁異常的直接原因。由西向東串珠狀分布著9個大中型鐵礦的阿吾拉勒火山巖帶也未引起較大規(guī)模航磁高值帶，卻表現(xiàn)為弱正磁到弱負(fù)磁帶。而西天山航磁高值帶除西部伊什基里克山一帶處于火山巖分布區(qū)外，主體阿吾拉勒高值帶分布于鞏乃斯河谷內(nèi)，夾于由大哈拉軍山組和伊什基里克組組成的南北兩條火山巖帶之間。深孔中也未發(fā)現(xiàn)火山巖地層，說明阿吾拉勒高值異常帶深部存在一個由輝長巖、閃長巖和花崗閃長巖組成的巨大中基性侵入雜巖體。同時，可推斷伊什基里克高值異常帶深部可能存在一個同類型侵入雜巖體。在北部阿吾拉勒火山巖帶和南部那拉提北緣火山巖帶間的鞏乃斯河谷至伊什基里克山一帶，深部存在一個近EW向展布的侵入雜巖帶，其中可能呈串珠狀分布的、規(guī)模大的磁鐵礦化輝長巖體（也有可能為貧鐵礦體），是引起西天山航磁高值異常的直接原因。

5.2 石炭紀(jì)火山巖與深部侵入雜巖

西天山主要鐵礦床含礦巖石有兩類：一類是產(chǎn)出海相（次）火山巖型的大哈拉軍山組第二、三亞組，主要為玄武巖、玄武安山巖和安山巖，以及更上部的英安巖和流紋巖；另一類是產(chǎn)出海相火山沉積型的伊什基里克組的玄武安山質(zhì)、安山質(zhì)、英安質(zhì)火山碎屑巖，后者偏酸性。主要礦區(qū)火山巖形成年齡多在330～300 Ma，屬早石炭世晚期至晚石炭世早中期。從巖石TSA圖上看（圖4-A，B），巖石投影點(diǎn)主體分布于堿性分界線附近，屬亞堿性。稀土分布曲線呈明顯左高右低的平滑型（圖4-C，D），δEu略顯正異常-負(fù)異常。說明含礦火山巖巖石系列和巖性組合、稀土分布曲線和成礦時帶，基本與侵入雜巖基本一致。暗示西天山石炭紀(jì)火山巖與深部侵入雜巖具同源性，是同一個巖漿侵入-噴發(fā)活動的產(chǎn)物。兩者空間分布上也具有緊密性，平面上，侵入雜巖帶兩側(cè)緊密分布有北側(cè)的阿吾拉勒火山巖帶和南側(cè)的那拉提北緣火山巖帶。垂向上，侵入雜巖分布于深部，主要鐵礦床及含礦巖石分布位置較高，海拔在3 000 m以上，兩者相差近5 km，表現(xiàn)出深部侵入、淺部噴出的巖漿活動的協(xié)調(diào)性。石炭紀(jì)火山巖特別是賦礦巖石，與深部侵入雜巖在形成時代亦有較清晰的同時性。

5.3 成礦系列和礦化特征的一致性

近年來研究認(rèn)為，以阿吾拉勒石炭紀(jì)火山巖帶為代表的西天山石炭紀(jì)成礦系列屬于海相中基性Fe、Cu-Pb-Zn、Au-Ag成礦系列［7］，形成以Fe為主，伴隨較強(qiáng)的Cu，Zn和Au，Ag礦化，并具Fe-S系統(tǒng)下的高硫特征［7］，與該帶中產(chǎn)出以大中型鐵床為主，共伴生有小型鋅、銅、金礦床或礦體，及伴生有銀的礦化的總體特征是一致的。查崗諾爾鐵礦床區(qū)共生有勝利銅礦、嘎嘎林哈恩金礦、欠哈布代克鉛鋅礦；式可布臺同區(qū)共生的銅礦體、硫鐵礦體；敦德、闊拉薩依鐵礦同區(qū)共生的鋅礦體，前者還伴生金（含量0.43×10-6），及各個礦床均富含硫鐵礦物。金屬礦化表現(xiàn)出Fe強(qiáng)，Zn，Cu，Au次強(qiáng)，Ag弱的礦化特征。深部侵入雜巖體中磁鐵礦化輝長巖，及云英閃長巖和花崗閃長巖礦化表現(xiàn)出同樣的礦化特征，作為磁鐵礦化體的輝長巖，除Zn含量略低，F(xiàn)e，Ag，Au，Cu含量均高于其它巖石，礦化輝長巖中出現(xiàn)的大量黃鐵礦、磁黃鐵礦也表現(xiàn)出Fe-S系統(tǒng)，與海相中基性火山巖成礦系列具相似性。另外，礦化輝長巖金屬礦物的粒狀和集合體粒狀結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造，不具熱液礦化的脈狀構(gòu)造和弱的蝕變現(xiàn)象，而與超鐵鎂-鐵鎂巖型銅鎳礦和釩鈦磁鐵礦的浸染狀礦石構(gòu)造是相似的，說明輝長巖深部礦化是處于一個封閉、高溫、熱液匱乏、以巖漿熔離作用為主的環(huán)境中。與淺部火山機(jī)構(gòu)中的半開放、中低溫、氣液豐富，以熱液交代作用為主的環(huán)境不同。深部輝長巖中大量存在的輝石、角閃石暗色礦物包體，是一種巖漿熔離作用的產(chǎn)物。

5.4 西天山石炭紀(jì)巖漿侵入-噴發(fā)成礦系統(tǒng)

泥盆紀(jì)末至石炭紀(jì)早期，北側(cè)準(zhǔn)噶爾板塊與南側(cè)塔里木板塊相向俯沖于伊犁陸塊下，洋殼消亡，對接碰撞造山，使之在鞏乃斯河谷一線隆起形成背斜，而在北側(cè)阿吾拉勒近海和南側(cè)伊什基里克-那拉提近海，下拗形成向斜或拗陷海盆。在過渡轉(zhuǎn)換的翼部，形成垂向牽引和向西拆離的拉張應(yīng)力場，鐵質(zhì)玄武質(zhì)巖漿沿裂隙或軟弱帶上升涌出［9］，形成北側(cè)阿吾拉勒和南側(cè)伊什基里克的上疊裂谷及石炭紀(jì)早期的火山巖帶［3］。早石炭世中晚期可能進(jìn)入一個相對平靜期，淺部火山噴發(fā)減弱，近火山口形成碳酸鹽巖，火山機(jī)構(gòu)中失壓而形成隱爆角礫巖及空隙；深部巖漿上侵減弱，發(fā)生熔離作用，形成富鐵質(zhì)巖漿。早石炭世晚期至晚石炭世早中期，早期，擠壓造山作用的增強(qiáng)使巖漿上涌噴發(fā)作用增強(qiáng)，沿原有上升通道，深部富鐵質(zhì)巖漿上涌，遇下滲地表水，使鐵質(zhì)進(jìn)一步富集，形成鐵礦漿和大量伴生氣液，上升貫入火山機(jī)構(gòu)空隙或隱爆角礫巖帶中成礦［10-11］，形成礦漿侵入、貫入、噴溢不同類型的海相（次）火山巖型鐵礦床。在背斜深部封閉環(huán)境中，沒有地表水的加入，富鐵質(zhì)巖漿難以形成鐵礦漿，繼續(xù)熔離形成極貧的鐵礦化體。后期，礦漿及其伴隨的含礦氣液由火山口或裂隙噴出，在火山機(jī)構(gòu)外側(cè)的坳陷盆地和洼地中沉淀，并在海底化學(xué)作用參與下，形成火山噴發(fā)沉積、噴流沉積型鐵礦床［12-14］。同時，形成了中央的鞏乃斯河谷侵入雜巖帶+超貧鐵礦化體，北側(cè)的阿吾拉勒和南側(cè)的伊什基里克-那拉提北緣火山巖帶+海相（次）火山巖型和海相火山沉積型鐵礦帶的“三明治式”西天山石炭紀(jì)巖漿侵入-噴發(fā)成礦系統(tǒng)（圖6）。阿吾拉勒鐵礦帶主要礦床群——鐵木里克-松湖、尼新塔格-塔爾塔格、查崗諾爾-備戰(zhàn)，在南部鞏乃斯河谷侵入雜巖帶中均有一個與之對應(yīng)的航磁高值異常區(qū)，說明兩者有密切成巖成礦聯(lián)系，即這些航磁高值異常是由深部磁鐵礦化基性侵入巖引起的。按照“向斜成山、背斜成谷”基礎(chǔ)地質(zhì)理論，中央的鞏乃斯河谷背斜核部（陸塊）被強(qiáng)烈剝蝕形成山谷，深部侵入雜巖帶露出地表。兩側(cè)的阿吾拉勒和伊什基里克向斜火山盆地及鐵礦床，因剝蝕作用弱，相對形成兩側(cè)山脊，使鐵礦得以保存，形成目前的地質(zhì)和地貌特征。

圖6 西天山石炭紀(jì)巖漿侵入-噴發(fā)成礦系統(tǒng)示意圖Fig.6 Magma intrusive and eruption ore system of Carboniferous of West Tiansan

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Discovery of Intermediate-Basic Intrusive Complex in Deep Drill-Hole for Aeromagnetic Anomaly Investigation in the Western Tianshan and its Geological Implications

Li Fengming1，Pang Jiancai2，3，Tu Qijun3，4，Zhao Xuhui2，Zhang Fulan2
（1.The Bureau of Geology And Mineral Resources Development of Xinjiang，Urumqi，Xinjiang，830000，China；2.No.1 Unit of The Bureau of Geology and Mineral Resources Development of Xinjiang，Changji，841000，China；3.China Geology University（Beijing），Beijing，100083，China；4.Geological Survey Academe of Xinjiang，Urumqi，Xinjiang，830000，China）

A large-scale，high-amplitude aeromagnetic anomaly in the Gongnaisi River Valley between the Awulale and northern Yishijilike-Nalati volcanic belt，Western Tianshan，has received particular attention.To investigate the C-2009-2402 high magnetic anomaly at Tuergen area，drill hole ZK001 was carried out in 2011 and revealed an intermediate-basic intrusive complex consisting of gabbro，diorite，tonalite and granodiorite，at a depth of 952.9 m.The gabbro has intense magnetite-pyrrhotite mineralization and Au-Cu-Zn mineralization，which may be the primary cause of magnetic anomaly. The deep intrusive complex have similarities and affinities with host rocks of iron ores in the surrounding volcanic belt，and both of them were the products of a coeval and comagmatic suite.They have features of metallogenic series of Fe，Cu-Pb-Zn，and Au related to submarine intermediate-basic volcanic rocks，and constitute the ore system that related to the Carboniferous intrusive and volcanic rocks in the Western Tianshan.

Western Tianshan；Aeromagnetic anomaly investigation；Deep drill-hole；Intrusive complex；Geological implication

1000-8845（2015）01-7-08

P6631.2+22

A

2014-12-01；

2014-12-08；作者E-mail：674642249@qq.com

李鳳鳴（1966-），男，四川岳池人，地質(zhì)高級工程師，2012年畢業(yè)中國地質(zhì)大學(xué)（北京），博士生，從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及礦產(chǎn)評價