東準(zhǔn)噶爾庫普金成礦帶地質(zhì)特征及找礦方向

呂朝暉，弓小平，韓　瓊，謝　磊，程雪彤，謝巍然

（新疆大學(xué)，新疆烏魯木齊830046）

東準(zhǔn)噶爾庫普金成礦帶地質(zhì)特征及找礦方向

呂朝暉*，弓小平，韓瓊，謝磊，程雪彤，謝巍然

（新疆大學(xué)，新疆烏魯木齊830046）

庫普成礦帶位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地東部，通過分析庫布蘇和北塔山2個(gè)地區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)作用、地球化學(xué)等基本地質(zhì)特征，大致總結(jié)出礦區(qū)巖性、構(gòu)造、地球化學(xué)、礦化蝕變等標(biāo)志的共同點(diǎn)，得出這2個(gè)地區(qū)的含礦地層是：晚古生界的泥盆系和石炭系。成礦主要受庫普深大斷裂的控制，其次，次一級(jí)的斷裂為成礦物質(zhì)的來源提供通道和運(yùn)移場(chǎng)所，為該區(qū)的成礦提供良好的構(gòu)造條件，巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈，為金的活化富集提供物質(zhì)來源和熱源，圍巖蝕變強(qiáng)烈，化探數(shù)據(jù)顯示Au、Ag等元素綜合異常套合較好，并與斷裂構(gòu)造的展布方向基本一致。

庫普成礦帶；地質(zhì)特征；找礦方向

新疆東準(zhǔn)噶爾庫普成礦帶是中亞構(gòu)造框架中一個(gè)非常重要的構(gòu)造單元（楊高學(xué)等，2008），也是新疆重要的成礦帶之一，隨著近年來的工作，發(fā)現(xiàn)了庫布蘇和北塔山金的綜合異常，但是由于該區(qū)的工作程度相對(duì)較低，目前僅發(fā)現(xiàn)了庫布蘇、野馬泉等金礦床（點(diǎn)），地質(zhì)工作表明，該區(qū)金的礦化與脈巖在空間上具有密切的關(guān)系，但是金的礦化究竟與哪種脈巖關(guān)系密切尚未確定（高懷忠等，2000），需要開展該方面的研究，根據(jù)該區(qū)已有的地質(zhì)、物化探等資料顯示該區(qū)具有巨大的資源潛力。本文在以往工作的基礎(chǔ)上，對(duì)庫普成礦帶庫布蘇和北塔山2個(gè)具有巨大資源潛力的礦帶開展研究，總結(jié)其成礦地質(zhì)特征，建立找礦模型，為該地區(qū)實(shí)現(xiàn)找礦突破指明方向。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

1.1構(gòu)造背景

研究區(qū)在構(gòu)造位置上橫跨西伯利亞板塊（Ⅰ）之達(dá)拉布特—卡拉麥里晚古生代早期海溝（ⅠC-1）和哈薩克斯坦板塊（Ⅱ）之將軍廟地體（ⅡA-4）（肖序常等，1992）；在成礦區(qū)帶上屬于古亞洲成礦域（Ⅰ1）阿爾泰—準(zhǔn)噶爾成礦?。á?5）之晚古生代成礦區(qū)（陳毓川、朱裕生等，1999）（圖1）。

1.2地層

區(qū)內(nèi)出露的地層中最發(fā)育的是晚古生界的泥盆系和石炭系。

其中，泥盆系（D）分別有平頂山組（D2p）、托讓格庫都克組（D2t）、北塔山組（D2b）。石炭系（C）分別是南明水組下亞組（C1na）、巴塔瑪依內(nèi)山組（C2b）、雙井子組下亞組（C2sa）。

1.3構(gòu)造

庫普成礦帶位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地的東北緣、西伯利亞板塊的南緣，西起塔哈拉巴斯他烏—庫普，東至中蒙邊境小哈甫提克山一帶。庫普深大斷裂的斷層為一向北傾斜的逆斷層，在地貌上多表現(xiàn)為負(fù)地形，破碎帶巖石普遍發(fā)生劈理、片理和糜棱巖化。根據(jù)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征從北到南可以劃分出脆性變形帶、脆韌變形帶和韌性變形帶。它控制了該區(qū)構(gòu)造單元的沉積作用、構(gòu)造變形和變質(zhì)作用，深大斷裂強(qiáng)烈的構(gòu)造—熱動(dòng)力作用為深部巖漿流體的上升提供通道和定位空間，促使不同構(gòu)造層次的物質(zhì)活化和重組，從而控制研究區(qū)礦產(chǎn)的形成和分布（圖2）。

1.4侵入巖

區(qū)域巖漿的侵入活動(dòng)非常強(qiáng)烈且頻繁。主要以深成—中深成相花崗巖類巖漿活動(dòng)為主。

其中，花崗巖類活動(dòng)主要集中于晚古生代華力西時(shí)期。其中成礦作用最為明顯的為A型花崗巖、科迪勒拉I型花崗巖、形成于板內(nèi)深斷裂作用或A型俯沖造山環(huán)境下的I型花崗巖（表1）。A型花崗巖主要與錫的成礦關(guān)系密切。I型花崗巖主要與金、銅、鐵、鉬等成礦密切相關(guān)，在成因上與同期陸相火山活動(dòng)息息相關(guān)，是一種極為重要的成礦巖漿建造。

2　成礦帶地質(zhì)特征

表1　東準(zhǔn)噶爾地區(qū)典型花崗巖特征表

2.1庫布蘇金礦帶地質(zhì)特征

庫布蘇金礦帶是位于庫普大斷裂北側(cè)的野馬泉地塊南緣的泥盆紀(jì)火山巖漿弧帶中。該火山巖漿弧是在野馬泉地塊早古生代陸殼基礎(chǔ)上發(fā)育起來的，與泥盆紀(jì)卡拉麥里洋殼板塊向北俯沖有關(guān)，在該成礦帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的典型金礦床有庫布蘇金礦床、野馬泉金礦床。

2.1.1地層

區(qū)內(nèi)地層相對(duì)單一。以晚古生界的泥盆系和石炭系地層為主。

2.1.2構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)的斷裂有庫普大斷裂和庫布蘇北斷裂。前者是主干斷裂，它位于研究區(qū)西南部，向西延被第四系覆蓋，向東延至拉斯鐵至拜斯巴斯它烏，也被第四系所覆蓋。后者是一向北傾斜的逆斷層。

區(qū)內(nèi)典型金礦床——庫布蘇金礦位于哈薩墳復(fù)式背斜的軸部，喀斯開爾索克坎大斷裂南側(cè)和庫布蘇北斷裂之間，南側(cè)有庫普斷裂通過。庫布蘇向斜和庫普背斜組成了哈薩墳背斜。前者在庫布蘇北側(cè)，由志留紀(jì)硅質(zhì)板巖及千枚巖構(gòu)成緊密線狀向斜。后者位于庫普東側(cè)，由志留紀(jì)硅質(zhì)板巖、千枚巖化粉砂巖等構(gòu)成的緊密線狀背斜。

2.1.3巖漿巖

巖漿活動(dòng)在區(qū)內(nèi)較為發(fā)育，侵入巖主要分布在研究區(qū)以北，主要為華力西中期第四侵入次侵入的斜長(zhǎng)花崗巖和華力西中期第六侵入次侵入的花崗巖。脈巖發(fā)育，并與金礦關(guān)系密切。

華力西中期第四侵入巖斜長(zhǎng)花崗巖（γο42d）主要分布于礦區(qū)西北。呈大規(guī)模巖基狀侵入中泥盆統(tǒng)（D2tb）地層中。并受后期動(dòng)力作用影響，巖石大部分破碎，產(chǎn)生糜棱結(jié)構(gòu)、碎裂花崗結(jié)構(gòu)等，部分具有眼球狀結(jié)構(gòu)。

華力西中期第六侵入花崗巖體（γ42f）侵入巖主要分布在礦區(qū)以北，與華力西中期第四階段侵入巖斜長(zhǎng)花崗巖（γο42d）和中泥盆統(tǒng)（D2tb）地層呈侵入接觸。其接觸面產(chǎn)狀變化大，巖體呈巖基狀產(chǎn)出，平面形狀不規(guī)則。

2.1.4變質(zhì)作用

研究區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用類型劃分為動(dòng)力變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用。前者在斷裂帶上多有發(fā)生，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的定向壓力的影響，原巖及其所組成的礦物發(fā)生了變形，并出現(xiàn)破碎和重結(jié)晶的現(xiàn)象，變質(zhì)帶普遍呈狹長(zhǎng)帶狀分布，且原巖擠壓變質(zhì)普遍形成糜棱巖化、片理化，蝕變多為綠泥石化、絹云母化，在凝灰?guī)r地層產(chǎn)生了一組北東向的劈理、片理。后者在巖體與圍巖接觸帶上多有發(fā)生，變質(zhì)作用會(huì)因圍巖性質(zhì)的不同而不同，在與凝灰?guī)r的接觸部位多有角巖化和硅化；在與片巖和千枚巖的接觸部位多有綠泥石化、碳酸鹽化等，并且伴有多金屬礦體存在。

2.1.5地球化學(xué)特征

由表2中數(shù)據(jù)可總結(jié)出以下特征：

（1）各類巖石在稀土總量（∑REE）方面的變化較大。其中中礦帶閃長(zhǎng)玢巖稀土總量最高，含量穩(wěn)定，強(qiáng)弱蝕變巖石間變化不大；北礦帶花崗閃長(zhǎng)斑巖的稀土元素含量變化較大。

（2）地層稀土元素含量比巖脈內(nèi)的低，但LREE/ HREE、（La/Yb）N、（La/Sm）N、（Gd/Yb）N各參數(shù)均與巖脈十分接近，反映了二者在成礦物質(zhì)來源上有著密切關(guān)系。

（3）石英脈內(nèi)稀土元素含量普遍不高，且不同樣品間變化較大。

（4）輕稀土元素在各種巖石內(nèi)均比重稀土富集，石英脈內(nèi)輕稀土元素富集最明顯，說明石英脈內(nèi)稀土元素分餾比巖脈及地層都要顯著。

（5）庫布蘇金礦∑REE較高可能與區(qū)內(nèi)巖脈偏酸性有關(guān)，庫布蘇金礦區(qū)巖脈的形成可能與區(qū)域巖漿活動(dòng)有關(guān)。

2.2北塔山金銅礦帶地質(zhì)特征

位于北塔山牧場(chǎng)阿克塔斯闊臘一帶，庫普大斷裂以南，受庫普大斷裂控制。

2.2.1地層

北塔山金銅礦帶的地層與庫布蘇金礦帶相似。

2.2.2構(gòu)造

區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造非常發(fā)育。在性質(zhì)上，壓、扭、張俱全，其中以擠壓性最為突出。大的構(gòu)造主要有庫普大斷裂、喀斯開爾索克坎大斷裂及次級(jí)的走向斷層、橫向斷裂、傾向斷裂。斷裂構(gòu)造的發(fā)育為成礦元素的富集成礦提供了空間。一般斷層主要是切穿沉積蓋層的一般性斷層，其規(guī)模較小，按照方向可分為近東西向斷層組和北西向斷層組。前者為向東傾的逆斷層，在研究區(qū)分布甚少，對(duì)成礦幾乎沒有影響，也對(duì)礦脈沒有造成破壞。而后者在研究區(qū)最發(fā)育，和區(qū)域性構(gòu)造線方向一致，具走向斷層性質(zhì)。

2.2.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)的巖漿活動(dòng)比較發(fā)育，侵入巖主要分布在礦區(qū)的東南部，主要為華力西中期第三侵入次侵入的閃長(zhǎng)巖和華力西中期第六侵入次侵入的鉀質(zhì)花崗巖。脈巖發(fā)育，與金礦的關(guān)系密切。

華力西中期第三侵入的閃長(zhǎng)巖（δ42c），零星分布在礦區(qū)的東南角。大規(guī)模巖基狀侵入泥盆系平頂山組（D2p）地層中。受到后期動(dòng)力作用的影響，巖石大部分破碎，產(chǎn)生碎裂花崗結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)等，部分具眼球狀結(jié)構(gòu)。

華力西中期第六侵入次淺紅—桔黃色中粒、中—細(xì)粒鉀質(zhì)花崗巖（γξ42f），在本區(qū)最為發(fā)育。呈大規(guī)模巖基狀侵入泥盆系平頂山組（D2p）地層中。其接觸面產(chǎn)狀變化大，局部可見切層現(xiàn)象。巖體為剝蝕較淺的淺成相，巖性主要為輝綠巖和輝石閃長(zhǎng)巖。普遍發(fā)育綠簾石化、碳酸鹽化、綠泥石化等蝕變。

2.2.4變質(zhì)作用

該部分與庫布蘇金礦帶的特征相似。

2.2.5地球化學(xué)特征

從異常展布及礦（化）點(diǎn)分布來看，異常受斷裂控制十分明顯，在庫普幅異常主要沿庫普大斷裂分布，另外，異常展布亦受喀斯開爾索克坎大斷裂的控制。以上反映出區(qū)域構(gòu)造成礦帶的地球化學(xué)背景，為找礦提供了地球化學(xué)依據(jù)（圖3）。

從元素異常分布來看，喀斯開爾索克坎大斷裂以北—北塔山斷裂帶一帶的泥盆系、石炭系中有色金屬Cu、Pb、Zn及貴金屬Au、Ag的異常強(qiáng)度較大；喀斯開爾索克坎大斷裂以南—庫普大斷裂一帶的志留系中主要表現(xiàn)Au、As、Hg等異常較強(qiáng)。

表2　庫布蘇金礦區(qū)巖石稀土元素含量部分參數(shù)值（孫華山，2000）

3　成礦條件及找礦方向

3.1成礦條件

圖3　AS18化探綜合異常剖析圖1.第四系；2.巴塔瑪依內(nèi)山組；3.北塔山組；4.蘊(yùn)都喀拉組；5.托讓格庫都克組；6.庫布蘇組；7.花崗巖；8.花崗細(xì)晶巖脈；9.正斷層；10.逆斷層

研究區(qū)內(nèi)地層相對(duì)單一，斷裂構(gòu)造的發(fā)育為成礦元素的富集成礦提供了空間。同時(shí)區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較為發(fā)育，而脈巖的發(fā)育又與金礦關(guān)系密切。研究區(qū)內(nèi)的動(dòng)力變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用又可使研究區(qū)內(nèi)巖石的變質(zhì)程度不同，從而導(dǎo)致形成的巖石更加多樣化。斷裂控制異常在礦（化）點(diǎn)上的分布，可為找礦提供地球化學(xué)依據(jù)。這些方面都為區(qū)域成礦提供了條件。

3.2找礦方向

（1）巖性標(biāo)志：在庫布蘇區(qū)內(nèi)脈巖極為發(fā)育，一般呈北西西向展布，主要由閃長(zhǎng)玢巖脈、石英鈉長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖組成，走向上具膨大縮小尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象；其中石英鈉長(zhǎng)斑巖脈主要侵位在閃長(zhǎng)玢巖脈的兩側(cè)及其內(nèi)部。巖脈呈現(xiàn)斜列式斷續(xù)分布，產(chǎn)狀與閃長(zhǎng)玢巖脈基本一致。石英閃長(zhǎng)玢巖脈主要分布在金礦化帶的外側(cè)，呈北西向展布。因此，閃長(zhǎng)玢巖脈和石英閃長(zhǎng)玢巖脈為該區(qū)找礦的巖性標(biāo)志。

在北塔山區(qū)內(nèi)金礦體主要分布于發(fā)生脆韌性變形的脈巖中，主要是石英鈉長(zhǎng)斑巖、霏細(xì)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖脈與金礦化的關(guān)系密切。因此本區(qū)尋找金礦體的首要標(biāo)志具脆韌性變形的閃長(zhǎng)玢巖、霏細(xì)斑巖和石英鈉長(zhǎng)斑巖。尤其在庫普大斷裂北東地段，Au單元素化探異常+霏細(xì)斑巖脈、碎裂蝕變巖+褐鐵礦化、硅化+石英網(wǎng)脈發(fā)育是很好的金礦找礦標(biāo)志。

（2）構(gòu)造標(biāo)志：庫布蘇強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造帶，向東收斂于小紅山巖體南側(cè)的庫布蘇斷裂是該區(qū)金礦成礦的有利部位。

（3）地球化學(xué)標(biāo)志：礦區(qū)內(nèi)金、砷、銻異常和金礦化體套合較好，且異常中心就是金礦化集中處。因此金、砷、銻異常是尋找金礦化體的直接標(biāo)志。

（4）礦化蝕變標(biāo)志：主要礦化蝕變?yōu)楹骤F礦化、黃鐵礦化，硅化、綠泥石化，其中綠泥石化、強(qiáng)硅化發(fā)育的部位往往是金富集的有利地段，強(qiáng)硅化、綠泥石化是重要的礦化蝕變標(biāo)志。

3.3找礦模型

綜合以上分析，建立庫布蘇金成礦帶的找礦模型參見表3。

4　結(jié)論

（1）該成礦帶含礦地層為晚古生界的泥盆系和石炭系地層，脈巖發(fā)育，受庫普大斷裂及次級(jí)的走向斷層、傾向斷裂、橫向斷裂等的斷裂控制，具有良好的成礦條件。

（2）在脈巖極為發(fā)育的地方和強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造帶附近是主要的找礦標(biāo)志；在地球化學(xué)方面，金、砷、銻異常是找礦的直接標(biāo)志；同時(shí)，綠泥石化和強(qiáng)硅化往往是重要的礦化蝕變標(biāo)志。

（3）庫普成礦帶具有巨大的找礦前景，需要開展進(jìn)一步的地質(zhì)和科研工作。

表3　庫普成礦帶找礦模型

［1］楊高學(xué)，李永軍，司國(guó)輝，吳宏恩，張永智，金朝.東準(zhǔn)庫布蘇南巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年［J］.中國(guó)地質(zhì)，2008（5）：849-858.

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P618.51

A

1004-5716（2016）01-0158-05

2015-08-31

2015-09-09

本項(xiàng)目由國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目“新疆東準(zhǔn)噶爾卡拉麥里金礦帶成礦流體特征及其與侵入體的關(guān)系研究”（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：41462004）資基金項(xiàng)目助；中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“阿爾泰—準(zhǔn)噶爾北緣成礦帶礦產(chǎn)資源調(diào)查成果集成”（項(xiàng)目編碼：12120113041900）專題研究項(xiàng)目“新疆東準(zhǔn)噶爾卡拉麥里礦集區(qū)金礦成礦規(guī)律與成礦預(yù)測(cè)研究”資助。

呂朝暉（1991-），女（回族），山東東營(yíng)人，新疆大學(xué)地球探測(cè)與信息技術(shù)專業(yè)在讀碩士研究生，研究方向：地球探測(cè)與信息技術(shù)。