新疆托里縣科特迭能地質(zhì)特征及其意義

蔡旭森

（東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，江西南昌330013）

研究區(qū)域?qū)儆谕欣锟h庫甫鄉(xiāng)管轄，距離庫甫鄉(xiāng)南西方向約17km處。區(qū)內(nèi)交通較方便，大多可通汽車。調(diào)查區(qū)內(nèi)有221省道縱貫調(diào)查區(qū)南部。

地貌總體表現(xiàn)為西北部和南部高，東北部低的特點，大多數(shù)地段為高差50～100m的低山丘陵區(qū)。區(qū)內(nèi)水系較發(fā)育，主要為北東向的庫甫河和近南北向的布勒斯布拉克河。庫甫河以北河流以西北向匯入庫甫河；南部的河流以布勒斯布拉克河為界，西部的河流由西向東匯入布勒斯布拉克河，東部的則由東向西匯入布勒斯布拉克河。布勒斯布拉克河在中部地區(qū)匯入庫甫河。

近年來，我國社會發(fā)展迅速，對資源的需求量與日俱增，礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用變得越來越重要，并已逐漸演變成國家可持續(xù)發(fā)展的制約因素,若能開礦，則可為經(jīng)濟的發(fā)展提供一定的基礎(chǔ)保障。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)位于新疆北部興安地層大區(qū)，準格爾北部分區(qū)、瑪依勒山地層小區(qū)，該地出露以志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和第四系為主[2]。

大地構(gòu)造位置屬于哈薩克斯坦—準噶爾板塊中的唐巴勒—卡拉麥里古生代復(fù)合溝弧帶內(nèi)(圖1)。

該地構(gòu)造較十分復(fù)雜，常有褶皺、斷裂發(fā)育，大體上以瑪依勒山大斷裂為界，可分為北西和南東2個區(qū)，一組北東走向的張扭性分支斷裂和瑪依勒山大斷裂在該地區(qū)北西部相交。該地發(fā)育的二級小型分支斷裂上有超基性巖充填，具有銳角傾向主干斷裂逆時針運動的特點；圍繞廟爾溝的巖體北東和北西向2組斷裂在南東部相互截割，組成塔爾根環(huán)狀構(gòu)造一部分，環(huán)狀構(gòu)造北部斷裂產(chǎn)狀多為向外陡傾，沿斷裂巖石擠壓破碎帶50～80m以上，角礫巖不規(guī)則狀分布，其中被碳酸鹽細脈充填膠結(jié)，具有斑雜狀特征，這些特征說明了環(huán)狀構(gòu)造北部斷裂性質(zhì)是屬于張性兼扭性的。該地發(fā)育瑪依勒山斷裂呈北東—南西向并且橫貫全區(qū)，該斷裂延伸方向與該地區(qū)的區(qū)域構(gòu)造線及山脈走向一致，并且瑪依勒山南部斷層階地陡立。發(fā)育于志留系和泥盆系內(nèi)褶皺兩翼產(chǎn)狀較陡，多在60°以上，軸線平直，次級褶皺發(fā)育，形態(tài)復(fù)雜，受斷裂破壞強烈常殘缺不全，發(fā)育于海西構(gòu)造層內(nèi)的褶皺較簡單，一般屬短軸褶皺，次級褶皺不發(fā)育。

2 地質(zhì)特征

2.1 地層

工作區(qū)隸屬北疆—興安地層大區(qū)北疆地層區(qū)—北準噶爾地層分區(qū)—瑪依勒山地層小區(qū)，區(qū)內(nèi)主要出露石炭系、二疊系。

2.1.1 石炭紀

填圖區(qū)出露下石炭統(tǒng)希貝庫拉斯組（C1xb），集中分布于工區(qū)南部，面積約為3km2。是一套在淺海—濱海環(huán)境中形成的火山碎屑巖建造。巖性為灰色—淺灰色礫巖、巖屑長石砂巖夾硅質(zhì)粉砂巖和硅質(zhì)泥質(zhì)巖。局部顯出不均勻互層。該組地層主要出露與填圖區(qū)東南角，與其上部的二疊紀哈爾加烏組（P1h）之間為角度不整合接觸。其主要詳細特征如下：

下石炭統(tǒng)希貝庫拉斯組（C1xb）礫巖：灰白色，巖石為粗粒結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造。粒徑2～8mm，磨圓度好，分選中等，發(fā)育粒序?qū)永?。礫石成分復(fù)雜，為厚層狀。

下石炭統(tǒng)希貝庫拉斯組（C1xb）巖屑長石砂巖：巖石為灰色、灰白色、灰綠色，巖石風化表面為灰白色，中細砂狀結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造，發(fā)育水平層理。巖層單層厚度1～2m，分選性中等，磨圓為次圓狀—次棱角狀，砂粒主要成分為長石（40%～50%）、巖屑（30%～40%）和泥質(zhì)成分（約10%～20%）?；|(zhì)為泥質(zhì)膠結(jié)。

2.1.2 二疊紀

填圖區(qū)出露二疊紀地層為P1h哈爾加烏組：集中分布于工區(qū)中部，少量分布于中西部和北部，面積約為4km2。巖性為一套灰綠色、灰紫色、灰褐色、灰黑色安山巖和極少量灰綠色安山玢巖，分布在工作區(qū)中部和中西部，北部分布少量，不整合與石炭紀希貝庫拉斯組（C1xb）之上。

安山巖：分布于工區(qū)中部，面積約為4km2，顏色為灰綠色、灰紫色、灰褐色、灰黑色安山結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，杏仁體呈定向—半定向，形態(tài)為水滴狀，弧形，顯示拉伸特征，杏仁體中充填高嶺土等粘土礦物，局部可見黃鐵礦化。同巖體界線接觸明顯。

2.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖大面積出露，主要分布于工區(qū)的北部，巖性主要為PξηοQ淺肉紅色石英二長閃長巖，Pξ γaQ肉紅中細粒鉀長花崗斑巖。細粒鉀長花崗斑巖多呈團塊狀，脈狀侵入于石英二長閃長巖中，前者時代明顯晚于后者。巖性分述如下：

淺肉紅色中粗粒石英二長閃長巖：出露面積近5km2，面積工區(qū)最大。風化面為灰白色，新鮮面為淺肉紅色，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要成分為：斜長石總量（30%～40%），鉀長石（20%～30%），粒徑3～8mm，晶形完好，常見斜長石聚片雙晶，鉀長石卡氏雙晶。石英（10%～20%），他形粒狀，粒徑1～3mm，暗色礦物（20%～30%）主要為黑云母、金云母，少量角閃石，云母片徑1～3mm。巖石節(jié)理發(fā)育，硅化明顯，局部沿裂隙發(fā)生鉀長石化，偶見團塊狀深灰色基性包體。與地層界線接觸明顯。

肉紅色中細粒鉀長花崗斑巖：主要分布于工區(qū)的東北部，出露面積約1.4km2，呈巖滴、巖株、巖墻形式侵入于石英二長閃長巖中。肉紅色，中細粒結(jié)構(gòu)，偶見斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物主要成分為：鉀長石（50%～70%），粒徑0.5～3mm，偶見鉀長石卡氏雙晶。石英（20%～35%），他形粒狀，粒徑1～2mm，暗色礦物（5%～15%），主要為黑云母，片徑1～2mm。巖石節(jié)理發(fā)育，硅化程度高，致密堅硬，抗風化能力強。與地層界線接觸明顯。

2.3 脈巖

該區(qū)出露較多巖脈，主要為肉紅色中細粒鉀長花崗巖脈，閃長巖脈。分述如下：

肉紅色中細粒鉀長花崗巖脈：出露面積約0.14km2，巖脈走向主要為北東向，北西向，少量近南北向，寬度10～50m不等，呈肉紅色，細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石節(jié)理發(fā)育，硅化程度高，致密堅硬，抗風化能力強。與地層界線接觸明顯。

閃長巖脈：出露面積約0.03km2，巖脈走向為北東向，多平行肉紅色中細粒鉀長花崗巖脈存在。脈寬5～15m不等。巖石新鮮面為青灰色、灰綠色，細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

2.4 構(gòu)造

該地區(qū)斷裂發(fā)育，地形切割較大，大的斷裂主要可以分北西向、近南北向和北東向構(gòu)造。次級小斷裂更是發(fā)育廣泛，斷裂為后期鉀長花崗巖脈的侵入提供了便利通道。生長斷層以及褶皺—斷裂帶的綜合構(gòu)造控制對礦床的區(qū)域和成礦流體的運移、沉積和礦床賦存都具有重要的意義[4]。針對不同斷裂性質(zhì)可以分別總結(jié)如下：

（1）北西向斷裂。該組斷裂發(fā)育規(guī)模不大、數(shù)量最多，主要分布于工區(qū)南部。產(chǎn)狀陡立，斷層面平直，擦痕發(fā)育。巖石破碎，局部片理化。該組斷裂發(fā)育多種蝕變，典型的蝕變有硅化、褐鐵礦化、綠簾石化和碳酸鹽化。

（2）近南北向斷裂。該組斷裂主要分布于工區(qū)西部及西南角，該組斷裂規(guī)模不大，數(shù)量中等，寬10～50m，斷裂附近發(fā)育大量硅化、褐鐵礦化，少量碳酸鹽化。

（3）北東向斷裂。該組斷裂分布在工作區(qū)東南部，僅為一條大斷裂，規(guī)模最大，地形表現(xiàn)為溝谷，寬10～20m不等，中途被后期北西向大斷裂錯斷，兩側(cè)圍巖切割較深，發(fā)育硅化和網(wǎng)脈狀碳酸鹽化。該斷裂帶屬于張性斷裂。

2.5 礦化蝕變

本填圖區(qū)域內(nèi)熱液蝕變活動較強，可見硅化、角巖化、鉀長石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等。主要蝕變類型特征分述如下：

硅化：為本區(qū)發(fā)育最普遍發(fā)育的一種蝕變，在安山巖中最為發(fā)育。安山巖中硅化主要表現(xiàn)為網(wǎng)脈狀硅化，巖石表面可見網(wǎng)格狀差異風化。局部多見石英細脈穿插與安山巖中。安山巖中由于硅化而堅硬，新鮮面為微晶—隱晶質(zhì)。

角巖化：主要發(fā)育在中粗粒石英二長閃長巖與安山巖接觸帶附近，角巖化主要表現(xiàn)為輕微的熱液蝕變而使安山巖發(fā)生弱的硅化、碳酸鹽化和褐鐵礦化等多種蝕變。角巖化強度在安山巖中隨著距離中粗粒石英二長閃長巖的距離的增加而減弱。

鉀長石化：主要發(fā)育在本填圖區(qū)西北部中粗粒石英二長閃長巖，部分區(qū)域沿裂隙可見鉀化沿裂隙向兩側(cè)逐漸減弱。鉀化主要表現(xiàn)為沿裂隙兩側(cè)鉀長石含量增加，黑云母礦物顆粒變大，石英顆粒變小。鉀化附近伴隨較弱的云英巖化。

綜合以上各種蝕變特征，其中巖體與安山巖接觸帶附近的角巖化、褐鐵礦化和黃鐵礦化為與成礦有利的蝕變。在鉀長花崗巖及花崗巖脈與安山巖的接觸帶附近，熱液蝕變最為發(fā)育，可見含量較多的黃鐵礦化，因此，在該地區(qū)斷裂蝕變部位以及接觸帶附近的蝕變帶應(yīng)作為多金屬礦找礦的重點區(qū)域。

3 成礦條件分析

該區(qū)位于新疆北部興安地層大區(qū)，準格爾北部分區(qū)、瑪依勒山地層小區(qū)的晚古生代復(fù)合溝弧帶中，在古生代整個造山過程都有發(fā)育，受構(gòu)造活動和火山活動影響強烈，2006年新疆地調(diào)院開展了包括調(diào)查區(qū)在內(nèi)的阿爾泰地區(qū)找礦靶區(qū)研究，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)成礦特征，將調(diào)查區(qū)劃為瑪依勒山金銅找礦遠景區(qū)。2008年至今的工作中，擬工作區(qū)也均劃分為金銅找礦遠景區(qū)。大型金、銅礦具有“集中成礦、分片富集”的時空分布特點[5]。巖體的微量元素分布模式則表現(xiàn)為阿舍勒礦床的多數(shù)微量元素均發(fā)生了明顯的聚集、喬夏哈拉的元素富集卻相對較簡單,反映了這種產(chǎn)于海相火山巖中的銅、金伴生型礦床的成礦所造成的元素富集可以是十分復(fù)雜、也可以是較簡單的[6]。通過對調(diào)查區(qū)礦產(chǎn)分布規(guī)律、控礦因素及地球化學(xué)異常特征的分析，測區(qū)具有以下主要成礦特點。

3.1 與泥盆系火山巖有關(guān)的火山巖型金礦

該地中部中泥盆統(tǒng)火山巖中存在As、Sb、Bi等與金有關(guān)的化探元素異常，本區(qū)分布有HS4等以As、Sb為主要元素的化探綜合異常和Au的低值富集區(qū)，中部庫魯木迪組海相火山巖中分布有金元素異常，所以該區(qū)具有形成火山熱液型和火山巖型金礦的地質(zhì)、地球化學(xué)條件。

3.2 與泥盆紀、石炭紀中酸性淺成侵入體和二疊紀火山巖有關(guān)的斑巖型銅礦

該地中部中泥盆統(tǒng)巴爾魯克組、中部中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組中火山巖及火山碎屑巖為Cu元素的高背景區(qū)，且分布有Cu、Au等化探單元素異常，產(chǎn)于其中的克孜勒巴斯陶銅礦點中有Cu元素異常較大，在西側(cè)鄰區(qū)近年開展的找礦工作中在該套地層中新發(fā)現(xiàn)了石屋斑巖型銅礦，本區(qū)為其東延部位，其成礦地質(zhì)特征及化探異常特征與其具有一定的相似性，因此本區(qū)的該套地層具有一定的形成斑巖型銅礦的條件。

根據(jù)區(qū)域研究成果，調(diào)查區(qū)位于濱巴爾喀什湖斑巖銅礦成礦帶的東延部分，該帶向西沿出即為巴卡納斯—托克勞石炭—二疊紀火山盆地（陸內(nèi)裂谷），該帶是世界上重要的斑巖銅鉬礦成礦帶，該帶內(nèi)分布有阿克斗卡等大型、超大型斑巖銅礦。該帶內(nèi)地層以石炭—二疊紀雙峰式火山巖為特點，多為玄武巖—流紋巖，也有安山巖—流紋巖建造。該帶內(nèi)晚古生代晚期巖漿活動強烈，以花崗閃長巖—斜長花崗巖、花崗閃長巖—花崗巖等為主。該帶成礦作用與火山機構(gòu)、次火山巖體有密切關(guān)系。礦床多賦存于火山口環(huán)狀的邊部。

成礦背景對比同位于巴卡納斯—托克勞石炭—二疊紀火山盆地（陸內(nèi)裂谷）斑巖銅礦帶上。均存在北東、北西向斷裂和斷塊差異升降運動的特點，斑巖銅礦中脈體受斷裂或裂隙控制明顯[7],該地層或附近有二疊紀中酸性小侵入體分布，圍繞巖體有硅化、綠泥石化、孔雀石化、褐鐵礦化等蝕變。因此認為調(diào)查區(qū)具有形成斑巖型銅礦的前景。

3.3 與二疊紀中酸性侵入體接觸帶有關(guān)的侵入體內(nèi)外接觸帶型金礦等礦產(chǎn)

中酸性侵入體內(nèi)外接觸帶型金礦，產(chǎn)于深大斷裂旁側(cè)的中酸性侵入巖體外接觸帶，金礦化帶產(chǎn)于脆-韌性剪切帶或構(gòu)造破碎帶中。在調(diào)查區(qū)東部分布有大量的二疊紀中酸性侵入體，在巖體接觸帶附近，斷裂構(gòu)造發(fā)育，化探異常大多分布于斷裂構(gòu)造附近及斷裂構(gòu)造的交匯部位；這些異常主要由與巖漿熱液有關(guān)礦床的前緣元素組成，元素組合反映熱液礦床成礦特點，異常分布說明與構(gòu)造活動關(guān)系密切，異常具有元素套合較好、強度較大的特點，熱液蝕變交代過程中,金被活化轉(zhuǎn)移,并在有利的部位沉淀而形成金礦床[8]。所以該區(qū)具有形成中酸性侵入體內(nèi)外接觸帶型金礦的有利條件。

3.4 與海相火山巖有關(guān)的海相火山巖型金礦

測區(qū)東部分布下石炭統(tǒng)希貝庫拉斯組和下－上石炭統(tǒng)包古圖組，為一套海相碎屑巖夾少量熔巖和硅質(zhì)巖等，北東向及斷裂發(fā)育，分布HS13、HS15異常。下二疊統(tǒng)哈爾加烏組為一套火山巖建造，分布有HS14與金有關(guān)的綜合異常。從區(qū)域上分析，產(chǎn)于海相火山巖中的金礦，沿斷裂分布，受構(gòu)造控制明顯。具有尋找海相火山熱液型金礦的地質(zhì)、地球化學(xué)條件。和測區(qū)東部鄰區(qū)發(fā)現(xiàn)的齊依求金礦具有相似的地質(zhì)、地球化學(xué)成礦條件，所以具有形成火山巖型金礦的有利條件。

4 討論

由于該區(qū)在泥盆紀、二疊紀底層均有有利于金礦成礦條件的地層出露，并且在后期斷裂蝕變帶中發(fā)育有酸性蝕變帶，所以金礦遠景區(qū)應(yīng)為具有該地層出露且受斷裂控制區(qū)域。該區(qū)中部、西部及其延伸部位的泥盆紀和石炭紀底層具有較高的銅元素背景值，在斷裂以及火山機構(gòu)的共同作用下，在裂隙部位及其延伸部位容易發(fā)生斑巖型銅礦的產(chǎn)出。

5 結(jié)論

（1）該區(qū)主要出露石炭紀的礫巖、巖屑長石砂巖夾硅質(zhì)粉砂巖和硅質(zhì)泥質(zhì)巖；二疊紀的安山巖和極少量安山玢巖；巖漿巖大面積出露，主要為石英二長閃長巖和鉀長花崗斑巖。

（2）3組大斷裂（北西向斷裂、近南北向斷裂、北東向斷裂）及其次級小斷裂的發(fā)育為該區(qū)域成礦提供了重要的控礦條件。

（3）該區(qū)可能發(fā)現(xiàn)火山熱液型和火山巖型金礦及斑巖型銅礦較大，但本區(qū)花崗巖蝕變很少，因此發(fā)現(xiàn)侵入體內(nèi)外接觸帶型金礦的可能性不大。接觸帶附近的蝕變帶為多金屬礦找礦的重點。

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