東天山阿奇山地區(qū)定量成礦預(yù)測(cè)探討

楊屹 田江濤 唐毅

摘? ?要：近年來(lái)通過(guò)中國(guó)地調(diào)局在新疆東天山淺覆蓋區(qū)開(kāi)展1∶5萬(wàn)化探示范項(xiàng)目，圈定了一批具找礦價(jià)值的鉛鋅銀銅為主成礦元素的化探異常，通過(guò)異常查證和礦產(chǎn)評(píng)價(jià)工作，采用化探、物探、探槽工程揭露、鉆探驗(yàn)證等綜合技術(shù)方法，在阿奇山一帶淺覆蓋地區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了一批以鉛鋅銀銅為主的礦產(chǎn)地，發(fā)現(xiàn)了阿奇山火山沉積-疊加熱液交代改造型鉛鋅礦床、屹立火山熱液型富銀鉛礦（黑礦型）、1288高點(diǎn)銅礦點(diǎn)等十余處。通過(guò)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)工作，目前確定阿奇山鉛鋅礦資源量達(dá)大型礦床規(guī)模。屹立富銀鉛礦以其品位高、埋藏淺、開(kāi)采經(jīng)濟(jì)價(jià)值高為特點(diǎn)。阿奇山地區(qū)鉛鋅礦找礦成果揭示了阿奇山一帶淺覆蓋區(qū)有巨大的找礦潛力。

關(guān)鍵詞：東天山淺覆蓋區(qū);阿奇山地區(qū);鉛鋅礦;MRAS系統(tǒng);成礦靶區(qū)預(yù)測(cè)

1? 成礦地質(zhì)背景

1.1? 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)處于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊（Ⅱ）與塔里木板塊（Ⅲ）的結(jié)合部位，主體位于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊（Ⅱ）一側(cè)，覺(jué)羅塔格晚古生代溝弧帶之雅滿蘇島弧，島弧內(nèi)出露下石炭統(tǒng)阿齊山組、雅滿蘇組和上石炭統(tǒng)吐古土布拉克組。依據(jù)構(gòu)造環(huán)境判別，阿奇山組、雅滿蘇組皆為典型島弧火山巖區(qū)。島弧區(qū)阿齊山組、雅滿蘇組以中酸性?shī)A基性火山熔巖和火山碎屑巖為主，夾正常沉積的砂頁(yè)巖和灰?guī)r，突出特點(diǎn)是島弧帶中火山機(jī)構(gòu)較多且保存完整?；鹕綆r為中酸性火山巖為主的島弧火山巖建造，以火山碎屑巖、熔巖類(lèi)及火山碎屑沉積巖類(lèi)為主。宏觀上巖層形態(tài)、產(chǎn)狀特征穩(wěn)定，具海相火山巖-細(xì)碎屑巖組合的層序地質(zhì)特征。阿奇山組、雅滿蘇組、吐古土布拉克組火山巖從巖性組合、沉積環(huán)境、巖石地球化學(xué)等方面的研究，顯示火山巖具同源巖漿演化特征，在時(shí)間上具繼承性火山盆地噴發(fā)特征，在空間分布上則具相伴產(chǎn)出的特點(diǎn)，共同構(gòu)成覺(jué)羅塔格溝弧帶的島弧型火山巖建造。此次在阿奇山組第一巖段輝石安山巖獲鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)351 Ma，地質(zhì)時(shí)代為早石碳世1234。

侵入巖主要發(fā)育在島弧帶上，以華力西中期為主，并出現(xiàn)部分華力西晚期的小巖體。前者為閃長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)花崗巖建造的侵入體，后者主要是鉀長(zhǎng)花崗巖。

阿奇山地區(qū)火山機(jī)構(gòu)形成時(shí)代以早石炭世為主，兼具晚石炭世火山活動(dòng)，三疊紀(jì)巖漿火山活動(dòng)仍有發(fā)現(xiàn)。阿齊山地區(qū)火山巖噴發(fā)為海陸交互相環(huán)境。從礦區(qū)火山機(jī)構(gòu)年齡測(cè)試成果可見(jiàn)，礦區(qū)火山機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，巖石年齡從早石炭世到三疊紀(jì)均有分布，其中花崗斑巖和石英斑巖應(yīng)屬同一期火山機(jī)構(gòu)，而英安巖、英安斑巖屬于中石炭世火山巖，安山玢巖、玄武安山巖和輝長(zhǎng)巖屬于三疊紀(jì)巖石。阿齊山鉛鋅礦南緣沿阿其克庫(kù)魯克斷裂分布的百靈山花崗巖體U-Pb年齡為（329.4±1） Ma，屬于早石炭世，與阿奇山鉛鋅礦區(qū)南側(cè)小東山測(cè)試的花崗斑巖年齡（327.4±2.7 Ma）一致。礦區(qū)南側(cè)小東山火山機(jī)構(gòu)輝長(zhǎng)巖巖體諧和年齡為（237.5±1.9） Ma，屬于三疊紀(jì)（圖1）。

1.2? 阿奇山鉛鋅礦地質(zhì)特征

阿齊山鉛鋅礦礦區(qū)出露地層為下石炭統(tǒng)阿齊山組、雅滿蘇組和上石炭統(tǒng)吐古土布拉克組。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為下石炭統(tǒng)雅滿蘇組第一、二、三巖性段和上石炭統(tǒng)吐古土布拉克組，二者呈不整合接觸。礦體主要賦存于下石炭統(tǒng)雅滿蘇組第二巖性段和第三巖性段中酸性火山巖夾碎屑巖中。凝灰?guī)r、矽卡巖化凝灰?guī)r為礦區(qū)重要的含礦地層。

通過(guò)對(duì)礦區(qū)激電、視電阻率、重力異常呈高極化率、中低電阻率、高密度的物探特征，圈定的激電異常范圍與化探元素異常及地表礦（化）體具很好的一致性。異常與深部隱伏的以高品位硫化物為主的原生黃鐵礦化銅礦體和鉛鋅礦體吻合。在深部找礦取得了較大進(jìn)展。

鉛鋅礦化集中在長(zhǎng)4 200 m，寬300～800 m范圍內(nèi)，地表礦體37個(gè)，深部隱伏礦體8個(gè)，合計(jì)礦體45條。礦體呈層狀、似層狀、脈狀，向NE兩端礦化整體趨于尖滅，礦體厚度、品位變化比較穩(wěn)定。礦體總體傾向150°，傾角32°～45°，與地層基本一致。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變整體較強(qiáng)烈，礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要為石榴子石化、硅化、綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化、硅化、鉀化、方解石化等。其中石榴子石化強(qiáng)烈發(fā)育，規(guī)模最大，是主礦體的分布中心，其與方解石化、鉀化與黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦化密切相關(guān)，為礦區(qū)主要的圍巖蝕變類(lèi)型。

阿奇山鉛鋅礦西側(cè)及北部火山機(jī)構(gòu)均具單體中心式火山噴發(fā)類(lèi)型特征。古火山機(jī)構(gòu)爆發(fā)相、噴發(fā)-沉積相韻律層序特征明顯，具侵出相-爆發(fā)相-噴發(fā)沉積相的韻律組合，屬于層狀火山噴發(fā)類(lèi)型。礦區(qū)硫化物的硫同位素測(cè)試結(jié)果表明，具典型火山熱液硫同位素特征。結(jié)合地質(zhì)特征，硫同位素和流體包裹體證據(jù)，說(shuō)明阿齊山鉛鋅礦為中低溫火山期后熱液型礦床，為火山沉積-火山熱液交代疊加改造型鉛鋅礦床。同時(shí)，在阿奇山鉛鋅礦北部雅滿蘇組火山機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的屹立富銀（金）鉛鋅礦也是一處塊狀硫化物礦。綜合表明阿奇山地區(qū)極有可能是形成火山沉積-熱液改造型鉛鋅礦和火山塊狀硫化物礦VMS的有利地區(qū)123。

1.3? 鉛鋅礦找礦模型建立

以阿齊山鉛鋅礦為典型礦床，通過(guò)對(duì)其成礦地質(zhì)特征、航磁、重力、化探特征總結(jié)，建立調(diào)查區(qū)海相火山巖型鉛鋅礦找礦模型（表1）[1，2]。

2? 成礦靶區(qū)優(yōu)選及預(yù)測(cè)

2.1? 成礦靶區(qū)預(yù)測(cè)方法

此次成礦靶區(qū)預(yù)測(cè)采用中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃室開(kāi)發(fā)的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)MRAS軟件提供的特征分析法進(jìn)行預(yù)測(cè)區(qū)優(yōu)選，是基于以矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為主體的MapGIS平臺(tái)上二次開(kāi)發(fā)的軟件，其處理的主要對(duì)象是點(diǎn)文件、線文件、面文件及其所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，這三類(lèi)文件基本涵蓋了地質(zhì)、礦產(chǎn)、物探、化探、遙感等所要表達(dá)的信息[3，4]。

在MRAS軟件平臺(tái)中，采用人工輸入變化區(qū)間法，通過(guò)地質(zhì)標(biāo)志提供給研究問(wèn)題的信息量大小來(lái)衡量，也就是用信息量法研究變量之間的相互關(guān)系。采用MRAS軟件中提供的平方和法、矢量長(zhǎng)度法進(jìn)行定位預(yù)測(cè)變量權(quán)重計(jì)算。根據(jù)本區(qū)實(shí)際情況，預(yù)測(cè)的地質(zhì)單元采用綜合信息地質(zhì)單元法圈定的預(yù)測(cè)區(qū)，用礦產(chǎn)點(diǎn)位圖層礦床（點(diǎn)）中的規(guī)模字段作為礦化等級(jí)選項(xiàng)，礦化等級(jí)設(shè)置根據(jù)礦床點(diǎn)規(guī)模確定[5]，圈定鉛鋅銅鉬成礦靶區(qū)24個(gè)（圖2）。

2.2? 成礦預(yù)測(cè)區(qū)資源量定量估算

礦床模型綜合地質(zhì)信息預(yù)測(cè)方法體系是全國(guó)重要礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)的核心技術(shù)方法。體積法是基于礦床模型綜合地質(zhì)信息預(yù)測(cè)方法中的定量預(yù)測(cè)方法之一，該方法針對(duì)傳統(tǒng)體積法的計(jì)算精度問(wèn)題、估算對(duì)象問(wèn)題等進(jìn)行了改進(jìn)，使其更適合于中、大比例尺度的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。

2.2.1? 體積法計(jì)算公式及意義

2.2.2? 預(yù)測(cè)區(qū)資源量估算

在阿奇山-康南地區(qū)選了7處A類(lèi)靶區(qū)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)各找礦靶區(qū)相關(guān)計(jì)算參數(shù)，按地質(zhì)體積法計(jì)算公式，估算各找礦靶區(qū)資源量（表2，3）。

3? 找礦遠(yuǎn)景區(qū)結(jié)論

總體上阿奇山一帶金屬礦產(chǎn)主要是鉛鋅礦，并具銅、鉛、銀、鐵、鈦礦化特征，呈NEE走向帶狀展布，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。區(qū)內(nèi)火山沉積-熱液改造型鉛鋅礦受控于阿奇山火山建造（層控）及熱液蝕變作用特征明顯，熱液型富銀鉛金銅多金屬礦點(diǎn)則受控于火山構(gòu)造和后期熱液。

新疆主要造山帶都有拉張階段或匯聚階段海相火山巖發(fā)育，特別是發(fā)育酸性至中性、基性的噴發(fā)-侵入活動(dòng)，具備了形成海相火山巖型礦床的基本地質(zhì)條件。其中一些礦帶具大型-超大型海相火山巖型鉛鋅礦床發(fā)育所需要的成礦物質(zhì)的定位條? ? 件[6]。阿奇山地區(qū)為海陸交互相火山巖建造，侵入巖早石炭世到三疊紀(jì)均有廣泛分布，處于康古爾塔格韌性剪切帶與那拉提-卡瓦布拉克縫合帶之間，成礦地質(zhì)背景有利。本次成礦資源量預(yù)測(cè)顯示：對(duì)康南、屹立、彩云嶺、月牙山、阿奇山、望齊、黑包山等7個(gè)找礦靶區(qū)共估算鉛資源量339×104 t，鋅資源量? ?1 469×104 t。因此，阿奇山一帶找礦靶區(qū)鉛鋅資源量潛力巨大。

通過(guò)上述工作成果的引領(lǐng)，新疆地調(diào)院在礦區(qū)周?chē)中铝⒘藬?shù)個(gè)地質(zhì)項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)了一批銅鎳、金、鉛鋅礦。

致謝：本次論文的編寫(xiě)工作得到了新疆地質(zhì)調(diào)查院王宏君高級(jí)工程師的指導(dǎo)和幫助，在此深表謝意。

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