新疆烏恰縣阿克套砂巖型銅礦的發(fā)現(xiàn)及意義

柳坤峰 馮昌榮

摘 ?要：1∶20萬(wàn)區(qū)域地球化學(xué)研究成果顯示，烏恰前陸盆地新生界具Cu，Pb，Zn，Sr，Ag，Ba的高背景和局部富集特征，是形成層控砂礫巖型銅鉛鋅礦的有利成礦部位。本次工作在1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量的基礎(chǔ)上，對(duì)新疆烏恰縣阿克套一帶成礦元素分布進(jìn)行研究，通過異常查證在研究區(qū)首次發(fā)現(xiàn)阿克套砂巖型銅礦。通過調(diào)查評(píng)價(jià)、預(yù)查兩個(gè)階段的工作，系統(tǒng)研究了該礦床地質(zhì)特征，總結(jié)控礦因素并確定找礦標(biāo)志。初步分析了礦床成因，認(rèn)為阿克套銅礦為受氧化還原障控制的砂巖型銅礦，后期受到輕微改造。該礦床的發(fā)現(xiàn)對(duì)總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律，指導(dǎo)區(qū)域找礦和成礦預(yù)測(cè)均具一定指示意義。

關(guān)鍵詞：新疆;阿克套;砂巖型銅礦;新近系

砂巖型銅礦是僅次于斑巖型銅礦的重要銅礦類型，占全球銅儲(chǔ)量約1/3[1]。區(qū)域上發(fā)育重要的砂礫巖型銅鉛鋅-天青石-鈾-煤成礦系統(tǒng)[2]，已分布有烏拉根超大型砂礫巖型鉛鋅礦床[3-7]、薩熱克大型砂礫巖型銅礦床和鈾礦床[8-15]，構(gòu)成砂礫巖型銅-鉛鋅-鈾區(qū)域成礦帶，具十分獨(dú)特的砂礫巖型銅鉛鋅礦床區(qū)域成礦背景，該類型銅鉛鋅礦床具巨大找礦潛力，該區(qū)域成為陸內(nèi)盆地金屬成礦研究前沿之一[12]。

1∶20萬(wàn)區(qū)域地球化學(xué)研究成果顯示，烏恰前陸盆地新生界具Cu，Pb，Zn，Sr，Ag，Ba的高背景和局部富集特征，是形成層控砂（礫）巖型鉛鋅礦的有利成礦部位。鄰區(qū)前人已發(fā)現(xiàn)薩哈爾、花園、楊葉、楊樹溝、吾東、伊日庫(kù)勒等多個(gè)銅礦床（點(diǎn)）[16-21]，礦床規(guī)模均為小型，在該區(qū)尋找大、中型規(guī)模銅礦仍有待突破。通過此次1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，在研究區(qū)新發(fā)現(xiàn)吾合沙魯中型銅礦床和阿克套小型銅礦床[22]，分別位于吾合沙魯復(fù)向斜的南翼和北翼，使該區(qū)在新近系找礦有了較大突破（圖1）。通過對(duì)阿克套銅礦進(jìn)行調(diào)查評(píng)價(jià)、預(yù)查兩個(gè)階段的系統(tǒng)工作，結(jié)合吾合沙魯銅礦礦床特征，并與區(qū)域典型銅礦床進(jìn)行對(duì)比，對(duì)總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律，指導(dǎo)區(qū)域找礦和成礦預(yù)測(cè)均具一定指示意義。

1 ?區(qū)域成礦地質(zhì)背景

阿克套銅礦床位于烏恰縣正西約32 km處，西距喀什約200 km。大地構(gòu)造位置處于塔里木盆地西緣，北連西南天山，南鄰西昆侖山，位于南天山造山帶、西昆侖造山帶與塔里木地塊3大構(gòu)造單元交匯處的烏恰中新生代前陸盆地（圖1）1。具較好成礦地質(zhì)條件，是西南天山式砂巖型銅礦有利成礦帶。

1.1 ?區(qū)域地質(zhì)特征

1.1.1 ?區(qū)域地層

區(qū)域主要出露元古—新生界，長(zhǎng)城系為區(qū)域結(jié)晶基底，主要為一套低-中級(jí)淺變質(zhì)的細(xì)碎屑巖系，巖性以灰黑色二云石英片巖為主，夾鈣質(zhì)石英粒巖。泥盆系為一套低級(jí)淺變質(zhì)的細(xì)碎屑巖系，巖性主要為灰色變粉砂質(zhì)細(xì)粒石英砂巖、淺灰色絹云母千枚巖。侏羅系為區(qū)域含煤碎屑巖系，巖性主要為復(fù)成分礫巖、含礫砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖及碳質(zhì)頁(yè)巖等。白堊—古近系為淺海相紅色碎屑巖夾碳酸鹽巖。新近系為陸相辮狀河三角洲-湖泊細(xì)碎屑巖沉積，產(chǎn)出大量沉積型礦床。其中含礦地層安居安組為一套半干旱氣候、氧化環(huán)境下的暖色系紅層碎屑巖沉積，巖性主要有細(xì)礫巖、含礫砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖等，夾灰色、淺灰綠色砂巖、含礫砂巖等代表還原環(huán)境的冷色系含礦巖石。含礦砂巖在地表呈透鏡狀，垂向上通?？梢娫S多砂巖透鏡體相互疊置成厚度巨大的砂體。

區(qū)域內(nèi)未見巖漿巖。

1.1.2 ?區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域上發(fā)育大量褶皺和斷裂構(gòu)造。褶皺規(guī)模較大，橫跨多套地層，背斜、向斜連續(xù)發(fā)育組成復(fù)式褶皺。發(fā)育褶皺構(gòu)造主要有吾合沙魯復(fù)向斜（X3），復(fù)向斜內(nèi)包含次一級(jí)褶皺硝爾布拉克向斜（X7）和喀其別克套背斜（B5）（圖2）。斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要有吾合沙魯斷裂（F8）、瓊卓勒-哲蘭都托斷裂（F6）、阿爾恰爾恰斷裂（F3）和烏魯克恰提-塔孜多維斷裂（F2）。

1.1.3 ?區(qū)域礦產(chǎn)

研究區(qū)位于塔里木盆地西緣砂礫巖型銅-鉛鋅-鈾-煤區(qū)域成礦帶，金屬礦以銅、鉛、鋅、金為主，非金屬礦產(chǎn)主要為石膏等，能源礦產(chǎn)有煤、油頁(yè)巖等2。砂巖型銅礦床是研究區(qū)及鄰區(qū)最具規(guī)模的礦種及礦床類型，賦礦巖層包括白堊系克孜勒蘇群砂巖、砂礫巖及新近系克孜洛依組、安居安組的砂巖、含礫砂巖等。研究區(qū)及周邊發(fā)育眾多銅礦床（點(diǎn)），目前已發(fā)現(xiàn)的銅礦床有薩哈爾銅礦、花園銅礦、楊葉銅礦、楊樹溝銅礦、吾東銅礦、伊日庫(kù)勒銅礦、吾合沙魯銅礦及阿克套銅礦等，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。

1.2 ?區(qū)域地球化學(xué)特征

通過1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量工作，在礦區(qū)內(nèi)圈定Cu類甲級(jí)綜合異常1個(gè)，編號(hào)Hs-28，乙級(jí)綜合異常1個(gè)，編號(hào)Hs-29（圖1）3。甲級(jí)異常面積2.37 km2，總規(guī)模為61.65，呈不規(guī)則面狀分布，長(zhǎng)軸方向NE向。異常區(qū)出露地層主要為新近系克孜洛依組、安居安組及第四系西域組（圖3）。

異常以Cu為主，伴生元素較少，有Sr，Ag，As，Au。 其中，Cu元素異常強(qiáng)度較高，具三級(jí)濃度分帶及明顯的濃集中心，峰值為227×10-6，呈NEE向展布，大致與地質(zhì)界線垂直。通過對(duì)比區(qū)內(nèi)典型礦床發(fā)現(xiàn)，異常所處地段與楊葉、楊樹溝等砂巖型銅礦具相近的地質(zhì)特征。通過后期1∶1萬(wàn)巖石地化剖面103-103進(jìn)行異常查證，剖面中Cu高值點(diǎn)對(duì)應(yīng)巖性為細(xì)粒砂巖，并在細(xì)粒砂巖中發(fā)現(xiàn)銅礦層，找礦效果明顯。

2 ?礦床地質(zhì)特征

2.1 ?地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要為中生界和新生界，少量第四系出露。出露地層由老到新依次為白堊系、古近系、新近系及第四系。其中新近系為礦區(qū)含礦地層，呈NW向帶狀展布于礦區(qū)西南部，出露地層為中新統(tǒng)克孜洛依組、安居安組和帕卡布拉克組，下面重點(diǎn)介紹阿克套銅礦賦存層位安居安組1。

安居安組分上下兩段，總厚度大于730.40 m。下段以灰綠色細(xì)粒厚-巨厚層巖屑砂巖為主，與淺灰紅色泥巖，泥質(zhì)粉砂巖交互出現(xiàn)為特征，上段以三色泥巖出現(xiàn)為界，以淺灰紅色，淺灰綠色，灰黃色薄層泥巖，泥質(zhì)粉砂巖為主，呈紅綠灰條帶相間的特征，夾少量巖屑砂巖、粉砂巖薄層。本組砂巖中沉積構(gòu)造發(fā)育，見沖刷-充填構(gòu)造、平行層理、楔狀交錯(cuò)層理、包卷層理，砂巖層底面見槽模構(gòu)造，表面見波痕，淺灰紅色薄層泥質(zhì)粉砂巖中見生物遺跡構(gòu)造和生物擾動(dòng)構(gòu)造等，整體為一套辮狀河三角洲-湖泊沉積環(huán)境。

阿克套銅礦賦存于安居安組下段，礦體（礦化層）巖性為淺灰色、灰綠色砂巖，頂?shù)装鍘r性為灰紅色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，未見圍巖蝕變。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造不甚發(fā)育，礦體產(chǎn)于吾合沙魯復(fù)向斜北翼（圖2），地層整體向南陡傾，呈單斜，礦區(qū)未見斷裂構(gòu)造，未見巖漿巖發(fā)育。

2.2 ?礦體特征

礦體賦存于新近系安居安組下段淺灰色、灰綠色厚-巨厚層狀細(xì)粒巖屑砂巖之中，主要含礦層有2條，編號(hào)A-Cu4、A-Cu5（圖4）2。

A-Cu4號(hào)銅礦體在阿克套銅礦區(qū)內(nèi)被第四系覆蓋分為東西兩條，礦體出露巖性為淺灰綠色厚層狀巖屑砂巖，由西向東砂體出現(xiàn)分枝，礦化體逐漸變窄尖滅，產(chǎn)狀均在210°～230°∠78°～85°。西側(cè)A-Cu4-1地表礦體長(zhǎng)約240 m，真厚度0.58～0.79 m。深部由鉆孔A-ZK2302控制，礦體真厚度0.58 m。東側(cè)A-Cu4-2地表礦體長(zhǎng)約120 m，真厚度0.75 m。據(jù)地表槽探工程及深部鉆探工程施工，礦體深部向西呈厚度逐漸增加、品位逐漸升高趨勢(shì)，向東砂體變薄，礦體尖滅。

A-Cu5號(hào)銅礦體在阿克套銅礦區(qū)內(nèi)被第四系覆蓋，分為東西兩條，礦體主要分布于安居安組下段砂巖底部，礦體產(chǎn)狀為210°～230°∠78°～85°之間，含礦巖性為淺灰色厚-巨厚層狀孔雀石化細(xì)砂巖。西側(cè)A-Cu5-1地表礦化延續(xù)長(zhǎng)約530 m，真厚度0.56～3.14 m。東側(cè)A-Cu5-2地表礦化延續(xù)長(zhǎng)約210 m，真厚度1.00～2.01 m。深部由鉆孔A-ZK0002控制，控制斜深約400 m，真厚度0.91 m，呈層狀，平均品位約1.91%。據(jù)地表槽探工程及深部鉆探工程施工，礦體深部向東呈厚度逐漸增加、品位逐漸降低趨勢(shì)，向西變薄尖滅。

2.3 ?礦石質(zhì)量

2.3.1 ?礦石的物質(zhì)成分

阿克套銅礦礦石類型以氧化礦為主，少量硫化礦（圖5）。主要礦石礦物為孔雀石（圖5-a），次為斑銅礦（圖5-b），少量黝銅礦（圖5-c）、磁鐵礦及褐鐵礦，另在裂隙中充填有白色顆粒狀可溶鹽類;脈石礦物主要有石英、方解石，含少量石墨、絹云母、長(zhǎng)石、燧石及定向之黑云母和石膏等。

2.3.2 ?礦石組構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形晶結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)。

半自形晶結(jié)構(gòu) ?孔雀石、赤銅礦呈半自形細(xì)粒狀充填于石英、斜長(zhǎng)石顆粒間。各礦體均以此結(jié)構(gòu)為主。

交代結(jié)構(gòu) ?主要為孔雀石交代輝銅礦。

礦石構(gòu)造 ?礦石中最常見的構(gòu)造是層狀、條帶狀、浸染狀、團(tuán)塊狀，見少量薄膜狀、柱狀、星點(diǎn)狀構(gòu)造、結(jié)核狀構(gòu)造和細(xì)脈狀構(gòu)造等（圖5-d，i）。

2.4 ?控礦因素

2.4.1 ?大地構(gòu)造與成礦

阿克然隆起位于礦區(qū)以北，該構(gòu)造單元內(nèi)廣泛出露基底地層長(zhǎng)城系阿克蘇巖群，該巖群具較高的銅、金等元素背景值，揀塊樣分析結(jié)果顯示Cu品位最高達(dá)5.12%，伴生Au最高為1.04×10-6，具較好的找礦前景。同時(shí)作為烏恰盆地北緣重要的銅礦源層，為盆地內(nèi)砂巖型銅礦提供了大量礦源物質(zhì)。受成礦物質(zhì)來源影響，區(qū)域上砂巖型銅礦床均集中分布于烏恰盆地北緣。

2.4.2 ?沉積環(huán)境與成礦

巖相對(duì)于礦床形成和產(chǎn)出具重要控制作用，尤其是對(duì)于本區(qū)同生沉積銅礦床的控制作用尤為突出。新近系安居安組為一套陸相辮狀河三角洲-湖泊相沉積環(huán)境，含銅砂巖主要形成于三角洲前緣水下分流河道微相環(huán)境。

2.4.3 ?地層氧化還原障控礦

阿克套銅礦賦存于安居安組砂巖之中，并受巖性控制。礦體主要賦存于該組下段淺灰色、灰綠色巨厚層-塊狀細(xì)粒巖屑砂巖之中。礦體均分布在氧化還原過渡帶，淺灰色、淺灰綠色砂巖為銅礦的成礦地球化學(xué)障，控制了砂巖型銅礦體的發(fā)育。

2.4.4 ?礦體構(gòu)造改造

褶皺構(gòu)造對(duì)本區(qū)銅礦具明顯的控制作用。礦區(qū)褶皺多形成于早更新世末的喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)，時(shí)代明顯晚于礦床形成時(shí)間。礦區(qū)內(nèi)吾合沙魯向斜使原本近水平的含礦層彎曲變形，南翼吾合沙魯銅礦區(qū)礦體向北緩傾，北翼阿克套銅礦區(qū)礦體向南陡傾。對(duì)礦區(qū)褶皺的研究對(duì)于分析礦體的空間展布及尋找隱伏礦體具重要意義。

2.5 ?找礦標(biāo)志

①地表出露的銅礦氧化露頭，常見孔雀石、銅藍(lán)及赤銅礦等礦物，是找礦的直接標(biāo)志;②新近系安居安組淺灰色-淺灰綠色厚層-巨厚層巖屑砂巖為找礦的最有利層位;③化探異常及地球化學(xué)剖面測(cè)量高含量點(diǎn)是找礦的直接標(biāo)志;④地表明顯的古采洞、采坑是找礦的人工標(biāo)志。

3 ?礦床成因

區(qū)域上砂巖型銅礦床（點(diǎn)）眾多，以庫(kù)車盆地滴水銅礦、柯坪盆地伽師銅礦、喀什盆地薩熱克銅礦最為典型，前人對(duì)區(qū)域砂巖型銅礦從不同學(xué)科角度對(duì)礦床成因的認(rèn)識(shí)各不相同。對(duì)于滴水銅礦的成因，前人提出不同觀點(diǎn)，如同生沉積成因觀點(diǎn)[23-24];改造成因觀點(diǎn)[25];后生改造成因觀點(diǎn)及沉積-改造型成因觀點(diǎn)等[26-27]。對(duì)伽師銅礦成因提出沉積-改造型、沉積層控型等觀點(diǎn)[28-30]。對(duì)薩熱克銅礦成因提出沉積-改造型銅礦[31];與盆地鹵水活動(dòng)有關(guān)的銅礦床[32];礦床南礦帶為沉積-熱液疊加改造型銅礦，北礦帶為沉積-改造型銅礦[33]。

將阿克套銅礦與區(qū)域典型礦床對(duì)比發(fā)現(xiàn)（表1），阿克套銅礦床與楊葉銅礦、吾合沙魯銅礦在區(qū)域構(gòu)造位置、賦礦地層及巖性、礦石類型及特征等方面較為一致，顯示其具相同的成礦特點(diǎn)。相比之下，阿克套銅礦雖在地理位置上與薩熱克銅礦床鄰近，但其成礦地質(zhì)條件與礦床特征等均有差異。阿克套銅礦與吾合沙魯銅礦分別位于吾合沙魯復(fù)向斜北、南兩翼，可比性較強(qiáng)，含礦地層為同一層位安居安組，擴(kuò)大了本區(qū)找礦范圍，對(duì)下一步區(qū)域找礦具指導(dǎo)意義。

阿克套銅礦區(qū)內(nèi)礦石原生礦物主要為輝銅礦，氧化礦物包括孔雀石及少量赤銅礦。礦體中部分輝銅礦呈粒狀分布于砂巖碎屑顆粒之間，少量呈膠狀結(jié)構(gòu)與鈣質(zhì)礦物一起構(gòu)成砂巖中碎屑礦物的膠結(jié)物，局部礦化不均勻富集成薄層狀，礦石多受砂巖沉積層理控制，局部發(fā)育輝銅礦礦物結(jié)核，顯示礦床與地層同沉積成因的特點(diǎn)。但在部分礦體中，可見輝銅礦沿植物根莖呈不規(guī)則團(tuán)塊狀富集，部分輝銅礦細(xì)脈斜穿層理，且在砂巖底部礦石富集部位多伴有明顯的褪色蝕變現(xiàn)象，表明礦體經(jīng)過明顯的熱液改造。因此，阿克套銅礦為受氧化還原障控制的砂巖型銅礦，后期受到輕微改造。

4 ?結(jié)語(yǔ)

（1） 通過1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查，在烏恰中新生代前陸盆地中發(fā)現(xiàn)阿克套砂巖型銅礦，礦體賦存于新近系安居安組下段淺灰色、淺灰綠色厚-巨厚層狀細(xì)粒巖屑砂巖之中，地層控礦作用明顯。

（2） 初步圈定含礦層2條，銅礦（化）體4條，礦床規(guī)模小型。含礦層近NW向帶狀展布，長(zhǎng)約2 km，真厚度0.56～3.14 m，產(chǎn)狀與礦區(qū)地層基本一致，傾向210°～230°，傾角75°～86°。

（3） 地表出露的銅礦氧化露頭是找礦的直接標(biāo)志;新近系安居安組灰色-淺灰綠色厚層-巨厚層巖屑砂巖為找礦的最有利層位;化探異常及地球化學(xué)剖面測(cè)量高含量點(diǎn)是找礦的直接標(biāo)志;地表明顯的古采洞、采坑是找礦的人工標(biāo)志。

（4） 通過礦區(qū)內(nèi)礦體特征、巖石組合、氧化還原障與礦體賦存關(guān)系、沉積環(huán)境等調(diào)查，結(jié)合區(qū)域典型礦床對(duì)比研究，認(rèn)為阿克套銅礦為受氧化還原障控制的砂巖型銅礦，后期受到輕微改造。

（5） 阿克套銅礦與吾合沙魯銅礦分別位于吾合沙魯復(fù)向斜北、南兩翼，均賦存于新近系安居安組之中，對(duì)比區(qū)域典型銅礦床及鄰區(qū)銅礦床（點(diǎn)），認(rèn)為該區(qū)找礦重點(diǎn)應(yīng)該放在有安居安組發(fā)育的褶皺部位。阿克套銅礦的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)大了本區(qū)找礦范圍，對(duì)總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律，指導(dǎo)區(qū)域找礦和成礦預(yù)測(cè)均具指示意義。

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Discovery and Significance of Aketao Sandstone Copper Deposit in Wuqia County，Xinjiang

Liu Kunfeng1，F(xiàn)eng Changrong2， Qu Xiaoxiang3， Xie Jin1，Zhai Liming1，Lei Hao1，Cai Zhenfeng1

（1.Sino Shanxi Nuclear Industry Group Geological Survey Co，Ltd，Xi'an，Shaanxi，710100，China;2.No.2 Geological Team，Bureau of Geology and Mineral Resources of Xinjiang，Kashkar，Xinjiang，844002，China;

3.Sino Shaanxi Nuclear Industry Group，Xian，Shaanxi，710100，China）

Abstract：The results of 1：200 000 regional geochemical studies show that the high-environment and local enrichment characteristics of Cu，Pb，Zn，Sr，Ag and Ba in the Cenozoic basin of the Wuqia foreland basin are the formation of gluten-type copper-lead-zinc ore. Favorable mineralization site. Based on the measurement of 1：50 000 stream system sediments，this study studied the ore-forming elements distribution in the Aketao area of Wuqia County， Xinjiang， and discovered the Aketao sandstone-type copper deposit for the first time in the study area through anomaly verification. Through investigation and evaluation，pre-examination of the two stages of work，systematically studied the geological characteristics of the deposit， summarized the ore-controlling factors and identified the prospecting indicators， analyzed the genesis of the deposit， and considered that the Aketao copper deposit is a sandstone type controlled by redox barriers.The copper mine was slightly modified in the later period.The discovery of this deposit has certain guiding significance for summarizing the regional metallogenic regularity and guiding the regional prospecting and metallogenic prediction.

Keywords：Xinjiang;Aketao;Sandstone copper deposit;Neogene