新疆北準噶爾成礦帶地質(zhì)特征及成礦規(guī)律分析

宋夢瑩 楊在峰

摘 ? 要：新疆北準噶爾成礦帶位于哈薩克斯坦-準噶爾板塊北緣北準噶爾晚古生代溝弧帶，是新疆重要的銅、鎳、鐵、金、鉬等多金屬成礦帶，共劃分出2個Ⅳ級礦帶。通過對該成礦帶地質(zhì)礦產(chǎn)特征的總結(jié)，從礦帶中礦床的時間、空間、礦床類型及規(guī)模的分布規(guī)律入手，分析成礦規(guī)律。成礦帶中礦床主要形成于晚古生代，礦床類型以巖漿作用為主。中下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組，中泥盆統(tǒng)查干山組、巴爾雷克組和下石炭統(tǒng)姜巴斯套組是帶內(nèi)Au，Cu，F(xiàn)e的重要賦礦層位。銅鎳礦與基性-超基性巖體密切相關(guān)，卡拉先格爾斷裂與額爾齊斯斷裂帶交匯處是尋找成型礦床的有利部位。

關(guān)鍵詞：北準噶爾;成礦地質(zhì)特征;礦床類型;成礦規(guī)律

新疆共劃分出24個Ⅲ級成礦（區(qū)）帶，北準噶爾成礦帶屬于新疆北部的準噶爾成礦省，其西起于塔城市，東止于巴里坤縣三塘湖鄉(xiāng)，向西和向東分別延入哈薩克斯坦和蒙古國。成礦帶礦種豐富、成礦類型多樣，是新疆重要的鎳、銅、鉬、金、鐵、膨潤土等礦產(chǎn)的開發(fā)基地。20世紀70年代至21世紀初，前人通過對成礦帶的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及礦產(chǎn)調(diào)查，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了喀拉通克鎳銅鉑族礦床、闊爾真闊臘金礦床、玉勒肯哈臘蘇銅鉬（金）礦床、扎河壩膨潤土、沸石礦床等大中型礦床，尤其是喀拉通克大型鎳銅鉑族礦床，開發(fā)綜合利用居全國前列。前人研究主要針對單個礦床（點），且對礦床的成因劃分較混亂，缺乏系統(tǒng)性研究。本文在前人成礦地質(zhì)背景研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合礦帶中礦床的時間、空間、礦床類型及規(guī)模的分布規(guī)律，采用新觀點、新資料、新方法客觀、全面地對北準噶爾成礦帶成礦規(guī)律進行了研究，為新疆北準噶爾成礦帶以后的地質(zhì)勘查提供可靠依據(jù)。

1 ?成礦地質(zhì)構(gòu)造背景

1.1 ?大地構(gòu)造特征

北準噶爾成礦帶位于哈薩克斯坦-準噶爾板塊北緣，北以額爾齊斯構(gòu)造帶與西伯利亞板塊南緣的阿爾泰弧盆系相鄰，南以洪古勒楞-阿爾曼太蛇綠混雜巖帶與賽米斯臺-三塘湖復(fù)合島弧帶相連[1]。成礦帶大地構(gòu)造位于北準噶爾晚古生代溝弧帶（Ⅰ-3-1），北以查爾斯克-齋桑-額爾齊斯結(jié)合帶為界，南界為薩吾爾山南緣大斷裂-阿爾曼太大斷裂與塔爾巴哈臺-阿爾曼太帶相鄰，進一步劃分為薩吾爾-二臺晚古生代島弧帶（Ⅰ-3-11）和洪古勒楞-阿爾曼太溝弧帶（Ⅰ-3-12）2個Ⅳ級構(gòu)造單元。

薩吾爾-二臺晚古生代島弧帶（Ⅰ-3-11） ?帶內(nèi)泥盆—石炭系下部以島弧型鈣堿性玄武巖-安山巖-流紋巖建造及火山沉積建造為主。中泥盆統(tǒng)薩吾爾山組為安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)角礫熔巖、安山玢巖等不均勻互層夾硅質(zhì)巖及凝灰礫巖透鏡體，與上覆塔爾巴哈臺組碎屑巖、火山碎屑巖及基-酸性火山熔巖整合接觸;杜內(nèi)晚期的黑山頭組下部為正常陸緣碎屑巖，上部為中、酸性、中基性火山巖。維憲期的姜巴斯套組及維憲階中—上部的那林卡拉組陸表海碎屑沉積覆蓋于碰撞前及同碰撞花崗巖之上，稱薩吾爾運動，發(fā)生在泥盆紀晚期至杜內(nèi)早期與維憲期之間，代表齋桑-額爾齊斯洋盆的全面閉合。晚石炭世早期的吉木乃組（羅蘇階-滑石板階）及恰其海組（達拉階）為含安哥拉植物群的海陸交互相沉積及陸相火山巖的含煤巖系，為查爾斯克-齋桑-額爾齊斯洋盆向南俯沖消滅、閉合成為統(tǒng)一大陸的結(jié)果。

洪古勒楞-阿爾曼太溝弧帶（Ⅰ-3-12） ?分布于北準噶爾洋內(nèi)弧南側(cè)，沿阿爾曼太斷裂至洪古勒楞等一帶的古生代復(fù)合島弧帶北側(cè)斷續(xù)分布，為侵位于泥盆紀島弧帶內(nèi)的早古生代蛇綠混雜巖帶，其南、北并無明顯邊界。由早古生代蛇綠混雜巖相的蛇綠巖亞相及洋島海山亞相組成。蛇綠巖之上為晚泥盆世火山-沉積巖系不整合覆蓋[1]，同位素年齡為475～561 Ma[2]，代表了早古生代洋盆消亡后殘留下的碎片，被后期構(gòu)造擠入泥盆紀島弧帶之中。在蛇綠巖組合的堆晶巖中，獲得Sm-Nd同位素年齡為626 Ma[3];在塔城北山發(fā)現(xiàn)了早奧陶世蛇綠混雜巖（478 Ma）[4]，其上為早泥盆世火山角礫巖（392 Ma）不整合覆蓋。洪古勒楞蛇綠混雜巖之上中—上志留統(tǒng)火山復(fù)理石不整合覆蓋，反映早古生代洋盆已經(jīng)封閉。

1.2 ?地層

成礦帶屬北準噶爾地層分區(qū)之福海地層小區(qū)，主要由泥盆系、石炭系和部分奧陶系、志留系、二疊系組成。其中下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組為銅的重要含礦層位;中泥盆統(tǒng)查干山組為鐵的重要賦礦層位;中泥盆統(tǒng)巴爾雷克組和下石炭統(tǒng)姜巴斯套組為金的重要賦礦層位。

1.3 ?巖漿巖

帶內(nèi)侵入巖分為北準噶爾晚古生代構(gòu)造巖漿巖亞帶和西準噶爾古生代構(gòu)造巖漿巖亞帶，其中喀拉通克碰撞后伸展巖漿段中的基性-超基性巖體與銅鎳礦密切相關(guān)?；鹕綆r在早石炭世以前為島弧環(huán)境的安山巖-英安巖-流紋巖等組合，晚石炭世及其后的火山巖為裂谷環(huán)境玄武巖-英安巖-粗面巖-流紋巖等組合，在喀拉通克一帶發(fā)育早、中泥盆世埃達克質(zhì)火山巖、玻鎂安山巖等與俯沖作用相關(guān)的火山巖類型[5-7]，并見有中泥盆世苦橄巖出露[8-10]。

1.4 ?構(gòu)造

帶內(nèi)構(gòu)造以相對較寬緩的褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造為主，主要斷裂構(gòu)造及大型變形構(gòu)造特征有額爾齊斯斷裂、卡拉先格爾斷裂、阿爾曼太斷裂、塔哈巴哈臺逆沖走滑構(gòu)造帶，其中卡拉先格爾斷裂顯示多期活動的特征。斷裂近代活動跡象清晰，是新疆著名的現(xiàn)代活動斷裂帶。

2 ?成礦地質(zhì)特征

2.1 ?礦產(chǎn)資源特征

北準噶爾成礦帶以產(chǎn)銅、鐵、金、銀、鎳、錫、鉬、煤、硫等礦種為主，是準噶爾成礦省內(nèi)重要金屬成礦帶之一，帶內(nèi)共有各類礦產(chǎn)地187處，成型礦床31處。其中大型礦床1處、中型礦床6處、小型礦床24處、礦點157處（圖1）。該成礦帶主體為銅、鎳、鉬、金、鐵礦，次為稀土、鉑族、沸石、膨潤土、煤礦等。

成礦帶內(nèi)大中型礦床主要有：與晚石炭世弛張期鎂鐵-超鎂鐵巖建造有關(guān)的新疆喀拉通克大型銅、鎳、鉑族礦床;與泥盆紀匯聚階段火山-深成巖建造有關(guān)的希勒克特哈臘蘇中型銅鉬礦床，以及索爾庫都克中型銅鉬鐵礦床、玉勒肯哈臘蘇中型銅鉬（金）礦床、和布克賽爾縣闊爾真闊臘中型金礦床、沙爾布拉克中型金礦床;扎河壩膨潤土、沸石礦床（中型）等。該成礦帶的優(yōu)勢礦產(chǎn)已探獲資源儲量為：鐵806×104 t，銅99.76×104 t，鎳25.74×104 t，鉬1.43×104 t，金24.03 t，銀214 t，硫28×104 t。

2.2 ?主要礦床類型

依據(jù)新疆礦產(chǎn)志中對礦床類型劃分的原則1，北準噶爾成礦帶主要礦床類型及其結(jié)構(gòu)主要有2個一級分類、5個二級分類及13個三級類型，以巖漿作用礦床最為重要。另據(jù)礦床類型在成礦帶的重要程度，將帶內(nèi)礦床劃分為3種重要類型（脈狀巖漿熱液型、鎂鐵-超鎂鐵巖型、海相火山氣液型），8種主要類型，6種次要類型（表1）。

3 ?區(qū)域成礦規(guī)律

3.1 ?主要成礦單元

北準噶爾成礦帶北界為額爾齊斯斷裂帶，南界為塔爾巴哈臺南緣大斷裂。該帶主要礦產(chǎn)有銅、鎳、金、鉬、鐵及煤、膨潤土等。在北準噶爾Ⅲ級成礦帶基礎(chǔ)上劃分出2個Ⅳ級礦帶[11]。

3.1.1 ?薩吾爾-二臺（島弧帶）Cu-Ni-Au-Mo-Fe- ? ? ? ?ERR-煤-膨潤土-沸石礦帶（Ⅳ-3-①）

礦帶位于準噶爾北緣，新疆境內(nèi)呈近EW向展布，長約 480 km，寬40～60 km。礦帶的構(gòu)造單元屬于薩吾爾-二臺晚古生代島弧帶Ⅰ-3-11。礦帶西部以島弧型鈣堿性玄武巖-安山巖-流紋巖建造及火山沉積建造為主;礦帶東部為苦橄巖及玻安巖建造，構(gòu)成了獨特的大洋環(huán)境建造組合，屬洋內(nèi)弧相的火山弧亞相。帶內(nèi)成礦作用主要發(fā)生在晚古生代，主要產(chǎn)出與泥盆紀匯聚階段火山-深成巖建造有關(guān)的鐵，銅，鉬，金礦床（索爾庫都克銅鉬鐵礦床、希勒克特哈臘蘇銅鉬礦床、喬夏哈拉鐵多金屬礦床等）、與石炭紀匯聚階段花崗巖建造有關(guān)的金礦床（布爾克斯岱金礦床）、與晚石炭世后碰撞伸展期鎂鐵-超鎂鐵巖建造有關(guān)的銅，鎳礦床（喀拉通克鎳銅鉑族礦床）、與晚石炭世—早二疊世后碰撞階段韌性剪切帶作用有關(guān)的變質(zhì)（動熱）型金礦床（扎河壩金礦床）、與石炭紀固結(jié)期含碳質(zhì)碎屑巖建造及含礦流體作用有關(guān)的金礦床（沙爾布拉克金礦床）以及與二疊紀上疊盆地陸相火山巖建造有關(guān)的金，銅，多金屬、沸石、膨潤土礦床（闊爾真闊臘金礦床、扎河壩膨潤土、沸石礦床）等。礦帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)各類礦產(chǎn)地162處，其中大型礦床1處（富蘊喀拉通克鎳銅鉑族礦床）、中型礦床6處、小型礦床20處，成礦強度為11.25（成型礦床/×104 ?km2）。

3.1.2 ?塔爾巴哈臺-阿爾曼太（溝弧帶）Au-Cu-Fe-膨 ? ? ? ? ? ? 潤土-螢石礦帶（Ⅳ-3-②）

礦帶位于薩吾爾-二臺晚古生代成礦帶與唐巴勒-卡拉麥里成礦帶之間，呈NW向展布，長900 km，寬20～30 km。礦帶的構(gòu)造單元屬洪古勒楞-阿爾曼太溝弧帶Ⅰ-3-12。該帶為成吉斯-塔爾巴哈臺-阿爾曼太早古生代褶皺-推覆帶。帶內(nèi)成礦作用主要發(fā)生在早古生代，晚古生代構(gòu)造-巖漿活動進一步使早期形成的礦床疊加富集。其中早古生代主要以與志留紀匯聚階段海相火山沉積作用、變質(zhì)作用有關(guān)的鐵礦床（沙拉普鐵礦點、沙爾布爾鐵礦點）為主;晚古生代主要產(chǎn)出與泥盆紀匯聚階段變質(zhì)作用有關(guān)的鐵、石墨礦床（達布遜石墨礦床）、與石炭紀匯聚階段花崗巖建造有關(guān)的銅、金多金屬礦床（阿爾木強銅礦床、頓巴斯套金礦床）以及海相火山巖型的高嶺土礦床（達因蘇高嶺土礦床）等。礦帶內(nèi)有各類礦產(chǎn)地25處，其中小型礦床4處，成礦強度為2 （成型礦床/×104 ?km2）。

3.2 ?區(qū)域成礦基本規(guī)律

3.2.1 ?時間分布規(guī)律

由北準噶爾成礦帶成礦時代結(jié)構(gòu)可見（圖2），石炭紀成礦居首，主要礦床有銅鎳礦（富蘊喀拉通克鎳銅鉑族礦床）、金礦（沙爾布拉克金礦床）、銅礦（阿爾木強銅礦床）、高嶺土（達因蘇高嶺土礦床）為主;泥盆紀次之，主要礦床有鐵礦（喬夏哈拉鐵多金屬礦）、銅礦（科克庫都克銅礦床）、銅鉬礦（希勒克特哈臘蘇銅鉬礦床）、石墨（達布遜石墨礦床）;二疊紀第三，主要以金、煤、膨潤土、螢石等礦種為主，其它各地質(zhì)時期所占比例均較低，明顯形成以泥盆紀、石炭紀、二疊紀為獨峰 “偏正態(tài)”的不對稱分布規(guī)律，呈倒“V”式結(jié)構(gòu)特征。

綜上所述，北準噶爾成礦帶成礦時代以晚古生代為主。指示出進一步找礦的時代標(biāo)志和方向。

3.2.2 ?空間分布規(guī)律

北準噶爾成礦帶2個Ⅳ級礦帶中礦產(chǎn)地數(shù)量以薩吾爾-二臺礦帶（Ⅳ-3-①）居多（圖3，表2），其中大中型礦床有7個，以銅、鎳、金礦為主，如富蘊喀拉通克鎳銅鉑族礦床、和布克賽爾縣闊爾真闊臘金礦床、富蘊縣索爾庫都克銅鉬鐵礦床等大中型礦床。塔爾巴哈臺-阿爾曼太礦帶（Ⅳ-3-②）中以銅、金礦點居多;大中型礦床多分布于卡拉先格爾斷裂與額爾齊斯斷裂帶交匯附近。綜合成礦地質(zhì)條件和成礦強度、探獲的資源儲量而論，薩吾爾-二臺礦帶 ? ? （Ⅳ-3-①）為重要的成礦帶，為新疆銅、鎳、金等礦種的主要勘查基地。

3.2.3 ?礦床類型及規(guī)模分布規(guī)律

據(jù)“中國礦產(chǎn)地質(zhì)志”礦床（成因/工業(yè)）類型劃分的方案?，北準噶爾成礦帶礦床成因類型較復(fù)雜，主要有：鎂鐵-超鎂鐵巖型（3處，其中1處大型）、海相火山氣液型（43處）、動力變成（熱液）型（34處）、脈狀巖漿熱液型（32處）、中酸性侵入體內(nèi)外接觸帶型（22處）、斑巖型礦床（11處）、陸相化學(xué)沉積型（11處）、陸相生物化學(xué)沉積型（11處）等（圖4，表3）。其中鎂鐵-超鎂鐵巖型、海相火山氣液型、動力變成（熱液）型、脈狀巖漿熱液型、中酸性侵入體內(nèi)外接觸帶型5種礦床類型的礦產(chǎn)地達132處，占已知礦產(chǎn)地的71.6%，是北準噶爾成礦帶礦化類型的主體，反映礦化類型相對集中的產(chǎn)出規(guī)律，其中大中型礦床均分布于薩吾爾-二臺礦帶中。

4 ?結(jié)論

（1） 北準噶爾成礦帶是新疆主要的成礦帶之一，分布富蘊喀拉通克鎳銅鉑族礦床、和布克賽爾縣闊爾真闊臘金礦床、富蘊縣索爾庫都克銅鉬鐵礦床等大中型礦床，是新疆銅、鎳、金礦的重要產(chǎn)地。

（2） 北準噶爾成礦帶位于查爾斯克-齋桑-額爾齊斯結(jié)合帶以南，薩吾爾山南緣大斷裂-阿爾曼太大斷裂以北，帶內(nèi)構(gòu)造、巖漿活動強烈，為成礦提供了有利空間和成礦流體，在大斷裂附近形成了以銅、鎳、金為主的大中型礦床。

（3） 北準噶爾成礦帶成礦時代主要為石炭紀、泥盆紀，次為二疊紀，與查爾斯克-齋桑-額爾齊斯洋盆向南俯沖消亡、閉合成為統(tǒng)一大陸的時間一致，表明大地構(gòu)造轉(zhuǎn)換時期是大礦形成的有利時期。

（4） 北準噶爾成礦帶晚古生代構(gòu)造旋回所發(fā)育的成礦類型多樣，為成礦高峰期，尤其表現(xiàn)出以巖漿成礦作用為主，變質(zhì)成礦作用和沉積成礦作用為輔的成礦特征。

參考文獻

[1] ? 趙同陽，朱志新，劉閣，等.新疆東準噶爾地區(qū)洋板塊地質(zhì)特征及構(gòu)造演化[J].新疆地質(zhì)，2017，35（4）：380-391.

[2] ? 肖文交.北疆地區(qū)阿爾曼太蛇綠巖鋯石SHRIMP年齡及其大地構(gòu)造意義[J].地質(zhì)學(xué)報，2006，80（1）：32-37.

[3] ? 黃建華，呂喜朝，朱星南，等.北準噶爾洪古勒楞蛇綠巖研究的新進展[J].新疆地質(zhì)，1995，1（13）：20-30.

[4] ? 朱永峰，徐新.新疆塔爾巴哈臺山發(fā)現(xiàn)早奧陶世蛇綠混雜巖[J].巖石學(xué)報，2006，22（12）：2833-2842.

[5] ? 劉德權(quán)，唐延齡，周汝洪.新疆北準噶爾泥盆紀洋內(nèi)弧及博寧巖[J].新疆地質(zhì)，1993，11（1）：1-12.

[6] ? 王玉往，王京彬，龍靈利，等.新疆準噶爾北緣早石炭世金-銅-鉬成礦事件：年代學(xué)證據(jù)[J].巖石學(xué)報，2015，31（5）：1448-1460.

[7] ? 張海祥，牛賀才，Sato H，等.新疆北部晚古生代埃達克巖、富鈮玄武巖組合：古亞洲洋板塊南向俯沖的證據(jù)[J].高校地質(zhì)學(xué)報， 2004，10（1）：106-113.

[8] ? 陳毓川，劉德權(quán)，王登紅，等.新疆北準噶爾苦橄巖的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義[J].地質(zhì)通報，2004， 23（11）：1059-1065.

[9] ? 馮延清，錢壯志，段俊，等.新疆喀拉通克銅鎳礦鎂鐵質(zhì)巖體形成時代、成礦特征與深部找礦前景[J].礦床地質(zhì)，2017，36（6）：1387-1401.

[10] 張作衡，王志良，朱和平，等. 新疆西天山菁布拉克基性雜巖體閃長巖鋯石SHRIMP定年及其地質(zhì)意義[J].礦床地質(zhì)，2007，（4）：353-360.

[11] 董連慧，馮京，劉德權(quán)，等.新疆成礦單元劃分方案研究[J].新疆地質(zhì)，2010，28（1）：1-15.

Geological Characteristics and Metallogenic Rule Analysis of the North Junggar Metallogenic Belt in Xinjiang

Song Mengying，Yang Zaifeng，Gao Peng，Jin Jianbin

（XinJiang Institute of Geology and mineral resources，Urumqi，XinJiang，830000，China）

Abstract：The north of Junggar metallogenic belt is located in the northern Junggar late paleozoic gully arc belt at the northern margin of the Kazakstan-Junggar Plate，it's an important polymetallic metallogenic belt in xinjiang，such as copper，nickel，iron，gold and molybdenum，are divided into two level Ⅳ ore belt.Based on the summarization of the geological and mineral characteristics of the ore-forming belt，the ore-forming rules are analyzed from the distribution rules of the time，space，type and scale of the ore deposits in the ore-forming belt.The ore deposits in the metallogenic belt are mainly formed in late Paleozoic，the type of deposit is mainly magmatism.Middle and Lower Devonian Tuoranggekuduke Formation （D1t），Middle Devonian Chaganshan Formation （D2c），Baerleike Formation （D2b） and Lower Carboniferous Jiangbasitao Formation （C1j） are important ore-bearing strata of Au，Cu and Fe in the belt. Copper-nickel ore is closely related to basic-ultrabasic rock masses. The intersection of Kalaxiange Fault and Erqisi Fault zone is an advantageous place to look for forming deposits.

Key words： North Junggar; Metallogenic characteristics; Deposit type; Mineralization regularity