新疆烏拉根超大型鉛鋅礦床關(guān)鍵控礦因素分析

呂曉強，石蘇東，楊衛(wèi)立，胡海濱，阿迪力·麥合木提，李守業(yè)，祝新友

（1.中色紫金地質(zhì)勘查（北京）有限責任公司，北京 100012；2.新疆紫金鋅業(yè)有限公司，新疆 烏恰 845450；3.紫金礦業(yè)集團股份有限公司礦產(chǎn)地質(zhì)勘查院，廈門 361006）

0 引言

烏拉根鉛鋅礦床位于新疆克孜勒蘇自治州烏恰縣康蘇鎮(zhèn)東南3 km處，始發(fā)現(xiàn)于20世紀50年代，為塔里木盆地西南緣喀什凹陷砂巖型鉛鋅礦床的典型代表。截至2016年，僅紫金礦業(yè)控制的鉛鋅資源量達590萬t，整個礦區(qū)范圍內(nèi)資源遠景可望突破1000萬t，有用組分為Zn、Pb，礦床Zn平均品位2.74%，Pb平均品位0.45%（祝新友等,2010;楊兵,2018）。隨著礦床研究評價工作的不斷深入，大量研究顯示烏拉根鉛鋅礦床為盆地鹵水起主導作用的砂礫巖、砂巖容礦的鉛鋅礦床（康亞龍等,2009;祝新友等,2010）。在區(qū)域上逆沖推覆作用的背景下，富含鉛鋅等成礦物質(zhì)的盆地鹵水，流經(jīng)原生氧化態(tài)、高滲透性的砂礫巖時，由于油氣的還原作用，鉛鋅等成礦物質(zhì)在還原過程中沉淀富集成礦（韓鳳彬,2012）。成礦過程中，礦體上盤膏巖層大規(guī)模溶解，經(jīng)生物還原為硫化物沉淀提供大量的還原性硫，并在礦體上盤形成坍塌角礫巖。礦體為灰白色砂礫巖的一部分，是紫色砂礫巖褪色蝕變礦化的結(jié)果（祝新友等,2010）。層位、褪色蝕變、坍塌角礫巖等找礦預測標志的建立，有效指導了康西、江結(jié)爾、加斯、硝若布拉克等具有較大成礦潛力找礦靶區(qū)的優(yōu)選與圈定（劉增仁等,2014b）。這些研究成果的提出，有利地促進了烏拉根鉛鋅礦床及其所屬成礦帶內(nèi)的勘探進程。但隨著礦山企業(yè)規(guī)?；H化的開發(fā)利用，資源的需求和有效保障與找礦突破之間的矛盾日益加劇。近年來，雖找礦勘查持續(xù)投入，但尚未取得顯著突破。

烏拉根成礦帶位于塔里木盆地西北緣，作為砂巖型鉛鋅礦床重要的賦礦地層，下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群（K1kz）分布范圍廣、延伸穩(wěn)定、沉積厚度大，其頂部褪色帶范圍東西長度超過140 km，厚100～300 m，并已發(fā)現(xiàn)多處鉛鋅礦床、礦（化）點及以鉛鋅為主的化探異常（祝新友等,2010;劉增仁等,2014b），成礦條件優(yōu)越，找礦前景巨大。目前已知的鉛鋅礦床、礦集區(qū)通常在很小的范圍內(nèi)聚集超量金屬，呈現(xiàn)一種“小范圍、大體量”的特征，而造成這種特殊現(xiàn)象的深層次關(guān)鍵控制因素，特別是鉛鋅礦的形成與烏拉根向斜構(gòu)造之間的關(guān)系尚不明確。本文在前人研究成果認識的基礎(chǔ)上，結(jié)合礦區(qū)大比例尺地質(zhì)修測，重點探討建造及建造組合、圈閉構(gòu)造與鉛鋅成礦之間的關(guān)系，分析關(guān)鍵控礦因素，以期有效地服務礦山勘查生產(chǎn)及深化區(qū)域成礦規(guī)律的認識。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

烏拉根鉛鋅礦床位于喀什凹陷西北部烏恰次級盆地內(nèi)（圖1a）。喀什凹陷是塔里木地臺、南天山造山帶和西昆侖造山帶等多個大地構(gòu)造單元集中影響的區(qū)域，尤其是受西部新生代帕米爾弧形構(gòu)造結(jié)的制約，地質(zhì)演化復雜（李向東和王克卓,2000;祝新友等,2010;韓鳳彬,2012）。在西南天山造山帶與西昆侖造山帶相向?qū)_擠壓作用下，喀什凹陷在三疊紀末，與塔里木盆地分開，形成相對獨立的前陸盆地構(gòu)造單元，定型于白堊紀末—古近紀（丁道桂等,1996）?？κ舶枷轂橐欢嗥诏B置復合凹陷（康玉柱,1996），基底地層為元古代沉積-變質(zhì)巖建造，蓋層由古生代臺地淺海碳酸鹽巖夾陸源碎屑巖建造、中新生代碎屑巖-碳酸鹽巖-蒸發(fā)巖建造組成。烏恰次級盆地位于喀什凹陷的西北緣，東西跨度約100 km，南北寬約15～30 km（李豐收等,2005）。烏拉根次級盆地在中新世時期具有典型的紅層盆地特征（祝新友和王京彬,2014）。烏拉根鉛鋅礦床就位于烏恰次級盆地東部（圖1a）。

區(qū)域上斷裂構(gòu)造發(fā)育，北西向的塔拉斯-費爾干納深大斷裂系由一系列斷裂組成，表現(xiàn)出控巖的同生斷裂性質(zhì)。在該斷裂帶及其旁側(cè)，形成一列控巖、控礦盆地，如烏拉根次級盆地、黑孜葦次級盆地、托帕次級盆地和托云盆地等，其中托云盆地內(nèi)出露大量侏羅紀厚層灰黑色泥質(zhì)巖建造等生油（氣）層（祝新友和王京彬,2014）。烏拉根礦區(qū)南側(cè)黑孜葦斷裂，呈60°～70°走向，深切基底地層，為區(qū)域上大型逆沖推覆斷裂帶的一部分（李豐收等,2005）。

2 建造及建造組合與成礦作用關(guān)系

2.1 礦區(qū)地層特征

烏拉根鉛鋅礦區(qū)出露的地層由下至上主要為（圖1b,圖2）：克孜勒蘇群（K1kz）紫色砂礫巖、含礫砂巖、砂巖、粉砂巖夾泥巖，厚度大于1000 m，頂部大規(guī)?；野咨暗[巖含礦建造為褪色蝕變的結(jié)果。阿爾塔什組（E1a）主要巖性為厚層塊狀硬石膏巖，厚30～100 m，下部受成礦作用的影響，現(xiàn)多已為坍塌角礫巖。齊姆根組（E1-2q）上部為紫紅色含石膏泥巖，下部為深灰色泥巖，底部為淺灰綠色泥巖、泥灰?guī)r，整體呈“上紅下綠”的特點，厚20～30 m?？ɡ柦M（E2k）頂部為白云質(zhì)灰?guī)r，上部為厚層生物碎屑（介殼）灰?guī)r，下部為中薄層介殼灰?guī)r夾硬石膏巖、泥巖。烏拉根組（E2w）上部為磚紅色含石膏泥巖，中部為厚1 m左右介殼灰?guī)r，下部為雜色泥巖，含大量生物化石。巴什布拉克組（E2-3b）上部為紅色厚層含石膏泥巖，下部為薄板狀粉砂質(zhì)泥巖，底部為一層厚2 m的硬石膏巖層?？俗卫找澜M（E3-N1k）上部為淺磚紅色泥質(zhì)粉砂巖，下部為褐紅色細砂巖。安居安組（N1a）上部為淺黃色中薄層砂巖，下部為淺黃色厚層砂巖夾泥巖，厚層砂巖中含銅（孔雀石、綠銅礦、赤銅礦）。帕卡布拉克組（N1p）主要為淺灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。

圖1 烏魯克恰提-阿圖什地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)圖（a，據(jù)祝新友等，2010修改）與烏拉根鉛鋅礦床地質(zhì)圖（b，據(jù)韓鳳彬，2012；祝新友等，2010修改）

圖2 烏拉根鉛鋅礦露天采場2254平臺地質(zhì)剖面圖

2.2 高滲透性砂礫巖、礫巖、砂巖為重要的含礦建造

鉛鋅礦化集中產(chǎn)出于克孜勒蘇群頂部（K1kz）與上覆阿爾塔什組（E1a）底部。紅色高滲透性碎屑巖建造為鉛鋅成礦的基礎(chǔ)，體現(xiàn)在三個方面：其一，按邊界品位Pb 0.5%、Zn 1%圈定I-V號鉛鋅礦體，該礦體總體呈層狀、似層狀分布，層控特征明顯；各礦體之間為低滲透性紫紅色泥巖所分割，局部礦體相連（圖3a）；以（Pb+Zn）0.6%的含量劃分，則歸屬同一礦化帶（圖6）。其二，鉛鋅礦化強度整體呈現(xiàn)由下至上連續(xù)增高的趨勢，頂部礦化強度高，這與盆地鹵水在同一層位中往往靠上部運移的客觀規(guī)律相吻合。其三，容礦巖石主要為灰白色、深灰色砂礫巖、礫巖（圖3b）及砂巖，礦（化）體屬于砂礫巖的一部分。沉積相研究表明砂礫巖、砂巖建造屬辮狀河三角洲相沉積的產(chǎn)物，為原始礦源層（劉增仁等,2014a），且礫巖、砂礫巖、含礫砂巖鉛鋅含量顯著高于砂巖（張志輝等,2019）。

圖3 烏拉根鉛鋅礦床含礦建造地質(zhì)特征

2.3 有利含礦建造組合制約鉛鋅礦化帶的空間展布

礦區(qū)及區(qū)域上鉛鋅礦化帶，大多集中分布在高滲透性碎屑巖建造內(nèi)，如克孜勒蘇群五段（K1kz5）砂礫巖、礫巖夾砂巖，為烏拉根、康西、吉勒格等礦床（點）重要的含礦建造。高滲透性碎屑巖與硬石膏巖建造組合的接觸部位，即硅鈣面附近，礦化強度顯著增強，這與烏拉根向斜南翼所控制的I礦體規(guī)模大、延伸穩(wěn)定，且集中產(chǎn)出于靠碎屑巖一側(cè)的客觀地質(zhì)事實相吻合。

阿爾塔什組（E1a）硬石膏巖建造是重要的關(guān)鍵控礦因素之一，主要體現(xiàn)在三個方面：①膏鹽層在成礦過程中，因其大規(guī)模溶解并經(jīng)生物還原，為硫化物沉淀提供大量的還原性硫（祝新友和王京彬,2014）；②硬石膏巖大量溶解坍塌形成的坍塌角礫巖，有利于含礦盆地鹵水沿角礫之間充填聚集、沉淀成礦（祝新友等,2010）；③未溶解坍塌的厚層硬石膏巖可作為盆地鹵水聚集的頂界（劉增仁等,2014b）。

齊姆根組（E1-2q）為“上紅下綠”泥巖建造，這套低滲透率巖石組合可作為盆地鹵水運移、聚集及元素交代、沉淀成礦的隔檔層。露天采場揭露顯示，在強礦化地段，阿爾塔什組（E1a）膏巖層溶解嚴重，幾乎全部消失，代之為坍塌角礫巖，其上覆齊姆根組（E1-2q）深灰綠色泥巖褪色為淺灰綠色，瀝青等有機質(zhì)沿裂隙大量分布，局部順層形成一層厚約20 cm的富瀝青泥巖（圖3c），因而深灰綠色泥巖建造體現(xiàn)出良好的“蓋層”屬性（圖3d）。

綜上，齊姆根組（E1-2q）、阿爾塔什組（E1a）、克孜勒蘇群（K1kz）是區(qū)域上與盆地鹵水作用關(guān)系密切的鉛鋅成礦最為有利的含礦建造組合。

3 圈閉構(gòu)造與成礦作用關(guān)系

礦區(qū)位于烏拉根長城系隆起北側(cè)，區(qū)域上庫什維克復式向斜東段烏拉根向斜內(nèi)（圖1b）。烏拉根鉛鋅礦的形成與烏拉根向斜構(gòu)造、吾合沙魯斷裂所形成的構(gòu)造圈閉關(guān)系密切?？碧桨l(fā)現(xiàn)，大規(guī)模鉛鋅礦（化）體集中分布于烏拉根向斜的南、北兩翼（圖4）。

圖4 烏拉根鉛鋅礦床S7-N15勘探線剖面圖

3.1 烏拉根向斜屬軸面北傾的斜歪褶皺，形態(tài)變化復雜，西段寬緩似“膝”狀，東段揚起呈“V”型

烏拉根向斜核部地層為帕克布拉克組（N1p），兩翼出露地層依次為安居安組（N1a）至克孜勒蘇群（K1kz）。各組地層之間主要為整合接觸關(guān)系，少量為平行不整合或微角度不整合接觸關(guān)系。

烏拉根向斜核部呈近東西向延伸，褶皺軸面北傾，屬于斜歪褶皺。兩翼地層層序相對完整，但巖層產(chǎn)狀變化較大，相對應的兩翼鉛鋅礦化強度亦顯示出明顯的差異。烏拉根向斜東段揚起，轉(zhuǎn)折端可見兩翼地層卡拉塔爾組（E2k）介殼灰?guī)r陡傾斜呈“V”字型（圖5a），兩翼巖層均較陡，傾角大于65°；西段沿康蘇河近南北向露頭則顯示出北翼陡、南翼緩，形態(tài)似“膝”狀的特點。向斜東段兩翼巖層產(chǎn)狀陡，可能與東段更靠近長城系基底，在近南北向擠壓作用下，褶皺變形強有關(guān)。

圖5 烏拉根礦區(qū)構(gòu)造變形與角礫狀礦石地質(zhì)特征

褶皺基底為侏羅系、長城系，總體為角度不整合接觸，局部為斷層接觸。

3.2 烏拉根向斜是區(qū)域上庫什維克復式褶皺的一部分，為多期褶皺變形的產(chǎn)物

區(qū)域上庫什維克復式褶皺自北向南由花園村經(jīng)礦區(qū)至吉勒格一帶，表現(xiàn)出向斜—背斜的變化特征，即由北向南包含烏拉根向斜、吉勒格背斜。

礦區(qū)南部吉勒格背斜由長城系基底之上發(fā)育而來，南翼陡，核部剝蝕嚴重。同時，南翼被大型逆沖推覆斷裂逆掩，僅少量出露。

烏拉根向斜清晰地顯示出區(qū)內(nèi)至少經(jīng)歷兩期褶皺變形：其一為近南北向的擠壓形成軸向近東西的斜歪向斜構(gòu)造。由于變質(zhì)基底空間分布差異，引起巖石遭受擠壓變形應力的不均一性，導致巖石變形程度的不一，形成東段“V”型、西段“膝”狀的褶皺形態(tài)變化特征。其二為近東西走向吾合沙魯逆斷層由北向南仰沖，使向斜北翼地層產(chǎn)狀變陡，局部近直立，甚至倒轉(zhuǎn)。

3.3 吾合沙魯-花園村逆斷層與向斜北翼形成良好的構(gòu)造圈閉成礦空間

吾合沙魯-花園村逆斷層西自吾合沙魯村，經(jīng)肖爾布拉克、花園村，東至江結(jié)爾村，長度大于40 km。斷裂經(jīng)過處巖層產(chǎn)狀大多變陡。

斷裂呈近東西向延伸，傾向北，淺部傾角陡。在吾合沙魯至肖爾布拉克一帶，表現(xiàn)為北側(cè)阿爾塔什組（E1a）硬石膏層與南側(cè)安居安組（N1a）厚層砂巖夾泥巖斷層接觸；在花園村一帶至礦區(qū)北翼，表現(xiàn)出沿南側(cè)阿爾塔什組（E1a）與北側(cè)克孜勒蘇群（K1kz）層間滑動特點。斷裂帶內(nèi)巖石破碎明顯，斷層泥發(fā)育，后經(jīng)盆地鹵水交代，現(xiàn)多為白色（圖5c）。

與吾合沙魯斷裂相關(guān)的次級斷裂發(fā)育，在礦區(qū)烏拉根向斜北翼，表現(xiàn)為齊姆根組（E1-2q）地層重復，在花園村一帶表現(xiàn)為克孜勒蘇群（K1kz）與侏羅系地層的反沖斷層接觸。

吾合沙魯-花園逆斷層與向斜北翼陡傾斜含礦建造組合形成與沖斷褶皺有關(guān)的圈閉構(gòu)造，更有利于盆地流體的聚集和元素沉淀成礦。

3.4 烏拉根向斜南、北兩翼礦化類型相似，但礦化規(guī)模、強度差異明顯

烏拉根向斜南、北兩翼礦化強度差異顯著，且兩翼礦化強度高于核部，這與盆地鹵水運移方向、差異性圈閉構(gòu)造密切相關(guān)。烏拉根向斜應為成礦前即已形成。

3.4.1 南翼礦化帶特征

南翼礦（化）體集中分布于下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群（K1kz）頂部砂礫巖、含礫砂巖、砂巖等碎屑巖建造內(nèi)，少量分布于坍塌角礫巖建造中。礦石以浸染狀為主，閃鋅礦、方鉛礦、少量白鐵礦等金屬硫化物大多為稀疏浸染狀分布于碎屑顆粒之間，少量礦石為角礫狀構(gòu)造。成礦元素以鋅為主，表現(xiàn)出西部（Pb+Zn）、東部Zn的元素分帶特點。

南翼礦化帶規(guī)模大，淺色帶即為廣義上的礦化帶，鉆孔控制厚度70～130 m不等。水平空間上礦化分布不均勻，由東向西存在3個礦化中心。垂向上以靠近礦化帶頂部的I號礦體規(guī)模最為連續(xù)。在礦化中心，II、III號礦體礦化強度增強，向兩側(cè)尖滅、突變顯著呈“非”字型。

3.4.2 北翼礦化帶特征

北翼礦（化）體大體賦存在兩個建造內(nèi)，其一為下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群（K1kz）頂部含礫砂巖、砂巖建造，與南翼一致，其二為坍塌角礫巖建造，二者為同一盆地鹵水作用于不同建造的產(chǎn)物。礦石除浸染狀外，角礫狀、細脈狀礦石相比南翼較發(fā)育。角礫狀礦石中硫化物集中分布于坍塌角礫巖角礫之間的膠結(jié)物內(nèi)（圖5b），局部聚集呈塊狀，以鉛為主；細脈狀礦石中可見方鉛礦、閃鋅礦細脈分布于砂礫巖之間。

北翼礦化帶特征與南翼類似，均表現(xiàn)為淺色帶即為廣義上的礦化帶，礦化帶寬約100 m左右。礦石中閃鋅礦差異明顯，北翼西段閃鋅礦顏色以淺棕黃色為主，東段出現(xiàn)低溫低鐵淺黃白色閃鋅礦，且聚集呈塊狀、角礫狀。礦化強度東段顯著高于西段。

在烏拉根向斜揚起端東側(cè)，出露一中型鍶（天青石）礦床（祝新友等,2010），天青石主要賦存在坍塌角礫巖中，其下部的灰白色砂礫巖中鉛鋅礦化明顯。因而，烏拉根礦區(qū)礦化元素分帶表現(xiàn)出由西向東（Pb+Zn）→Zn→Sr的水平空間分帶特征，垂向上亦表現(xiàn)為上Sr、下Pb+Zn的分帶規(guī)律。

3.4.3 褶皺斷裂為重要的圈閉構(gòu)造，耦合盆地鹵水運移方向，共同制約區(qū)域內(nèi)鉛鋅礦化樣式、強度、規(guī)模的差異性空間分布

烏拉根向斜南北兩翼礦化類型相似，均為同一含礦鹵水在同一成礦時期內(nèi)于不同建造內(nèi)交代、充填成礦的結(jié)果。

礦化元素分帶由西向東均表現(xiàn)出（Pb+Zn）→Zn→Sr的水平空間分帶特征（圖1b）。東段礦化自然邊界清晰，以大規(guī)模出現(xiàn)天青石為界，西段礦化自然邊界往往呈現(xiàn)過渡的特點，這與典型的盆地鹵水成礦過程中礦化元素空間分帶規(guī)律相吻合，反映區(qū)內(nèi)宏觀上含礦盆地鹵水自西向東運移的特點。

南翼圍繞鉛鋅礦化呈正相關(guān)關(guān)系分布的褪色蝕變范圍、強度，在康蘇河以西一帶變薄減弱（圖6）；礦區(qū)南部至吉勒格一帶，褪色蝕變規(guī)模進一步減??；向斜南翼至核部礦化強度呈現(xiàn)出北北西向相間展布規(guī)律，表現(xiàn)出局部含礦盆地鹵水自北西向南東方向運移的規(guī)律。

目前控制的向斜北翼礦石品位、礦化強度空間分布表現(xiàn)出東段強于西段、淺部高于深部（圖4）的特點，除了與含礦盆地鹵水運移方向關(guān)系密切之外，東段含礦建造傾角陡，且疊加吾合沙魯逆斷層的改造形成沖斷褶皺等有利盆地鹵水聚集的圈閉構(gòu)造，亦是關(guān)鍵的控礦因素之一。盆地鹵水沿高滲透性巖層、層間滑脫帶、破碎帶等裂隙空間遷移，在圈閉構(gòu)造頂部優(yōu)先聚集，成礦元素交代、充填形成鉛鋅礦體。這樣的圈閉構(gòu)造不僅僅是礦化元素聚集的有利場所，往往也是瀝青等有機質(zhì)富集的有利空間，因而常常形成大規(guī)模坍塌角礫巖帶及高品位鉛鋅礦體。

向斜南翼地層產(chǎn)狀東部陡、西部相對緩，形成構(gòu)造圈閉水平空間規(guī)模大，有利于盆地流體的大量聚集、交代成礦，進而形成大規(guī)模礦化中心。同時，鉛鋅礦化中心表現(xiàn)出相間分布、北西向延伸的規(guī)律，可能與北西向橫向供給系統(tǒng)（密集分布裂隙帶）及其影響局部含礦盆地鹵水運移、聚集方向有關(guān)。

南翼礦體上盤硬石膏層與泥巖的接觸帶附近，可見硬石膏層發(fā)生明顯的褶皺變形，屬褶皺變形過程中層間滑動引起的拖拽現(xiàn)象（圖5d）。鉛鋅礦化帶內(nèi)巖石較為完整，疊加改造變形特征并不明顯。南翼礦化強度往往集中在礦化帶的頂部，而北翼礦化強度頂部富集并不明顯，礦化帶中部、底部往往更亦出現(xiàn)高品位鉛鋅礦體。這些特征說明烏拉根向斜應為成礦前即已形成，而非先成礦、后褶皺變形。

4 石膏、有機質(zhì)、褪色蝕變與成礦關(guān)系密切

有關(guān)石膏、有機質(zhì)、褪色蝕變與成礦之間的關(guān)系，前人已做了大量的論述與規(guī)律總結(jié)，并建立了有效的找礦指示標志。

石膏在與盆地鹵水活動有關(guān)的銅鉛鋅多金屬礦床中是廣泛分布的，如金頂超大型鉛鋅礦床，石膏等膏鹽往往圍繞鉛鋅礦體環(huán)狀分布（畢獻武等,2019）。烏拉根礦區(qū)硬石膏巖與鉛鋅成礦關(guān)系密切，走向上膏鹽層殘留厚度與坍塌角礫巖規(guī)模、鉛鋅礦化帶強度往往呈負相關(guān)關(guān)系（圖6）。坍塌角礫巖角礫為白云巖，形態(tài)多為不規(guī)則狀，角礫大小1～50 cm不等，膠結(jié)物主要為砂粒、泥質(zhì)物或新形成的細粒白云石、方解石，原巖石膏全部或部分溶解（祝新友等,2010）。

礦區(qū)范圍內(nèi)往往有大量的油跡瀝青出現(xiàn)，尤其是礦化強度高的地段（劉增仁等,2010；韓鳳彬,2012）。露天采場中隨處可見含礦建造中有機質(zhì)沿裂隙不規(guī)則網(wǎng)脈狀分布；規(guī)模大、強度高的I礦體含礦碎屑巖建造主體為深灰色，與礦化強度相對弱的II、III、IV礦體灰白色石英砂巖建造之間界線波狀彎曲變化（圖3e），這種界線延伸是跨層的，并非原始沉積的結(jié)果，而是后續(xù)有機質(zhì)交代改造的產(chǎn)物（圖3f）。重要的含礦砂礫巖、礫巖建造中礫石大多為灰黑色，富有機質(zhì)（圖3b）。烏拉根鉛鋅礦床有機質(zhì)測試分析顯示出高成熟特點，有機質(zhì)多以不規(guī)則狀出現(xiàn)于砂粒之間，與鉛鋅硫化物分布聚集呈正相關(guān)關(guān)系。盆地鹵水中的還原性物質(zhì)，尤其是其中的有機質(zhì)（油氣）主要來源于侏羅紀沉積物（劉增仁等,2014b）。

褪色蝕變在礦區(qū)范圍及區(qū)域上是廣泛發(fā)育的（祝新友等,2010;劉增仁等,2014b），為圈定成礦遠景區(qū)的有效指示標志之一（圖6）。礦區(qū)褪色蝕變主要表現(xiàn)為兩個方面，其一是紅色粗碎屑巖建造褪色為灰色、灰白色，其二是紅色泥質(zhì)巖建造褪色呈綠灰色。褪色蝕變是盆地流體交代作用使巖石中鐵質(zhì)染色劑被還原的結(jié)果，此過程中，赤鐵礦逐漸減少以至消失，黃鐵礦逐漸出現(xiàn)至增多（黃世強,2019）。紅色巖石中發(fā)生的大規(guī)模褪色蝕變現(xiàn)象不僅包含有機質(zhì)對赤鐵礦的還原作用，更涵蓋有機質(zhì)與蒸發(fā)巖、含礦氧化性流體共同作用的結(jié)果。褪色蝕變程度的強弱，即巖石顏色由“紫”變“淺”的程度、黃鐵礦的含量，均有效指示成礦活動發(fā)生的強弱。地質(zhì)現(xiàn)象顯示褪色蝕變程度強弱主要與巖石滲透率有關(guān)，粒度粗的砂巖有利于成礦。巖石滲透性越好，褪色蝕變越強，礦化越好，如I號主礦體的容礦巖石即為深灰色砂礫巖。泥質(zhì)巖石由于低滲透率，難以發(fā)生大規(guī)模褪色蝕變，仍呈現(xiàn)出原始的紫紅色，在砂巖與紫色泥質(zhì)巖接觸界面處，部分泥質(zhì)巖石褪色形成綠灰色。

圖6 烏拉根向斜南翼縱剖面圖

5 成礦年代地質(zhì)推斷

塔西南烏拉根成礦帶分布有大量的銅、鉛鋅礦床（點），以烏拉根式砂礫巖型鉛鋅礦床、薩熱克式礫巖型銅礦床、花園-吾合沙魯式及伽師式砂巖型銅礦為代表，屬典型的層控砂巖型鉛鋅銅礦床（劉增仁等,2014a;祝新友和王京彬,2014）。前人研究表明這類礦床的形成為氧化性含礦流體與富含有機質(zhì)的還原性流體“雙交代”的產(chǎn)物（韓鳳彬,2012）。如前所述，圈閉構(gòu)造（巖性圈閉、構(gòu)造圈閉）是盆地流體聚集與元素沉淀的前提，褪色蝕變帶即為廣義上的礦化帶。因此，通過限定圈閉構(gòu)造和褪色蝕變形成的時間可以約束成礦時代。

中—新生代各組地層之間的接觸關(guān)系大多為整合接觸關(guān)系，如克孜洛依組（（E3-N1）k）與安居安組（N1a）之間，少量為微角度不整合接觸，如克孜洛依組（（E3-N1）k）與巴什布拉克組（E2-3b）、安居安組（N1a）與帕卡布拉克組（N1p）。烏拉根向斜核部地層主要為新近系，推測向斜形成時間介于新近紀和第四紀之間。吾合沙魯-花園逆斷層切斷最新地層為克孜洛依組（（E3-N1）k），表明大規(guī)模逆沖作用形成于克孜洛依組（（E3-N1）k）沉積成巖之后，破碎帶巖石褪色明顯、礦化強烈，反映鉛鋅成礦發(fā)生于逆沖斷裂形成之后。

褪色蝕變是盆地流體與巖石“水巖”反應的產(chǎn)物，成礦往往集中發(fā)生于褪色蝕變過程的晚階段。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)及近外圍地區(qū)帕卡布拉克組（N1p）未見明顯的褪色現(xiàn)象，而安居安組（N1a）含銅砂巖之間大規(guī)模褪色現(xiàn)象集中發(fā)生于安居安組下段（N1a1），因而初步斷定成礦作用晚于安居安組下段（N1a1）沉積成巖時間。

富含在碎屑巖建造中銅、鉛鋅礦床基本為同一時期同一盆地流體在不同建造組合中沉淀成礦的體現(xiàn)（祝新友和王京彬,2014）。結(jié)合建造接觸關(guān)系、斷裂構(gòu)造、褪色蝕變特征及鉛鋅成礦與地質(zhì)構(gòu)造演化之間的關(guān)系，綜合確定銅、鉛鋅成礦年代為安居安組下段（N1a1）沉積之后，帕克布拉克組（N1p）沉積之前，即中新世中晚期，這與安居安組（N1a）和帕克布拉克組（N1p）二者之間存在微角度不整合的地質(zhì)特征相吻合。

6 結(jié)論

新疆烏拉根超大型鉛鋅礦床為中新世中晚期喀什凹陷北部烏拉根次級紅層盆地內(nèi)有利含礦建造組合、向斜圈閉構(gòu)造及自西向東運移的富含鉛鋅成礦元素的盆地鹵水三者耦合作用的產(chǎn)物。

（1）鉛鋅礦化集中產(chǎn)出于下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群頂部（K1kz）與上覆阿爾塔什組（E1a）底部，紅色高滲透性碎屑巖建造為鉛鋅成礦的基礎(chǔ)。齊姆根組（E1-2q）、阿爾塔什組（E1a）、克孜勒蘇群（K1kz）是最為有利的含礦建造組合，共同制約著區(qū)域上鉛鋅礦化帶的空間展布。

（2）烏拉根向斜是區(qū)域上庫什維克復式褶皺的一部分，為多期褶皺變形的產(chǎn)物。大規(guī)模鉛鋅礦（化）體集中分布于烏拉根向斜的南、北兩翼。在區(qū)域上逆沖推覆作用為主的大背景下，疊加吾合沙魯逆斷層影響的烏拉根向斜是成礦所需的重要圈閉構(gòu)造，為富含鉛鋅成礦流體聚集、元素沉淀成礦的前提。

（3）烏拉根向斜南、北兩翼礦化樣式、規(guī)模、強度的顯著差異，與中新世中晚期富含鉛鋅元素的盆地鹵水宏觀上自西向東的運移方向及烏拉根向斜構(gòu)造不同地段所體現(xiàn)出差異性圈閉特性密切相關(guān)。

致謝工作中得到新疆紫金鋅業(yè)有限公司、紫金礦業(yè)集團股份有限公司礦產(chǎn)地質(zhì)勘查院烏拉根項目組的大力支持，論文撰寫過程中，得到劉增仁和趙路通高級工程師的幫助與指導，在此深表感謝。