新疆烏恰縣托云盆地砂巖型銅鉛鋅礦產(chǎn)資源特征及成礦作用探討

張兆杰，王小龍

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)大隊(duì)，新疆 吐魯番 838204）

調(diào)查區(qū)地處塔里木-華北板塊（Ⅲ）塔里木微板塊（Ⅲ1），縱跨東阿賴-哈爾克古生代復(fù)合溝弧帶（Ⅲ11）及闊克沙勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）二個(gè)Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元，闊克沙勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）又細(xì)分為托云中新生代坳陷盆地（Ⅲ13-1）和瓊阿拉別依套晚古生代上疊盆地（Ⅲ13-2）二個(gè)Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元。

1 區(qū)域成礦區(qū)（帶）的劃分

調(diào)查區(qū)位于塔里木成礦?。↖V）塔里木板塊北緣Fe-Ti-Mn-Cu-Ni-Mo-Pb-Zn-Sn-Au-Sb-RM-REE-白云母-菱鎂礦-鋁土礦-石墨-硅灰石-紅柱石-白云母-石油-天然氣-煤-鹽類-玉石成礦帶（IV-1），縱跨東阿賴-哈爾克山Au-Sb-Sn-RM-REE-Mn-Fe-鋁土礦礦帶（IV-1-④）及闊克沙勒嶺Fe-Cu-Pb-Zn-Sn-鋁土礦礦帶（IV-1-⑦）二個(gè)四級(jí)礦帶。

1.1 東阿賴-哈爾克山Au-Sb-Sn-RM-REE-Mn-Fe-鋁土礦礦帶（IV-1-④）

構(gòu)造上位于東阿賴-哈爾克古生代復(fù)合溝弧帶，出露地層主要為奧陶系、志留系，少量石炭系。礦產(chǎn)以金、銻、稀有金屬、稀土礦為主，其次為鐵、錳、錫、紅柱石、寶石等，是新疆金、銻和稀有稀金屬重要礦帶。帶內(nèi)金礦主要為淺變質(zhì)碎屑巖型、銻礦為碎屑巖型、稀有稀土金屬礦為堿性巖型。

1.2 闊克沙勒嶺Fe-Cu-Pb-Zn-Sn-鋁土礦礦帶（IV-1-⑦）

構(gòu)造上位于闊克沙勒晚古生代陸緣盆地，地層主要為上志留-上石炭統(tǒng)濱淺海相陸緣碎屑巖-碳酸鹽巖建造，侵入巖主要為花崗巖和正長(zhǎng)巖。礦產(chǎn)以鉛、鋅、銅、金、錫、鋁土礦為主，其次為鐵、錳、稀有、稀土、銻、鈾、螢石等。鉛鋅礦以層控砂頁(yè)巖型為主、銅礦多為沉積型、金礦為破碎蝕變巖型、鋁土礦為石炭紀(jì)古風(fēng)化殼型。此外，還有與堿性花崗巖類有關(guān)的稀土礦、卡拉腳古牙銻礦等。

2 研究區(qū)礦產(chǎn)概況

調(diào)查區(qū)礦產(chǎn)調(diào)查評(píng)價(jià)工作程度較低，區(qū)內(nèi)已知的金屬礦點(diǎn)為拜西胡同銅鉛礦點(diǎn)和托云1∶5萬(wàn)六幅區(qū)調(diào)項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)的多處銅礦化線索。依據(jù)調(diào)查區(qū)內(nèi)已知的礦化線索、化探異常特征，結(jié)合遙感異常，本次工作根據(jù)找礦潛力在調(diào)查區(qū)內(nèi)圈出1個(gè)重點(diǎn)評(píng)價(jià)工作區(qū)（蘇約克-托云一帶重點(diǎn)工作區(qū)）和2個(gè)一般評(píng)價(jià)工作區(qū)（拜西胡同工作區(qū)、塔木其工作區(qū)）。

2.1 蘇約克-托云一帶重點(diǎn)工作區(qū)地質(zhì)特征

蘇約克-托云一帶重點(diǎn)工作區(qū)位于調(diào)查區(qū)南部，區(qū)內(nèi)出露地層由老到新主要有：中侏羅統(tǒng)楊葉組、下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群、上白堊統(tǒng)英吉沙群、新近系中新統(tǒng)帕卡布拉克組及第四系洪積物等。

區(qū)內(nèi)侵入巖不發(fā)育，主要分布在工作區(qū)南部，呈北西西-南東東向展布，呈巖墻或巖株產(chǎn)出，總面積約3km2左右。侵入于下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群及中侏羅統(tǒng)楊葉組，巖性主要為輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖，巖體與圍巖接觸帶發(fā)育熱接觸變質(zhì)作用或接觸交代變質(zhì)作用，形成寬約1m～3m的熱接觸變質(zhì)帶。

區(qū)內(nèi)火山巖主要集中分布于調(diào)查區(qū)中部上白堊統(tǒng)英吉沙群中，為陸相溢流-沉積。以玄武巖為主，巖石組合主要由正常沉積的泥巖、砂巖、礫巖和火山熔巖組成。巖石類型有灰紫色杏仁狀玄武巖、紫紅色泥巖、灰紫色杏仁狀玄武巖、紫紅色玄武巖、紫紅色泥巖、紫紅色含礫泥巖、紫紅色含礫粗砂巖，以中—基性組合為特征。是一套以火山熔巖為主火山地層結(jié)構(gòu)類型。

構(gòu)造主要表現(xiàn)為褶皺和斷裂，發(fā)育1條斷裂構(gòu)造，褶皺構(gòu)造殘缺不全。F15斷裂走向110°～290°，錯(cuò)斷上白堊統(tǒng)英吉沙群及下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群地層，斷層部位基巖可見(jiàn)不同程度的破碎現(xiàn)象。根據(jù)地層錯(cuò)斷形態(tài)特征，推測(cè)其為右行斷層。工作區(qū)整體為一向斜，樞紐走向北東—南西向，與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。核部地層為中新統(tǒng)帕卡布拉克組，兩翼地層為上白堊統(tǒng)英吉沙群及下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群。

2.2 蘇約克-托云一帶重點(diǎn)工作區(qū)礦產(chǎn)特征

通過(guò)1∶1萬(wàn)路線地質(zhì)找礦及地化剖面測(cè)制工作，在托云重點(diǎn)工作區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)托云銅礦點(diǎn)、蘇約克銅礦點(diǎn)。

托云銅礦點(diǎn)：位于重點(diǎn)工作區(qū)西南部，距離托云鄉(xiāng)約5公里，大部分區(qū)域海拔在3000 米以上，地形起伏大，切割深。該工區(qū)激電中梯測(cè)量電性特征總體呈“不規(guī)則面狀、團(tuán)塊狀、串珠狀”平面展布，ρs值于50Ω.m～200Ω.m變化，F(xiàn)a背景值約為1%左右，局部小于1%。礦點(diǎn)內(nèi)已圈出兩條礦化蝕變帶，分別為Ⅰ、Ⅱ礦化蝕變帶。

Ⅰ礦化蝕變帶位于礦區(qū)中部，蝕變帶長(zhǎng)約6.2km，寬1m～3m不等，走向92°～272°，礦化主要位于克孜勒蘇群第二巖性組底部，與第一巖性組紅色砂巖、泥巖的接觸部位的淺色砂巖中，賦礦巖性黃白色鈣質(zhì)膠結(jié)不等粒含礫巖屑砂巖，礦化嚴(yán)格受地層控制，產(chǎn)狀與地層相同，整體向北東傾，傾角47°左右。帶內(nèi)孔雀石主要呈條帶狀、星點(diǎn)狀及團(tuán)塊狀分布，礦化蝕變不均勻，蝕變帶東部礦化較為集中，呈條帶狀、浸染狀及結(jié)核狀分布；其他地段地表分布較為分散，主要為星點(diǎn)狀及小團(tuán)塊狀發(fā)育。

在Ⅰ蝕變帶東部圈出一條礦化體，編號(hào)L1，銅品位0.15%～0.23%，視厚0.9m～3.10m，長(zhǎng)約120m。

3 成礦規(guī)律

3.1 礦點(diǎn)的空間分布及富集規(guī)律

調(diào)查區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)的礦點(diǎn)以銅為主，次為鉛銅多金屬礦點(diǎn)。已知的礦點(diǎn)主要有托云銅礦點(diǎn)、塔爾瑪銅礦點(diǎn)、蘇約克銅礦點(diǎn)、塔爾瑪南銅礦點(diǎn)、拜西胡同銅鉛礦點(diǎn)、塔木其銅礦化線索等。以上礦點(diǎn)及礦化線索均產(chǎn)于下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群地層內(nèi)，在空間分布上嚴(yán)格受該套地層的分布所限，整體上呈沿托云中新生代盆地東南側(cè)邊緣呈環(huán)帶狀分布?？偨Y(jié)克孜勒蘇群地層中銅礦化的分布規(guī)律，自下而上共發(fā)育四個(gè)礦化層位。具體如下：

第一個(gè)礦化層：位于克孜勒蘇群底部，與基底地層接觸帶附近克孜勒蘇群的淺色砂巖夾層內(nèi)。該礦化層主要在塔爾瑪?shù)V區(qū)內(nèi)發(fā)育，地表礦石礦物主要為孔雀石，呈細(xì)脈狀、稀疏浸染狀、結(jié)核狀及皮殼狀發(fā)育。礦化較弱，不能構(gòu)成工業(yè)礦體，最高品位0.10%。

第二個(gè)礦化層：位于克孜勒蘇群第一巖性段中部，紅色泥巖、砂巖層中的淺色砂巖夾層內(nèi)。該礦化層在塔爾瑪?shù)V區(qū)、托云礦區(qū)均見(jiàn)發(fā)育，地表礦石礦物主要為孔雀石，在塔爾瑪?shù)V區(qū)可見(jiàn)少量藍(lán)銅礦。塔爾瑪?shù)V區(qū)地表孔雀石主要呈條帶狀、細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀分布，含量相對(duì)較高，單工程最高品位0.43%。托云礦區(qū)地表孔雀石主要呈團(tuán)塊狀分布，分布不均勻，礦化較弱，不具工業(yè)價(jià)值。

第三個(gè)礦化層：位于克孜勒蘇群第二巖性組底部，與第一巖性組紅色泥巖、砂巖層接觸帶部位，第一巖性組的紅色泥巖、砂巖內(nèi)不含礦。該礦化層在調(diào)查區(qū)發(fā)育最為穩(wěn)定，蘇約克礦區(qū)、托云礦區(qū)、拜西胡同礦區(qū)、塔爾瑪?shù)V區(qū)、塔爾瑪南礦區(qū)均有發(fā)育，且構(gòu)成各礦區(qū)最主要的礦化層位。各區(qū)礦化特征較為一致，地表礦石礦物主要為孔雀石，次為藍(lán)銅礦、褐鐵礦等。礦化從與第一巖性組接觸部位向上逐漸減弱，礦石構(gòu)造由條帶狀、稠密浸染狀逐漸過(guò)渡為團(tuán)塊狀、結(jié)核狀、星點(diǎn)狀。據(jù)槽探工程揭露，各礦區(qū)該層Cu含量一般在0.1%～0.3%，單樣最高0.85%。

第四個(gè)礦化層：位于下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群第二巖性組頂部，與上白堊統(tǒng)英吉沙群接觸帶附近的淺色砂巖中，賦礦巖性為灰白色細(xì)砂巖。該礦化層主要見(jiàn)于塔木其一帶，另外在蘇約克礦區(qū)北側(cè)局部也有發(fā)育。地表礦石礦物主要為孔雀石，呈團(tuán)塊狀、浸染狀發(fā)育，礦化弱，僅具有指示意義，不能構(gòu)成礦化體。

3.2 成礦時(shí)間演化規(guī)律

對(duì)西南天山一帶中新生代的砂巖型銅鉛鋅等金屬礦床目前沒(méi)有確切的礦床形成時(shí)代方面的證據(jù)?？偨Y(jié)西南天山一帶砂巖型銅礦、鉛鋅礦、鈾礦等礦產(chǎn)的賦礦層位：

（1）中-下侏羅統(tǒng)含煤碎屑巖建造中有層間氧化帶砂巖型鈾礦、礫巖型銅銀礦。

（2）下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群中發(fā)育河流相砂礫巖型銅銀礦、鈾礦。

（3）上白堊統(tǒng)英吉莎群，海相(海陸交互相-亞陸相)具有韻律沉積的砂巖、含礫砂巖、粉砂巖、泥巖、天青石、白云巖，屬烏拉根式鉛鋅礦的含礦層位。

（4）新近紀(jì)中新統(tǒng)河湖相沉積建造由下而上依次為：克孜洛依組、安居安組、帕卡布拉克組，安居安組主要是灰綠色泥巖、砂巖，含豐富陸相介形蟲(chóng)化石及孢粉，其下部為區(qū)域性陸相砂巖型銅銀礦層位，如薩合爾、楊業(yè)、吾東、吉勒格、花園以及大山口、拜希塔木等銅銀礦含礦層位，在其上部鉬鈾礦顯示良好。帕卡布拉克組為褐紅色灰色泥巖與灰綠色砂巖互層，含陸相介形蟲(chóng)化石，底部也有鉬鈾礦化顯示。

由此可見(jiàn)，西南天山一帶砂巖型銅礦、鉛鋅礦、鈾礦等礦產(chǎn)的賦礦層位最老為中下侏羅統(tǒng)，最新為新近系中新統(tǒng)，這一類礦產(chǎn)的形成時(shí)代應(yīng)在中生代末期-新生代早期。

調(diào)查區(qū)內(nèi)砂巖型銅礦的賦礦層位主要為下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群，其礦化特征與西南天山一帶的砂巖型銅礦對(duì)比具有相似性。因此，可以認(rèn)為調(diào)查區(qū)內(nèi)砂巖銅礦的成礦屬于整個(gè)西南天山中新生代砂巖型銅鉛鋅礦產(chǎn)成礦的組成部分，在成礦時(shí)代上具有一致性。

此外調(diào)查區(qū)內(nèi)還有一部分較為特殊的礦化-輝長(zhǎng)巖脈中的鉛鋅、銅礦化，成礦與輝長(zhǎng)巖脈關(guān)系密切。根據(jù)前人對(duì)托云盆地內(nèi)輝長(zhǎng)巖脈同位素年齡研究，結(jié)果顯示其K-Ar同位素年齡為118.2±3.6Ma，時(shí)代為早白堊世，成礦時(shí)代與脈巖侵入時(shí)代同期或稍后。

4 成礦作用探討

由于區(qū)內(nèi)與輝長(zhǎng)巖脈有關(guān)的巖漿熱液成礦較弱，因此重點(diǎn)分析砂巖銅礦的成礦模式。根據(jù)區(qū)內(nèi)砂巖型銅礦化的特征，可將成礦作用分為四個(gè)階段：盆地流體成礦期和表生氧化淋濾富集期。

（1）成礦準(zhǔn)備期：克孜勒蘇群地層正常沉積，地層中的Cu等成礦有用礦物，為成礦做好準(zhǔn)備。

（2）成礦物質(zhì)活動(dòng)期：受大地構(gòu)造活動(dòng)影響，區(qū)內(nèi)中生代地層沉降，形成托云坳陷盆地。盆地流體運(yùn)移，使成礦物質(zhì)開(kāi)始活化運(yùn)移。

（3）主成礦期：大氣降水，流體活動(dòng)，萃取地層中的有用礦物質(zhì)，使其活化運(yùn)移，并在克孜勒蘇群地層內(nèi)做為隔水層的泥巖上部砂巖中富集。根據(jù)對(duì)塔爾瑪銅礦L1、L2礦化體深部鉆探揭露情況，其原生硫化物帶金屬礦物以黃鐵礦、白鐵礦為主，未見(jiàn)黃銅礦等原生含銅礦物。可見(jiàn)盆地流體成礦期銅的成礦作用較弱，未能形成工業(yè)礦體，僅使Cu在地表及近地表發(fā)生初步富集。

5 表生氧化淋濾期

主成礦期后，隨著地殼進(jìn)一步抬升，礦體裸露地表而遭受風(fēng)化剝蝕。長(zhǎng)期的表生氧化淋濾作用，使地表原生硫化物氧化分解，銅從硫化物中析出，進(jìn)入以大氣降水為主的流體中。同時(shí)由于砂巖主要為鈣質(zhì)膠結(jié)，作為膠結(jié)物的方解石含量普遍在20%～30%，流體因溶解CaCO3而富含HCO-，在地表氧化環(huán)境下與游離的銅離子結(jié)合形成堿式碳酸銅即孔雀石，形成不含原生金屬礦物的孔雀石脈、孔雀石團(tuán)塊等。在重力作用下，以大氣降水為主的流體從上往下流動(dòng)，受隔水層阻擋在透水層底部、隔水層之上即覆蓋在泥巖層上的砂巖、砂礫巖底部匯集，因而形成孔雀石化砂巖底部從下而上逐漸減弱的現(xiàn)象。

由于盆地流體成礦期成礦作用弱，主成礦期成礦物質(zhì)供應(yīng)不足。因此，區(qū)內(nèi)礦化雖經(jīng)過(guò)富集，但品位仍較低，未能形成工業(yè)礦體。