西南天山中—新生界層控砂礫巖型銅鉛鋅礦成礦規(guī)律

劉增仁朱紅英賈潤幸?guī)?磊唐 虎

1.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心,北京 100012;

2.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心新疆地質(zhì)調(diào)查所, 新疆 烏魯木齊 830011;

3.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心礦山生態(tài)環(huán)境資源創(chuàng)新實驗室,北京 100012

0 引言

西南天山造山帶是中亞造山帶南緣的重要組成部分,發(fā)育其中的大—中型金、銅、鉛鋅礦床一直以來都是地學界勘查和研究的熱點(陳華勇等,2013;霍海龍等,2019;方維萱等,2020;張濤等,2020)。薩熱克-烏魯克恰提-烏拉根-西克爾一帶是大—中型砂礫巖型銅鉛鋅礦床集中區(qū),對南疆經(jīng)濟發(fā)展意義重大,以薩熱克銅礦、烏拉根鉛鋅礦、花園銅礦和伽師銅礦為代表,分別產(chǎn)于薩熱克盆地、喀什凹陷北部之烏恰洼陷和西克爾新生代洼陷內(nèi)隆起剝蝕區(qū)邊緣的斷陷-坳陷紅層盆地中,并嚴格受層位控制。

相關(guān)學者在西南天山砂礫巖型銅鉛鋅礦床的成礦地質(zhì)特征、控礦條件研究方面已經(jīng)取得了一系列的研究成果及勘查進展(謝世業(yè)等,2002;祝新友等,2010;李志丹等,2011;王思程等,2011;張江等,2011;劉增仁等,2014a,2014b,2019;張振亮等,2014;賈潤幸等,2017a,2017b,2018; 王偉等,2018;賈潤幸和方維萱,2021;趙路通和馬忠美,2021),尤其是在油田鹵水、有機質(zhì)與銅鉛鋅成礦方面(劉增仁等,2011;祝新友等,2011;韓鳳彬等,2013;方維萱等,2016,2017,2018a,2018b,2019;賈潤幸等,2017a;楊兵,2018)。除花園銅礦床屬沉積-成巖型礦床外,薩熱克銅礦床、烏拉根鉛鋅礦床、伽師銅礦床均屬沉積-改造型礦床,但此前研究多以典型礦床或一類礦床研究為主,宏觀層面上盆地沉積演化與成礦關(guān)系的規(guī)律性研究相對缺乏。此次研究以中國地質(zhì)調(diào)查局《西南天山霍什布拉克—烏拉根地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查》項目成果為基礎(chǔ),以西南天山中—新生代盆地沉積構(gòu)造演化為主線,揭示中—新生代砂礫巖型銅鉛鋅礦的成礦機理、成礦規(guī)律與控礦要素。研究認為成礦與古隆起、地層層位、沉積相與巖性組合、侏羅紀煤系烴源巖、油田鹵水、深源成礦流體、斷裂構(gòu)造等因素密切相關(guān)。文章構(gòu)建了西南天山中—新生界層控砂礫巖型銅鉛鋅礦的成礦模式,以期對礦山深邊部勘查及區(qū)域找礦予以幫助。

1 含礦盆地沉積-構(gòu)造演化與賦礦層位特征

薩熱克銅礦床、烏拉根鉛鋅礦床、伽師銅礦床、花園銅礦床(圖1)賦礦層位分別為上侏羅統(tǒng)庫孜貢蘇組(J3k)、下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群(K1kz)、古近系喀什群(Eks)、中新統(tǒng)安居安組(N1a)(劉增仁等,2014a)。

圖1 西南天山烏恰地區(qū)蘇魯鐵列克-烏拉根隆起周緣區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map of the Sulutilek-Wulagan uplift in the Wuqia area, southwestern Tianshan Mountains(a) Distribution of Cu-Pb-Zn-bearing basins in the thrust-fold belt of the southern Tianshan Mountains; (b) Distribution map of glutenite-type Cu-Pb-Zn deposits in the periphery of the Sulutilek-Wulagan uplift1-Meso-pleistocene-Holocene alluvial-pluvial accumulation; 2-Early pleistocene alluvial-pluvial clastic formation; 3-Coarse-fine clastic formation of Miocene-Pliocene coastal shallow-lake facies and alluvial fan facies; 4-Clastic formation of Miocene coastal shallowlake facies; 5-Fine clastic rock with gypsum salt formation of Oligocene-Miocene coastal shallow-lake facies; 6-Carbonate rock-fine clastic rock-gypsum salt formation of Paleocene-Oligocene neritic facies; 7-Gypsum salt formation of Paleocene bay facies; 8-Carbonate rock-fine clastic rock-gypsum salt formation of Late Cretaceous tidal flat-bay facies; 9-Clastic formation of early Cretaceous braided fluvial-delta facies; 10-Coarse clastic formation of Late Jurassic alluvial fan facies; 11-Coal-bearing clastic formation of early Jurassic-middle Jurassic coastal shallow-lake facies; 12-Coarse clastic formation of Late Jurassic alluvial fan facies; 13-Clastic formation of Triassic coastal shallow-lake facies; 14-Clastic formation with carbonate formation of early Permian coastal shallow-lake facies; 15-Marine carbonate and clastic formation of late Carboniferous littoral-neritic facies; 16-Carbonate formation of early Carboniferous neritic-bathyal facies; 17-Carbonate formation with clastic formation of middle Devonian littoral-neritic facies; 18-Metamorphic clastic formation of early Devonian neritic-bathyal facies; 19-Clastic formation of middle-late Silurian neritic-bathyal facies; 20-Metamorphic clastic formation with carbonate formation of neritic-bathyal facies in the Changcheng period; 21-Late Silurian-early Devonian ultramafic formation; 22-Conformable geologic boundary; 23-Angular unconformable geological boundary; 24-Parallel unconformable geological boundaries; 25-Fault; 26-Thrust-fold belt of the Southern Tianshan Mountains; 27-Basin boundary; 28-Copper deposit; 29-Copper (mineralization) occurrence; 30-Lead-Zinc deposit; 31-Lead-Zinc (mineralization) occurrence; 32-town

1.1 薩熱克盆地沉積-構(gòu)造演化及賦礦層位特征

薩熱克盆地是在阿克蘇群(Pt2ChA)變質(zhì)巖基底之上發(fā)育的中生代陸內(nèi)拉分斷陷盆地(方維萱等,2018a,2018b)。盆地下部為莎里塔什組(J1s)沖積相礫巖層和侏羅系煤系烴源巖層(J1k、J2y);中部為出露于盆地周緣的上侏羅統(tǒng)庫孜貢蘇組(J3k)含礦層(薩熱克銅礦賦礦層位);上部為分布于盆地中心的下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群(K1kz)辮狀河三角洲相紅色碎屑巖層(圖2)。受逆沖推覆構(gòu)造影響,盆地中心地層傾角較緩,南北兩側(cè)至盆地邊緣地層傾角變陡。巖漿巖僅見盆地南緣的輝綠巖呈脈狀侵入產(chǎn)出。

圖2 薩熱克盆地沉積-構(gòu)造演化圖Fig.2 Sedimentary-tectonic evolution of the Sareke basin 1-Conglomerate;2-Quartz conglometate;3-Gritstone;4-Fine sandstone;5-Siltstone;6-Silicarenite;7-Argillaceous sandstone;8-Muddy siltstone;9-Silty mudstone;10-Mudstone;11-Limestone;12-Mica-schist;13-Mica quartz schist;14-Gravel sandstone lens;15-Coal bed;16-Copper ore

莎里塔什組(J1s)快速堆積的紫灰、淺褐黃色沖積扇相礫巖與薩熱克盆地邊界正斷層劇烈活動有關(guān),指示早侏羅世早期區(qū)內(nèi)處于區(qū)域拉張背景下。進入穩(wěn)定沉降期后,薩熱克盆地開始接受康蘇組(J1k)湖泊-沼澤相深灰、灰黑色含煤巖系和楊葉組(J2y)灰、灰綠色濱淺湖相砂巖、泥巖沉積;盆地下沉,水體加深,形成了塔爾尕組(J2t)淺湖-半深湖-深湖相雜色泥巖夾泥灰?guī)r沉積層;受燕山構(gòu)造運動的影響,盆地邊界斷裂性質(zhì)反轉(zhuǎn)成逆斷層使得周緣劇烈抬升接受上侏羅統(tǒng)庫孜貢蘇組(J3k)紫紅、棕紅色河流相至沖積扇相的礫巖、砂礫巖、砂巖、泥巖沉積。下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群(K1kz)辮狀河平原亞相褐紅色泥巖、砂巖沉積層形成于充填后平坦的古地理背景下(劉增仁等,2019)。

上侏羅統(tǒng)庫孜貢蘇組(J3k)可劃分為2個巖性段:下段(J3k1)為辮狀河三角洲平原相夾沖積扇相礫巖、砂巖、粉砂巖;上段(J3k2)為沖積扇相礫巖夾河道相砂巖,屬于薩熱克銅礦的賦礦層位(劉增仁等,2014a)。周新源等(2003)研究并計算出庫孜貢蘇組上段(J3k2)沖積扇相礫巖的滲透率為0.015×10-3～0.153×10-3μm2,孔隙度為2.40%～6.80%;上覆下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群(K1kz)底部褐紅色泥巖的滲透率為0.002×10-3～0.003×10-3μm2,孔隙度為1.212%～1.555%。上覆圍巖地層的孔隙度和滲透率明顯小于含礦層,因而形成了薩熱克礫巖型銅礦最佳成礦巖石組合,即J3k2滲透率較高的沖積扇篩積微相礫巖與K1kz底部褐紅色泥巖構(gòu)成的儲-蓋組合。

薩熱克銅礦區(qū)J3k2主體為紫紅色塊狀礫巖,礫石成分為砂巖、大理巖、變質(zhì)砂巖等,大小混雜(粒度0.2～50 cm),磨圓中等,分選較差,顆粒支撐,粉砂—泥質(zhì)充填,礫石排列略具定向性,礫巖厚度向盆地方向變薄,呈塊狀而不顯層理,屬于泥石流為主的扇根-扇中亞相;而單韻律泥石流的頂部常見灰綠色(蝕變色)塊狀礫巖,呈舌狀產(chǎn)出且向盆地方向變薄,磨圓中等,分選中等,顆粒支撐,填隙物主要為粗砂,孔隙度較大(常見后期方解石及輝銅礦充填于礫間),屬篩積微相。所夾透鏡狀含礫砂巖為扇上河道沉積產(chǎn)物。這一特征為銅的初始富集疊加成礦提供了良好的儲集空間。

1.2 烏恰洼陷沉積-構(gòu)造演化及賦礦層位特征

烏恰洼陷位于喀什凹陷北部蘇魯鐵列克隆起的南緣,中北部發(fā)育洼中隆-烏拉根隆起,為中—新生代斷陷-坳陷紅層盆地。盆內(nèi)沉積層下部為侏羅系煤系生烴巖,中部為滲透率較高的晚侏羅世礫巖、早白堊世砂礫巖(銅鉛鋅-鍶-鈾-油氣富集層),上部為密閉不透水的石膏和泥巖,形成了對油田鹵水成礦有利的生-儲-蓋巖石組合。

烏恰洼陷以長城系(局部古生界)為基底,其沉積發(fā)展演化大致經(jīng)歷了5個階段(劉增仁等,2011;圖3)。①侏羅紀斷陷湖盆發(fā)育階段,與薩熱克盆地沉積演化特征基本一致,發(fā)育莎里塔什組(J1s)沖積扇相礫巖、康蘇組(J1k)湖泊-沼澤相煤系地層、楊葉組(J2y)濱淺湖相砂泥巖、塔爾尕組(J2t)淺湖-半深湖-深湖相雜色泥巖夾泥灰?guī)r、庫孜貢蘇組(J3k)河流-沖積扇相礫巖、砂巖;庫孜貢蘇組(J3k)可劃分出上下2個巖性段,上段(J3k2)為薩熱克礫巖型銅礦的賦礦層位,產(chǎn)有江格結(jié)爾銅礦床、喀煉銅礦點。②侏羅紀斷陷盆地回返后,在干旱炎熱的背景下,發(fā)育下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群(K1kz)辮狀河三角洲相磚紅色礫巖、砂礫巖、含礫砂巖、砂巖、粉砂巖、泥巖,其頂部為烏拉根砂礫巖型鉛鋅礦的賦礦層位,產(chǎn)有烏拉根鉛鋅礦床、康西鉛鋅礦床、江格結(jié)爾鉛鋅礦床及巴什布拉克鈾礦床、帕恰布拉克鍶礦、阿克莫木氣田等。③晚白堊世—古近紀海侵階段,經(jīng)歷了庫克拜期、依格孜牙期、阿爾塔什—齊姆根早期、卡拉塔爾—烏拉根早期及巴什布拉克早期5次海侵過程,沉積了累計厚度達4600 m的海灣-潟湖相碳酸鹽巖-陸源碎屑巖-膏泥巖;海水通過阿賴海峽自西向東到達烏恰洼陷形成著名的喀什海灣,漸新世晚期逐漸向西退出,海侵結(jié)束;古近紀海侵則淹沒了烏拉根隆起。④中新世為坳陷型氧化寬淺湖泊發(fā)育階段,克孜洛依組(E3N1k)以褐紅色泥巖為主;安居安組下段(N1a)為濱淺湖(河道)相至淺—半深湖相沉積,為花園砂巖型銅礦的賦礦層位,產(chǎn)有吾合沙魯銅礦床、楊葉銅礦點、吉勒格銅礦點等;帕卡布拉克組(N1p)為泥巖、細砂巖。⑤上新世阿圖什期至早更新世西域期為辮狀河-沖積扇沉積。

圖3 喀什凹陷北緣烏恰洼陷沉積-構(gòu)造演化圖Fig.3 Sedimentary-tectonic evolution of the Wuqia subsag in the northern margin of the Kashi Sag1-Conglomerate; 2-Quartz conglometate; 3-Sandy conglomerates; 4-Gritstone; 5-Fine sandstone; 6-Siltstone; 7-Silicarenite; 8-Argillaceous sandstone; 9-Muddy siltstone; 10-Silty mudstone; 11-Mudstone; 12-Limestone; 13-Shell limestone; 14-Mica-schist; 15-Mica quartz schist; 16-Gravel sandstone lens; 17-Gypsum bed; 18-Coal bed; 19-Copper ore; 20-Lead-zinc ore

薩熱克礫巖型銅礦的賦礦層位(J3k)、烏拉根砂礫巖型鉛鋅礦的賦礦層位(K1kz)及花園砂巖型銅礦的賦礦層位(N1a)在烏恰洼陷內(nèi)延伸穩(wěn)定,總體處于庫什維克復式向斜的北翼(蘇魯鐵列克隆起的南緣)。其中,J3k的巖石組合、沉積相與控礦微相特征與薩熱克盆地特征基本一致。

克孜勒蘇群(K1kz)為一套辮狀河三角洲相碎屑巖,滲透率41.50×10-3～339×10-3μm2,孔隙度14.80%～24.96%,為喀什凹陷發(fā)育最好的儲集巖(周新源等,2003),可劃分出5個巖性段:第1段(K1kz1)以磚紅色泥巖為主;第2段(K1kz2)為磚紅色巖屑砂巖、泥巖互層;第3段(K1kz3)為灰白、灰綠色砂礫巖夾泥巖;第4段(K1kz4)以磚紅色砂巖和泥巖為主;第5段(K1kz5)以灰白色礫巖、砂礫巖和砂巖為主,夾紫紅色泥巖,屬辮狀河道、心灘及河漫灘微相。其中辮狀河道礫巖呈透鏡體產(chǎn)出,具有底沖刷特征,發(fā)育大型板狀和槽狀交錯層理,磨圓度及成分成熟度較高;心灘微相由含礫砂巖及砂巖組成,具低角度斜層理和交錯層理;河漫灘微相巖性為粉砂質(zhì)泥巖及泥巖。K1kz5砂礫巖-含礫砂巖為烏拉根砂礫巖型鉛鋅礦控礦巖性,與上覆阿爾塔什組(E1a)石膏組成最佳鉛鋅成礦儲-蓋組合。

中新統(tǒng)安居安組(N1a)為喀什凹陷重要的儲集巖,滲透率為30.50×10-3μm2,孔隙度為22.4%(周新源等,2003)。可劃分出2個巖性段,下段(N1a1)為褐紅色砂巖、泥巖夾礫巖、砂礫巖;上段(N1a2)為褐紅雜色泥巖夾砂巖。下段(N1a1)含礫砂巖及其上覆的富含植物碎片的灰綠色砂巖為花園砂巖型銅礦的有利含礦巖性;含礫砂巖總體呈透鏡狀,具有底沖刷特征,底部泥礫發(fā)育,見槽狀交錯層理和大型斜層理,屬水下河道微相,泥礫周緣及含礫砂巖的下部見孔雀石化及輝銅礦化;灰綠色砂巖穩(wěn)定產(chǎn)出,見小型斜層理、平行層理及蟲孔,屬淺湖亞相(朱紅英等,2021);與河道相砂體的接觸部位(含植物化石較多)普遍發(fā)育孔雀石化及輝銅礦化。

1.3 西克爾洼陷沉積-構(gòu)造演化及賦礦層位特征

西克爾洼陷位于柯坪斷隆的南部與巴楚隆起之間的谷地,受二疊紀末南天山洋盆閉合影響形成柯坪斷隆與巴楚隆起,其上普遍缺失三疊紀—白堊紀沉積;而柯坪斷隆與巴楚隆起之間的斷裂活動造成洼地式負地形,古近紀新特提斯洋自西向東經(jīng)阿萊海峽至喀什凹陷北部再經(jīng)西克爾洼陷谷地向北抵達庫車盆地。古近紀西克爾洼陷近柯坪斷隆物源剝蝕供給區(qū)一側(cè)為一套喀什群(Eks)辮狀河三角洲相褐紅色碎屑巖-膏泥巖建造組合,是伽師砂巖型銅礦的賦礦層位,產(chǎn)有伽師銅礦、三岔口銅礦等,屬沉積-改造型礦床。古近紀末的烏恰構(gòu)造運動結(jié)束了海侵,西克爾地區(qū)進入陸相沉積期,賦礦層位之上為克孜洛依組(E3N1k)、安居安組(N1a)、帕卡布拉克組(N1p)及阿圖什組(N2a)淺湖相紅色碎屑巖建造。喜馬拉雅晚期構(gòu)造運動使得北部古生代地層推覆至賦礦層位之上,該斷裂構(gòu)造之滑脫面成為后期疊加成礦流體的運移通道。

喀什群(Eks)下部磚紅色粉砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖段為水動力條件較弱的前辮狀河三角洲環(huán)境沉積產(chǎn)物,中下部淺灰白色石膏與磚紅色粉砂質(zhì)泥巖則為潮上潟湖環(huán)境沉積產(chǎn)物。中部含礦段灰白色砂礫巖-含巖屑鈣質(zhì)細砂巖見有板狀交錯層理-平行層理,礫巖礫石分選磨圓性較好,發(fā)育小型不規(guī)則交錯層理及沖刷-充填構(gòu)造,向上漸變?yōu)楹[砂巖和細砂巖,為水下河道沉積;細砂巖中見交錯層理及平行層理,粒度概率累計曲線顯示為由跳躍組分和懸浮組分組成的兩段式,偏度為正值,細尾顯示細粒懸浮物特征,具有辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂較發(fā)育的沉積特點;含礦層段反映為辮狀河三角洲前緣亞相的沉積特征。上部磚紅色泥巖與粉砂巖互層段發(fā)育小型交錯層理和平行層理,為辮狀河三角洲平原河道間的沉積特征(朱紅英等,2021),總體為海退沉積序列。

2 典型礦床特征

在成礦地質(zhì)背景、礦區(qū)與礦床地質(zhì)、賦礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造與成礦結(jié)構(gòu)面、成礦作用等研究基礎(chǔ)上(劉增仁等,2019),將西南天山中—新生界典型礦床的控礦條件、成礦物源與成礦流體、礦床期次與成礦模式研究總結(jié)如下。

2.1 薩熱克銅礦

薩熱克銅礦為西北地區(qū)獨特的陸相礫巖型銅礦,礦區(qū)勘查估算資源量(332+333+334)60.91萬噸。在大地構(gòu)造背景、礦石組構(gòu)、同位素地球化學及有機質(zhì)成礦等方面均與滇中楚雄盆地六苴銅礦類似(表1)。

表1 新疆薩熱克銅礦床與云南六苴銅礦床對比表Table 1 Comparison of the Sareke copper deposit in Xinjiang and the Liuju copper deposit in Yunnan

2.1.1 控礦條件

巖性、巖相控礦特征:銅礦體嚴格受控于J3k2沖積扇篩積微相礫巖;銅礦體在平面與剖面上均表現(xiàn)為大的透鏡體及舌狀體,這正是篩積礫巖的特征;該控礦礫巖與上覆K1kz底部褐紅色泥巖構(gòu)成成礦有利的儲-蓋組合,是后期成礦流體的最佳聚集成礦空間。

斷裂與礦產(chǎn)的關(guān)系:薩熱克盆地南北邊界斷裂及其次級斷裂(包括順層斷裂、張性及張剪性節(jié)理),不僅是后期深源成礦熱液的運移通道,亦是輝綠巖侵入的位置;表現(xiàn)為北礦帶坑道內(nèi)層間斷裂及小角度斜切賦礦層的斷裂破碎帶內(nèi)均存在富銅礦體,南礦帶在斷裂構(gòu)造與賦礦層的疊加部位形成銅鉛鋅礦化疊加。

2.1.2 成礦物源與成礦流體

S-Pb同位素:礦石中輝銅礦δ34S全為負值,集中于-15.4‰～-24.7‰之間,硫主要來自硫酸鹽細菌與有機質(zhì)還原,部分源于有機硫(王偉等,2018)。 輝銅礦206Pb/204Pb為 18.475～18.642,207Pb/204Pb為15.606～15.676,208Pb/204Pb為38.585～38.795,數(shù)據(jù)投點圖顯示成礦金屬來自上地殼和造山帶剝蝕區(qū)(劉增仁等,2019)。

H-O同位素:脈石礦物方解石δD值為-66.4‰～-98.8‰、δ18O值為17.0‰～21.3‰、δ18OH2O值為-3.22‰～-1.84‰,在δD-δ18OH2O水/巖同位素交換圖上投點結(jié)果為大氣降水與盆地鹵水(王偉等,2018)。

流體包裹體:可見富液相包裹體、含子晶多相包裹體、含CO2三相包裹體及油氣包裹體4類。王偉等(2018)測得方解石中包裹體成分為H2O、CH4、H2、N2、CO2、H2S,屬還原性流體;鹽度為2.07%～11.34%,溫度為72.2～173.5 ℃。

2.1.3 成礦時代與成礦期次

測得礦石中輝銅礦Re-Os等時線年齡為146～141 Ma(劉增仁等,2019);賈潤幸等(2018)測得含輝銅礦瀝青、破碎帶富輝銅礦及碳酸巖化輝銅礦Re-Os模式年齡分別為220±3～180±3 Ma、183.4±2.5～162.9±2.5 Ma、136.1±2.6～116.4±2.1 Ma;最新測得輝銅礦Re-Os等時線年齡58.6±2.0 Ma(方維萱等,2019)。其中220～180 Ma、183.4～162.9 Ma的年齡與盆地中—下侏羅統(tǒng)煤系烴源巖時代相吻合;146～141 Ma與賦礦層位原始成礦時代相當;富輝銅礦Re-Os年齡136.1±2.6～116.4±2.1 Ma、58.6±2.0 Ma應(yīng)是托云地幔柱第一次、第二次活動驅(qū)使油田鹵水運移聚集成礦結(jié)果的反映(托云玄武巖時代為112～59 Ma;徐學義等,2003)。

2.1.4 成礦模式

關(guān)于該礦床成因,新疆鑫匯礦業(yè)公司在薩熱克銅礦床礦區(qū)勘查時提出過沉積-改造型銅礦的觀點,祝新友等(2011)研究認為薩熱克銅礦床屬與盆地鹵水有關(guān)的后生低溫熱液礦床。筆者綜合分析認為,薩熱克銅礦的成礦分4期,具有多期多源的成礦特征。富銅元古界地層遭受剝蝕形成盆地內(nèi)礫巖型原始礦源層(礫石中含有銅礦物)及篩積微相透水性較強的儲集空間(第1期)。托云地幔柱熱能驅(qū)動巨量盆地鹵水遷移并萃取沿途鉛鋅銅等金屬物質(zhì)向蘇魯鐵列克隆起運移,在上覆泥巖蓋層之下與大氣降水發(fā)生物理-化學反應(yīng),在J3k2礫巖中聚集、物質(zhì)交換并沉淀形成貧銅礦體,盆地油田鹵水疊加形成褪色蝕變,部分銅含量明顯升高(第2期)。喜馬拉雅期喀什及西域構(gòu)造運動導致盆地邊界斷裂南北對沖,在擠壓應(yīng)力下先期成礦物質(zhì)活化,以流體方式向局部富集;層間斷裂、次級斷裂溝通深源成礦熱液及下伏烴源巖層以及托云地幔柱第二次活動驅(qū)動盆地鹵水沿斷裂上侵至J3k2礫巖中聚集疊加成銅鉛鋅富礦體,并與油跡和瀝青等共存(第3期)。原生銅礦物在大氣降水作用下在潛水面以上發(fā)生氧化淋濾-次生富集,形成輝銅礦、孔雀石和銅藍等次生礦物富集(第4期)。

2.2 烏拉根鉛鋅礦

烏拉根鉛鋅礦為西北地區(qū)層控砂礫巖型鉛鋅礦中規(guī)模最大者,礦區(qū)勘查估算資源量達(331+332+333+334)593.84萬噸。在大地構(gòu)造背景、礦石組構(gòu)、鉛鋅含量特征、同位素地球化學及有機質(zhì)成礦等方面均與云南金頂鉛鋅礦類似(表2)。

表2 新疆烏拉根鉛鋅礦床與云南金頂鉛鋅礦床對比表Table 2 Comparison of the Wulagen Pb-Zn deposit in Xinjiang and the Jinding Pb-Zn deposit in Yunnan

2.2.1 控礦條件

巖性、巖相控礦特征:鉛鋅礦體嚴格受控于K1kz5灰白色河床滯留微相、心灘微相砂礫巖-含礫砂巖及上覆E1a石膏,兩者構(gòu)成最佳成礦儲-蓋組合,E1a石膏在盆地鹵水作用下溶蝕后所殘留的坍塌角礫巖亦為賦礦層。

斷裂與鉛鋅礦體關(guān)系密切:穿越北礦帶的吾合沙魯斷裂構(gòu)造及南北礦帶南北向張性斷裂和北西、北東向張剪性斷裂中可見明顯透鏡狀、脈狀富鉛鋅礦體及油氣瀝青與黃鐵礦化。

2.2.2 成礦物源與成礦流體

S-Pb同位素:烏拉根鉛鋅礦床礦石δ34S為-26.09‰～+15‰,極差為41.09‰,平均-12.1‰;其中北礦帶δ34S值-25.9‰～-7‰,方鉛礦δ34S值-25.9‰～-9.9‰,黃鐵礦δ34S值-7‰;南礦帶δ34S值-18.4‰～+0.1‰,方鉛礦δ34S值-18.4‰～+15‰,閃鋅礦δ34S值-14.3‰。北礦帶均為輕硫,表明硫主體來自于海相硫酸鹽的還原;而南礦帶同時富集輕硫和重硫,表明可能有少量地層硫的加入。E1a石膏為鉛鋅成礦提供了豐富的硫源。鉛同位素分析結(jié)果表明,206Pb/204Pb值17.771～18.6413,207Pb/204Pb值15.402～15.6454,208Pb/204Pb值37.92～38.7507;圖解投點大部分落入造山帶區(qū),個別落入下地殼與地?；旌蠀^(qū),說明金屬成礦物質(zhì)主要來自造山帶(劉增仁等,2016)。

C-O同位素:烏拉根鉛鋅礦疊加成礦期方解石δ13CPDB值變化范圍較窄,介于-5.36‰～-7.21‰之間;δ18OSMOW介于20.94‰～23.62‰之間;在δ18OSMOW-M13CPDB圖解中樣品投點均靠近沉積有機物脫羧基作用演化線,表明其來源可能有油氣或油田鹵水的加入(高榮臻,2018)。

流體包裹體:礦石的方解石和天青石中流體包裹體發(fā)育差、數(shù)量少且體積小,韓鳳彬(2012)獲得的方解石流體包裹體鹽度6.3%～20.22%、溫度78～291℃,天青石流體包裹體鹽度3.55%～11.7%、溫度100～220 ℃;CO2在天青石-石膏-黃鐵礦-方鉛礦中的含量逐漸增高,說明CO2含量増高有利于鉛鋅沉淀富集(韓鳳彬等,2012)。取自加斯鉛鋅礦區(qū)斷裂帶中的鹽巖樣品中Pb含量0.26%～1.66%、Zn含量2.27%～3.75%、Sr含量105×10-6～110×10-6,表明盆地鹵水中富含鉛、鋅、鍶等成礦元素(劉增仁等,2019)。

2.2.3 成礦時代

測得北礦帶與方鉛礦共生的黃鐵礦Re-Os同位素模式年齡為38～29 Ma,等時線年齡為25.3±2.7 Ma(劉增仁等,2019);南礦帶閃鋅礦Sm-Nd等時線年齡為55.4±2.2 Ma、Rb-Sr等時線年齡為55.1±1.6 Ma,坍塌角礫巖中黃鐵礦Re-Os同位素模式年齡為6.3 Ma、10.7～9.2 Ma、18.9～18.7 Ma及45.1 Ma(高榮臻,2018)。鉛鋅礦化砂礫巖中磷灰石裂變徑跡年齡為49.5～35.2 Ma(劉增仁等,2016)。其中55.4～45.1 Ma與托云地幔柱第二次活動驅(qū)使油田鹵水運移聚集時限相當(梁濤等,2005;托云玄武巖時代為48.1 Ma),25.3 Ma與烏恰構(gòu)造運動驅(qū)使油田鹵水運移聚集時限相當。

2.2.4 成礦模式

關(guān)于烏拉根鉛鋅礦床的成因,彭守晉等(1985)認為屬沉積型或沉積-弱改造型礦床,蔡宏淵等(2002)認為屬海底噴流沉積型礦床,李豐收等(2005)認為屬熱鹵水沉積-改造型鉛鋅礦床,祝新友等(2010)認為屬廣義的MVT型鉛鋅礦床。

依據(jù)控礦條件、礦體特征、礦石組構(gòu)、礦化蝕變及同位素、成礦流體、成礦時代等特征,綜合分析認為烏拉根鉛鋅礦成礦可劃分為原始礦源層形成期、大規(guī)模油田鹵水成礦期、斷裂構(gòu)造溝通深源成礦流體疊加成礦期及表生氧化期4期,具有多期多源的成礦特征。富含Pb-Zn-Cd等成礦元素的元古界、古生界地層的剝蝕以及辮狀河三角洲相環(huán)境形成K1kz鉛鋅原始礦源層,其地球化學測量結(jié)果表明該層段為區(qū)域上鉛鋅含量高值層(第1期)。托云地幔柱熱源及烏恰構(gòu)造運動驅(qū)使煤系盆地富含有機質(zhì)的油田鹵水萃取路徑中的鉛鋅物質(zhì)向烏拉根等隆起的高端K1kz砂礫巖中運移聚集,與上覆膏巖層的硫酸鹽礦物進行物理-化學作用造成鉛鋅礦的初步富集,造成大規(guī)模區(qū)域油田鹵水褪色蝕變、部分鉛鋅含量明顯提升(第2期)。喜馬拉雅晚期喀什-西域構(gòu)造運動使得斷裂構(gòu)造及次級斷裂構(gòu)造溝通深源富含烴類成礦流體再次疊加成礦,形成鉛鋅礦的富礦體,并與豐富的油跡和瀝青等共存(第3期)。氧化淋濾作用使得Pb-Zn遷移富集(第4期)。

2.3 花園銅礦

花園砂巖型銅礦屬沉積-成巖型銅礦床,以N1a下部灰綠色砂礫巖和砂巖為賦礦巖層,未見明顯的圍巖蝕變。

2.3.1 控礦條件

該銅礦嚴格受控于N1a1灰綠色塊狀水下河道相透鏡狀產(chǎn)出的含礫砂巖體及其直接上覆的淺湖亞相富含植物化石的灰綠色巖屑石英細砂巖,其礦體的頂?shù)装寰鶠楹旨t色泥巖。

2.3.2 成礦階段與成礦模式

花園銅礦的成礦階段劃分為沉積期、成巖期和氧化淋濾期3個階段。中新世寬淺湖環(huán)境下,剝蝕物的銅礦物以溶解態(tài)、絡(luò)合物態(tài)隨河流帶入湖泊,在河-湖交接部位(氧化-還原障)沉積,銅源物質(zhì)賦存于水下河道相砂礫巖及受其影響的淺湖相含植物化石碎片的細砂巖中。成巖期,賦存在紅層中的建造水溶解原始礦源層中的銅、銀等離子形成絡(luò)合物發(fā)生遷移,與含有機質(zhì)的還原性流體在砂礫巖中聚集沉淀成礦。喜馬拉雅晚期在大氣降水與地下水共同作用下,銅礦物質(zhì)氧化遷移,構(gòu)成以孔雀石、赤銅礦、氯銅礦等為主的銅礦體。

2.4 伽師銅礦

2.4.1 控礦條件

巖性巖相控礦:銅礦體嚴格受控于Eks辮狀河三角洲前緣灰綠、灰白色礫巖、含礫粗砂巖和鈣質(zhì)細砂巖。

斷裂構(gòu)造與礦化的關(guān)系:柯坪塔格斷裂及其次級走滑斷裂、順層斷裂等為有利的導礦通道,溝通深源成礦流體運移至滲透率較高的賦礦層中疊加成礦,形成富銅礦體,其構(gòu)造破碎帶中見強烈的銅礦化。

2.4.2 S-Pb同位素

王思程等(2011)對礦區(qū)礦石輝銅礦硫鉛同位素測定結(jié)果表明礦石δ34S值為-33.4‰～-24.6‰,極差為8.8‰,平均-29.7‰,為輕S富集,具有生物成因硫的同位素組成特征,可能來自盆地中有機硫的還原。206Pb/204Pb比值為18.607～18.376,207Pb/204Pb為15.654～15.612,208Pb/204Pb為38.475～38.747,在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb及208Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖上投點均位于造山帶與上地殼之間,靠近造山帶演化線,指示成礦金屬來自剝蝕區(qū)。

2.4.3 成礦時代

礦區(qū)輝銅礦Re-Os同位素模式年齡范圍為15～11 Ma(劉增仁等,2019)。

2.4.4 成礦模式

伽師銅礦成礦可分原始沉積-成巖期、疊加改造期、表生氧化期3期。古新世—漸新世柯坪古陸含銅物質(zhì)的剝蝕為伽師銅礦的形成提供了豐富的物源,Cu以氧化態(tài)、游離態(tài)或絡(luò)合物態(tài)隨地表流水在陸緣盆地沉積;在成巖期,盆地鹵水循環(huán)并不斷萃取礦源層中的銅質(zhì),在膏巖成份參與下,在透水性較好的鈣質(zhì)砂(礫)巖中聚集。漸新世—喜馬拉雅晚期,柯坪斷隆向南大規(guī)模的推覆構(gòu)造運動使得深部富含有機質(zhì)的成礦流體沿基底斷裂及其次級斷裂上侵,與淺部大氣降水發(fā)生氧化-還原反應(yīng),導致成礦物質(zhì)卸載,在鈣質(zhì)砂(礫)巖中疊加成礦。

3 成礦規(guī)律

薩熱克盆地、烏恰洼陷和西克爾洼陷的銅鉛鋅礦的賦礦層位(J3k、K1kz、N1a、Eks) 下伏地層均有侏羅紀或古生代的生烴巖,上覆地層均產(chǎn)有膏巖-泥巖,組成有利的生-儲-蓋成礦巖石組合。原始礦層、油田鹵水成礦、深源富含有機質(zhì)成礦流體的疊加成礦以及斷裂構(gòu)造、圈閉構(gòu)造等無不與中—新生代紅層盆地沉積-構(gòu)造演化相關(guān),歷經(jīng)侏羅紀、早白堊世、古近紀煤系生烴巖及原始礦源層形成階段,托云地幔柱與烏恰構(gòu)造運動造成油田鹵水遷移疊加成礦階段,喜馬拉雅晚期深源成礦流體疊加成礦階段。

3.1 有機質(zhì)與銅鉛鋅成礦

有機質(zhì)與銅鉛鋅成礦具有密切關(guān)系。涂光熾(1988)認為,油氣礦床的生成、運移對金屬礦床元素具有活化和遷移作用,煤系地層中的干酪根可促使Cu、U富集,H2S的聚集與油氣聚集在構(gòu)造空間上具有耦合關(guān)系,并且油氣藏與活潑元素礦床在儲層與蓋層組合方面具相似性。盧家爛等(1997)認為,原油對分散的銅鉛鋅具有強烈的活化、萃取與富集能力。莊漢平等(1996)研究楚雄盆地砂巖型銅礦形成機理時認為,在改造成礦期煤系地層在構(gòu)造運動中沿斷裂上侵的含礦流體與煤系烴源巖混染形成富含有機質(zhì)的還原性流體,進入孔隙度大的砂巖中聚集;當其與天水淋濾石膏形成的氧化性流體相遇,則造成銅質(zhì)的沉淀,疊加成礦。付修根等(2006)對金頂鉛鋅礦的研究認為,有機質(zhì)還原作用對金頂鉛鋅礦的形成起著重要的作用,礦區(qū)可見大量的碳瀝青,在包裹體中見有大量的甲烷氣體。西南天山中—新生界層控砂礫巖型銅鉛鋅礦的成礦與有機質(zhì)關(guān)系密切,尤其是薩熱克銅礦、烏拉根鉛鋅礦,銅鉛鋅礦與煤礦及油苗、油氣、瀝青及鈾礦相伴產(chǎn)出。

3.1.1 有機質(zhì)的表現(xiàn)與鉛鋅礦化

富含有機質(zhì)的盆地鹵水(油田鹵水)沿途萃取Cu-Pb-Zn等成礦物質(zhì),在上覆石膏及泥巖密閉蓋壓下滲透率較高的J3k礫巖、K1kz砂礫巖、Eks含礫砂巖中聚集,造成褪色蝕變,淺色層中Cu-Pb-Zn含量明顯增加;斷裂構(gòu)造溝通深源成礦流體與烴類流體混染形成富含有機質(zhì)的還原性成礦流體,在賦礦層位中再次疊加形成Cu-Pb-Zn的富礦體,有機質(zhì)表現(xiàn)為油跡、瀝青、原油及烴類包裹體等(圖4)。

圖4 薩熱克銅礦、烏拉根鉛鋅礦有機質(zhì)成礦表現(xiàn)形式Fig.4 Organic mineralization forms of the Sareke copper deposit and the Wulagen lead-zinc deposit(a) The fade alteration of pebbly sandstone caused by brine in the Sareke copper deposit; (b)Bitumen and chalcocite filled in fractures of the Sareke copper deposit; (c) Organic bubbles in the Wulagan lead-zinc ore (containing sphalerite) (single polarized light); (d) Bitumen produced together with galena and pyrite in the fracture zone of the northern Wulagen ore belt

3.1.2 烴類流體成分與來源

薩熱克銅礦的次生石英、方解石和白云石等膠結(jié)礦物包裹體可劃分為含烴鹽水類、含烴鹽水-液烴共生類、含烴鹽水-氣烴共生類、輕質(zhì)油類4類,均為富烴類流體包裹體(賈潤幸等,2017),成分包括CO2+CH4+H2O、H2O+N2、N2+CH4、CO2+CH4+N2及CO2+N2等類型,表明成礦流體經(jīng)歷了與富含烴類流體的混合,有機質(zhì)主要來源于費爾干納盆地侏羅系中的煤層及黑色泥巖等生烴層。

烏拉根鉛鋅礦區(qū)硫化物的分布與有機氣泡的分布有一致性,富含有機質(zhì)的氣泡中常見有微細粒的閃鋅礦或其他硫化物,顯示有機質(zhì)氣泡與成礦有密切的成因聯(lián)系;油源對比表明油氣瀝青主要是由中—下侏羅統(tǒng)煤系烴源巖生成的原油上侵形成的(劉增仁等,2011);礦石中的固體有機質(zhì)和油氣包裹體成熟度較高,以飽和烴和瀝青質(zhì)為主,有機碳和全硫含量均較高,油氣顯示越明顯,有機碳含量越高,∑S值越大,鉛鋅礦化越強。

3.1.3 烴類流體的形成、遷移聚集方向與部位

阿克莫木油氣儲藏在烏拉根隆起東側(cè)K1kz地層中,張有瑜等(2004)研究表明源于侏羅系煤系地層及古生代烴源巖所構(gòu)成的有機質(zhì)與盆地鹵水混染,以油田鹵水的方式促使油氣充注。侏羅系烴源巖主要由J1k、J2y暗色泥巖、頁巖和煤層組成,在晚侏羅世—早白堊世進入低成熟期(RO值0.5%),晚白堊世—上新世為成熟期(RO值為0.7%～1.0%),上新世早期大面積進入生油窗,現(xiàn)今處于成熟—高成熟階段(RO值為0.7%～1.3%)。油田鹵水的運移方向與油氣成藏一致,均向著古隆起(烏拉根隆起和蘇魯鐵列克隆起)的圈閉構(gòu)造內(nèi)運移,在J3k—K1kz(礫巖-泥巖)、K1kz—E1a(砂礫巖-石膏/泥巖)和后期溝通深源成礦流體的斷裂構(gòu)造破碎帶內(nèi)聚集。

3.2 賦礦層位與銅鉛鋅成礦

薩熱克盆地沉積建造下部為侏羅系煤系烴源巖,中部為薩熱克礫巖型銅礦的賦礦層位J3k,其上為下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群(K1kz)底部密閉性較好的褐紅色泥巖,沖積扇篩積微相滲透率較高的礫巖(J3k2)與上覆泥巖構(gòu)成對成礦有利的儲-蓋組合。

在烏恰洼陷內(nèi),自下而上為侏羅系煤系烴源巖 (J1-2)—薩熱克礫巖型銅礦賦礦層位(J3k)—烏拉根砂礫巖型鉛鋅(鈾)礦的賦礦層位(K1kz)—阿爾塔什組(E1a石膏)—花園砂巖型銅礦的賦礦層位(N1a)。成礦有利巖石組合為:J3k2篩積微相滲透率較高的礫巖-K1kz褐紅色泥巖密閉層、K1kz5河道與心灘微相滲透率較高的砂礫巖-E1a石膏密閉層、N1a1水下河道微相砂礫巖與濱淺湖亞相砂巖-淺湖亞相褐紅色泥巖。

薩熱克礫巖型銅礦、烏拉根砂礫巖型鉛鋅礦成礦巖石組合處于隆起部位,較其他部位的銅鉛鋅礦化要強,在賦礦層位與斷裂構(gòu)造的交匯部位油田鹵水造成的褪色蝕變更加強烈,在上述兩條件均滿足的區(qū)域會產(chǎn)出銅鉛鋅富礦體及大量的油氣瀝青,其成礦均與富含有機質(zhì)的盆地鹵水有關(guān),這與油氣藏的形成類似。而花園砂巖型銅礦則與原地型干酪根(植物)吸附還原作用促使銅礦富集有關(guān)。

在西克爾洼陷,伽師砂巖型銅礦成礦巖石組合為Eks辮狀河三角洲前緣砂礫巖與自身泥巖,其旁側(cè)有石膏產(chǎn)出;后期沿柯坪塔格斷裂上侵的富含有機質(zhì)的成礦鹵水疊加在原始礦源層上形成了富銅礦體。

3.3 成礦時間規(guī)律

3.3.1 古隆起與圈閉構(gòu)造形成時間

蘇魯鐵列克隆起與烏拉根隆起因塔里木運動而隆升,古生代僅在局部接受沉積,缺失三疊紀沉積;拉張背景下在隆起的邊部形成侏羅紀—白堊紀斷陷-坳陷盆地,控制中—新生界鉛鋅賦礦層位、生-儲-蓋成礦巖石組合展布;因喜馬拉雅晚期構(gòu)造運動再次隆升并推覆掩壓于中生代地層之上并構(gòu)成圈閉構(gòu)造。

3.3.2 生烴巖及生排烴時間

張有瑜等(2004)對烏拉根東北30 km產(chǎn)于K1kz中的阿克莫木油氣田進行了研究,獲得的自生伊利石K-Ar年齡為32.6±0.66 Ma、23.32±0.47 Ma、22.6±0.55 Ma、18.79±0.31 Ma及17.8 Ma、18.3 Ma和38.55 Ma、38.1 Ma和34.6 Ma,認為源于侏羅系煤系烴源巖的油氣充注時間為漸新世末—中新世初期和上新世—更新世(高榮臻,2018)。

3.3.3 原始礦源層與有利成礦巖石組合形成時間

薩熱克礫巖型銅礦礦源層形成于晚侏羅世—早白堊世,沉積和形成了J3k2—K1kz1的巖石組合;烏拉根砂礫巖型鉛鋅礦礦源層形成于早白堊世—古新世,形成了K1kz1—E1a的巖石組合;伽師砂巖型銅礦的礦源層形成于古近紀,形成了Eks巖石組合;花園砂巖型銅礦的原始礦源層形成于中新世,沉積和形成了N1a巖石地層組合。

3.3.4 構(gòu)造運動與托云地幔柱活動時限

主要是油田鹵水遷移聚集時限。烏恰構(gòu)造運動為油田鹵水遷移的直接動力,驅(qū)使其向隆起部位J3k、K1kz中運移聚集,是造成銅鉛鋅初期成礦的直接因素;喀什構(gòu)造運動及西域構(gòu)造運動是盆地邊界斷裂及次級斷裂溝通深源成礦流體疊加成銅鉛鋅富礦體的活動時間。托云地幔柱表現(xiàn)為產(chǎn)于K1kz、E1-2t中的火山巖,前者玄武巖同位素年齡為119～101Ma(李永安等,1995;韓寶福等,1998;徐學義等, 2003),后者玄武巖同位素年齡為67.80～40Ma(王彥斌等,2000;梁濤等,2005);其所提供的熱源驅(qū)使盆地油田鹵水向隆起部位遷移,是區(qū)域砂礫巖褪色蝕變和低品位銅鉛鋅礦形成的直接因素。

3.3.5 控礦斷裂構(gòu)造形成時間

區(qū)域控盆控礦斷裂(薩熱克盆地邊界斷裂、吾合沙魯斷裂和柯坪塔格斷裂)為導礦構(gòu)造,形成于燕山早期與喜馬拉雅期,烏恰構(gòu)造運動使其性質(zhì)反轉(zhuǎn),喜馬拉雅晚期喀什及西域構(gòu)造運動使其逆沖推覆,且造成其次級斷層溝通深源流體上侵疊加成富礦體。

3.4 成礦空間規(guī)律

中—新生界砂礫巖型銅鉛鋅礦體在空間上的分布受沉積盆地演化、褶皺斷裂構(gòu)造及巖相古地理控制。

3.4.1 沉積盆地演化控礦

侏羅紀晚期、早白堊世以及古近紀、中新世原始礦源層產(chǎn)于湖進—湖退、海進—海退的轉(zhuǎn)換時期。煤系地層為鉛鋅銅成礦提供了豐富的有機質(zhì)成礦流體。

3.4.2 斷裂構(gòu)造控礦

區(qū)域斷裂構(gòu)造不僅控盆控巖,而且溝通基底深源成礦流體,在斷裂構(gòu)造的次級構(gòu)造、不同方向斷裂的交匯處、斷裂構(gòu)造與鉛鋅銅礦有利賦存層位的交匯處形成砂礫巖型銅鉛鋅礦富礦體。

3.4.3 巖相古地理控礦

中—新生界砂礫巖型銅鉛鋅礦均產(chǎn)于古隆起的邊部。薩熱克礫巖型銅礦受控于沖積扇篩積微相礫巖;烏拉根砂礫巖型鉛鋅礦嚴格受控于辮狀河平原河道-心灘微相砂礫巖;伽師砂巖型銅礦受控于辮狀河三角洲前緣亞相砂巖和砂礫巖;花園砂巖型銅礦受淺湖相砂巖與水下河道相砂礫巖共同控制。

經(jīng)綜合分析,建立了西南天山中—新生界砂礫巖型鉛鋅銅礦成礦模式圖(圖5)。

圖5 中—新生界砂礫巖型鉛鋅銅礦成礦模式圖Fig.5 Metallogenic model of Meso-Cenozonic glutenite-type Pb-Zn-Cu deposit1-Dolomite; 2-Gypsum; 3-Mudstone; 4-Silty mudstone; 5-Sandstone; 6-Gritstone; 7-Glutenite; 8-Conglomerate; 9-Collapse breccia; 10-Paleogene system/Cretaceous system; 11-Jurassic system/Changcheng system; 12-Fracture; 13-Deep source ore-forming fluid; 14-Deep source ore-forming fluid/Oilfield brine;15-Basin brine; 16-Lead-zinc-rich ore bodies/Lead-zinc lean ore bodies; 17-Copper-rich ore bodies/Copperlean ore bodies

4 結(jié)論

(1)西南天山中—新生界賦礦盆地具有銅鉛鋅-煤-鈾-油氣-石膏共盆的特征,銅鉛鋅礦的賦礦層位為上侏羅統(tǒng)庫孜貢蘇組(J3k)、下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群(K1kz)、古近系喀什群(Eks)、中新統(tǒng)安居安組(N1a)。

(2)銅鉛鋅成礦與古隆起、賦礦層位、沉積相與巖性組合、煤系烴源巖、油田鹵水、深源成礦流體及斷裂構(gòu)造等因素密切相關(guān)。類似油氣藏系統(tǒng)中的生-儲-蓋組合,有機質(zhì)與成礦關(guān)系密切。

(3)西南天山中—新生界層控砂礫巖型銅鉛鋅礦的原始礦源層形成、油田鹵水疊加和深源成礦流疊加成礦等受盆地沉積-構(gòu)造演化控制,具有多源多期次成礦特征,與燕山、喜馬拉雅構(gòu)造運動及托云地幔柱活動相關(guān)。

致謝:感謝有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心方維萱教授的指導,感謝新疆地質(zhì)調(diào)查所余子昌、施培春高級工程師的幫助。謹以此文獻給有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心成立20周年。