新疆鞏留縣喀拉臺奇鉛銀礦成礦地質特征及成因模式分析

徐 晟 熊榮輝 劉良文

（①新疆地礦局第十一地質大隊 昌吉 831100 ②中煤能源新疆天山煤電有限責任公司烏魯木齊 831100）

1 地質背景

新疆鞏留縣喀拉臺奇鉛銀礦大地構造位置處于伊犁微板塊伊什基里克石炭—二疊紀裂谷帶中（圖1）。該裂谷帶是早古生代褶皺基底上發展起來的火山—沉積盆地，呈東西走向的狹長條帶狀，以產金、銅、鉛鋅多金屬礦為主，是西天山地區重要的多金屬成礦帶。區域上已發現與此類似的特克斯縣闊拉薩依鐵鋅多金屬礦、群吉薩依銅多金屬礦。

圖1 西天山構造格局圖

區域內由老到新出露地層有：下石炭統大哈拉軍山組第二段（C1d2）、中二疊統曉山薩依組（P2x）、哈米斯特組（P2h）、塔姆其薩依組（P2tmq）、中侏羅統西山窯組（J2x）。該礦通過前期地表及淺部工程控制工作，鉛已達小型礦產規模。

2 礦區地質概況

礦區出露地層為中二疊統哈米斯特組、塔姆其薩依組（圖2）。哈米斯特組為一套陸相火山巖建造，主要為火山熔巖，少量火山碎屑巖、次火山巖。塔姆其薩依組為一套湖相灰-灰黃色細砂巖、粉砂巖、灰色粗砂巖、中粒砂巖、砂礫巖、礫巖及深灰色炭質泥巖組合。

圖2 新疆鞏留縣喀拉臺奇一帶區域地質簡圖

2.1 地層

賦礦地層哈米斯特組主要為火山集塊巖（圖3）、流紋質火山角礫巖、流紋質角礫巖屑玻屑凝灰巖杏仁狀玄武巖、玄武巖、英安巖。從巖石地球化學特征分析該地層有以下特征：

圖3 哈米斯特組火山集塊巖

⑴氧化物含量特征

由礦區內采集的巖石化學樣表1可知：中二疊世火山巖化學成分變化范圍為：SiO244.34%～74.28%、TiO20.11%～3.44%、Al2O312.11%～18.26%、Fe2O3+FeO 2.11%～14.95%、MnO 0.02%～0.17%、MgO 0～1.89%、CaO 0～9.44%、Na2O+K2O 3.9%～11.01%、P2O50～1.06%。與中國相應巖類的平均化學成分對比；玄武巖SiO2、FeO、MnO、MgO、Na2O、K2O含量偏低，其它氧化物偏高；英安巖中SiO2、Fe2O3+FeO、Na2O、K2O、P2O5含量偏高，其它氧化物含量偏低，流紋巖中SiO2、MgO、Na2O+K2O含量偏高，其它氧化物含量偏低，隨著SiO2的升高，Na2O+K2O、K2O呈升高趨勢，而其它氧化物呈降低趨勢。

表1 巖石化學成分及有關參數 %

⑵巖石化學指數特征

有關巖石化學指數見表2。哈米斯特組火山巖：AR 1.65～7.06、AlK 3.9～11.1、K2O/Na2O 多數0.82～1.58（與活動陸緣相近），基性巖富鈉，中酸性、酸性巖富鉀，從早到晚巖石堿度呈升高趨勢，巖漿由富鈉向富鉀方向演化。

表2 巖石化學參數表

戈蒂里指數（L）、分異指數（DI），隨SiO2的升高而增大，固結指數（Sl），隨SiO2的升高而減少。氧化度（OX）基性巖高于其它巖類，各類巖石CNK（克分子）均＞1.1。

⑶標準礦物特征

標準礦物計算結果見表3。各巖類均含Q，屬SiO2過飽和類型。流紋巖中出現C，屬鋁過飽和類型，其它巖類為正常類型，隨SiO2含量的升高，標準礦物Q含量減少增大，Or、An、Ab、Hy變化無規律，Mt、Il、Ap含量減少。

表3 標準礦物計算結果表 %

中二疊世火山巖為堿性橄欖玄武巖-英安巖-流紋巖組合，與大陸裂谷雙峰式火山巖有相似之處。

巖石化學成分上反映巖漿向富硅、堿，尤其向富鉀、貧鎂鈣方向演化，巖石類型為正常—鋁過飽和，AI/CNK（克分子）＞1.1。構造環境圖解（圖4、圖5）進行綜合分析在中二疊世中期為大陸環境。中二疊世中期，大陸邊緣再次擴張，從該區已出露的火山相帶分析，該區火山噴發至少經歷了6個火山噴發韻律。

圖4 里特曼-戈蒂里圖解（sfterA.Rittm ann,1973）

圖5 FeO-MgO-Al2O3圖解（after Pearce,1977）

由爆發-溢流-沉積結束，相應形成了爆發相、溢流相，火山-沉積相及火山通道相產物。

區域上在哈米斯特火山旋回末期間歇階段發生了火山熱液爆發，火山活動經歷了三次沉積間斷，活動強度較弱，主要表現為寧靜的溢流。在該火山噴發旋回劃分的六個韻律中，在第四個噴發韻律早期產生了具體的成礦作用，火山噴氣-熱液沉積成礦的鉛銀礦體呈似層狀、透鏡狀產出，也說明了這一點。

2.2 構造

礦區褶皺構造不發育，僅見少量不完整的微型向斜盆地構造，其余構造行跡主要表現為脆性斷裂構造。哈米斯特組褶皺不發育，地層產狀總體為向北、北北西傾的單斜構造，傾角48°～65°。斷裂構造按產生地質時期、不同方向和性質分為北西（北北西）向、北北東（近南北）向和北東東向等3組。其中北北西向斷裂與成礦關系活動密切。

2.3 巖漿巖

礦區內巖漿巖主要包括火山巖及侵入巖，其中，火山巖大面積覆蓋工區，主要發育有正常火山碎屑巖，火山碎屑熔巖，火山—沉積碎屑巖、火山熔巖和次火山巖，以火山熔巖為主體。礦區見少量石英脈和碳酸鹽脈，走向以近東西、北東和北西為主。脈體寬幾厘米至1米多，長數米至幾十米不等。其中個別碳酸鹽脈，具方鉛礦化、孔雀石化。

2.4 地球化學特征

據本區1∶50萬化探成果，在區內圈有金、銀、銅、鋅、砷、鎢、鉬、鉍、鎘等異常，其中金、銀異常套合較好，三級濃度分帶明顯，金異常面積達500 km2，平均值為 3.32×10-9，最高值 13×10-9；銅異常面積達 72 km2，平均值為55×10-6，最高值為69×10-6；鋅異常面積達165 km2，平均值為35×10-6，高峰值為40×10-6。

該組巖性主要為陸相火山巖夾湖相碎屑巖建造，從表4中可以看出，Ag、As、Bi、Cu、Mo、Pb、Zn等元素平均值都高于區域背景值，特別是Ag、As、Pb、Zn等元素相對富集系數明顯較高，表明該組地層對上述元素富集成礦最有利。

表4 哈米斯特組元素相對富集系數

3 礦床地質特征

3.1 礦化帶特征

礦區經過近兩年普查評價，共圈出5處礦化蝕變帶，即SP1-SP6礦化蝕變帶，其中SP5規模最大；且與礦化關系密切，為礦區的主礦化蝕變帶。SP5礦化蝕變走向約90°，長約450 m，最寬約40 m。

3.2 礦體特征

喀拉臺奇鉛銀礦礦體賦存于中二疊統哈米斯特組偏基性的火山巖-杏仁狀玄武巖、玄武巖、安山質玄武巖、玄武質安山巖、安山巖中。在規模較大6條蝕變帶中，圈出鉛銀礦體64條，其中盲礦體37條（圖6）。其中Pb8為礦區主礦體，地表總長790 m，控制最大斜深282 m，厚度0.67～9.31 m，平均厚度3.73 m，厚度變化系數85%，礦體單工程鉛品位0.45%～3.71%，平均品位0.88%，品位變化系數86%，礦體傾向0°，傾角58°～71°，礦體伴生銀，銀平均品位27.47 g/t，含礦巖性為蝕變（橄欖）玄武巖、杏仁狀玄武巖、安山質玄武巖，礦體頂板巖性為橄欖玄武巖、玄武巖、杏仁狀玄武巖，礦體底板巖性為安山巖、杏仁狀安山巖、粗粒玄武巖、杏仁狀玄武巖。礦區內主要礦體經鉆探工程淺部驗證得知，在礦區東部礦體上部以銀礦體為主，下部以鉛為主，西部主要為鉛礦體出露，基本符合熱液礦床條件產出的地球化學特征。

圖6 鞏留縣喀拉臺奇鉛銀礦地質圖

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石結構

礦區礦石結構主要有半自形粒狀結構、它形粒狀結構、交代結構三種。

⑴它形、半自形粒狀結構：方鉛礦礦物以它形晶、半自形晶微細粒狀結構為主，以塊狀、脈狀及星點狀分布于巖石中，粒度大小不等，以微細粒為主，粒徑一般0.01～0.25 mm，少量1 mm左右。方鉛礦礦物含量一般2%～5%。

⑵交代結構：乳白色鉛礬（白鉛礦）交代方鉛礦，呈反應邊狀、殘晶狀分布。

3.3.2 礦石構造

礦區礦石構造以浸染狀、港灣浸染狀、細脈狀為主，少量塊狀、星點狀構造。

⑴浸染狀構造：方鉛礦、黃鐵礦等金屬礦物呈稀疏浸染狀或稠密浸染狀分布于蝕變巖石中，部分碳酸鹽脈中金屬礦物也呈浸染狀產出。

⑵港灣浸染狀構造：方鉛礦等金屬礦物沿碳酸鹽礦物團塊外側呈港灣狀，同時又呈浸染狀產出。

⑶細脈狀構造：方鉛礦等金屬礦物呈細脈、細網脈狀，又呈浸染狀產出，同時伴生碳酸鹽細脈。

⑷致密塊狀構造：方鉛礦礦物呈粒狀集合體或團塊狀、致密塊狀產出，鉛礦物含量大于80%。

3.4 圍巖蝕變

礦區蝕變帶、礦體均產于中二疊統哈米斯特組偏基性火山巖中，圍巖蝕變普遍，局部地段十分強烈。蝕變礦化主要為碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、弱硅化、弱絹云高嶺土化及方鉛礦化、孔雀石化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化等。其中鉛銀礦化與后期碳酸鹽化強弱關系明顯。

3.5 成礦作用

根據礦區遙感解譯特征顯示在遙感解譯的環形構造與線形構造交切部位，鉛銀礦化才夠工業品位，即經過多次火山作用有利于成礦（圖7）。同時該礦床的形成也被限定在北西向斷裂與近東西向斷裂相交的三角形地段內，反映了成礦熱液在該區域受區域應力場收斂造成礦質富集沉淀的形成礦床。強烈的鉛銀礦化往往發生在火山盆地邊部線形斷裂帶中。此外在火山穹窿邊部的環狀、放射狀斷裂交匯部位，破火山口和側火山口部位以及火山通道處和潛火山巖中有較為富集的鉛銀礦體呈脈狀產出。

圖7 礦區遙感解譯構造圖

4 成因初探

據最新的地質調查及區域地質資料分析，推測礦區邊部存在隱伏較大規模的古火山機構，礦化可能與此古火山機構有關。從喀拉臺奇鉛銀礦區域地質背景、成礦物質來源、礦床地質特征、礦體特征以及已有的地質成果分析，初步認為本礦床應與中酸性火山噴發-侵入活動有關，成因類型應屬與古火山機構有關的陸相火山巖型鉛銀礦床。

[1]古菊云,辛石川,葛晉熙.中國銀礦床[M].四川.四川省地質礦產局,1990.

[2]張良臣,劉德權,王有標,等.中國新疆優勢金屬礦產成礦規律[M].北京：地質出版社,2006.

[3]王靜純,陳民揚.火山作用與銀礦化[J].地質論評,1990.45(8)：167-173.