東準噶爾庫普金成礦帶地質特征及找礦方向

呂朝暉，弓小平，韓　瓊，謝　磊，程雪彤，謝巍然

（新疆大學，新疆烏魯木齊830046）

東準噶爾庫普金成礦帶地質特征及找礦方向

呂朝暉*，弓小平，韓瓊，謝磊，程雪彤，謝巍然

（新疆大學，新疆烏魯木齊830046）

庫普成礦帶位于新疆準噶爾盆地東部，通過分析庫布蘇和北塔山2個地區的地層、構造、巖漿巖、變質作用、地球化學等基本地質特征，大致總結出礦區巖性、構造、地球化學、礦化蝕變等標志的共同點，得出這2個地區的含礦地層是：晚古生界的泥盆系和石炭系。成礦主要受庫普深大斷裂的控制，其次，次一級的斷裂為成礦物質的來源提供通道和運移場所，為該區的成礦提供良好的構造條件，巖漿巖活動強烈，為金的活化富集提供物質來源和熱源，圍巖蝕變強烈，化探數據顯示Au、Ag等元素綜合異常套合較好，并與斷裂構造的展布方向基本一致。

庫普成礦帶；地質特征；找礦方向

新疆東準噶爾庫普成礦帶是中亞構造框架中一個非常重要的構造單元（楊高學等，2008），也是新疆重要的成礦帶之一，隨著近年來的工作，發現了庫布蘇和北塔山金的綜合異常，但是由于該區的工作程度相對較低，目前僅發現了庫布蘇、野馬泉等金礦床（點），地質工作表明，該區金的礦化與脈巖在空間上具有密切的關系，但是金的礦化究竟與哪種脈巖關系密切尚未確定（高懷忠等，2000），需要開展該方面的研究，根據該區已有的地質、物化探等資料顯示該區具有巨大的資源潛力。本文在以往工作的基礎上，對庫普成礦帶庫布蘇和北塔山2個具有巨大資源潛力的礦帶開展研究，總結其成礦地質特征，建立找礦模型，為該地區實現找礦突破指明方向。

1　區域地質背景

1.1構造背景

研究區在構造位置上橫跨西伯利亞板塊（Ⅰ）之達拉布特—卡拉麥里晚古生代早期海溝（ⅠC-1）和哈薩克斯坦板塊（Ⅱ）之將軍廟地體（ⅡA-4）（肖序常等，1992）；在成礦區帶上屬于古亞洲成礦域（Ⅰ1）阿爾泰—準噶爾成礦省（Ⅱ-5）之晚古生代成礦區（陳毓川、朱裕生等，1999）（圖1）。

1.2地層

區內出露的地層中最發育的是晚古生界的泥盆系和石炭系。

其中，泥盆系（D）分別有平頂山組（D2p）、托讓格庫都克組（D2t）、北塔山組（D2b）。石炭系（C）分別是南明水組下亞組（C1na）、巴塔瑪依內山組（C2b）、雙井子組下亞組（C2sa）。

1.3構造

庫普成礦帶位于新疆準噶爾盆地的東北緣、西伯利亞板塊的南緣，西起塔哈拉巴斯他烏—庫普，東至中蒙邊境小哈甫提克山一帶。庫普深大斷裂的斷層為一向北傾斜的逆斷層，在地貌上多表現為負地形，破碎帶巖石普遍發生劈理、片理和糜棱巖化。根據結構、構造特征從北到南可以劃分出脆性變形帶、脆韌變形帶和韌性變形帶。它控制了該區構造單元的沉積作用、構造變形和變質作用，深大斷裂強烈的構造—熱動力作用為深部巖漿流體的上升提供通道和定位空間，促使不同構造層次的物質活化和重組，從而控制研究區礦產的形成和分布（圖2）。

1.4侵入巖

區域巖漿的侵入活動非常強烈且頻繁。主要以深成—中深成相花崗巖類巖漿活動為主。

其中，花崗巖類活動主要集中于晚古生代華力西時期。其中成礦作用最為明顯的為A型花崗巖、科迪勒拉I型花崗巖、形成于板內深斷裂作用或A型俯沖造山環境下的I型花崗巖（表1）。A型花崗巖主要與錫的成礦關系密切。I型花崗巖主要與金、銅、鐵、鉬等成礦密切相關，在成因上與同期陸相火山活動息息相關，是一種極為重要的成礦巖漿建造。

2　成礦帶地質特征

表1　東準噶爾地區典型花崗巖特征表

2.1庫布蘇金礦帶地質特征

庫布蘇金礦帶是位于庫普大斷裂北側的野馬泉地塊南緣的泥盆紀火山巖漿弧帶中。該火山巖漿弧是在野馬泉地塊早古生代陸殼基礎上發育起來的，與泥盆紀卡拉麥里洋殼板塊向北俯沖有關，在該成礦帶已經發現的典型金礦床有庫布蘇金礦床、野馬泉金礦床。

2.1.1地層

區內地層相對單一。以晚古生界的泥盆系和石炭系地層為主。

2.1.2構造

研究區內的斷裂有庫普大斷裂和庫布蘇北斷裂。前者是主干斷裂，它位于研究區西南部，向西延被第四系覆蓋，向東延至拉斯鐵至拜斯巴斯它烏，也被第四系所覆蓋。后者是一向北傾斜的逆斷層。

區內典型金礦床——庫布蘇金礦位于哈薩墳復式背斜的軸部，喀斯開爾索克坎大斷裂南側和庫布蘇北斷裂之間，南側有庫普斷裂通過。庫布蘇向斜和庫普背斜組成了哈薩墳背斜。前者在庫布蘇北側，由志留紀硅質板巖及千枚巖構成緊密線狀向斜。后者位于庫普東側，由志留紀硅質板巖、千枚巖化粉砂巖等構成的緊密線狀背斜。

2.1.3巖漿巖

巖漿活動在區內較為發育，侵入巖主要分布在研究區以北，主要為華力西中期第四侵入次侵入的斜長花崗巖和華力西中期第六侵入次侵入的花崗巖。脈巖發育，并與金礦關系密切。

華力西中期第四侵入巖斜長花崗巖（γο42d）主要分布于礦區西北。呈大規模巖基狀侵入中泥盆統（D2tb）地層中。并受后期動力作用影響，巖石大部分破碎，產生糜棱結構、碎裂花崗結構等，部分具有眼球狀結構。

華力西中期第六侵入花崗巖體（γ42f）侵入巖主要分布在礦區以北，與華力西中期第四階段侵入巖斜長花崗巖（γο42d）和中泥盆統（D2tb）地層呈侵入接觸。其接觸面產狀變化大，巖體呈巖基狀產出，平面形狀不規則。

2.1.4變質作用

研究區內變質作用類型劃分為動力變質作用、接觸變質作用。前者在斷裂帶上多有發生，受構造運動所產生的定向壓力的影響，原巖及其所組成的礦物發生了變形，并出現破碎和重結晶的現象，變質帶普遍呈狹長帶狀分布，且原巖擠壓變質普遍形成糜棱巖化、片理化，蝕變多為綠泥石化、絹云母化，在凝灰巖地層產生了一組北東向的劈理、片理。后者在巖體與圍巖接觸帶上多有發生，變質作用會因圍巖性質的不同而不同，在與凝灰巖的接觸部位多有角巖化和硅化；在與片巖和千枚巖的接觸部位多有綠泥石化、碳酸鹽化等，并且伴有多金屬礦體存在。

2.1.5地球化學特征

由表2中數據可總結出以下特征：

（1）各類巖石在稀土總量（∑REE）方面的變化較大。其中中礦帶閃長玢巖稀土總量最高，含量穩定，強弱蝕變巖石間變化不大；北礦帶花崗閃長斑巖的稀土元素含量變化較大。

（2）地層稀土元素含量比巖脈內的低，但LREE/ HREE、（La/Yb）N、（La/Sm）N、（Gd/Yb）N各參數均與巖脈十分接近，反映了二者在成礦物質來源上有著密切關系。

（3）石英脈內稀土元素含量普遍不高，且不同樣品間變化較大。

（4）輕稀土元素在各種巖石內均比重稀土富集，石英脈內輕稀土元素富集最明顯，說明石英脈內稀土元素分餾比巖脈及地層都要顯著。

（5）庫布蘇金礦∑REE較高可能與區內巖脈偏酸性有關，庫布蘇金礦區巖脈的形成可能與區域巖漿活動有關。

2.2北塔山金銅礦帶地質特征

位于北塔山牧場阿克塔斯闊臘一帶，庫普大斷裂以南，受庫普大斷裂控制。

2.2.1地層

北塔山金銅礦帶的地層與庫布蘇金礦帶相似。

2.2.2構造

區內的斷裂構造非常發育。在性質上，壓、扭、張俱全，其中以擠壓性最為突出。大的構造主要有庫普大斷裂、喀斯開爾索克坎大斷裂及次級的走向斷層、橫向斷裂、傾向斷裂。斷裂構造的發育為成礦元素的富集成礦提供了空間。一般斷層主要是切穿沉積蓋層的一般性斷層，其規模較小，按照方向可分為近東西向斷層組和北西向斷層組。前者為向東傾的逆斷層，在研究區分布甚少，對成礦幾乎沒有影響，也對礦脈沒有造成破壞。而后者在研究區最發育，和區域性構造線方向一致，具走向斷層性質。

2.2.3巖漿巖

區內的巖漿活動比較發育，侵入巖主要分布在礦區的東南部，主要為華力西中期第三侵入次侵入的閃長巖和華力西中期第六侵入次侵入的鉀質花崗巖。脈巖發育，與金礦的關系密切。

華力西中期第三侵入的閃長巖（δ42c），零星分布在礦區的東南角。大規模巖基狀侵入泥盆系平頂山組（D2p）地層中。受到后期動力作用的影響，巖石大部分破碎，產生碎裂花崗結構、糜棱結構等，部分具眼球狀結構。

華力西中期第六侵入次淺紅—桔黃色中粒、中—細粒鉀質花崗巖（γξ42f），在本區最為發育。呈大規模巖基狀侵入泥盆系平頂山組（D2p）地層中。其接觸面產狀變化大，局部可見切層現象。巖體為剝蝕較淺的淺成相，巖性主要為輝綠巖和輝石閃長巖。普遍發育綠簾石化、碳酸鹽化、綠泥石化等蝕變。

2.2.4變質作用

該部分與庫布蘇金礦帶的特征相似。

2.2.5地球化學特征

從異常展布及礦（化）點分布來看，異常受斷裂控制十分明顯，在庫普幅異常主要沿庫普大斷裂分布，另外，異常展布亦受喀斯開爾索克坎大斷裂的控制。以上反映出區域構造成礦帶的地球化學背景，為找礦提供了地球化學依據（圖3）。

從元素異常分布來看，喀斯開爾索克坎大斷裂以北—北塔山斷裂帶一帶的泥盆系、石炭系中有色金屬Cu、Pb、Zn及貴金屬Au、Ag的異常強度較大；喀斯開爾索克坎大斷裂以南—庫普大斷裂一帶的志留系中主要表現Au、As、Hg等異常較強。

表2　庫布蘇金礦區巖石稀土元素含量部分參數值（孫華山，2000）

3　成礦條件及找礦方向

3.1成礦條件

圖3　AS18化探綜合異常剖析圖1.第四系；2.巴塔瑪依內山組；3.北塔山組；4.蘊都喀拉組；5.托讓格庫都克組；6.庫布蘇組；7.花崗巖；8.花崗細晶巖脈；9.正斷層；10.逆斷層

研究區內地層相對單一，斷裂構造的發育為成礦元素的富集成礦提供了空間。同時區內巖漿活動較為發育，而脈巖的發育又與金礦關系密切。研究區內的動力變質作用和接觸變質作用又可使研究區內巖石的變質程度不同，從而導致形成的巖石更加多樣化。斷裂控制異常在礦（化）點上的分布，可為找礦提供地球化學依據。這些方面都為區域成礦提供了條件。

3.2找礦方向

（1）巖性標志：在庫布蘇區內脈巖極為發育，一般呈北西西向展布，主要由閃長玢巖脈、石英鈉長斑巖、石英閃長玢巖組成，走向上具膨大縮小尖滅再現現象；其中石英鈉長斑巖脈主要侵位在閃長玢巖脈的兩側及其內部。巖脈呈現斜列式斷續分布，產狀與閃長玢巖脈基本一致。石英閃長玢巖脈主要分布在金礦化帶的外側，呈北西向展布。因此，閃長玢巖脈和石英閃長玢巖脈為該區找礦的巖性標志。

在北塔山區內金礦體主要分布于發生脆韌性變形的脈巖中，主要是石英鈉長斑巖、霏細斑巖、閃長玢巖脈與金礦化的關系密切。因此本區尋找金礦體的首要標志具脆韌性變形的閃長玢巖、霏細斑巖和石英鈉長斑巖。尤其在庫普大斷裂北東地段，Au單元素化探異常+霏細斑巖脈、碎裂蝕變巖+褐鐵礦化、硅化+石英網脈發育是很好的金礦找礦標志。

（2）構造標志：庫布蘇強應變構造帶，向東收斂于小紅山巖體南側的庫布蘇斷裂是該區金礦成礦的有利部位。

（3）地球化學標志：礦區內金、砷、銻異常和金礦化體套合較好，且異常中心就是金礦化集中處。因此金、砷、銻異常是尋找金礦化體的直接標志。

（4）礦化蝕變標志：主要礦化蝕變為褐鐵礦化、黃鐵礦化，硅化、綠泥石化，其中綠泥石化、強硅化發育的部位往往是金富集的有利地段，強硅化、綠泥石化是重要的礦化蝕變標志。

3.3找礦模型

綜合以上分析，建立庫布蘇金成礦帶的找礦模型參見表3。

4　結論

（1）該成礦帶含礦地層為晚古生界的泥盆系和石炭系地層，脈巖發育，受庫普大斷裂及次級的走向斷層、傾向斷裂、橫向斷裂等的斷裂控制，具有良好的成礦條件。

（2）在脈巖極為發育的地方和強應變構造帶附近是主要的找礦標志；在地球化學方面，金、砷、銻異常是找礦的直接標志；同時，綠泥石化和強硅化往往是重要的礦化蝕變標志。

（3）庫普成礦帶具有巨大的找礦前景，需要開展進一步的地質和科研工作。

表3　庫普成礦帶找礦模型

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P618.51

A

1004-5716（2016）01-0158-05

2015-08-31

2015-09-09

本項目由國家自然科學基金地區科學基金項目“新疆東準噶爾卡拉麥里金礦帶成礦流體特征及其與侵入體的關系研究”（項目批準號：41462004）資基金項目助；中國地質調查局項目“阿爾泰—準噶爾北緣成礦帶礦產資源調查成果集成”（項目編碼：12120113041900）專題研究項目“新疆東準噶爾卡拉麥里礦集區金礦成礦規律與成礦預測研究”資助。

呂朝暉（1991-），女（回族），山東東營人，新疆大學地球探測與信息技術專業在讀碩士研究生，研究方向：地球探測與信息技術。