新疆托里縣科特迭能地質特征及其意義

蔡旭森

（東華理工大學地球科學學院，江西南昌330013）

研究區域屬于托里縣庫甫鄉管轄，距離庫甫鄉南西方向約17km處。區內交通較方便，大多可通汽車。調查區內有221省道縱貫調查區南部。

地貌總體表現為西北部和南部高，東北部低的特點，大多數地段為高差50～100m的低山丘陵區。區內水系較發育，主要為北東向的庫甫河和近南北向的布勒斯布拉克河。庫甫河以北河流以西北向匯入庫甫河；南部的河流以布勒斯布拉克河為界，西部的河流由西向東匯入布勒斯布拉克河，東部的則由東向西匯入布勒斯布拉克河。布勒斯布拉克河在中部地區匯入庫甫河。

近年來，我國社會發展迅速，對資源的需求量與日俱增，礦產資源的開發與利用變得越來越重要，并已逐漸演變成國家可持續發展的制約因素,若能開礦，則可為經濟的發展提供一定的基礎保障。

1 區域地質背景

該區位于新疆北部興安地層大區，準格爾北部分區、瑪依勒山地層小區，該地出露以志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和第四系為主[2]。

大地構造位置屬于哈薩克斯坦—準噶爾板塊中的唐巴勒—卡拉麥里古生代復合溝弧帶內(圖1)。

該地構造較十分復雜，常有褶皺、斷裂發育，大體上以瑪依勒山大斷裂為界，可分為北西和南東2個區，一組北東走向的張扭性分支斷裂和瑪依勒山大斷裂在該地區北西部相交。該地發育的二級小型分支斷裂上有超基性巖充填，具有銳角傾向主干斷裂逆時針運動的特點；圍繞廟爾溝的巖體北東和北西向2組斷裂在南東部相互截割，組成塔爾根環狀構造一部分，環狀構造北部斷裂產狀多為向外陡傾，沿斷裂巖石擠壓破碎帶50～80m以上，角礫巖不規則狀分布，其中被碳酸鹽細脈充填膠結，具有斑雜狀特征，這些特征說明了環狀構造北部斷裂性質是屬于張性兼扭性的。該地發育瑪依勒山斷裂呈北東—南西向并且橫貫全區，該斷裂延伸方向與該地區的區域構造線及山脈走向一致，并且瑪依勒山南部斷層階地陡立。發育于志留系和泥盆系內褶皺兩翼產狀較陡，多在60°以上，軸線平直，次級褶皺發育，形態復雜，受斷裂破壞強烈常殘缺不全，發育于海西構造層內的褶皺較簡單，一般屬短軸褶皺，次級褶皺不發育。

2 地質特征

2.1 地層

工作區隸屬北疆—興安地層大區北疆地層區—北準噶爾地層分區—瑪依勒山地層小區，區內主要出露石炭系、二疊系。

2.1.1 石炭紀

填圖區出露下石炭統希貝庫拉斯組（C1xb），集中分布于工區南部，面積約為3km2。是一套在淺海—濱海環境中形成的火山碎屑巖建造。巖性為灰色—淺灰色礫巖、巖屑長石砂巖夾硅質粉砂巖和硅質泥質巖。局部顯出不均勻互層。該組地層主要出露與填圖區東南角，與其上部的二疊紀哈爾加烏組（P1h）之間為角度不整合接觸。其主要詳細特征如下：

下石炭統希貝庫拉斯組（C1xb）礫巖：灰白色，巖石為粗粒結構，層理構造。粒徑2～8mm，磨圓度好，分選中等，發育粒序層理。礫石成分復雜，為厚層狀。

下石炭統希貝庫拉斯組（C1xb）巖屑長石砂巖：巖石為灰色、灰白色、灰綠色，巖石風化表面為灰白色，中細砂狀結構，層理構造，發育水平層理。巖層單層厚度1～2m，分選性中等，磨圓為次圓狀—次棱角狀，砂粒主要成分為長石（40%～50%）、巖屑（30%～40%）和泥質成分（約10%～20%）。基質為泥質膠結。

2.1.2 二疊紀

填圖區出露二疊紀地層為P1h哈爾加烏組：集中分布于工區中部，少量分布于中西部和北部，面積約為4km2。巖性為一套灰綠色、灰紫色、灰褐色、灰黑色安山巖和極少量灰綠色安山玢巖，分布在工作區中部和中西部，北部分布少量，不整合與石炭紀希貝庫拉斯組（C1xb）之上。

安山巖：分布于工區中部，面積約為4km2，顏色為灰綠色、灰紫色、灰褐色、灰黑色安山結構，杏仁狀構造、塊狀構造，杏仁體呈定向—半定向，形態為水滴狀，弧形，顯示拉伸特征，杏仁體中充填高嶺土等粘土礦物，局部可見黃鐵礦化。同巖體界線接觸明顯。

2.2 巖漿巖

區內巖漿巖大面積出露，主要分布于工區的北部，巖性主要為PξηοQ淺肉紅色石英二長閃長巖，Pξ γaQ肉紅中細粒鉀長花崗斑巖。細粒鉀長花崗斑巖多呈團塊狀，脈狀侵入于石英二長閃長巖中，前者時代明顯晚于后者。巖性分述如下：

淺肉紅色中粗粒石英二長閃長巖：出露面積近5km2，面積工區最大。風化面為灰白色，新鮮面為淺肉紅色，中粗粒結構，塊狀構造。巖石主要成分為：斜長石總量（30%～40%），鉀長石（20%～30%），粒徑3～8mm，晶形完好，常見斜長石聚片雙晶，鉀長石卡氏雙晶。石英（10%～20%），他形粒狀，粒徑1～3mm，暗色礦物（20%～30%）主要為黑云母、金云母，少量角閃石，云母片徑1～3mm。巖石節理發育，硅化明顯，局部沿裂隙發生鉀長石化，偶見團塊狀深灰色基性包體。與地層界線接觸明顯。

肉紅色中細粒鉀長花崗斑巖：主要分布于工區的東北部，出露面積約1.4km2，呈巖滴、巖株、巖墻形式侵入于石英二長閃長巖中。肉紅色，中細粒結構，偶見斑狀結構，塊狀構造，礦物主要成分為：鉀長石（50%～70%），粒徑0.5～3mm，偶見鉀長石卡氏雙晶。石英（20%～35%），他形粒狀，粒徑1～2mm，暗色礦物（5%～15%），主要為黑云母，片徑1～2mm。巖石節理發育，硅化程度高，致密堅硬，抗風化能力強。與地層界線接觸明顯。

2.3 脈巖

該區出露較多巖脈，主要為肉紅色中細粒鉀長花崗巖脈，閃長巖脈。分述如下：

肉紅色中細粒鉀長花崗巖脈：出露面積約0.14km2，巖脈走向主要為北東向，北西向，少量近南北向，寬度10～50m不等，呈肉紅色，細粒結構，塊狀構造。巖石節理發育，硅化程度高，致密堅硬，抗風化能力強。與地層界線接觸明顯。

閃長巖脈：出露面積約0.03km2，巖脈走向為北東向，多平行肉紅色中細粒鉀長花崗巖脈存在。脈寬5～15m不等。巖石新鮮面為青灰色、灰綠色，細粒結構，塊狀構造。

2.4 構造

該地區斷裂發育，地形切割較大，大的斷裂主要可以分北西向、近南北向和北東向構造。次級小斷裂更是發育廣泛，斷裂為后期鉀長花崗巖脈的侵入提供了便利通道。生長斷層以及褶皺—斷裂帶的綜合構造控制對礦床的區域和成礦流體的運移、沉積和礦床賦存都具有重要的意義[4]。針對不同斷裂性質可以分別總結如下：

（1）北西向斷裂。該組斷裂發育規模不大、數量最多，主要分布于工區南部。產狀陡立，斷層面平直，擦痕發育。巖石破碎，局部片理化。該組斷裂發育多種蝕變，典型的蝕變有硅化、褐鐵礦化、綠簾石化和碳酸鹽化。

（2）近南北向斷裂。該組斷裂主要分布于工區西部及西南角，該組斷裂規模不大，數量中等，寬10～50m，斷裂附近發育大量硅化、褐鐵礦化，少量碳酸鹽化。

（3）北東向斷裂。該組斷裂分布在工作區東南部，僅為一條大斷裂，規模最大，地形表現為溝谷，寬10～20m不等，中途被后期北西向大斷裂錯斷，兩側圍巖切割較深，發育硅化和網脈狀碳酸鹽化。該斷裂帶屬于張性斷裂。

2.5 礦化蝕變

本填圖區域內熱液蝕變活動較強，可見硅化、角巖化、鉀長石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等。主要蝕變類型特征分述如下：

硅化：為本區發育最普遍發育的一種蝕變，在安山巖中最為發育。安山巖中硅化主要表現為網脈狀硅化，巖石表面可見網格狀差異風化。局部多見石英細脈穿插與安山巖中。安山巖中由于硅化而堅硬，新鮮面為微晶—隱晶質。

角巖化：主要發育在中粗粒石英二長閃長巖與安山巖接觸帶附近，角巖化主要表現為輕微的熱液蝕變而使安山巖發生弱的硅化、碳酸鹽化和褐鐵礦化等多種蝕變。角巖化強度在安山巖中隨著距離中粗粒石英二長閃長巖的距離的增加而減弱。

鉀長石化：主要發育在本填圖區西北部中粗粒石英二長閃長巖，部分區域沿裂隙可見鉀化沿裂隙向兩側逐漸減弱。鉀化主要表現為沿裂隙兩側鉀長石含量增加，黑云母礦物顆粒變大，石英顆粒變小。鉀化附近伴隨較弱的云英巖化。

綜合以上各種蝕變特征，其中巖體與安山巖接觸帶附近的角巖化、褐鐵礦化和黃鐵礦化為與成礦有利的蝕變。在鉀長花崗巖及花崗巖脈與安山巖的接觸帶附近，熱液蝕變最為發育，可見含量較多的黃鐵礦化，因此，在該地區斷裂蝕變部位以及接觸帶附近的蝕變帶應作為多金屬礦找礦的重點區域。

3 成礦條件分析

該區位于新疆北部興安地層大區，準格爾北部分區、瑪依勒山地層小區的晚古生代復合溝弧帶中，在古生代整個造山過程都有發育，受構造活動和火山活動影響強烈，2006年新疆地調院開展了包括調查區在內的阿爾泰地區找礦靶區研究，根據區域地質成礦特征，將調查區劃為瑪依勒山金銅找礦遠景區。2008年至今的工作中，擬工作區也均劃分為金銅找礦遠景區。大型金、銅礦具有“集中成礦、分片富集”的時空分布特點[5]。巖體的微量元素分布模式則表現為阿舍勒礦床的多數微量元素均發生了明顯的聚集、喬夏哈拉的元素富集卻相對較簡單,反映了這種產于海相火山巖中的銅、金伴生型礦床的成礦所造成的元素富集可以是十分復雜、也可以是較簡單的[6]。通過對調查區礦產分布規律、控礦因素及地球化學異常特征的分析，測區具有以下主要成礦特點。

3.1 與泥盆系火山巖有關的火山巖型金礦

該地中部中泥盆統火山巖中存在As、Sb、Bi等與金有關的化探元素異常，本區分布有HS4等以As、Sb為主要元素的化探綜合異常和Au的低值富集區，中部庫魯木迪組海相火山巖中分布有金元素異常，所以該區具有形成火山熱液型和火山巖型金礦的地質、地球化學條件。

3.2 與泥盆紀、石炭紀中酸性淺成侵入體和二疊紀火山巖有關的斑巖型銅礦

該地中部中泥盆統巴爾魯克組、中部中泥盆統庫魯木迪組中火山巖及火山碎屑巖為Cu元素的高背景區，且分布有Cu、Au等化探單元素異常，產于其中的克孜勒巴斯陶銅礦點中有Cu元素異常較大，在西側鄰區近年開展的找礦工作中在該套地層中新發現了石屋斑巖型銅礦，本區為其東延部位，其成礦地質特征及化探異常特征與其具有一定的相似性，因此本區的該套地層具有一定的形成斑巖型銅礦的條件。

根據區域研究成果，調查區位于濱巴爾喀什湖斑巖銅礦成礦帶的東延部分，該帶向西沿出即為巴卡納斯—托克勞石炭—二疊紀火山盆地（陸內裂谷），該帶是世界上重要的斑巖銅鉬礦成礦帶，該帶內分布有阿克斗卡等大型、超大型斑巖銅礦。該帶內地層以石炭—二疊紀雙峰式火山巖為特點，多為玄武巖—流紋巖，也有安山巖—流紋巖建造。該帶內晚古生代晚期巖漿活動強烈，以花崗閃長巖—斜長花崗巖、花崗閃長巖—花崗巖等為主。該帶成礦作用與火山機構、次火山巖體有密切關系。礦床多賦存于火山口環狀的邊部。

成礦背景對比同位于巴卡納斯—托克勞石炭—二疊紀火山盆地（陸內裂谷）斑巖銅礦帶上。均存在北東、北西向斷裂和斷塊差異升降運動的特點，斑巖銅礦中脈體受斷裂或裂隙控制明顯[7],該地層或附近有二疊紀中酸性小侵入體分布，圍繞巖體有硅化、綠泥石化、孔雀石化、褐鐵礦化等蝕變。因此認為調查區具有形成斑巖型銅礦的前景。

3.3 與二疊紀中酸性侵入體接觸帶有關的侵入體內外接觸帶型金礦等礦產

中酸性侵入體內外接觸帶型金礦，產于深大斷裂旁側的中酸性侵入巖體外接觸帶，金礦化帶產于脆-韌性剪切帶或構造破碎帶中。在調查區東部分布有大量的二疊紀中酸性侵入體，在巖體接觸帶附近，斷裂構造發育，化探異常大多分布于斷裂構造附近及斷裂構造的交匯部位；這些異常主要由與巖漿熱液有關礦床的前緣元素組成，元素組合反映熱液礦床成礦特點，異常分布說明與構造活動關系密切，異常具有元素套合較好、強度較大的特點，熱液蝕變交代過程中,金被活化轉移,并在有利的部位沉淀而形成金礦床[8]。所以該區具有形成中酸性侵入體內外接觸帶型金礦的有利條件。

3.4 與海相火山巖有關的海相火山巖型金礦

測區東部分布下石炭統希貝庫拉斯組和下－上石炭統包古圖組，為一套海相碎屑巖夾少量熔巖和硅質巖等，北東向及斷裂發育，分布HS13、HS15異常。下二疊統哈爾加烏組為一套火山巖建造，分布有HS14與金有關的綜合異常。從區域上分析，產于海相火山巖中的金礦，沿斷裂分布，受構造控制明顯。具有尋找海相火山熱液型金礦的地質、地球化學條件。和測區東部鄰區發現的齊依求金礦具有相似的地質、地球化學成礦條件，所以具有形成火山巖型金礦的有利條件。

4 討論

由于該區在泥盆紀、二疊紀底層均有有利于金礦成礦條件的地層出露，并且在后期斷裂蝕變帶中發育有酸性蝕變帶，所以金礦遠景區應為具有該地層出露且受斷裂控制區域。該區中部、西部及其延伸部位的泥盆紀和石炭紀底層具有較高的銅元素背景值，在斷裂以及火山機構的共同作用下，在裂隙部位及其延伸部位容易發生斑巖型銅礦的產出。

5 結論

（1）該區主要出露石炭紀的礫巖、巖屑長石砂巖夾硅質粉砂巖和硅質泥質巖；二疊紀的安山巖和極少量安山玢巖；巖漿巖大面積出露，主要為石英二長閃長巖和鉀長花崗斑巖。

（2）3組大斷裂（北西向斷裂、近南北向斷裂、北東向斷裂）及其次級小斷裂的發育為該區域成礦提供了重要的控礦條件。

（3）該區可能發現火山熱液型和火山巖型金礦及斑巖型銅礦較大，但本區花崗巖蝕變很少，因此發現侵入體內外接觸帶型金礦的可能性不大。接觸帶附近的蝕變帶為多金屬礦找礦的重點。

[1] 劉德權，唐延齡，周汝洪.中國新疆礦床成礦系列類型[J].礦床地質，1996.

[2] 蔡士賜.新疆維吾爾自治區巖石地層[J].新疆地質，2008.

[3] 白文吉，甘源明，周美付.新疆托里地區金礦床地質特征及成因討論[J].地質論評,1988（34）：86.

[4] 任秉琛，鄔介人.古亞洲成礦域重要金屬礦床類型與區域成礦規律探討[J].礦床地質，2004.

[5] 廖啟林，王京彬，賴健清.新疆北部中—大型金、銅礦床的基本成礦特征[J].地質評論，2001.

[6] 廖啟林,戴塔根.新疆北部主要金礦床成礦作用地球化學特征[J].礦床地質,2000,19(4):298-306.

[7] 趙亞男，肖淵甫，李洪孝，等.新疆托里縣宏遠銅礦床地質特征[J].礦物學報,2013.

[8] 周美付.新疆托里薩I金礦床的地質特征及成因研究[J].地質找礦論叢，1987.