新疆鄯善縣阿奇山地區火山機構特征

彭玉旋，夏 冬，王君良，楊 屹，辛 江

（1.新疆礦產實驗研究所，新疆烏魯木齊830000；2.中國地質大學地球科學與資源學院，北京100083；3.新疆地質調查院，新疆烏魯木齊830000）

阿奇山地區位于東天山造山帶西南緣，主要出露地層為石炭紀火山巖。區內新發現的阿奇山鉛鋅（銅）礦床已達大型規模。本文針對區內確定的5個火山機構進行解剖，旨在了解火山機構與成礦的關系。

1 地質背景

研究區位于覺羅塔格晚古生代溝弧帶（Ⅱ）西段，北部與哈爾里克—大南湖古生代復合島弧帶（Ⅱ）相鄰，南貼巴倫臺—星星峽離散地體（Ⅱ），見圖1。

2 火山機構特征

本次工作共確定火山機構5個，分別為環形山火山機構、蝙蝠山火山機構、望遠峰火山機構、簾石山火山機構和小東山火山機構。各火山機構特征闡述如下。

2.1 環形山火山機構

環形山火山機構以灰綠色安山巖為主，山體分布呈環狀，具有較好的火山口特征，且安山質巖石具有較好的磁性，對鐵礦的形成具有一定的潛力。

2.2 蝙蝠山火山機構

蝙蝠山火山機構面積約20km2，具有較好的火山巖相分帶。火山口相為灰綠色火山角礫巖，角礫成分復雜，以紅色泥質角礫為主，含少量生物碎屑灰巖角礫。角礫大小不一，從毫米級到米級均有分布。紅色泥質角礫與灰綠色安山質成分具有一定的反應邊，紅色向外逐漸變化為白色，直至成為灰綠色。其他安山巖角礫、英安巖角礫均見反應邊，但沒有紅色泥巖明顯，說明紅色泥巖可能還未固結，僅為紅色軟泥。并揭示該安山質角礫巖基質溫度較高，對角礫形成烘烤，推測該巖石為火山口相熔巖包裹大量圍巖角礫，形成角礫巖。再者，該角礫巖中角礫含量較高，且部分角礫具有一定磨圓，說明熔巖與角礫接觸時間較長，可能揭示火山噴發持續較長時間。

安山質火山角礫巖外圍為安山巖、安山質角礫巖、集塊巖等互層。可見巖與安山質熔結角礫巖互層產出，安山質熔結角礫巖中角礫成分主要為安山巖，粒徑約5～10cm不等，在安山質熔結角礫巖下部還可見侵入角礫巖，角礫成分和基質成分完全一樣，但蝕變程度有所差別，所以為侵入角礫巖。在侵入角礫巖中還可見到綠簾石呈包體產出，具有一定的磨圓度。安山巖上部層位的第一層集塊巖集塊粒徑較大，從厘米級到幾十米級變化，可生物碎屑灰巖集塊寬約數十米，灰巖中包裹多種火山巖角礫，說明生物碎屑灰巖被包裹進去之前還未完全固結，或者生物碎屑灰巖被成為集塊巖之后在高溫下發生溶解，產生塑性流變，將安山巖作為角礫再次包裹。大量具有流動構造的灰巖，將安山巖角礫包裹其中，但是集塊成分相對簡單，主要為灰巖和安山巖。安山巖中還可見到花崗巖包體，說明此次安山質火山噴發的基底性質屬于大陸地殼成分，并且火山角礫巖中角礫成分主要為紅色泥質成分，說明安山巖噴發環境可能為陸相環境。安山巖中可見到大量放射狀、錐狀綠簾石脈，可能是火山噴發過程中形成的張性裂隙，導致大量綠簾石脈充填其中。蝙蝠山火山機構的安山巖和熔結角礫巖、集塊巖均北傾，而張性綠簾石脈南傾，并且根據火山集塊巖粒徑變化，也推測火山口位于安山質火山角礫巖區域。所以，蝙蝠山火山機構的火山噴發方向為西北方向。蝙蝠山主要巖性為灰綠色安山質巖石，均具有較好的磁性，該區域具有尋找磁鐵礦礦石的良好前景。

2.3 簾石山火山機構

簾石山火山機構主要因普遍發育的綠簾石化而得名，面積約3km2。通過路線地質調查和剖面實測，確定簾石山火山機構中心相為灰綠色安山玢巖，以斜長石和角閃石斑晶為主，含有磁鐵礦顆粒。安山玢巖南為南傾的玄武質熔結凝灰巖，緊鄰安山玢巖和最上部層位較為疏松，中部層位可見假流紋構造，為典型熔結凝灰巖或熔結角礫巖。其上部層為黑色杏仁狀玄武巖，杏仁構造發育，主要被方解石和石英充填，并具有一定的定向性，指示火山噴發方向為正南方向，火山口位置也正好與安山玢巖位置吻合。

玄武巖上部為安山質凝灰巖膠結的集塊巖，集塊巖之上可見安山質凝灰巖。綜上所述，該火山口首先噴發為玄武巖，再噴發安山巖。火山口相西南側可見集塊巖和正常沉積砂巖，地層中可以見到大量放射狀安山玢巖、花崗斑巖巖墻；火山口西側和東側均可以見到放射狀、錐狀安山玢巖、英安斑巖巖墻，代表火山噴發時產生的張性裂隙被充填，且錐狀裂隙形成于火山形成時期。簾石山火山機構西側為蝙蝠山火山機構中的安山質火山角礫巖，而安山玢巖呈錐狀巖墻侵入其中，說明簾石山火山機構形成稍晚于蝙蝠山火山機構，且具有兩期火山作用。另外，簾石山火山機構中杏仁狀玄武巖中包含大量花崗巖包體，說明噴發基底性質為陸殼。玄武巖包含巨量的杏仁構造，且具有“紅頂綠底”的玄武巖分層，說明簾石山玄武巖的噴發環境為陸相玄武巖，并非海相。在安山玢巖與玄武巖接觸部位，可見大量巖石較為破碎，疑為隱爆角礫巖，而玄武巖和安山玢巖中均具有較好的磁性，結合該區域大比例尺化探掃描成果，簾石山火山機構的火山口具有較好的銅異常，說明簾石山火山機構具有形成鐵、銅礦化的潛力。

2.4 望遠峰火山機構

望遠峰火山機構分布面積較小，可能是蝙蝠山火山機構的東延部分。火山口相巖石為灰綠色角礫安山玢巖，安山玢巖上部緊接著為正常沉積的粉砂巖與泥灰巖互層，火山口東北側為成分極其復雜的復成分集塊巖，具有一定的層理構造。集塊巖中集塊成分復雜，含灰巖集塊、安山巖集塊、安山質凝灰巖集塊等，還含大量海百合莖化石。根據集塊巖與火山口相對位置判斷，火山噴發方向為東北側。火山機構安山玢巖上部層位的粉砂巖、泥灰巖可見軟沉積變形，說明當時的沉積環境極其動蕩，并非穩定的沉積環境。在粉砂巖、泥灰巖中含有大量黃鐵礦化、閃鋅礦化，可能是望遠峰火山機構噴發之后期的熱液對圍巖進行交代形成，望遠峰火山機構具有一定的鉛鋅成礦潛力。

2.5 小東山火山機構

小東山火山機構因山體北側為淺色英安質熔結凝灰巖，南側為黑色玄武巖，從東西兩側看，呈一陰一陽，所以稱之為陰陽山，后更名為小東山，其包含安山巖、安山玢巖、花崗斑巖、英安質熔結凝灰巖、玄武巖和硅化灰巖與砂巖，地層整體南傾。花崗斑巖中具有較為強烈的黃鐵礦化，安山巖和玄武巖中含有磁鐵礦顆粒。砂巖與灰巖互層中可見到大量綠簾石角礫，并具有一定的定向性。

小東山東側可見熔結角礫巖（或者熔結集塊巖），且東側緊鄰熔結角礫巖可見到走向垂直地層的安山玢巖，花崗斑巖主體向西延伸約2km，且小東山西側約500m處花崗斑巖脈與英安質熔結凝灰巖最寬，灰巖成層性較差，呈團塊狀出現，推測火山口位于小東山西側約500m處。而小東山玄武巖僅分布在小東山南側，東西向延伸較差，玄武巖南側為玄武安山巖，另外小東山東側可以見到南北向的安山玢巖，與地層產狀垂直，推測小東山東側安山玢巖處存在一火山口，以玄武質、安山質巖石為主。玄武巖中可以見到珠滴狀的綠簾石黃鐵礦化包體，且還含有大量黃鐵礦礦化，說明該玄武巖上升過程中捕獲了大量成礦流體。小東山南側開始出現正常沉積的沉積礫巖，角礫成分以生物碎屑灰巖和安山巖為主，地層近乎直立。在該沉積巖中發育東西向的灰綠色安山玢巖，其中角閃石斑晶中可見晶形完好的磁鐵礦顆粒。而安山玢巖呈線性分布，且其附近未見集塊巖和粒徑較大的角礫巖，推測火山巖噴發機制為裂隙式噴發，并非中心式爆發。安山玢巖南側分布大量紫紅色英安巖和紫紅色英安角礫巖，英安質角礫巖南面為斑晶粗大的英安斑巖，說明該處存在一紫紅色英安巖火山口，呈東西向線性分布，延伸僅500m，角礫含量高，角礫粒徑粗，說明仍為中心式爆發。

小東山火山機構分布面積僅3.5km2，其中包含玄武巖-安山巖-英安巖火山機構，且各火山口位置相距甚近，并與南側阿其克庫都克主斷裂方向平行，說明該區火山巖形成主要受南側阿其克庫都克斷裂活動控制。并且形成于拉張環境，可能是板塊俯沖碰撞之后，造山帶垮塌（拆沉作用）導致軟流圈物質上涌，致使軟流圈地幔、下地殼、中地殼、上地殼迅速熔融，形成基性-酸性巖漿同時上涌，出現小東山短距離內多種火山同時作用。而火山作用后期，花崗斑巖、安山玢巖、英安斑巖等淺層侵入巖將火山口堵住，大量成礦流體未能從火山口處逃逸，而是順著火山口北側的早石炭系雅滿蘇組地層貫入，導致火山口北側雅滿蘇組地層淺部形成浸染狀閃鋅礦化，根據該認識，與花崗斑巖緊鄰的雅滿蘇組地層深部將會出現品位較高的礦石。并在與安山玢巖和玄武巖分布區域，尋找磁鐵礦礦石具有一定的前景。該火山巖形成于拉張環境，含有大量深部物質上涌，對尋找T i、Ni、Co、Cu等類型礦床具有一定的資源前景。