新疆庫(kù)魯克塔格礦集區(qū)1:5 萬(wàn)構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量地球化學(xué)特征及分布規(guī)律

陳 寧

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊(duì)，新疆 昌吉 831100）

庫(kù)魯克塔格前寒武紀(jì)地塊位于東天山南緣，屬塔里木克拉通東北緣隆起帶，西北與南天山褶皺系交界，東天山地塊和北山褶皺系交界，南北向分界線是孔雀河與辛格斷層。本區(qū)前震旦紀(jì)、震旦紀(jì)及下古生界地層特別發(fā)育，其中震旦紀(jì)最為發(fā)育。巖石活動(dòng)主要在前寒武紀(jì)形成，分布于太古宙到新元古代，巖漿活動(dòng)在新太古宙- 古元古代和新元古代最為發(fā)達(dá)，中元古代庫(kù)魯克塔格穩(wěn)定。

當(dāng)前，有許多學(xué)者開展了關(guān)于將庫(kù)魯克塔格礦區(qū)的研究，有人將礦床劃分為若干成礦單元，將地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的邊緣地區(qū)作為一級(jí)成礦單元。再根據(jù)類似礦床的大地構(gòu)造位置、地質(zhì)條件及成礦作用，劃分出三個(gè)次生成礦單元。這些成礦帶的劃分主要以構(gòu)造單元和成礦元素組合為依據(jù)，研究程度較低，缺乏資料，沒(méi)有為庫(kù)魯克塔格地區(qū)提供更詳細(xì)的找礦指南。為此在綜合前人工作成果，對(duì)新疆庫(kù)魯克塔格礦集區(qū)1:5 萬(wàn)構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量地球化學(xué)特征及分布規(guī)律進(jìn)行研究。

1 新疆庫(kù)魯克塔格礦集區(qū)化學(xué)特征

1.1 化探異常信息提取

研究區(qū)水系沉積物測(cè)量樣品布置[1] 如下：在全區(qū)1:5 萬(wàn)個(gè)地形圖上，取1 km^2 作為采樣網(wǎng)格，每個(gè)采樣網(wǎng)格分成4 個(gè)相同區(qū)域的采樣網(wǎng)格，采樣網(wǎng)格布置兼顧合理性、均勻性和有效性原則。采樣點(diǎn)主要設(shè)置在1:50000 幅地形圖中長(zhǎng)度大于300 米的一級(jí)水系，在一級(jí)水系統(tǒng)長(zhǎng)度大于500 米時(shí)，增加采樣點(diǎn)，二級(jí)、三級(jí)水系統(tǒng)設(shè)置控制點(diǎn)。采集點(diǎn)控制著采集區(qū)域，平均采樣密度為4.72 個(gè)單元/ 平方公里。除地形條件較差的基巖區(qū)外，采樣網(wǎng)格中存在采樣點(diǎn)，連續(xù)空白網(wǎng)格不超過(guò)3 個(gè)。

根據(jù)先前的試驗(yàn)結(jié)果，該區(qū)域的粒徑是-1000 萬(wàn)目，采樣物以細(xì)沙等粒狀物質(zhì)為主，避免了有機(jī)質(zhì)、粘土、風(fēng)積物的采集。樣品采集時(shí)，在沿活動(dòng)流水線20 m 和30 m 范圍內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)采集組合樣品。經(jīng)反復(fù)分析，篩選出的樣品重量大于300 g，不小于800 g。

樣品加工分析實(shí)驗(yàn)是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的，樣品在加工前在<60℃的恒溫箱中完全干燥，然后用無(wú)污染的研磨機(jī)加工至-200目，符合粒度要求的樣品重量不小于加工樣品重量的90%。加工后的樣品90% 以上能通過(guò)200 目篩。主要分析元素有金、銀、砷、銻、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、鉍、鉻、鎳、鈷、鈦、鑭、釔、鈮等。

1.2 元素含量特征

采用 SPSS 軟件對(duì)3225 個(gè)區(qū)水系沉積物樣品的原始檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出如下結(jié)論：

（1）該區(qū)主要成礦物金、鎢、錫、鎳、鑭、砷、鉍等元素的超高值與95% 的積累頻率相對(duì)應(yīng)，相差較大，需進(jìn)行預(yù)處理。

（2）大部分元素的偏度和峰度特征基本不服從正態(tài)分布，金、鎢、鉬、鑭、砷、銻的變異系數(shù)較大，資料分布不均勻且分散，說(shuō)明其二次富集特征明顯。

（3）鎢鉬錫鉍鑭鎳砷銻等元素在本研究區(qū)富集程度高，異質(zhì)性強(qiáng)，有利于成礦或指示礦床存在。

（4）鋰鹽具有較強(qiáng)的富集能力，但其分異程度較低，說(shuō)明其分布主要受巖體成因控制，成礦后基本不受晚期熱液的破壞改造。

1.3 單元素異常特征

在圈定的709 個(gè)單元素異常中，有大量的鋰、鎢、錫、鉍等單元素異常分布于研究區(qū)的東部，具有較大的區(qū)域連續(xù)性和較高的異常強(qiáng)度。鎢錫鉍為花崗巖的高溫標(biāo)型元素，其與鋰的空間符合關(guān)系表明托格勒可鋰礦床的形成與花崗巖的成因有密切的關(guān)系。

在這些異常中，鋰的三個(gè)單一異常都呈平面分布，并有三個(gè)集中中心，異常面積大于70k2。這類異常具有相似性和相似性，在進(jìn)一步研究中有可能形成超大型鋰稀有金屬礦床。

1.4 綜合異常圈定及解譯查證

通過(guò)對(duì)異常的空間分布特征、元素組合規(guī)律、元素組合及地質(zhì)背景的綜合分析，將空間上密切相關(guān)、來(lái)源相同的各種元素異常進(jìn)行綜合異常分析。綜合了若干種異常組合良好、元素組合與礦床或地質(zhì)體密切相關(guān)的單元素異常，有選擇地剔除了全區(qū)單點(diǎn)異常、異常元素組合差、成礦地質(zhì)條件差等多種異常[2]。人工按地質(zhì)條件和相關(guān)強(qiáng)度對(duì)分布范圍較大的個(gè)體綜合異常進(jìn)行分，合成異常由一組或多組組合異常的整體表現(xiàn)來(lái)描述，研究區(qū)最終圈出14 個(gè)1:50,000 水系綜合物化探異常。

2 新疆庫(kù)魯克塔格礦集區(qū)礦產(chǎn)分布規(guī)律

圖1 阿斯坦布拉克銅（金）礦床剖面圖

第一，尉犁縣小金溝金礦床，礦床的出露層是古元古代星地塘群的上亞組，主要由麻粒巖和石榴石淺粒巖組成。該區(qū)廣泛發(fā)育早元古代的二長(zhǎng)花崗巖，按其產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)可分為片麻狀中細(xì)粒藍(lán)石英二長(zhǎng)花崗巖和片麻狀中細(xì)粒藍(lán)石英二長(zhǎng)花崗巖。變質(zhì)圍巖重新熔化后，巖體逐漸變成與變質(zhì)圍巖的侵入接觸。另外，北西向地殼淺部還分布著脆性剪切帶和各種斷裂。該礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)64 條石英脈，大致可分為三類：1 含金石英細(xì)脈，產(chǎn)于石榴黑云母麻粒巖中，受北西向斷裂和東西向韌性剪切帶控制。礦化巖破碎，裂縫發(fā)育，含金石英細(xì)脈沿裂縫分布。

金石英脈型是該區(qū)常見(jiàn)的礦化類型，分布廣泛，但脈體大小或品位差異較大，受韌性剪切帶、斷裂帶及東西向、北西向等交叉點(diǎn)控制。金礦品位在3×10~6~5×10~6之間，最高可達(dá)10×10~6，從氫氧同位素資料中可以看出，石英脈氫氧同位素主要來(lái)源于巖漿熱液，部分含金石英脈與變質(zhì)熱液活動(dòng)有關(guān)。

第二，阿斯廷布拉克鐵礦床，該礦為浸染型，由磁鐵礦和赤鐵礦組成。屬沉積變質(zhì)鐵礦石，經(jīng)歷了沉積，變質(zhì)和表生過(guò)程，SIMSU-Pb 含礦英巖體變質(zhì)鋯石年齡為1953.9±4.2 Ma，屬古元古代。根據(jù)古元古代星地虎群含礦構(gòu)造形成于2399.0±63.0 Ma左右的事實(shí)，確定了該星地虎群在古元古代星地塔群形成時(shí)具有鐵礦床，并在1953.9±4.2 Ma 處發(fā)生變質(zhì)變形，成礦顆粒較大，礦體豐富。

第三，鮑溫布拉克銅礦床，該礦分布在古元古代杏地塘群杏閣組變質(zhì)巖系中。沉積特征突出，礦化嚴(yán)格發(fā)生在大理巖透鏡體內(nèi)，礦石中平行條帶構(gòu)造發(fā)育，產(chǎn)狀為平面。礦石具有區(qū)域變質(zhì)構(gòu)造，礦化作用和區(qū)域變質(zhì)作用同圍巖作用一樣。銅源可能與星地旋回火山活動(dòng)有關(guān)，下一層含銅大理巖，有多層變質(zhì)基性火山巖( 已變質(zhì)為斜長(zhǎng)角閃巖[3]。而且礦石中的硫同位素成分富含重硫，說(shuō)明海水是主要的硫源，其成因可能為古元古代沉積變質(zhì)層控銅礦，后期熱液改造疊加而成。

第四，大西溝鐵磷礦床，該區(qū)主要分布在古元古代杏地塘群杏閣組變質(zhì)巖系中。大理巖透鏡體沉積特征突出，礦化嚴(yán)格，礦石中平行帶構(gòu)造發(fā)育，產(chǎn)狀平坦。礦物有區(qū)域變質(zhì)構(gòu)造、礦化作用和區(qū)域變質(zhì)及圍巖，銅源可能與恒星- 地球循環(huán)中的火山活動(dòng)有關(guān)。下層含銅的大理巖為多層變質(zhì)的基性火山巖( 已變質(zhì)為斜長(zhǎng)角閃巖)。而礦石中的硫同位素成分富含重硫，說(shuō)明海水是主要的硫源。形成原因可能為古元古代沉積變質(zhì)層控銅礦，后期熱液改造疊加；

第五，阿斯坦布拉克銅（金）礦床，該礦床位于奧爾塘附近，距離 NWW 星50 公里。石英脈在礦區(qū)中分布廣泛，有的含金，有的含銅( 金)，可以形成小型銅礦。

該地區(qū)礦區(qū)的剖面圖如圖1 所示。

第六，大平梁銅鉬多金屬礦床，大坪梁礦區(qū)礦化扇東西長(zhǎng)3公里，南北寬1 公里。礦床的出露層為以碳酸鹽巖、大理巖為主的變質(zhì)淺海陸源碎屑巖夾層。按巖性組合和巖石特征，可以將其劃分為以變質(zhì)碎屑為主的第二巖性段和以大理巖為主的第三巖性段，以此通過(guò)上述過(guò)程完成了分布規(guī)律的分析。

3 結(jié)束語(yǔ)

從太古宙到早古生代，庫(kù)魯克塔格地塊經(jīng)歷了四次大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了七個(gè)主要巖漿構(gòu)造演化階段。在這些礦化特征中，古元古代、新元古代和早古生代對(duì)應(yīng)的礦化最強(qiáng)，中元古代碳酸鹽沉積較穩(wěn)定，構(gòu)造- 巖漿作用不強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的礦化不明顯。通過(guò)對(duì)該區(qū)主要典型礦床地質(zhì)特征和成因的總結(jié)，結(jié)合構(gòu)造演化歷史，確定了該區(qū)6 個(gè)主要成礦系列：(1) 古元古代陸殼增生改造環(huán)境下的鐵磷銅—金系列；(2) 新元古代俯沖碰撞環(huán)境下的銅- 金系列；(3) 新元古代碰撞后環(huán)境中銅- 鉬- 金- 鐵- 磷- 稀土系列；(4) 新元古代解理環(huán)境中銅- 鎳系列；(5) 銀- 釩- 鉬- 金- 鈾-磷系列在早期生代沉積盆地中；(6) 早期古生代俯沖島弧環(huán)境下銅金系列。