新疆烏恰縣托云盆地砂巖型銅鉛鋅礦產資源特征及成礦作用探討

張兆杰，王小龍

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第一地質大隊，新疆 吐魯番 838204）

調查區地處塔里木-華北板塊（Ⅲ）塔里木微板塊（Ⅲ1），縱跨東阿賴-哈爾克古生代復合溝弧帶（Ⅲ11）及闊克沙勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）二個Ⅲ級構造單元，闊克沙勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）又細分為托云中新生代坳陷盆地（Ⅲ13-1）和瓊阿拉別依套晚古生代上疊盆地（Ⅲ13-2）二個Ⅳ級構造單元。

1 區域成礦區（帶）的劃分

調查區位于塔里木成礦省（IV）塔里木板塊北緣Fe-Ti-Mn-Cu-Ni-Mo-Pb-Zn-Sn-Au-Sb-RM-REE-白云母-菱鎂礦-鋁土礦-石墨-硅灰石-紅柱石-白云母-石油-天然氣-煤-鹽類-玉石成礦帶（IV-1），縱跨東阿賴-哈爾克山Au-Sb-Sn-RM-REE-Mn-Fe-鋁土礦礦帶（IV-1-④）及闊克沙勒嶺Fe-Cu-Pb-Zn-Sn-鋁土礦礦帶（IV-1-⑦）二個四級礦帶。

1.1 東阿賴-哈爾克山Au-Sb-Sn-RM-REE-Mn-Fe-鋁土礦礦帶（IV-1-④）

構造上位于東阿賴-哈爾克古生代復合溝弧帶，出露地層主要為奧陶系、志留系，少量石炭系。礦產以金、銻、稀有金屬、稀土礦為主，其次為鐵、錳、錫、紅柱石、寶石等，是新疆金、銻和稀有稀金屬重要礦帶。帶內金礦主要為淺變質碎屑巖型、銻礦為碎屑巖型、稀有稀土金屬礦為堿性巖型。

1.2 闊克沙勒嶺Fe-Cu-Pb-Zn-Sn-鋁土礦礦帶（IV-1-⑦）

構造上位于闊克沙勒晚古生代陸緣盆地，地層主要為上志留-上石炭統濱淺海相陸緣碎屑巖-碳酸鹽巖建造，侵入巖主要為花崗巖和正長巖。礦產以鉛、鋅、銅、金、錫、鋁土礦為主，其次為鐵、錳、稀有、稀土、銻、鈾、螢石等。鉛鋅礦以層控砂頁巖型為主、銅礦多為沉積型、金礦為破碎蝕變巖型、鋁土礦為石炭紀古風化殼型。此外，還有與堿性花崗巖類有關的稀土礦、卡拉腳古牙銻礦等。

2 研究區礦產概況

調查區礦產調查評價工作程度較低，區內已知的金屬礦點為拜西胡同銅鉛礦點和托云1∶5萬六幅區調項目發現的多處銅礦化線索。依據調查區內已知的礦化線索、化探異常特征，結合遙感異常，本次工作根據找礦潛力在調查區內圈出1個重點評價工作區（蘇約克-托云一帶重點工作區）和2個一般評價工作區（拜西胡同工作區、塔木其工作區）。

2.1 蘇約克-托云一帶重點工作區地質特征

蘇約克-托云一帶重點工作區位于調查區南部，區內出露地層由老到新主要有：中侏羅統楊葉組、下白堊統克孜勒蘇群、上白堊統英吉沙群、新近系中新統帕卡布拉克組及第四系洪積物等。

區內侵入巖不發育，主要分布在工作區南部，呈北西西-南東東向展布，呈巖墻或巖株產出，總面積約3km2左右。侵入于下白堊統克孜勒蘇群及中侏羅統楊葉組，巖性主要為輝長巖、閃長巖，巖體與圍巖接觸帶發育熱接觸變質作用或接觸交代變質作用，形成寬約1m～3m的熱接觸變質帶。

區內火山巖主要集中分布于調查區中部上白堊統英吉沙群中，為陸相溢流-沉積。以玄武巖為主，巖石組合主要由正常沉積的泥巖、砂巖、礫巖和火山熔巖組成。巖石類型有灰紫色杏仁狀玄武巖、紫紅色泥巖、灰紫色杏仁狀玄武巖、紫紅色玄武巖、紫紅色泥巖、紫紅色含礫泥巖、紫紅色含礫粗砂巖，以中—基性組合為特征。是一套以火山熔巖為主火山地層結構類型。

構造主要表現為褶皺和斷裂，發育1條斷裂構造，褶皺構造殘缺不全。F15斷裂走向110°～290°，錯斷上白堊統英吉沙群及下白堊統克孜勒蘇群地層，斷層部位基巖可見不同程度的破碎現象。根據地層錯斷形態特征，推測其為右行斷層。工作區整體為一向斜，樞紐走向北東—南西向，與區域構造線方向基本一致。核部地層為中新統帕卡布拉克組，兩翼地層為上白堊統英吉沙群及下白堊統克孜勒蘇群。

2.2 蘇約克-托云一帶重點工作區礦產特征

通過1∶1萬路線地質找礦及地化剖面測制工作，在托云重點工作區內新發現托云銅礦點、蘇約克銅礦點。

托云銅礦點：位于重點工作區西南部，距離托云鄉約5公里，大部分區域海拔在3000 米以上，地形起伏大，切割深。該工區激電中梯測量電性特征總體呈“不規則面狀、團塊狀、串珠狀”平面展布，ρs值于50Ω.m～200Ω.m變化，Fa背景值約為1%左右，局部小于1%。礦點內已圈出兩條礦化蝕變帶，分別為Ⅰ、Ⅱ礦化蝕變帶。

Ⅰ礦化蝕變帶位于礦區中部，蝕變帶長約6.2km，寬1m～3m不等，走向92°～272°，礦化主要位于克孜勒蘇群第二巖性組底部，與第一巖性組紅色砂巖、泥巖的接觸部位的淺色砂巖中，賦礦巖性黃白色鈣質膠結不等粒含礫巖屑砂巖，礦化嚴格受地層控制，產狀與地層相同，整體向北東傾，傾角47°左右。帶內孔雀石主要呈條帶狀、星點狀及團塊狀分布，礦化蝕變不均勻，蝕變帶東部礦化較為集中，呈條帶狀、浸染狀及結核狀分布；其他地段地表分布較為分散，主要為星點狀及小團塊狀發育。

在Ⅰ蝕變帶東部圈出一條礦化體，編號L1，銅品位0.15%～0.23%，視厚0.9m～3.10m，長約120m。

3 成礦規律

3.1 礦點的空間分布及富集規律

調查區內目前已發現的礦點以銅為主，次為鉛銅多金屬礦點。已知的礦點主要有托云銅礦點、塔爾瑪銅礦點、蘇約克銅礦點、塔爾瑪南銅礦點、拜西胡同銅鉛礦點、塔木其銅礦化線索等。以上礦點及礦化線索均產于下白堊統克孜勒蘇群地層內，在空間分布上嚴格受該套地層的分布所限，整體上呈沿托云中新生代盆地東南側邊緣呈環帶狀分布。總結克孜勒蘇群地層中銅礦化的分布規律，自下而上共發育四個礦化層位。具體如下：

第一個礦化層：位于克孜勒蘇群底部，與基底地層接觸帶附近克孜勒蘇群的淺色砂巖夾層內。該礦化層主要在塔爾瑪礦區內發育，地表礦石礦物主要為孔雀石，呈細脈狀、稀疏浸染狀、結核狀及皮殼狀發育。礦化較弱，不能構成工業礦體，最高品位0.10%。

第二個礦化層：位于克孜勒蘇群第一巖性段中部，紅色泥巖、砂巖層中的淺色砂巖夾層內。該礦化層在塔爾瑪礦區、托云礦區均見發育，地表礦石礦物主要為孔雀石，在塔爾瑪礦區可見少量藍銅礦。塔爾瑪礦區地表孔雀石主要呈條帶狀、細脈狀、團塊狀分布，含量相對較高，單工程最高品位0.43%。托云礦區地表孔雀石主要呈團塊狀分布，分布不均勻，礦化較弱，不具工業價值。

第三個礦化層：位于克孜勒蘇群第二巖性組底部，與第一巖性組紅色泥巖、砂巖層接觸帶部位，第一巖性組的紅色泥巖、砂巖內不含礦。該礦化層在調查區發育最為穩定，蘇約克礦區、托云礦區、拜西胡同礦區、塔爾瑪礦區、塔爾瑪南礦區均有發育，且構成各礦區最主要的礦化層位。各區礦化特征較為一致，地表礦石礦物主要為孔雀石，次為藍銅礦、褐鐵礦等。礦化從與第一巖性組接觸部位向上逐漸減弱，礦石構造由條帶狀、稠密浸染狀逐漸過渡為團塊狀、結核狀、星點狀。據槽探工程揭露，各礦區該層Cu含量一般在0.1%～0.3%，單樣最高0.85%。

第四個礦化層：位于下白堊統克孜勒蘇群第二巖性組頂部，與上白堊統英吉沙群接觸帶附近的淺色砂巖中，賦礦巖性為灰白色細砂巖。該礦化層主要見于塔木其一帶，另外在蘇約克礦區北側局部也有發育。地表礦石礦物主要為孔雀石，呈團塊狀、浸染狀發育，礦化弱，僅具有指示意義，不能構成礦化體。

3.2 成礦時間演化規律

對西南天山一帶中新生代的砂巖型銅鉛鋅等金屬礦床目前沒有確切的礦床形成時代方面的證據。總結西南天山一帶砂巖型銅礦、鉛鋅礦、鈾礦等礦產的賦礦層位：

（1）中-下侏羅統含煤碎屑巖建造中有層間氧化帶砂巖型鈾礦、礫巖型銅銀礦。

（2）下白堊統克孜勒蘇群中發育河流相砂礫巖型銅銀礦、鈾礦。

（3）上白堊統英吉莎群，海相(海陸交互相-亞陸相)具有韻律沉積的砂巖、含礫砂巖、粉砂巖、泥巖、天青石、白云巖，屬烏拉根式鉛鋅礦的含礦層位。

（4）新近紀中新統河湖相沉積建造由下而上依次為：克孜洛依組、安居安組、帕卡布拉克組，安居安組主要是灰綠色泥巖、砂巖，含豐富陸相介形蟲化石及孢粉，其下部為區域性陸相砂巖型銅銀礦層位，如薩合爾、楊業、吾東、吉勒格、花園以及大山口、拜希塔木等銅銀礦含礦層位，在其上部鉬鈾礦顯示良好。帕卡布拉克組為褐紅色灰色泥巖與灰綠色砂巖互層，含陸相介形蟲化石，底部也有鉬鈾礦化顯示。

由此可見，西南天山一帶砂巖型銅礦、鉛鋅礦、鈾礦等礦產的賦礦層位最老為中下侏羅統，最新為新近系中新統，這一類礦產的形成時代應在中生代末期-新生代早期。

調查區內砂巖型銅礦的賦礦層位主要為下白堊統克孜勒蘇群，其礦化特征與西南天山一帶的砂巖型銅礦對比具有相似性。因此，可以認為調查區內砂巖銅礦的成礦屬于整個西南天山中新生代砂巖型銅鉛鋅礦產成礦的組成部分，在成礦時代上具有一致性。

此外調查區內還有一部分較為特殊的礦化-輝長巖脈中的鉛鋅、銅礦化，成礦與輝長巖脈關系密切。根據前人對托云盆地內輝長巖脈同位素年齡研究，結果顯示其K-Ar同位素年齡為118.2±3.6Ma，時代為早白堊世，成礦時代與脈巖侵入時代同期或稍后。

4 成礦作用探討

由于區內與輝長巖脈有關的巖漿熱液成礦較弱，因此重點分析砂巖銅礦的成礦模式。根據區內砂巖型銅礦化的特征，可將成礦作用分為四個階段：盆地流體成礦期和表生氧化淋濾富集期。

（1）成礦準備期：克孜勒蘇群地層正常沉積，地層中的Cu等成礦有用礦物，為成礦做好準備。

（2）成礦物質活動期：受大地構造活動影響，區內中生代地層沉降，形成托云坳陷盆地。盆地流體運移，使成礦物質開始活化運移。

（3）主成礦期：大氣降水，流體活動，萃取地層中的有用礦物質，使其活化運移，并在克孜勒蘇群地層內做為隔水層的泥巖上部砂巖中富集。根據對塔爾瑪銅礦L1、L2礦化體深部鉆探揭露情況，其原生硫化物帶金屬礦物以黃鐵礦、白鐵礦為主，未見黃銅礦等原生含銅礦物。可見盆地流體成礦期銅的成礦作用較弱，未能形成工業礦體，僅使Cu在地表及近地表發生初步富集。

5 表生氧化淋濾期

主成礦期后，隨著地殼進一步抬升，礦體裸露地表而遭受風化剝蝕。長期的表生氧化淋濾作用，使地表原生硫化物氧化分解，銅從硫化物中析出，進入以大氣降水為主的流體中。同時由于砂巖主要為鈣質膠結，作為膠結物的方解石含量普遍在20%～30%，流體因溶解CaCO3而富含HCO-，在地表氧化環境下與游離的銅離子結合形成堿式碳酸銅即孔雀石，形成不含原生金屬礦物的孔雀石脈、孔雀石團塊等。在重力作用下，以大氣降水為主的流體從上往下流動，受隔水層阻擋在透水層底部、隔水層之上即覆蓋在泥巖層上的砂巖、砂礫巖底部匯集，因而形成孔雀石化砂巖底部從下而上逐漸減弱的現象。

由于盆地流體成礦期成礦作用弱，主成礦期成礦物質供應不足。因此，區內礦化雖經過富集，但品位仍較低，未能形成工業礦體。