西昆侖庫卡阿孜鉛鋅礦地質(zhì)特征與礦床成因淺析

梁東 萬生楠 張志新 王志旭

（中國冶金地質(zhì)總局新疆地質(zhì)勘查院，新疆烏魯木齊 830063）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

西昆侖處于古亞洲和特提斯兩大構(gòu)造域的結(jié)合部，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動(dòng)較頻繁，成礦地質(zhì)構(gòu)造條件優(yōu)越。西昆侖東段北麓的庫卡阿孜鉛鋅礦位于新疆葉城縣，大地構(gòu)造位置屬塔里木-華北板塊（Ⅰ）-塔里木微板塊（Ⅱ1）-西昆侖地塊（Ⅲ1）。區(qū)域上中元古代及以上地層構(gòu)成蓋層巖系，長城系為細(xì)碧—石英角斑巖系;青白口系以碎屑巖建造為主;震旦系為碎屑巖夾冰磧礫巖。區(qū)內(nèi)古生界為穩(wěn)定蓋層沉積，泥盆系為海陸交互相的碎屑巖沉積，石炭系以淺海相碳酸鹽巖為主夾碎屑巖。中新生代為一套陸相建造，距礦區(qū)較遠(yuǎn)。受南部康西瓦—鯨魚湖縫合帶大斷層的影響，斷層構(gòu)造較為發(fā)育，主要為北西向和北東向斷層，次為近東西向斷層。區(qū)域巖漿活動(dòng)貫穿加里東期、華力西期、燕山期，其中以華力西晚期酸性花崗巖類最為發(fā)育。區(qū)域上沿塔木—卡蘭古鉛鋅銅礦帶發(fā)現(xiàn)有31 處規(guī)模不等的鉛鋅礦床（點(diǎn)），距礦區(qū)較近的有尤侖踏卡特鉛鋅礦、帕合堡鉛鋅礦及塔卡提鉛鋅礦等小型鉛鋅礦床。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 賦礦地層

礦區(qū)出露地層為中元古界長城系賽圖拉群（ChSt）和第四系。根據(jù)礦區(qū)內(nèi)賽圖拉群巖石組合，將其分為4 個(gè)巖性組合層。第一組合層為變凝灰?guī)r夾綠泥石片巖、硅質(zhì)巖、大理巖透鏡體，KⅠ礦段L1-L7 號(hào)銅鉛鋅隱伏礦體賦存于該層內(nèi)的硅質(zhì)巖、大理巖、綠泥片巖透鏡體中。第二層為硅質(zhì)巖夾大理巖透鏡體，KⅡ礦段L8-L12 號(hào)礦體賦存該層中的硅質(zhì)巖、大理巖與閃長巖的內(nèi)外接觸帶。

2.2 控礦構(gòu)造

礦區(qū)地層總體為向南或南西方向傾斜的單斜構(gòu)造，地層走向一般在110°-185°，傾角一般在56°-78°。受區(qū)域構(gòu)造的影響，礦區(qū)斷裂及層間褶曲、揉皺發(fā)育，主要見有四條斷層和其他隱伏斷裂。以壓扭性逆沖和壓扭性右行走滑斷層為主，對(duì)地層、礦體有一定的破壞作用。礦體主要與北傾、北西傾的壓扭局部引張的小斷裂（成礦期斷裂）或?qū)娱g碎裂帶關(guān)系密切，在局部隱伏礦層兩側(cè)可見其斷裂特征。礦體傾向和傾角與硅質(zhì)巖及大理巖層產(chǎn)狀均有一定的夾角，與地層不協(xié)調(diào)。

2.3 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)由于成礦作用主要表現(xiàn)為有益組份充填式成礦，所以礦化蝕變?cè)诘乇頇M向分帶性特征不明顯。垂向分帶具有一定的規(guī)律：地表硅化強(qiáng)，往地下逐漸減弱，綠泥石化增強(qiáng)。圍巖蝕變主要有：碳酸鹽化、硅化、透閃石化、綠泥石化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、透輝石化、磁鐵礦化、絹云母化、石榴石化、綠簾石化、矽卡巖化、高嶺石化等。與礦化關(guān)系較密切的蝕變有：碳酸鹽化、硅化、透閃石化、綠泥石化、黃鐵礦化等。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)分為KⅠ礦段、KⅡ礦段兩個(gè)礦段，共圈出12 條礦體，其中10 條為隱伏礦體。L2、L10 為主要礦體。在KⅠ礦段圈出7 條隱伏礦體（L1-L7 號(hào)礦體），主元素以銅為主，共伴生鉛鋅，礦石類型為銅鉛鋅礦石。地表礦化蝕變以孔雀石化和褐鐵礦化等土狀鐵帽形式出現(xiàn)，達(dá)不到氧化礦工業(yè)指標(biāo)。KⅡ礦段圈出5 條礦體（L8-L12 號(hào)礦體），礦石類型為鉛鋅礦石。地表蝕變主要為少量褐色鐵帽、鉛釩等零星出露。Ⅱ礦段L8、L9 號(hào)礦體出露地表，分布在閃長巖與硅質(zhì)巖、大理巖的接觸蝕變帶部位。

礦體呈透鏡體狀，長40-240 米，厚度1.68-12.43米。銅鉛鋅礦體（L1-L7）礦石中銅平均品位0.33-1.05%，共伴生鉛鋅，鉛最高0.87%，鋅最高6.44%；鉛鋅礦體（L8-L12）礦石中鉛品位1.99-7.55%，鋅品位0.15-2.38。礦體受斷裂控制。

表1 庫卡阿孜礦區(qū)礦體特征一覽表

3.2 礦石質(zhì)量

KⅠ礦段含礦巖性主體為硅化綠泥石片巖、大理巖、硅質(zhì)巖，KⅡ礦段含礦巖性主體為硅化大理巖、硅質(zhì)巖、閃長巖。由于礦脈含礦巖性的不同，導(dǎo)致礦石質(zhì)量具有一定的差異。KⅠ礦段礦石金屬礦物有15種，非金屬礦物有10種；礦石中金屬礦物主要有黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦，多數(shù)呈他形粒狀，粒度也比較細(xì)；非金屬礦物主要為長石、方解石、石英、絹云母、透閃石；氧化礦物有銅藍(lán)、鉛釩、孔雀石、褐鐵礦、黃鉀鐵礬等，主要分布于礦體中裂隙發(fā)育地段，基本上呈薄膜狀分布于礦石裂隙面；KⅡ礦段礦石金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦，其次為白鐵礦、黃銅礦、膠黃鐵礦等，少量及微量菱鋅礦、硫銻鉛礦；脈石礦物主要為方解石、長石、石英、透閃石、絹云母，次為綠泥石、綠簾石、透輝石、石榴子石、滑石、白云母、毒砂等；氧化礦物有褐鐵礦、鉛釩、黃鉀鐵礬、銅蘭等。

兩個(gè)礦段礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造有很大共性。礦石結(jié)構(gòu)有熱液充填交代作用形成的粒狀變晶結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、半-自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)。礦石表現(xiàn)為脈狀、網(wǎng)脈狀、團(tuán)塊狀、角礫狀、稀疏浸染狀等構(gòu)造。

由于地表氧化深度十分有限，礦石屬原生硫化物礦石。在自然類型上，KⅠ礦段為銅鉛鋅礦石，KⅡ礦段為鉛鋅礦石，均為稠密浸染狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀及稀疏浸染狀礦石等。

4 礦床成因與找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

從礦石礦物特征上看，礦床形成經(jīng)歷了熱液成礦期、動(dòng)力變質(zhì)變形期和表生成礦期三個(gè)期次。在熱液成礦期，與侵入巖漿活動(dòng)和斷裂活動(dòng)相伴的熱液活動(dòng)形成多階段的熱液成礦作用。熱液成礦作用結(jié)束后，由于動(dòng)力變質(zhì)變形作用，固態(tài)礦石遭受強(qiáng)烈的褶皺或擠壓剪切變形，形成一系列與褶皺或擠壓剪切變形有關(guān)的礦石礦物組合和組構(gòu)。熱液成礦期和動(dòng)力變質(zhì)變形期結(jié)束后，礦床又經(jīng)歷了抬升剝蝕暴露在地表，遭受表生氧化作用形成氧化礦石及其相關(guān)的氧化礦物、次生硫化物和對(duì)應(yīng)的礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。

成礦期應(yīng)該晚于北西向區(qū)域大斷裂（布倫口斷裂或哈拉斯坦斷裂），屬哈拉斯坦斷裂期后次級(jí)近東西或北東向斷裂控礦，成礦期初步判斷可能為加里東中晚期奧陶或志留世。

區(qū)域上長城系賽圖拉巖群（ChSt.）的淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖、碳酸鹽巖為含鉛鋅的容礦巖系，礦區(qū)表現(xiàn)為綠泥石片巖、大理巖、硅質(zhì)巖透鏡體及閃長巖是主要含礦層位。晚寒武世—晚奧陶世—晚志留世中酸性侵入巖發(fā)育，與賽圖拉巖群普遍發(fā)生熱接觸變質(zhì)作用，形成鉛鋅礦源層，為成礦提供很好的礦源。受中淺區(qū)域變質(zhì)與熱液接觸變質(zhì)疊加作用，成礦物質(zhì)被活化、遷移，在構(gòu)造有利部位富集成礦，形成庫卡阿孜礦床，同時(shí)礦化類型表現(xiàn)為黃鐵礦化、方鉛礦化、黃銅礦化及閃鋅礦化、透閃石化、夕卡巖化等。礦體產(chǎn)狀與地層不協(xié)調(diào)，礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀呈反相關(guān)系，也表現(xiàn)出多次熱液疊加構(gòu)造改造的成礦特點(diǎn)。另外，依據(jù)礦體產(chǎn)狀、礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物共生組合以及礦床地球化學(xué)特征綜合分析，成因類型初步認(rèn)為屬熱液接觸交代型銅鉛鋅多金屬礦床。

4.2 找礦標(biāo)志

（1）綠泥片巖、大理巖、硅質(zhì)巖和閃長巖是礦區(qū)銅鉛鋅礦化體直接圍巖。

（2）孔雀石化石英—方解石細(xì)網(wǎng)脈是礦區(qū)尋找銅礦體的明顯標(biāo)志。

（3）褐鐵礦、銅藍(lán)、鉛礬等褐色次生土狀氧化物是礦區(qū)地表尋找銅鉛鋅礦體的間接標(biāo)志。

（4）孔雀石化、硅化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃鐵礦化、鉛礬等圍巖蝕變是尋找銅鉛鋅礦（化）體的有利地段。

5 結(jié)論

（1）庫卡阿孜礦床產(chǎn)于西昆侖地體，圍巖是賽圖拉群的綠泥片巖、大理巖、硅質(zhì)巖和閃長巖，礦體呈透鏡體產(chǎn)出，受斷裂控制。共圈定12條礦體，礦體長40-240 米，厚度1.68-12.43 米，礦石礦物組成以硫化物為主，礦石呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、半-自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)，脈狀、網(wǎng)脈狀、團(tuán)塊狀、角礫狀、稀疏浸染狀等構(gòu)造。

（2）根據(jù)礦床產(chǎn)出的大地構(gòu)造位置、地層巖性、控礦構(gòu)造、巖礦石組分與結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征，認(rèn)為礦床成因類型屬于熱液接觸交代型礦床。