新疆托帕鉛鋅銅礦地質特征、控礦地質條件及成礦潛力分析

買買提明·米日阿布都拉

托帕鉛鋅銅礦分布與新疆烏恰縣境內，主要處于烏拉根鉛鋅礦的東部區域上，區內成礦條件優越，前人針對該礦開展過大量的研究工作，取得較大的研究成果。該礦為程控砂礫巖型鉛鋅銅礦，通過分析研究礦（化）體主要有三個礦帶之分，分布于西部的礦帶屬于鉛鋅銅礦帶，目前圈出的礦體一共為四個，在長度方面，礦體保持于109m ～179m 之間，厚度處于0.32m ～1.63m 之間。在南部區上分布的礦帶為銅礦帶，經過相應研究圈出了兩個礦體，在長度方面，礦體處于99 ～199m 之間，厚度處于0.55m ～1.87m 之間。在中部區域上分布的礦帶為銅礦帶，如果相應的研究，目前圈出的礦體主要為三個，在長度上礦體為99m，厚度為0.38m ～3.12m。西部分部的礦帶和南部分部的礦帶在其延性和賦存層位上面，主要為克孜勒蘇群（下白堊統）第三巖性段灰白色的砂礫巖和卡拉塔爾組（始新統）底部區域上的坍塌角礫巖，具有十分突出的層控特征，和獨特的成礦特點，與烏拉根鉛鋅礦有著十分類似的特征，并具有一些差異性存在。下文中對該礦地質特征及控礦地質條件進行分析探討，以供參考。

1 成礦地質背景

該礦主要在烏拉根鉛鋅銅礦帶上分布，屬于塔什皮薩克復背斜（喀什坳陷北部），礦區面積在27km2。

該區上的地層出露主要包括康克林組（上石炭統），屬于夾碎屑巖的淺海相碳酸鹽巖沉積特點，比尤列提群（下二疊統）也比較發育。屬于夾碳酸鹽巖的淺海相碎屑巖與火山巖沉積，并發育侏羅系，屬于含煤碎屑巖的斷陷湖盆沉積，克孜勒蘇群（下白堊統）屬于碎屑巖沉積特點（辮狀河-辮狀河三角洲相），阿爾塔什組（新生界古新統）屬于海灣相的一套高巖膏巖建造沉積，烏拉根組與卡拉塔爾組（始新統）屬于海相碳酸鹽巖、膏巖、碎屑巖成績特點，安居安組（中新統）屬于湖相紅色碎屑巖沉積。斷裂構造在區域上十分發育，該區當中的主斷裂主要為烏卡斷裂，其展布方向上呈現出東西向，而且有北西向展部的塔拉斯—費爾干納巨型走滑斷裂分布，該礦主要在烏恰斷裂南部地區分布，屬于塔拉斯—費爾干納斷裂東部區域上，區內非常發育褶皺構造，構造特點以復式背斜構造為主要特征。

2 礦區地質特征

2.1 地層

比尤列提群（二疊統）灰綠色以及紫褐色，還有紫紅色的泥巖以及加透鏡狀礫巖的砂巖和灰巖等，是礦區的主要地層?？俗卫仗K群（下白堊統）在礦區較為發育，主要分為三個巖性段。中薄層灰白色的砂巖和褐紅色塊狀泥巖共同構成第一巖性段的主要特征。夾褐紅色的泥巖的巖屑砂巖以及灰白色和紅色塊狀砂巖共同構成第二巖性段的主要巖性特征，塊狀和紅色的泥巖在頂部位置上分布。含礫砂巖和褐黃色，灰黃色礫巖共同組成第三巖性段的巖性特征，在頂部位置上分布透鏡狀的泥巖。透鏡狀坍塌角礫巖屬于卡拉塔爾組（始新統）底部的主要巖性特征。夾灰綠色泥巖的灰白色以及灰色灰巖分布于上部。含牡蠣鈣質的灰黃色以及灰綠色泥巖是烏拉根阻的主要巖性特征，并具有生物碎屑巖，克孜勒蘇群第三巖性段灰白色砂礫巖是鉛鋅銅含礦層主要的巖性特征，同時還包括卡拉塔爾組底部區域上的坍塌角礫巖?？俗卫仗K群第一巖性段灰白色砂巖是銅含礦層的主要巖性，克孜勒蘇群（下白堊統）和比尤列提群（下二疊統）二者表現為斷層接觸和角度不整合接觸，與卡拉塔爾組（上覆始新統）呈現出平行不整合的基礎特點（圖1）。

圖1 新疆托帕鉛鋅銅礦區地質簡圖

2.2 構造

礦區當中呈現為復背斜構造特點，主要呈現出近東西向傾伏的特征，即塔什皮薩克復背斜，在長度東西方向上達到了13km 長，寬度南北方向上表現為4km 長，比尤列提群（下二疊統）是核部的主要地層，背斜軸無較大的起伏特征。翼部出露的地層主要包括烏拉根組以及克孜勒蘇群還有克孜洛依組和卡拉塔爾組，北側翼部表現出339°～19°的地層傾向，處于34°～58°的傾角，南側翼部呈現出159°～229°總體地層傾向，角度處在59°～79°，次級褶皺形成于兩翼，表現為復式背斜特征。由于無卡斷裂切割因素影響，地層在背斜的北翼表現出不全出露的特點。

礦區北側區域上有烏恰斷裂所通過，斷面向北側傾斜的逆沖推覆斷裂，角度處于49°～79°，康克林組（上石炭統）分布于斷裂上盤，中新生代地層是鍛煉下盤的主要特點。比尤列提群（下二疊統）以及克孜勒蘇群（下白堊統）在礦區中部區域上由兩條近東西向展布，并向北側傾斜的逆沖斷裂發育，處于69°～79°傾角范圍，下二疊統是其上盤的主要特征，新生代地層是下盤的主要特征，致使老的地層向新地層之上推覆，隨著斷裂巖石非常的破碎并發育劈理。斷層角礫巖隨著斷裂表現為透鏡狀分布特點。另外還有一些平移斷裂在區內呈現不同方向分布。

2.3 地球化學特征

針對礦區開展1：2.5 萬溝系次生暈測量，并在礦區東部塔什普什區開展研究工作發現了多個綜合異常，這些異常呈現為帶狀東西向分布特點，元素組合以Cu-Pb-Zn-Ag 為主，Pb、Zn異常在西部區域上比較明顯。Cu、Ag 異常在中部區域上為主要特征，提示鉛鋅礦化主要分布于西部區域上，而銅礦化主要分布在東部區域上，目前發現五個綜合異常，H-2H-5、H-6、H-8、H-10 等具有很好的找礦意義。

通過分析成礦元素Cu、Pb、Zn、Ag 累乘值以及伴生元素Ba、Sr、As、Sb 累乘值了解到，從西側到東側區域上，比值從小于1 向大于1 進行轉變，進一步提示礦區當中的風化剝蝕程度從西向東呈現出由深變淺的特點，H-2、H-4、H-5 號這些分布于西部區域上的綜合異常呈現出較大的剝蝕程度。H-8、H-10 號分布于東部區域上的綜合異常呈現出較淺的剝蝕程度，而且這些異常具有非常大的埋深，尋找隱伏礦的潛力巨大。

在西礦帶分布的H-2 號綜合異常達到0.94km2面積大小，異常主要以Ag、Pb、Zn、Cu 為主，在南礦帶西側區域上分布的H-5 號綜合異常，達到1.39km2面積大小，異常以Pb、As、Zn、Ag、Cu 為主。在南礦帶中部區域上分布的H-6 號綜合異常，達到1.49km2面積大小，異常主要表現為Cu、Ag、Pb、Zn 為主要特征。在南礦帶東部區域上分布的。H-8 號綜合異常達到0.6km2面積大小，異常主要為Ba、Sr、Cu、Pb、Zn 異常。塔什普什區（托帕鉛鋅銅東側區域上）分布的H-10 號綜合異常，達到3.5km2面積大小，異常主要表現為Ba、As、Sr、Sb、Zn、Cu 異常。上述異常都表現為三級濃度分帶特征，綜合異常具有強分異型的特點，存在十分突出的異常中心，而且具有很高的異常值。

2.4 礦體地質特征

2.4.1 西礦帶

磁礦帶主要在塔什皮薩克背斜西側區域上的轉折部位分布，克孜勒蘇群（下白堊統）第三巖性段礫巖、砂礫巖以及卡拉塔爾組（始新統）坍塌角礫巖、灰巖是鉛鋅銅礦（化）主要賦存部位。碳酸巖型以及砂礫巖型是主要的礦化類型，目前發現的砂礫巖型銅鉛鋅礦體主要包括三個，分別為I 號礦體、Ⅱ號礦體、IV 號礦體。并發現一個碳酸鹽型銅鉛鋅礦體，主要為Ⅲ號礦體，礦體產出特點為層狀、似層狀。

2.4.2 南礦帶

主要在塔什皮薩克背斜南側翼部分布，克孜勒蘇群（下白堊統）第三巖性段的礫巖、砂礫巖是銅礦化體主要賦存部位，同時賦存在卡拉塔爾組（始新統）灰巖、坍塌角礫巖當中。目前有兩個礦體在南礦帶當中被圈出，其中包括砂礫巖型銅礦體一個，和碳酸鹽型銅礦體一個礦體產出特點主要表現為層狀、似層狀。

2.4.3 中礦帶

塔什皮薩克背斜核部是該礦體的主要分布所在，黃綠色，灰白色砂巖組成的克孜勒蘇群（白堊統）第一巖性段是銅礦體的主要賦存所在，在東西方向上孔雀石化達到600m ～900m 的延伸，目前有銅礦體三個被圈出，分別為I 號、Ⅱ號、Ⅲ號。礦體產出特點為層狀、似層狀。

2.5 礦石類型、礦石礦物成分及結構、構造

2.5.1 礦石類型

碳酸鹽型以及砂礫巖型是該礦主要工業類型的礦石，克孜勒蘇群（下白堊統）第一巖性段灰白色砂巖當中產出。砂礫巖型礦石，同時在第三巖性段的灰白色砂礫巖中產出。卡拉塔爾組（始新統）第一層區域上的坍塌角礫巖當中產出碳酸鹽型礦石。

2.5.2 礦石礦物成分及結構、構造

赤鐵礦、黝銅礦、方鉛礦是主要的砂礫巖型銅鉛鋅礦石，斑銅礦以及黃銅礦相對較少，云母、長石和石英是其主要的脈石礦物。黃鐵礦、方鉛礦以及黝銅礦是主要的碳酸鹽型銅鉛鋅礦石，白云石方解石以及石英等是主要的脈石礦物。主要構造特點表現為交代溶蝕結構膠狀結構以及晶粒狀結構，構造表現為細脈浸染狀、稀疏浸染狀和角礫狀。

2.6 圍巖蝕變

天青石化、孔雀石化、碳酸鹽化是主要的圍巖蝕變特征，同時還有黃鐵礦化以及規劃等圍巖蝕變特征，主要的圍巖蝕變特征在展布方向上，呈現帶狀分布特點，礦帶保持一致的方向。礦體從外到內主要表現為褐鐵礦化以及硅化和黃鐵礦化，碳酸鹽化分布于外側，并具有十分廣泛的分布特點，和含礦層原生沉積有著十分緊密的關聯性，硅化以及黃鐵礦化在范圍上相對較小，而礦化保持一致的方向。砂礫巖以及砂巖黃鐵礦化比較明顯，腎狀和草莓狀的黃鐵礦見于局部，在礦物顆粒和巖屑之間有膠結物的黃鐵礦分布，多呈現膠狀體，具有相對較差的接近程度，隨著巖層總體上表現為定向排列的特征。孔雀石化以浸染狀，星點狀和細脈狀為主要特點，在分布上非常吻合賦礦層位，上述蝕變都表現為低溫熱液蝕變特征，和區內的鉛鋅銅礦，成礦有著十分緊密的關聯性。

3 控礦地質條件

3.1 地層及控礦巖石組合

灰白色砂礫巖組成的克孜勒蘇群（下白堊統）第三巖性段和卡拉塔爾組底部（始新統）坍塌角礫巖，是礦區當中鉛鋅礦的主要賦礦層位及控礦巖石，灰白色砂巖組成的克孜勒蘇群（下白堊統）第一巖性段是區內銅礦的主要賦礦層位以及控礦巖石。

通過研究該區的地球化學特征，克孜勒蘇群（下白堊統）沉積物主要來自于南天山地區Pb、Zn、Ag 背景值較高的石炭—二疊系，克孜勒蘇群（下白堊統）原始礦源層是由其剝蝕物所形成，為形成托帕鉛鋅礦創造了非常好的條件。

南、中、西三個鉛鋅銅礦帶在塔什皮薩克復背斜上分布，和Cu、Pb、Zn、Ag 元素異常以及K1kz3和E2k 賦礦層位具有十分吻合的分布特點，而且經過專探研究了解到K1kz3-E2k、K1kz1地層、巖性對于區內的鉛鋅銅礦體向向深部延伸，起到了明顯的控制作用。

3.2 盆地鹵水與成礦

褪色蝕變在區內呈現十分廣泛的分布特點，主要為砂礫巖和砂巖，經褪色之后轉變為灰白色以及灰黃色。砂礫巖分布于K1kz3頂部以及Ek 灰巖當中存在油跡瀝青，這些進一步提示盆地鹵水活動在區內存在。鉛鋅礦發和褪色蝕變范圍表現為一致的特點，該鉛鋅礦形成過程當中受盆地鹵水活動影響作用較大，區內的鉛鋅礦床和烏拉根鉛鋅礦有著類似的成因特征。

3.3 構造與成礦

南西向、北東向和南北向斷裂在礦區當中較為發育，褪色蝕變以及黃鐵礦化隨著斷裂破碎帶發育。和一級斷裂地段相遠離的地方呈現出較弱的礦化蝕變特征。因此，研究認為托帕鉛鋅礦成礦過程當中的熱液運移以及富集成礦均是由次一級斷裂提供的通道，構造破碎帶成礦空間非常有利。在南礦帶地表以及鉆孔巖石裂縫當中有薄膜狀和細脈狀的孔雀石分布，為構造熱液型銅礦，進一步證實礦區當中有熱液活動存在。礦區出現的層控鉛鋅礦進一步證實，構造熱液有利條件下促進了鉛鋅礦體的形成。

4 成礦潛力初步分析

4.1 托帕砂礫巖型鉛鋅銅礦與烏拉根鉛鋅礦的對比

（1）K1kz3灰白色砂礫巖和E2k 底部坍塌角礫巖是該托帕鉛鋅銅礦成礦的主要賦礦層位和成礦巖石，這一特征類似于烏拉根鉛鋅礦。在形成原始礦源層，后期階段疊加構造熱液，盆地鹵水大規模改造還有基底物源方面具有較為明顯的特征。陸相物源在海相環境下沉積是烏拉根鉛鋅礦的原始礦源層，并且直接壓覆K1kz 之上成礦物質，并不斷的進行交換、沉積E1a 石膏層，長城系含有Pb、Zn 是重要的物源區，后期階段，由于不斷疊加構造熱液，同時出現非常強烈的鹵水改造作用。而陸相物源在辮狀河環境下沉積是托帕原始的礦源層，地層K1ka4、K1kz5、E1a等在地表位置上缺失，石炭系和二疊系是主要的物源區，后期疊加構造熱液還有鹵水改造因素不是非常的突出。

（2）背斜控制著托帕鉛鋅銅礦，而向斜控制著烏拉根鉛鋅礦，煤系地層廣泛存在于烏拉根地區K1kz 之下，是引發后期階段成礦熱液隨著斷裂向上侵入，促進鉛鋅礦體形成的重要條件，但是托帕地區沒有發現煤系沉淀。

（3）銅礦體在中礦帶K1kz2中也呈現較富的賦存特點，然而P1by 老地層主要分布在K1kz1南北側區域上，地層處于50m 的厚度范圍，并具有明顯的風化剝蝕特點，在老地層上少量殘留，銅礦具有較小的規模，只有一個礦化點被發現。而烏拉根鉛鋅礦沒有發現這種銅礦化。

4.2 托帕鉛鋅銅礦成礦潛力分析

托帕鉛鋅銅礦在形成原始礦源層方面，還有盆地鹵水大規模作用，后期疊加的構造熱液，成礦作用，成礦期次類似于烏拉根鉛鋅礦，然而，彼此也有一定的差異性存在，該礦南礦帶東側區域上具有較淺剝蝕深度的地球化學特征，而通過深部進行驗證，泥巖、褐紅色的砂巖出現在了K1kz3頂部，通過區域進行分析，泥巖不是K1kz3地層，而是K1kz4地層。通過分析研究喀什坳陷沉積演化特點，可能存在隱伏的鉛鋅礦K1kz5和E1a 賦礦層位分布于塔什皮薩克復背斜南部區域上，所以在區內今后找礦工作當中應當針對南部區域斜深部作為重要的研究方向。

5 結論

（1）克孜勒蘇群（下白堊統）是托帕鉛鋅銅礦的原始礦源層，盆地出現明顯的鹵水改造，并不斷疊加后期構造熱液，促進了托帕鉛鋅銅礦富集成礦。

（2）該礦成礦和烏拉根鉛鋅礦有著非常多的相同之處，但也有一些差異性存在，這可能是區內地表鉛鋅礦化較弱主要原因。

（3）未來找礦工作當中應當重點加強塔什皮薩克復背斜南側區域上K1kz5-E1a 鉛鋅賦礦層作為主要研究重點，與尋求更大的找礦突破。