呂朝暉，弓小平，韓　瓊，謝　磊，程雪彤，謝巍然

（新疆大學(xué)，新疆烏魯木齊830046）

東準噶爾庫普金成礦帶地質(zhì)特征及找礦方向

呂朝暉*，弓小平，韓瓊，謝磊，程雪彤，謝巍然

（新疆大學(xué)，新疆烏魯木齊830046）

庫普成礦帶位于新疆準噶爾盆地東部，通過分析庫布蘇和北塔山2個地區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)作用、地球化學(xué)等基本地質(zhì)特征，大致總結(jié)出礦區(qū)巖性、構(gòu)造、地球化學(xué)、礦化蝕變等標(biāo)志的共同點，得出這2個地區(qū)的含礦地層是：晚古生界的泥盆系和石炭系。成礦主要受庫普深大斷裂的控制，其次，次一級的斷裂為成礦物質(zhì)的來源提供通道和運移場所，為該區(qū)的成礦提供良好的構(gòu)造條件，巖漿巖活動強烈，為金的活化富集提供物質(zhì)來源和熱源，圍巖蝕變強烈，化探數(shù)據(jù)顯示Au、Ag等元素綜合異常套合較好，并與斷裂構(gòu)造的展布方向基本一致。

庫普成礦帶；地質(zhì)特征；找礦方向

新疆東準噶爾庫普成礦帶是中亞構(gòu)造框架中一個非常重要的構(gòu)造單元（楊高學(xué)等，2008），也是新疆重要的成礦帶之一，隨著近年來的工作，發(fā)現(xiàn)了庫布蘇和北塔山金的綜合異常，但是由于該區(qū)的工作程度相對較低，目前僅發(fā)現(xiàn)了庫布蘇、野馬泉等金礦床（點），地質(zhì)工作表明，該區(qū)金的礦化與脈巖在空間上具有密切的關(guān)系，但是金的礦化究竟與哪種脈巖關(guān)系密切尚未確定（高懷忠等，2000），需要開展該方面的研究，根據(jù)該區(qū)已有的地質(zhì)、物化探等資料顯示該區(qū)具有巨大的資源潛力。本文在以往工作的基礎(chǔ)上，對庫普成礦帶庫布蘇和北塔山2個具有巨大資源潛力的礦帶開展研究，總結(jié)其成礦地質(zhì)特征，建立找礦模型，為該地區(qū)實現(xiàn)找礦突破指明方向。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

1.1構(gòu)造背景

研究區(qū)在構(gòu)造位置上橫跨西伯利亞板塊（Ⅰ）之達拉布特—卡拉麥里晚古生代早期海溝（ⅠC-1）和哈薩克斯坦板塊（Ⅱ）之將軍廟地體（ⅡA-4）（肖序常等，1992）；在成礦區(qū)帶上屬于古亞洲成礦域（Ⅰ1）阿爾泰—準噶爾成礦省（Ⅱ-5）之晚古生代成礦區(qū)（陳毓川、朱裕生等，1999）（圖1）。

1.2地層

區(qū)內(nèi)出露的地層中最發(fā)育的是晚古生界的泥盆系和石炭系。

其中，泥盆系（D）分別有平頂山組（D2p）、托讓格庫都克組（D2t）、北塔山組（D2b）。石炭系（C）分別是南明水組下亞組（C1na）、巴塔瑪依內(nèi)山組（C2b）、雙井子組下亞組（C2sa）。

1.3構(gòu)造

庫普成礦帶位于新疆準噶爾盆地的東北緣、西伯利亞板塊的南緣，西起塔哈拉巴斯他烏—庫普，東至中蒙邊境小哈甫提克山一帶。庫普深大斷裂的斷層為一向北傾斜的逆斷層，在地貌上多表現(xiàn)為負地形，破碎帶巖石普遍發(fā)生劈理、片理和糜棱巖化。根據(jù)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征從北到南可以劃分出脆性變形帶、脆韌變形帶和韌性變形帶。它控制了該區(qū)構(gòu)造單元的沉積作用、構(gòu)造變形和變質(zhì)作用，深大斷裂強烈的構(gòu)造—熱動力作用為深部巖漿流體的上升提供通道和定位空間，促使不同構(gòu)造層次的物質(zhì)活化和重組，從而控制研究區(qū)礦產(chǎn)的形成和分布（圖2）。

1.4侵入巖

區(qū)域巖漿的侵入活動非常強烈且頻繁。主要以深成—中深成相花崗巖類巖漿活動為主。

其中，花崗巖類活動主要集中于晚古生代華力西時期。其中成礦作用最為明顯的為A型花崗巖、科迪勒拉I型花崗巖、形成于板內(nèi)深斷裂作用或A型俯沖造山環(huán)境下的I型花崗巖（表1）。A型花崗巖主要與錫的成礦關(guān)系密切。I型花崗巖主要與金、銅、鐵、鉬等成礦密切相關(guān)，在成因上與同期陸相火山活動息息相關(guān)，是一種極為重要的成礦巖漿建造。

2　成礦帶地質(zhì)特征

表1　東準噶爾地區(qū)典型花崗巖特征表

2.1庫布蘇金礦帶地質(zhì)特征

庫布蘇金礦帶是位于庫普大斷裂北側(cè)的野馬泉地塊南緣的泥盆紀火山巖漿弧帶中。該火山巖漿弧是在野馬泉地塊早古生代陸殼基礎(chǔ)上發(fā)育起來的，與泥盆紀卡拉麥里洋殼板塊向北俯沖有關(guān)，在該成礦帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的典型金礦床有庫布蘇金礦床、野馬泉金礦床。

2.1.1地層

區(qū)內(nèi)地層相對單一。以晚古生界的泥盆系和石炭系地層為主。

2.1.2構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)的斷裂有庫普大斷裂和庫布蘇北斷裂。前者是主干斷裂，它位于研究區(qū)西南部，向西延被第四系覆蓋，向東延至拉斯鐵至拜斯巴斯它烏，也被第四系所覆蓋。后者是一向北傾斜的逆斷層。

區(qū)內(nèi)典型金礦床——庫布蘇金礦位于哈薩墳復(fù)式背斜的軸部，喀斯開爾索克坎大斷裂南側(cè)和庫布蘇北斷裂之間，南側(cè)有庫普斷裂通過。庫布蘇向斜和庫普背斜組成了哈薩墳背斜。前者在庫布蘇北側(cè)，由志留紀硅質(zhì)板巖及千枚巖構(gòu)成緊密線狀向斜。后者位于庫普東側(cè)，由志留紀硅質(zhì)板巖、千枚巖化粉砂巖等構(gòu)成的緊密線狀背斜。

2.1.3巖漿巖

巖漿活動在區(qū)內(nèi)較為發(fā)育，侵入巖主要分布在研究區(qū)以北，主要為華力西中期第四侵入次侵入的斜長花崗巖和華力西中期第六侵入次侵入的花崗巖。脈巖發(fā)育，并與金礦關(guān)系密切。

華力西中期第四侵入巖斜長花崗巖（γο42d）主要分布于礦區(qū)西北。呈大規(guī)模巖基狀侵入中泥盆統(tǒng)（D2tb）地層中。并受后期動力作用影響，巖石大部分破碎，產(chǎn)生糜棱結(jié)構(gòu)、碎裂花崗結(jié)構(gòu)等，部分具有眼球狀結(jié)構(gòu)。

華力西中期第六侵入花崗巖體（γ42f）侵入巖主要分布在礦區(qū)以北，與華力西中期第四階段侵入巖斜長花崗巖（γο42d）和中泥盆統(tǒng)（D2tb）地層呈侵入接觸。其接觸面產(chǎn)狀變化大，巖體呈巖基狀產(chǎn)出，平面形狀不規(guī)則。

2.1.4變質(zhì)作用

研究區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用類型劃分為動力變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用。前者在斷裂帶上多有發(fā)生，受構(gòu)造運動所產(chǎn)生的定向壓力的影響，原巖及其所組成的礦物發(fā)生了變形，并出現(xiàn)破碎和重結(jié)晶的現(xiàn)象，變質(zhì)帶普遍呈狹長帶狀分布，且原巖擠壓變質(zhì)普遍形成糜棱巖化、片理化，蝕變多為綠泥石化、絹云母化，在凝灰?guī)r地層產(chǎn)生了一組北東向的劈理、片理。后者在巖體與圍巖接觸帶上多有發(fā)生，變質(zhì)作用會因圍巖性質(zhì)的不同而不同，在與凝灰?guī)r的接觸部位多有角巖化和硅化；在與片巖和千枚巖的接觸部位多有綠泥石化、碳酸鹽化等，并且伴有多金屬礦體存在。

2.1.5地球化學(xué)特征

由表2中數(shù)據(jù)可總結(jié)出以下特征：

（1）各類巖石在稀土總量（∑REE）方面的變化較大。其中中礦帶閃長玢巖稀土總量最高，含量穩(wěn)定，強弱蝕變巖石間變化不大；北礦帶花崗閃長斑巖的稀土元素含量變化較大。

（2）地層稀土元素含量比巖脈內(nèi)的低，但LREE/ HREE、（La/Yb）N、（La/Sm）N、（Gd/Yb）N各參數(shù)均與巖脈十分接近，反映了二者在成礦物質(zhì)來源上有著密切關(guān)系。

（3）石英脈內(nèi)稀土元素含量普遍不高，且不同樣品間變化較大。

（4）輕稀土元素在各種巖石內(nèi)均比重稀土富集，石英脈內(nèi)輕稀土元素富集最明顯，說明石英脈內(nèi)稀土元素分餾比巖脈及地層都要顯著。

（5）庫布蘇金礦∑REE較高可能與區(qū)內(nèi)巖脈偏酸性有關(guān)，庫布蘇金礦區(qū)巖脈的形成可能與區(qū)域巖漿活動有關(guān)。

2.2北塔山金銅礦帶地質(zhì)特征

位于北塔山牧場阿克塔斯闊臘一帶，庫普大斷裂以南，受庫普大斷裂控制。

2.2.1地層

北塔山金銅礦帶的地層與庫布蘇金礦帶相似。

2.2.2構(gòu)造

區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造非常發(fā)育。在性質(zhì)上，壓、扭、張俱全，其中以擠壓性最為突出。大的構(gòu)造主要有庫普大斷裂、喀斯開爾索克坎大斷裂及次級的走向斷層、橫向斷裂、傾向斷裂。斷裂構(gòu)造的發(fā)育為成礦元素的富集成礦提供了空間。一般斷層主要是切穿沉積蓋層的一般性斷層，其規(guī)模較小，按照方向可分為近東西向斷層組和北西向斷層組。前者為向東傾的逆斷層，在研究區(qū)分布甚少，對成礦幾乎沒有影響，也對礦脈沒有造成破壞。而后者在研究區(qū)最發(fā)育，和區(qū)域性構(gòu)造線方向一致，具走向斷層性質(zhì)。

2.2.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)的巖漿活動比較發(fā)育，侵入巖主要分布在礦區(qū)的東南部，主要為華力西中期第三侵入次侵入的閃長巖和華力西中期第六侵入次侵入的鉀質(zhì)花崗巖。脈巖發(fā)育，與金礦的關(guān)系密切。

華力西中期第三侵入的閃長巖（δ42c），零星分布在礦區(qū)的東南角。大規(guī)模巖基狀侵入泥盆系平頂山組（D2p）地層中。受到后期動力作用的影響，巖石大部分破碎，產(chǎn)生碎裂花崗結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)等，部分具眼球狀結(jié)構(gòu)。

華力西中期第六侵入次淺紅—桔黃色中粒、中—細粒鉀質(zhì)花崗巖（γξ42f），在本區(qū)最為發(fā)育。呈大規(guī)模巖基狀侵入泥盆系平頂山組（D2p）地層中。其接觸面產(chǎn)狀變化大，局部可見切層現(xiàn)象。巖體為剝蝕較淺的淺成相，巖性主要為輝綠巖和輝石閃長巖。普遍發(fā)育綠簾石化、碳酸鹽化、綠泥石化等蝕變。

2.2.4變質(zhì)作用

該部分與庫布蘇金礦帶的特征相似。

2.2.5地球化學(xué)特征

從異常展布及礦（化）點分布來看，異常受斷裂控制十分明顯，在庫普幅異常主要沿庫普大斷裂分布，另外，異常展布亦受喀斯開爾索克坎大斷裂的控制。以上反映出區(qū)域構(gòu)造成礦帶的地球化學(xué)背景，為找礦提供了地球化學(xué)依據(jù)（圖3）。

從元素異常分布來看，喀斯開爾索克坎大斷裂以北—北塔山斷裂帶一帶的泥盆系、石炭系中有色金屬Cu、Pb、Zn及貴金屬Au、Ag的異常強度較大；喀斯開爾索克坎大斷裂以南—庫普大斷裂一帶的志留系中主要表現(xiàn)Au、As、Hg等異常較強。

表2　庫布蘇金礦區(qū)巖石稀土元素含量部分參數(shù)值（孫華山，2000）

3　成礦條件及找礦方向

3.1成礦條件

圖3　AS18化探綜合異常剖析圖1.第四系；2.巴塔瑪依內(nèi)山組；3.北塔山組；4.蘊都喀拉組；5.托讓格庫都克組；6.庫布蘇組；7.花崗巖；8.花崗細晶巖脈；9.正斷層；10.逆斷層

研究區(qū)內(nèi)地層相對單一，斷裂構(gòu)造的發(fā)育為成礦元素的富集成礦提供了空間。同時區(qū)內(nèi)巖漿活動較為發(fā)育，而脈巖的發(fā)育又與金礦關(guān)系密切。研究區(qū)內(nèi)的動力變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用又可使研究區(qū)內(nèi)巖石的變質(zhì)程度不同，從而導(dǎo)致形成的巖石更加多樣化。斷裂控制異常在礦（化）點上的分布，可為找礦提供地球化學(xué)依據(jù)。這些方面都為區(qū)域成礦提供了條件。

3.2找礦方向

（1）巖性標(biāo)志：在庫布蘇區(qū)內(nèi)脈巖極為發(fā)育，一般呈北西西向展布，主要由閃長玢巖脈、石英鈉長斑巖、石英閃長玢巖組成，走向上具膨大縮小尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象；其中石英鈉長斑巖脈主要侵位在閃長玢巖脈的兩側(cè)及其內(nèi)部。巖脈呈現(xiàn)斜列式斷續(xù)分布，產(chǎn)狀與閃長玢巖脈基本一致。石英閃長玢巖脈主要分布在金礦化帶的外側(cè)，呈北西向展布。因此，閃長玢巖脈和石英閃長玢巖脈為該區(qū)找礦的巖性標(biāo)志。

在北塔山區(qū)內(nèi)金礦體主要分布于發(fā)生脆韌性變形的脈巖中，主要是石英鈉長斑巖、霏細斑巖、閃長玢巖脈與金礦化的關(guān)系密切。因此本區(qū)尋找金礦體的首要標(biāo)志具脆韌性變形的閃長玢巖、霏細斑巖和石英鈉長斑巖。尤其在庫普大斷裂北東地段，Au單元素化探異常+霏細斑巖脈、碎裂蝕變巖+褐鐵礦化、硅化+石英網(wǎng)脈發(fā)育是很好的金礦找礦標(biāo)志。

（2）構(gòu)造標(biāo)志：庫布蘇強應(yīng)變構(gòu)造帶，向東收斂于小紅山巖體南側(cè)的庫布蘇斷裂是該區(qū)金礦成礦的有利部位。

（3）地球化學(xué)標(biāo)志：礦區(qū)內(nèi)金、砷、銻異常和金礦化體套合較好，且異常中心就是金礦化集中處。因此金、砷、銻異常是尋找金礦化體的直接標(biāo)志。

（4）礦化蝕變標(biāo)志：主要礦化蝕變?yōu)楹骤F礦化、黃鐵礦化，硅化、綠泥石化，其中綠泥石化、強硅化發(fā)育的部位往往是金富集的有利地段，強硅化、綠泥石化是重要的礦化蝕變標(biāo)志。

3.3找礦模型

綜合以上分析，建立庫布蘇金成礦帶的找礦模型參見表3。

4　結(jié)論

（1）該成礦帶含礦地層為晚古生界的泥盆系和石炭系地層，脈巖發(fā)育，受庫普大斷裂及次級的走向斷層、傾向斷裂、橫向斷裂等的斷裂控制，具有良好的成礦條件。

（2）在脈巖極為發(fā)育的地方和強應(yīng)變構(gòu)造帶附近是主要的找礦標(biāo)志；在地球化學(xué)方面，金、砷、銻異常是找礦的直接標(biāo)志；同時，綠泥石化和強硅化往往是重要的礦化蝕變標(biāo)志。

（3）庫普成礦帶具有巨大的找礦前景，需要開展進一步的地質(zhì)和科研工作。

表3　庫普成礦帶找礦模型

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P618.51

A

1004-5716（2016）01-0158-05

2015-08-31

2015-09-09

本項目由國家自然科學(xué)基金地區(qū)科學(xué)基金項目“新疆東準噶爾卡拉麥里金礦帶成礦流體特征及其與侵入體的關(guān)系研究”（項目批準號：41462004）資基金項目助；中國地質(zhì)調(diào)查局項目“阿爾泰—準噶爾北緣成礦帶礦產(chǎn)資源調(diào)查成果集成”（項目編碼：12120113041900）專題研究項目“新疆東準噶爾卡拉麥里礦集區(qū)金礦成礦規(guī)律與成礦預(yù)測研究”資助。

呂朝暉（1991-），女（回族），山東東營人，新疆大學(xué)地球探測與信息技術(shù)專業(yè)在讀碩士研究生，研究方向：地球探測與信息技術(shù)。