韓春明 肖文交 方愛民 毛啟貴 敖松堅 張繼恩 宋東方HAN ChunMing, XIAO WenJiao, FANG AiMin, Mao QiGui, AO SongJian, ZHANG JiEn and SONG DongFang

1. 中國科學院地質與地球物理研究所,中國科學院礦產(chǎn)資源研究重點實驗室，北京 100029 2. 中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所新疆礦產(chǎn)資源研究中心，烏魯木齊 8300113. 中國科學院地質與地球物理研究所, 巖石圈演化國家重點實驗室，北京 100029

西昆侖造山帶位于青藏高原北緣的西段，是特提斯造山帶的重要組成部分，隸屬于中國大陸中央造山帶的最西端(姜春發(fā)等，2000; Xiaoetal., 2000)。其北側與塔里木盆地(板塊)相接、西側以塔什庫爾干斷陷為界與帕米爾高原相鄰、南側為喀喇昆侖-羌塘地塊、東側到阿爾金大斷裂，整體上是一個向南凸起的巨大弧形造山地帶(Robinsonetal., 2004; Zhangetal., 2018), 東西總長約1000km、南北寬度接近300km (參見圖1;姜春發(fā)等,1992; Xiaoetal., 2002a, b; 肖序常等, 2003)。構造上，該地區(qū)位于特提斯造山帶東段，經(jīng)歷了復雜而漫長的地質演化，特別是它與相鄰的塔里木地塊一起經(jīng)歷了新元古代Rodinia 超大陸裂解、寒武紀Gondwana的匯聚、晚古生代Gondwana的裂解以及Pangea大陸的匯聚過程 (Zhangetal., 2013)，是我國重要的鐵、錳、鉛鋅、稀有金屬等礦產(chǎn)富集區(qū)域之一(圖2; 姜耀輝等,2001; 孫海田等, 2003; Xiaoetal., 2005; 褚少雄,2008; 馮昌榮等, 2011; 燕長海等, 2012; 董連慧等, 2015; 王核等, 2017,2020; 張幫祿等, 2018; Lietal., 2019; Wangetal., 2020; Zhangetal., 2020)。

在1949年前，很少有人進入西昆侖-喀喇昆侖地區(qū)進行地質考察，僅有少數(shù)國外地質學家在探險行動中留下了零星的地質記錄。20世紀50年代，研究區(qū)開展了零星的路線性地質勘測和調查工作，并據(jù)此編制出1:100萬區(qū)域性地質勘探規(guī)劃示意圖(轉引自張傳林等, 2019)。20世紀60～90年代期間開展的我國1:20萬區(qū)域性地質勘探工作中，基本上都沒有涉及西昆侖-喀喇昆侖地區(qū)。直到1999年，我國學者開始在西昆侖地區(qū)進行廣泛的地質勘探，極大地提高了對西昆侖地區(qū)基礎地質勘探研究的程度(韓芳林等, 2004; 計文化等, 2004; 崔建堂等, 2005)。自“八·五”到“十三·五”期間, 國家科技攻關計劃(“305”項目)針對西昆侖地區(qū)開展了持續(xù)30年的6輪科技攻關, 極大地提高了西昆侖地區(qū)的礦產(chǎn)資源研究和勘查水平, 為西昆侖地區(qū)基礎性的地質科學研究和地質找礦技術突破工作作出了的重大貢獻：先后發(fā)現(xiàn)了塔什庫爾干超大型鐵礦(馮昌榮等, 2011; 燕長海等, 2012)、瑪爾坎蘇地區(qū)大型錳礦田(Zhangetal., 2020; 張幫祿等, 2020; 張連昌等, 2020)、大紅柳灘超大型稀有金屬礦(田)(王核等, 2017, 2020)及火燒云超大型鉛鋅礦田(董連慧等,2015; Lietal., 2019)。

目前，前人在研究區(qū)進行了大量的基礎地質與礦產(chǎn)方面的研究，相繼完成了1:25 萬及部分地區(qū)1:5萬地質填圖。但由于惡劣的自然地理條件的制約以及缺乏對關鍵地質體(建造) 的系統(tǒng)工作，很多問題仍無法得以解決，如對于該區(qū)特提斯演化過程以及構造演化與成礦效應的耦合關系，仍然存在著比較對立的多種解釋；對礦床的成因、成礦動力學背景和進一步找礦方向，也有截然不同的認識(陳登輝等，2013；董連慧等，2015；Huetal., 2016；王核等，2017)。本文在前人工作的基礎之上，通過野外調查和室內(nèi)資料的閱讀，基于多數(shù)學者對西昆侖及鄰區(qū)大地構造演化的初步認識，結合礦產(chǎn)資源的時空分布特點，劃分出8個礦床成礦系列；以期通過對該地區(qū)內(nèi)生金屬礦床成礦系列的研究，為認識西昆侖及其鄰區(qū)成礦作用特點、發(fā)展區(qū)域成礦學和區(qū)域同類礦床的尋找提供理論指導。

1 區(qū)域成礦動力學背景

西昆侖山脈位于青藏高原西北緣，是青藏高原的重要組成部分，也是中國大陸中央造山帶的西向延伸部分(姜春發(fā)等, 1992, 2000)，同時也是研究顯生宙以來古亞洲大陸南向增生及特提斯構造演化的天然實驗室(Xiaoetal., 2002a, b, 2005; 肖序常等，2003; 李繼亮, 2004)。作為青藏高原西段北部邊界的主要構造單元，從新元古代至今，西昆侖經(jīng)歷了多期次大陸板塊的裂解、分離、聚合和碰撞造山作用，最終形成昆侖山系現(xiàn)在的面貌(姜春發(fā)等, 2000；Xiaoetal., 2002a, b, 2005; Yinetal., 2002;肖序常等，2003)。

圖1 西昆侖及其鄰區(qū)造山帶地質簡圖及構造單元劃分圖(據(jù)孫海田等，2003；褚少雄，2008；張傳林等，2019修改)Fig.1 Sketch geological map and tectonic units of the West Kunlun and its adjacent areas(modified after Sun et al., 2003; Chu, 2008; Zhang et al., 2019)

圖2 西昆侖及其鄰區(qū)主要礦床分布圖(據(jù)孫海田等，2003；褚少雄，2008；張傳林等，2019修改)典型礦床：1-哈拉墩鐵銅礦床；2-薩洛依銅礦床；3-木吉金礦床；4-卡拉瑪銅金礦床；5-切列克契鐵銅礦床；6-特克里曼蘇銅礦床；7-砂子溝銅金礦床；8-卡拉庫里銅金礦床；9-蘇巴什鐵銅礦床；10-克西瓦西塔克鉛鋅礦點；11-康達爾達坂鐵礦床；12-塔木鉛鋅礦床；13-卡拉牙斯卡克鉛鋅礦床；14-阿克塔什含銅黃鐵礦；15-阿爾巴列克鉛銅礦床；16-烏蘇的里克鉛鋅礦床；17-卡拉古托克拉鉛鋅礦床；18-塔合曼鐵礦床；19-尤侖塔卡特鉛鋅礦床；20-庫地含銅磁鐵礦床；21-布窮銅礦點；22-布窮南銅礦點；23-芒砂銅礦點；24-喔托克鉛鋅礦點；25-洛浦縣勿土克鉛鋅礦點；26-黑黑孜站干鐵礦床；27-大紅柳灘鋰鈹?shù)V床；28-塔木其鉛鋅礦點；29-上其漢含銅黃鐵礦礦床；30-東溝銅鋅礦點；31-上其汗礦區(qū)北西銅礦點；32-恰恰達銅礦點；33-黃羊嶺銻礦床；34-臥龍崗銻礦床；35-長山溝汞礦床；36-烏赤別里山口錳礦床；37-奧爾托訥什錳礦床；38-蘇薩爾布拉克錳礦床；39-瓊喀訥什溝錳礦床；40-穆呼錳礦床；41-瑪爾坎土錳礦床；42-喀拉阿特河錳礦床；43-塔阿西鐵礦床；44-協(xié)爾波力鐵礦床；45-塔轄爾鐵礦床；46-葉里克鐵礦床；47-老并鐵礦床；48-吉爾鐵礦鐵礦床；49-贊坎鐵礦床；50-莫喀爾鐵礦床；51-馬爾洋北鐵礦床；52-卡拉姆鐵礦床；53-喀來子鐵礦床；54-鬧旭東鐵礦床；55-河可蘭爾鐵礦床；56-其克爾克鐵礦床；57-葉東鐵礦床；58-葉南鐵礦床；59-康西瓦鈹?shù)V點；60-呵可薩依鋰礦點；61-中俘虜溝鋰礦床；62-阿克塔斯鋰礦床；63-509道班西鋰礦床；64-雪風嶺鋰礦床；65-雪盆鋰礦床；66-雙牙鋰礦床；67-白龍山鋰礦床；68-寶塔山鉛鋅礦床；69-落石溝鉛鋅礦床；70-長山嶺鉛鋅礦床；71-芳嶺灘鉛鋅礦床；72-甜水海鉛鋅礦床；73-多寶山鉛鋅礦床；74-火燒云鉛鋅礦床Fig.2 Distribution of major deposits in West Kunlun and its adjacent areas(modified after Sun et al., 2003; Chu, 2008; Zhang et al., 2019)

西昆侖造山帶可以劃分為北昆侖地體(NKT)、南昆侖地體(SKT)和甜水海地體三大構造單元，其間分別被奧依塔格-庫地-蘇巴什和麻扎-康西瓦-木孜塔格縫合帶所分隔 (圖1；Xiaoetal., 2005; Wangetal., 2014, 2017)。位于塔里木南部(昆侖-阿爾金地區(qū))的北西昆侖地體又稱鐵克里克構造帶(I-2), 呈NW-SE向展布，由古元古代、新元古代基底及上覆的晚古生代至新生代陸源沉積巖蓋層所組成(Zhangetal.，2007)，其與塔里木地塊均為新元古代-早寒武世Rodinia超大陸匯聚和裂解的產(chǎn)物(Wangetal.，2020)，以發(fā)育塔里木地塊被動大陸邊緣沉積和930～900Ma的片麻狀碰撞花崗巖為特征 (Yuetal., 2013; Wangetal., 2020)。南昆侖地體基底與北西昆侖地體基底巖石組成相似，主要沿馬扎-康西瓦-木孜塔格縫合帶出露。關于甜水海地體的屬性是有爭議的，有人認為它是南昆侖地體的一個巨大的增生楔(Xiaoetal., 2005)，也有人認為它是一個獨立的地體(Huetal.，2016; Zhangetal., 2018)。

新元古代晚期，Rodinia的裂解導致原特提斯洋的打開，該大洋是一個具有多個分支的復雜海洋(Yeetal., 2008; Lietal., 2018)。其中原特提斯洋的一個分支沿著奧依塔格-庫地-蘇巴什縫合帶分布，將北昆侖地體(NKT)和南昆侖地體分開(Mattern and Schneider, 2000; Yuanetal., 2002)。對于原特提斯洋的俯沖極性，普遍認為其在南昆侖地體經(jīng)歷了向南的俯沖，這是由幾個具有弧狀特征的侵入體和庫地蛇綠巖向南逆沖作用證據(jù)所支持的(Mattern and Schneider, 2000)。 同樣，在北昆侖發(fā)育了與向北俯沖相關的侵入體，如430Ma 布亞花崗巖和450Ma埃達克質堿性花崗巖體(Yeetal., 2008)。早古生代期間，原特提斯洋經(jīng)歷了雙向俯沖，導致北昆侖和南昆侖之間的 “軟”碰撞。但西昆侖地區(qū)原特提斯洋的閉合時限尚存在較多爭議(Jiangetal.，2008；Wangetal., 2017; Zhangetal., 2019)。

晚古生代期間，主要為古特提斯洋地質演化階段。區(qū)域上，西昆侖地區(qū)在原特提斯殘留洋盆的基礎上發(fā)生了一次非常明顯的開合作用(姜春發(fā)等，1992，2000)。該期擴張大致從泥盆紀開始，二疊紀轉入收縮閉合階段(潘裕生，1990)。由擴張作用到閉合作用的轉折時期是中二疊世，這個時期康西瓦-馬扎洋盆俯沖消減，形成了規(guī)模宏大的構造混雜巖和石炭系-二疊系沉積-火山體系(丁道桂等，1996)。

早中生代為新特提斯洋演化階段，期間西昆侖地區(qū)特提斯構造體系再次發(fā)生了重大轉變，殘留的洋盆分為兩支，北部的康西瓦-郭扎錯北向東到巴顏喀拉，南部是喬戈里峰-空喀山口，二者在郭扎錯東合二為一(潘裕生，1990)。兩個殘留洋盆接受了大量的陸緣碎屑沉積，同時受到岡瓦納大陸向北漂移引起的板塊擠壓作用而發(fā)生陸內(nèi)俯沖和褶皺變形作用，三疊紀末期殘留洋盆完全消失(丁道桂等，1996)。

侏羅紀-古近紀為板內(nèi)演化階段，研究區(qū)侏羅紀以后結束了洋盆發(fā)展的歷史，先后成為班公湖-怒江洋以及雅江洋北側的陸表海，沉積了侏羅系龍山組，中侏羅世后結束了海相沉積歷史，進入了陸內(nèi)演化階段(潘裕生，1990)。白堊紀時受印度板塊向歐亞板塊俯沖作用的影響，擠壓造成地殼深部熔融引發(fā)燕山期以花崗巖為主的巖漿侵入,巖性有花崗閃長巖、石英閃長巖、二長花崗巖等 (潘裕生等,2000)。

圖3 西昆侖塔什庫爾干一帶鐵礦床區(qū)域分布圖(據(jù)馮昌榮等，2012)Fig.3 Regional distribution of iron deposits in Tashkurgan area, West Kunlun (after Feng et al., 2012)

2 西昆侖地區(qū)成礦系列劃分

成礦系列是中國地質學家在實踐中研究總結并提出的概念，它是研究區(qū)域成礦規(guī)律的一種學術思想，主張用系統(tǒng)論、活動論的觀點，研究在地質歷史發(fā)展的各階段、各特定地質構造環(huán)境中成礦作用的過程及形成的礦床組合自然體(陳毓川等，1994)。成礦系列是對地球科學發(fā)展的重要貢獻，在中國已經(jīng)得到廣泛認同，為地勘隊伍在找礦勘查中熟悉并廣泛應用(毛景文等，2013)。成礦系列是在一定地域中一定發(fā)展階段的綜合地質作用的產(chǎn)物，是受多種地質因素制約的。本文試圖以構造-成礦作用為統(tǒng)一體系，以礦床的時間-空間四維結構演化為主線，探討西昆侖地區(qū)古元古代-中新生代內(nèi)生金屬礦床的形成、分布和演化特點。

近年來國內(nèi)的礦產(chǎn)勘查評價和研究表明，礦床成礦系列是進行區(qū)域成礦規(guī)律分析和成礦預測行之有效的理論，它有助于了解同一成礦期礦床之間的特征和共性，以及在地質發(fā)展史中的相互聯(lián)系和成礦演化規(guī)律(陳毓川等，2020)。本文在對西昆侖及其鄰區(qū)典型礦床(表1)進行了區(qū)域成礦分析，結合區(qū)域構造演化和最新礦床勘查進展將研究區(qū)礦床劃分為8 個成礦系列。區(qū)域成礦時空分布特征顯示該地區(qū)成礦作用具有時空不均一的特點。時間上區(qū)域成礦作用高峰期主要集中在加里東構造-成礦旋回、華力西構造-成礦旋回、燕山-喜山構造-成礦旋回；空間上成型礦床集中于西昆北、巴顏喀拉、北羌塘-甜水海三個構造單元。本文采用陳毓川(1994) 提出的時代+地區(qū)+ 地質作用+主要成礦元素組合對成礦系列的命名方法，下面分別對其進行詳細闡述。

圖4 贊坎鐵礦床平面地質圖和勘探線剖面圖(據(jù)馮昌榮，2013)Fig.4 Plane geological map and exploration line profile of Zankan Iron deposit (after Feng, 2013)

3 西昆侖地區(qū)典型礦床主要特征

3.1 古元古代沉積變質巖系有關的BIF型Fe礦床成礦系列

該成礦系列位于西昆侖塔什庫爾干的塔爾西至葉南一帶，礦床主要產(chǎn)于古元古界布倫闊勒群中，是喀喇昆侖地層分區(qū)的變質基底，主要為一套綠片巖相-角閃巖相的變質巖系。

關于布倫闊勒群賦礦地層的形成時代還有很大爭議，前人認為布倫闊勒巖群應為古元古代形成的沉積變質巖系(新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產(chǎn)局，1993)；燕長海等(2012)通過鋯石LA-ICP-MS方法對老并鐵礦區(qū)內(nèi)含鐵巖系進行了測年，數(shù)據(jù)主要集中于510～520Ma，且年齡為530Ma的鋯石大量出現(xiàn)，認為區(qū)內(nèi)含鐵巖系的形成時代不會早于510Ma，應屬早古生代地層；喬耿彪等(2015)將布倫闊勒巖群分為含鐵巖段、斜長角閃片麻巖段、夕線石榴片麻巖-石英巖段、大理巖段等4套變質建造組合，其中主要含鐵巖段為古元古代地層。

該成礦系列區(qū)域代表性的礦床有贊坎鐵礦、老并鐵礦、莫喀爾鐵礦、吉爾鐵克鐵礦、塔哈西鐵礦、塔轄爾鐵礦、葉里克鐵礦、希爾布力鐵礦、塔合曼鐵礦、河可蘭爾磁鐵礦點、其克爾克磁鐵礦點和若熱萬吉磁鐵礦點等(圖3)。上述鐵礦總體構成-北西-南東向鐵礦帶，該鐵礦帶延伸大于120km，有望成為我國重要的鐵礦成礦帶，這些礦床明顯受區(qū)域此異常和Fe、Mn等地球化學異常所控制(馮京等，2018)，以贊坎鐵礦床為典型礦床。

贊坎鐵礦位于西昆侖造山帶塔什庫爾干地塊南段，達布達爾東側的贊坎-吉爾鐵克成礦亞帶南段(圖4)，是本地區(qū)鐵礦石儲量最多的鐵礦床，現(xiàn)已探明其鐵礦石儲量62827.76萬t，TFe平均品位29.95%(馮京等，2018)。

贊坎礦區(qū)出露地層主要為古元古界布倫闊勒群和下志留統(tǒng)溫泉溝群，第四系沖洪積層沿溝谷分布，磁鐵礦體產(chǎn)于布倫闊勒群中的斜長角閃片巖和石英片巖中。馮昌榮(2013) 根據(jù)巖性組合，將贊坎礦區(qū)布倫闊勒群分為四個巖性段(圖4)：第一巖性段分布于礦區(qū)中北部，東側延出礦區(qū), 西側和南側受到贊坎堿性巖體的侵入，該段巖性主要為斜長角閃片巖，夾少量的黑云石英片巖，局部見閃長巖脈侵入；第二巖性段分布于礦區(qū)中北部，北西及南東向延伸出礦區(qū)，南側與第三巖性段整合接觸，鉆孔深部可見霏細斑巖侵入，巖性以斜長角閃片巖為主；第三巖性段分布于礦區(qū)西北部，向東延出礦區(qū)，南側與下伏的第四巖性段整合相接，巖性主要為斜長角閃片巖，灰色-灰黑色，鱗片-粒狀變晶結構，片狀構造，偶見石榴石和黃鐵礦等礦物，該巖性段為礦區(qū)內(nèi)的主要含礦層位，Ⅰ號礦體即順層產(chǎn)于該巖性段中；第四巖性段分布于礦區(qū)南及西側，向南及西延出礦區(qū)，南側以斷裂與志留系溫泉溝群接觸，北側西段以整合接觸被第三巖性段覆蓋，中段見一霏細斑巖(體)出露。該段巖性主要為斜長角閃片巖，黑云石英片巖，硅質巖和角閃斜長片巖等，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號鐵礦(化)體位于該巖性段。

志留系溫泉溝群，主要分布于礦區(qū)西南角，北側與原古元古界布倫闊勒群斷層接觸，巖性主要為變砂巖、大理巖及石英巖等。地層總體走向為北西-南東向，傾向北東。從底部到頂部可進一步劃分為三個巖性段: 第一巖性段，巖性主要為石英巖，北側與原古元古界斷層接觸；第二巖性段，整合覆于第一巖性段之上，在礦區(qū)內(nèi)出露厚約 40～120m，呈層狀產(chǎn)出，巖性主要為大理巖，局部夾變質石英砂巖、石英角閃片巖；第三巖性段，呈近北西-南東向展布，巖性主要為變石英砂巖，局部見石英脈。

礦區(qū)分布有多條斷裂構造，主要呈北西-南東向延伸，其次為東西向。Ⅱ號礦體受礦區(qū)內(nèi)斷裂的影響較大，礦體及圍巖黑云母石英片巖發(fā)育較多次級小型褶曲和層間滑動構造。

礦區(qū)侵入巖十分發(fā)育，北部大面積出露贊坎巖體。該巖體呈巖株狀侵入和穿插于布倫闊勒巖群第一、第二巖性段中，巖性為正長花崗巖。礦區(qū)中部見花崗巖體出露，侵位于布倫闊勒群第四巖性段中。巖體總體呈近北西-南東向展布，鉆孔中顯示巖體大體呈順層侵入，局部穿切地層。此外，礦區(qū)中部見一處霏細斑巖巖體及多條閃長巖脈出露；巖體與圍巖接觸帶附近有冷凝邊現(xiàn)象及矽卡巖化作用。

礦區(qū)目前已發(fā)現(xiàn) 13 條磁鐵礦(化)體，其中主要工業(yè)礦體為Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號，呈層狀、似層狀和透鏡狀產(chǎn)于布倫闊勒群中，產(chǎn)出嚴格受地層控制；礦體長度為300～5900m，平均厚度20m，局部厚50～102m，TFe平均品位27.19%～32.244%；其中Ⅰ號礦體局部和 Ⅲ 號礦體為礦區(qū)內(nèi)主要的高品位富礦段(mFe>50%)，長度為600～1500m，厚度約30m，發(fā)育塊狀高品位鐵礦石。

礦石構造為條帶狀、致密塊狀、稠密浸染狀、稀疏浸染狀、脈狀等。礦石結構為自形、半自形、他形粒狀結構。礦石礦物為磁鐵礦，少量磁赤鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦及褐鐵礦，局部見黃銅礦、輝鉬礦。脈石礦物主要為石英、角閃石、陽起石、透輝石、透閃石、黑云母、方解石、更鈉長石、電氣石、綠泥石、石膏等。

空間上顯示高品位鐵礦體與礦區(qū)中部的霏細斑巖體關系密切，礦體與圍巖接觸帶多發(fā)生蝕變作用，蝕變類型主要為矽卡巖化，具體表現(xiàn)為綠簾石化、方解石化、透輝-透閃石化、陽起石化，對礦體鐵質的進一步富集有一定的作用。該礦床BIF成礦作用可以劃分為2個成礦期，即古元古代BIF沉積成礦期、中新元古代BIF區(qū)域變質變形期(馮京等，2018)：(1)古元古代BIF沉積成礦期：為鐵礦物最主要的形成期，形成的贊坎鐵礦體延伸穩(wěn)定，長達5km以上，顯示出穩(wěn)定的沉積鐵礦特征，該期所形成的磁鐵礦顆粒細小，以石英-磁鐵礦為主要組合；(2)中新元古代BIF區(qū)域變質變形期：原磁鐵礦礦體受到變質作用的影響，早期形成的鐵質活化、富集，形成條帶狀磁鐵礦礦石，礦物組合為磁鐵礦、石英、黑云母、角閃石、綠泥石、黃鐵礦等，該類型磁鐵礦在礦床中較為常見，呈他形-半自形粒狀結構或粒狀鑲嵌結構(馮京等，2018)。

3.2 中元古代層控碳酸鹽巖型鐵銅金礦床成礦系列

該成礦系列位于木吉-布倫口成礦亞帶，賦礦地層為中元古界鈣泥質片巖和碳酸鹽巖建造之內(nèi)，以菱鐵礦、鐵白云石等碳酸鹽巖為容礦主巖，礦體呈層狀、透鏡狀產(chǎn)出，與圍巖整合接觸，具有明顯的層控和巖控特征，主要成礦元素為鐵-銅-金元素組合，伴生有較高含量的Sc、Sb、In等分散元素，某些元素如Sc甚至可以達到綜合利用價值(孫海田等，2003)。該成礦系列的主要礦床有哈拉墩、木吉、皮拉里、西山頭、卡拉瑪、東大溝、沙子溝、卡拉庫里等礦床；這些礦床形成于相同的成礦動力學背景，賦礦層位相同，成礦特征相似，礦床類型和成因機制一致，已經(jīng)構成了重要的層控碳酸鹽巖型鐵銅金礦床成礦系列。

這些礦床最初形成于中新元古界裂谷盆地環(huán)境，是在古元古界結晶基底之上發(fā)育起來的。含礦地層的下盤為古元古代布倫闊勒群中高級變質巖系，而含礦建造為中低級變質的鈣泥質片巖夾碳酸鹽巖，容礦主巖為熱液沉積碳酸鹽巖和長英火山巖。礦床產(chǎn)出嚴格受地層層位和巖性的控制，容礦碳酸鹽巖中含有火山凝灰?guī)r，局部出現(xiàn)長英質火山巖夾層。在卡拉庫里銅金礦床中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在含礦碳酸鹽巖中至少有約二十多米厚、四百多米長的長英質火山巖夾層；火山巖Sm-Nd同位素年齡為800～1200Ma,代表著卡拉庫里銅金礦床的形成年齡，甚至是整個元古宙層控碳酸鹽巖型鐵銅金礦床形成時代的重要參考依據(jù)。在哈拉墩、卡拉瑪?shù)鹊V床的下盤，也發(fā)現(xiàn)了相當于卡拉庫里含礦層位的長英質火山巖夾層，但這些巖層遭受到強烈的硅化、絹云母化和碳酸鹽化等熱液蝕變。

原始礦石是在中-深海沉積環(huán)境下由海底熱液噴流沉積作用形成。在后期構造應力的強烈作用下，某些礦床原始沉積的成礦物質局部發(fā)生了遷移再富集。這主要表現(xiàn)于礦床中銅礦化常沿著后期裂隙及其附近分布，具有后生成礦作用交代、充填的特征，但成礦物質的遷移和再富集僅僅局限于成礦層本身，具有明顯的層控礦床的特征。

該類型礦床的重要特征是鐵、銅共生，常常伴生有豐富的金，由于礦床礦石堆積環(huán)境和形成條件的差異，導致礦床成分有所不同。根據(jù)主要成礦元素組合，礦床大致可以劃分為二類：一類為銅金礦床，銅金相互伴生構成了礦床的主要經(jīng)濟價值，鐵雖然也有產(chǎn)出，但不具有主要的工業(yè)價值，如卡拉瑪、西山頭、東大溝、卡拉庫里和沙子溝等礦床；二類是鐵-銅礦床，鐵和銅都具有重要的工業(yè)價值，而且伴生有金，如哈拉墩等礦床。下面以布倫口銅金礦床作為典型礦床對其特征加以介紹。

布倫口銅金礦床包括卡拉瑪、西山頭和東大溝3個銅礦床和4個礦化點，其中卡拉瑪銅礦床探明的儲量規(guī)模最大，西山頭和東大溝2個銅礦床勘查程度較低，探明的銅儲量規(guī)模較小。這3個礦床的特征相似，以卡拉瑪銅礦床最為典型，因此在有些文獻中，也將布倫口銅礦床稱之為卡拉瑪銅礦床(孫海田等，2003)。

布倫口銅礦區(qū)出露地層主要為古元古界布倫闊勒群中高級-中低級變質巖系，在礦區(qū)范圍內(nèi)，該群可以進一步劃分成4個地層組、8個巖性段。地層主要為單斜地層，總體走向為NW-SE向，傾向SW，巖性較為單一。根據(jù)變質程度，地層可以劃分出兩類巖石組合：一類為片麻巖夾少量夕線石英片巖、石英巖和大理巖組合；另外一類為綠泥二云母石英片巖、絹云石英片巖夾少量大理巖組成。礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)少量新元古代石英閃長巖、花崗巖和偉晶巖，主要呈小巖株和巖脈產(chǎn)出，巖脈產(chǎn)狀和元古宙地層產(chǎn)狀一致。礦區(qū)內(nèi)斷裂構造發(fā)育，以走向逆斷層為主，各地層之間主要呈斷層接觸。其中最重要的斷層是沿北西向縱貫全區(qū)的卡拉瑪和東大溝斷層。構造活動對礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和分布具有重要的影響。

礦床賦存在中低級變質巖系鈣泥質片巖和碳酸鹽巖沉積建造的下部，以菱鐵礦、鎂菱鐵礦、鐵白云石等組成的碳酸鹽巖為容礦主巖，銅礦體限定在碳酸鹽巖層中產(chǎn)出。銅礦體和容礦碳酸鹽巖主巖呈層狀、透鏡狀產(chǎn)出，與圍巖呈整合接觸。礦體的上盤為鈣泥質片巖、絹云石英片巖和綠泥絹云石英片巖，下盤為蝕變絹云石英片巖、黑云絹云石英片巖和片麻巖等，礦床的產(chǎn)出具有明顯的層控和巖控特征。

容礦巖石為碳酸鹽巖，呈薄層狀、透鏡狀產(chǎn)在鈣質泥巖中，與圍巖呈整合接觸。容礦碳酸鹽巖主要由菱鐵礦、鎂菱鐵礦、菱鎂礦和鐵白云石等組成，礦物成分具有富鐵、富鎂的特征。賦礦碳酸鹽巖普遍礦化，硫化物在賦礦碳酸鹽巖層中局部富集形成工業(yè)銅礦體，銅礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀與賦礦碳酸鹽巖層位一致，且受賦礦碳酸鹽巖的形態(tài)制約。

礦床的形態(tài)、產(chǎn)狀與空間分布受斷層構造控制，特別是NW向逆掩斷層在卡拉瑪、東大溝礦區(qū)的礦體下盤通過，明顯控制著已知的銅礦床的形態(tài)和產(chǎn)狀。在西山頭礦床的產(chǎn)狀與卡拉瑪大斷裂一致，礦體產(chǎn)于卡拉瑪大斷裂的上盤；東大溝銅礦床的產(chǎn)狀與東大溝逆掩斷層一致，空間分布吻合，受到斷裂構造擠壓的影響，礦體明顯地被拉長、變薄，形成拉長的扁豆體狀礦體，斷裂構造對礦床的破壞作用十分明顯。

礦床具有明顯的上鐵下銅分帶特征：礦床的上部為鐵碳酸鹽相(菱鐵礦)，下部為含銅硫化物相。在卡拉瑪銅礦床礦體的外圍，經(jīng)常有塊狀菱鐵礦礦體產(chǎn)出，塊狀菱鐵礦礦石主要由菱鐵礦組成，含量在90%以上，基本不含硫化物；在礦體的上盤，經(jīng)常出現(xiàn)條帶狀菱鐵礦和含黃鐵礦的鐵白云石條帶。

礦石礦物成分簡單，以黃銅礦為主，少量黃鐵礦和輝砷鎳礦、自然金，礦石中還發(fā)現(xiàn)有微量毒砂、輝鈷礦和斜方輝鈷礦；脈石礦物主要為菱鐵礦、鎂菱鐵礦、鐵白云石和少量石英。

礦石成分以銅為主，伴生組份豐富，主要有Co、Ni、Sc、As、Au、Ag等，其中金和銀在銅礦床開采過程中可以回收利用。初步研究表明，鈧的產(chǎn)出和分布主要與容礦碳酸鹽巖有關，特別是與菱鐵礦、鐵白云石的關系密切，但與硫化物的關系不大。在條帶狀銅礦石中，菱鐵礦鐵白云石條帶中鈧的含量較黃銅礦為主的條帶高，在浸染狀銅礦石中，鐵白云石為主的樣品中鈧的含量較黃銅礦為主的樣品明顯偏高(孫海田等，2003)。

3.3 志留紀沉積變質巖系有關的Fe礦床成礦系列

該成礦系列位于木吉-布倫口-塔什庫爾干-黑黑孜贊干一帶，賦礦地層為下志留統(tǒng)溫泉溝群，主要礦床有切列克其鐵礦、卓木吉勒尕鐵銅礦床、黑黑孜贊干鐵礦、黑恰鐵礦。區(qū)域構造活動強烈，以斷裂構造為主，主構造線方向為北西向，控制區(qū)域地層和巖漿巖的分布，侵入巖以印支期的中酸性鈣堿性花崗巖為主(馮京等，2018)。該成礦系列典型礦床為切列克其鐵礦床。

礦區(qū)含礦地層為下志留統(tǒng)溫泉溝群, 該群有3個巖性段：下段為灰-深灰色黑云石英片巖夾黃褐色白云片巖,偶見大理巖透鏡體,夾有單層菱鐵礦層(Ⅱ號礦群圍巖); 中段為白色含石英和白云母大理巖與菱鐵礦互層,夾較多黑云石英片巖透鏡體(Ⅰ號礦群圍巖); 上段為黑云石英片巖、二云石英片巖和白云石英片巖互層,夾數(shù)層菱鐵礦層,偶夾大理巖透鏡體(Ⅲ號礦群圍巖)(圖5)。該地層遭受區(qū)域動力變質作用,形成一套中-淺變質綠片巖相變質巖,屬石英-鈉長-綠簾-片巖亞相,石英-鈉長-綠簾-黑云母亞相。

礦區(qū)地層總體為單斜構造,褶皺和斷裂構造不發(fā)育；發(fā)育層間滑動及揉皺, 規(guī)模很小, 僅數(shù)米左右, 對礦層無明顯破壞作用。巖層和礦層中節(jié)理裂隙不發(fā)育, 主要有兩組剪切節(jié)理, 最大延伸 20m, 寬0.2m。

研究區(qū)出露的三疊紀求庫臺巖體與成礦關系密切。該巖體巖性單一，為灰白色黑云斜長花崗巖及斜長花崗巖脈、斜長花崗偉晶巖和石英閃長巖脈等。巖體順層或穿層侵入志留系中，在接觸帶中可見菱鐵礦捕擄體。后期發(fā)育的中酸性巖脈，呈順層或穿層貫入變質巖及菱鐵礦層中，但一般規(guī)模小，數(shù)量少，對礦體影響不大。

含礦帶總體上呈東西向展布于求庫臺巖體外接觸帶，帶長4km，共產(chǎn)出4個主礦群和北部隱伏礦體群，分別編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及 Fe1-5。Ⅰ號礦群主要由10條礦體組成；Ⅱ號礦群主要由4條礦體組成；Ⅲ號礦群由6條礦體組成，Ⅳ號礦群由3條礦體組成(圖5)。其中Ⅰ-5、Ⅱ-2和Ⅲ-3號礦體為主要礦體，礦體呈似層狀(圖5)、透鏡狀，長度140～605m,平均厚度1.80～39.92m，全鐵品位38.00%～47.52%。Fe1至Fe5號礦體為近年來新發(fā)現(xiàn)的規(guī)模較大的盲礦體，賦存于中上志留統(tǒng)達坂溝群第三巖性段的二云母石英片巖中(圖5)，礦體總體走向近東西向-北西向，傾向北，傾角在22°～30°之間，其中Fe1號主礦體剖面上總體呈現(xiàn)為西高東低、兩端厚大、中部收斂變薄的大香腸狀，礦體全鐵平均品位31.23%。

圖5 切列克其鐵礦床平面地質圖(據(jù)馮京等，2018修改)Fig.5 Plane geological map of the Cherecki iron deposit(modified after Feng et al., 2018)

鐵礦石主要是菱鐵礦石，地表菱鐵礦礦石大部分氧化成赤鐵礦或褐鐵礦。礦石構造主要有塊狀、層狀、條帶狀或紋層狀構造、假波紋、晶洞、脈狀和浸染狀構造，其中塊狀、層狀、條帶狀或紋層狀構造是原始沉積作用形成的，脈狀、晶洞狀構造出現(xiàn)在后期變質及熱液疊加作用形成的礦石中，主要有石英菱鐵礦脈和菱鐵礦脈(李鳳鳴等，2010)。礦石最主要的結構是粒狀變晶結構，菱鐵礦為半自形中細粒狀，白云母為片狀，石英多為他形粒狀；其次為粗粒半自形-自形結構，由較自形的菱鐵礦和少量白云母構成。

礦體圍巖蝕變較弱，有綠泥石化、絹云母化、硅化、菱鐵礦化和碳酸鹽化，其中菱鐵礦化和硅化對礦體具一定影響。菱鐵礦化表現(xiàn)為一方面熱液沿礦層裂隙溶蝕并重新充填形成晶洞，另一方面由熱液帶來的鐵質呈脈狀充填在礦層中，使鐵礦更加富集。

成礦主要經(jīng)歷了沉積成巖成礦期、區(qū)域變質改造期和巖漿熱液疊加改造三個時期，成礦后埋深較淺和出露地表的部位受到表生風化而形成氧化礦石。(1)沉積成巖成礦期：研究區(qū)處于北羌塘塔什庫爾干陸塊的西北緣，在古生代處該區(qū)處于緩慢沉降時期，形成了淺海海盆，早志留世含大量鐵質的陸源物質被搬運到海盆中，沉積淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖(達坂溝群)，并出現(xiàn)了海進海退交替的還原環(huán)境，沉積形成了條帶狀菱鐵礦層；該階段形成的礦石主要表現(xiàn)為自形-半自形細粒狀變晶結構和層狀構造、條帶狀或紋層狀構造，礦石礦物組合簡單，為長英質泥質+細粒菱鐵礦，受成巖作用和埋藏變質作用影響，原始沉積特征被置換，普遍具細粒變晶結構特點。(2)區(qū)域變質改造期：該成礦期作用主要發(fā)生在印支期，礦石主要表現(xiàn)為中粗粒自形-半自形變晶結構和塊狀、晶洞、脈狀、浸染狀構造，礦石礦物組合較復雜，為菱鐵礦-黃鐵礦(黃銅礦)-白云母-石英。礦床在區(qū)域變質作影響下，一方面使原生沉積菱鐵礦及石英發(fā)生重結晶，另一方面與菱鐵礦同時沉積的泥質、炭質形成白云母、石墨。在區(qū)域構造應力作用下，局部地段礦層與圍巖發(fā)生同步褶皺，礦層發(fā)生大規(guī)模的層間滑動。該時期礦床所受到的區(qū)域變質作用對礦床特征和質量影響不大。(3)巖漿熱液疊加改造期：研究區(qū)內(nèi)所見巖漿巖形成較晚，斜長花崗巖的鋯石 U-Pb年齡為217.7±2.1Ma(喬耿彪等，2016)，因此該期成礦作用主要發(fā)生在晚三疊世。在礦層及圍巖中，可見沿巖石、礦石裂隙充填的菱鐵礦礦脈和石英菱鐵礦礦脈，這是由巖漿期后熱液活動造成的，其對原生沉積菱鐵礦改造主要有兩個方面：一是熱液溶解菱鐵礦，使鐵質發(fā)生再活動，并在有利的裂隙部位形成充填型礦脈；二是巖漿熱液本身帶有的鐵質，在裂隙中充填形成次生礦脈，這在區(qū)域上存在有熱液型菱鐵礦礦點也可以得到證實。礦床受熱液改造作用，但其對礦床質量的影響是微弱的，不具有普遍性，礦床的原始沉積特征仍清楚地保留著。

圖6 西昆侖塔木-卡蘭古層控碳酸鹽型鉛鋅多金屬礦床分布圖解(根據(jù)孫海田等，2003)1-第四系；2-白堊系紫紅色砂礫巖；3-侏羅系砂巖、粉砂巖及泥質巖互層；4-二疊系棋盤組頁巖、砂巖、灰?guī)r、泥灰?guī)r夾玄武巖；5-石炭系-二疊系未分；6-下石炭統(tǒng)克里塔格組霍什拉普組中厚層灰?guī)r、白云巖化灰?guī)r及生物灰?guī)r；7-中泥盆統(tǒng)克孜勒陶組碎屑沉積巖和上泥盆統(tǒng)奇自拉夫組紫紅色碎屑沉積巖，主要為石英砂巖、粉砂巖、石英細砂巖及少量泥巖、生物碎屑灰?guī)r；8-前寒武紀結晶基底；9-逆斷層；10-地質界線；11-鉛鋅礦床；12-鐵礦點. 主要礦床：(1)卡拉巴西鉛鋅礦床；(2)色拉巴西塔克鉛鋅礦床；(3)鐵克里克鉛銅礦；(4)不久克塔克鉛鋅礦床；(5)塔木鉛鋅礦床；(6)阿拉爾鉛鋅礦床；(7)烏尤克鉛鋅礦；(8)卡拉巴西阿格孜、鉛鋅礦床；(9)卡其卡拉鉛鋅礦床；(10)庫拉曼特鐵礦床；(11)卡拉牙斯克鉛鋅礦；(12)蘇蓋特鉛鋅礦床；(13)卡不卡鉛鋅礦床；(14)卡巴爾列克銅鉛礦床；(15)阿巴列克鐵礦床；(16)托洪木列克鉛鋅礦床；(17)卡蘭古鉛鋅礦床；(18)喀拉塔什鉛鋅礦床；(19)烏蘇里克鉛鋅礦床Fig.6 Distribution of strata-controlled carbonate lead-zinc polymetallic deposits in Tamu-Kalangu area, West Kunlun(modified after Sun et al., 2003)

3.4 晚泥盆世-早石炭世層控碳酸鹽巖型鉛鋅(銅)礦床成礦系列

該成礦系列主要位于塔木-卡蘭古鉛鋅銅成礦亞帶，總體呈北北西向延展，長約200km多，寬為5～20km；構造上位于塔里木古陸西南緣，屬于北昆侖晚古生代大陸邊緣弧后裂陷帶的組成部分。該裂陷帶在華力西末期閉合，之后，伴隨著印支期、燕山期的構造活動形成了大型的北北西向斷層和裂陷帶；喜馬拉雅期大規(guī)模造山運動，形成一系列逆掩斷層，同時改造了華力西構造層，使部分褶皺加劇，產(chǎn)狀呈陡傾斜，平面上褶皺軸面呈彎曲弧形。因此，該成礦系列的分布明顯地受到北西向區(qū)域斷裂構造控制，走向上與克孜勒陶-庫斯拉普大斷裂平行。區(qū)域內(nèi)斷裂構造發(fā)育，總體上走向為北西向，傾向南西，以高角度逆沖斷層為主，其形成與克孜勒陶-庫斯拉普大斷裂有關。

該成礦系列由南至北已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有30多處礦床和礦點，礦化類型以鉛鋅礦、鉛鋅銅礦和鐵礦床為主，其中重要的礦床有卡蘭古、塔木中型鉛鋅礦床、卡拉牙斯卡克、烏蘇里克小型鉛鋅礦床、鐵克列克小型鉛銅礦床、阿爾巴列克小型銅鋅礦床和鐵礦床，以及一系列其它礦化點(圖6)。這些礦床和礦化點的產(chǎn)出具有相對集中分布的特征，可以進一步劃分為兩個礦化集中區(qū)域，即“塔木-卡蘭古成礦遠景區(qū)”和“喀拉吐孜成礦遠景區(qū)”(孫海田等，2003)。其中，塔木-卡蘭古成礦遠景區(qū)長約100km，寬為3～10km，區(qū)域內(nèi)鉛鋅銅礦床、礦化點密集成群、成帶分布，共計21處礦床(點)，4個規(guī)模較大的礦床均分布于其中；喀拉吐孜成礦遠景區(qū)長約為70km、寬為5～13km，區(qū)域內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦化點10處，主要為小型礦床和礦化點(圖6)。

礦床產(chǎn)在上泥盆統(tǒng)和下石炭統(tǒng)地層中，其分布明顯地受到地層層位和巖性所控制(孫海田等，2003)。所有鉛鋅(銅、鐵)礦床(點)主要沿中泥盆統(tǒng)克孜勒組、上泥盆統(tǒng)克自拉夫組-下石炭統(tǒng)克里塔格組界面以及下石炭統(tǒng)霍什拉甫組分布。以鉛鋅礦為主， 伴生多元素組合，包括銅、鈷、銀、稼、鉬、鍺、金、鍶、鋇等元素(孫海田等，2003)。鉛鋅礦呈層狀、透鏡狀、多層狀, 礦體孕育在礦化層中。礦化層穩(wěn)定、延伸大、礦體多, 平面上多層和同層多體; 剖面上斜列，呈雁行式排列,并有較多盲礦體出現(xiàn)。較大規(guī)模的礦體產(chǎn)于灰?guī)r向砂巖過渡的層位上, 巖性為鈣質白云巖或白云質灰?guī)r。

礦體形態(tài)復雜, 受多種因素控制，其中最主要的是沿層間發(fā)生的角礫巖化作用。角礫巖帶即是礦化體, 富礦體在其中的分布主要受到次級構造的控制。無論是礦化體或是礦體均具有延深大于延長的特點。多組構造的交匯部位控制礦床, 尤其是富礦體的產(chǎn)出。礦體及角礫巖是低溫熱液與碳酸鹽巖作用的產(chǎn)物, 礦體形態(tài)在某些方面與國外一些碳酸鹽巖容礦的低溫熱液礦床有相似性, 但與典型的古巖溶礦床仍有相當大的差異(祝新友等，2000)。與成礦有關的圍巖蝕變很弱, 包括亮晶白云石化、方解石化和硅化。主要礦石礦物包括方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦，另有部分赤鐵礦、磁鐵礦。其中黃銅礦主要產(chǎn)于紫紅色碎屑巖中的礦體內(nèi),黃鐵礦主要產(chǎn)于鐵礦點中。脈石礦物主要有白云石及少量石英、方解石。塔木鉛-鋅礦為該系列典型礦床，其地質特征概述如下。

塔木鉛-鋅礦位于阿克陶縣塔木村北西5km。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為下石炭統(tǒng)克里塔格組，其次為上泥盆統(tǒng)和第四系(孫海田等，2003)。上泥盆統(tǒng)巖性為淺灰色薄層狀含鈣質砂巖、粉砂巖，在礦區(qū)西側與下石炭統(tǒng)克里塔格組斷層接觸，接觸界面兩側巖層產(chǎn)狀不一致。下石炭統(tǒng)克里塔格組是礦區(qū)范圍內(nèi)的主要出露地層，呈單斜展布，走向近南北?？煞譃槿齻€巖性段：第一巖性段為灰白色厚層狀角礫狀白云質、泥質、硅質灰?guī)r，是重要的含礦層位；第二巖性段為灰色千枚巖；第三巖性段為灰色中-薄層狀灰?guī)r、砂質灰?guī)r，富含古生物化石。

圖7 塔木鉛鋅礦床平面地質圖和0勘探線剖面圖(據(jù)孫海田等，2003)Fig.7 Plane geological map and 0 prospecting line profile of Tamu Pb-Zn deposit(modified after Sun et al., 2003)

礦區(qū)內(nèi)F1、F8對成礦起到了很好的控制作用，斷裂帶控制了原生礦體的產(chǎn)出；第F2、F3、F4、F7和F9為成礦后的斷層，它們不同程度的破壞了礦體，使礦體發(fā)生了位移；F5和F6與附近的斷層相交，但是不通過礦體，沒有對礦體產(chǎn)生破壞，和成礦的關系有待進一步的確定(圖7)。

目前礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn) 5 個礦體，產(chǎn)于克里塔格組第一巖性段中，礦化范圍較廣，其中 l 號、2 號、3 號、5 號礦體走向大體相同，同處一個礦化帶中(孫海田等，2003)。礦石礦物成分主要為方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦和褐鐵礦等；脈石礦物主要為方解石、白云石和石英。礦石結構主要為他形粒狀結構、自形-半自形晶結構、包含結構、浸蝕結構、壓碎結構。礦石結構構造可分為浸染狀礦石、細脈狀礦石、網(wǎng)脈狀礦石和致密塊狀礦石。圍巖蝕變主要有白云石化、方解石化和硅化。

該礦床的成礦作用可以進一步劃分為熱液礦化期和表生氧化期兩個成礦作用過程(祝新友等，2000)。熱液期表現(xiàn)為成礦流體淋濾并攜帶礦質，沿斷裂運移，于有利地段沉積富集成礦，此期可進一步分為早期白云石-硫化物階段、晚期石英碳酸鹽階段及表生期階段。其中白云石-硫化物階段是成礦的主要階段，主要表現(xiàn)為礦質的活化、遷移和沿有利的構造富集成礦，以浸染狀、脈狀礦化為主，伴隨有大量硫化物(如黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦)的生成，它們在有利的層間構造和斷裂構造帶內(nèi)富集成礦；石英碳酸鹽階段，主要表現(xiàn)為結晶方解石呈脈狀穿插在其他礦物裂隙即裂縫中；表生期主要由成礦后地殼抬升剝蝕導致的氧化作用，地表上常見褐鐵礦化等現(xiàn)象。

3.5 石炭紀火山巖型塊狀硫化物銅礦床成礦系列

該成礦系列主要分布在昆蓋山北坡弧后裂谷帶古魯滾涅克-恰爾隆一帶。從東部奧依塔克鎮(zhèn)，向西經(jīng)阿克塔什、薩洛依到古魯滾涅克，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了十多處火山巖型塊狀硫化物銅礦床，其中較為重要的礦床有阿克塔什、卡拉卡依、薩西薩蘇和薩洛依等礦床，以及奧依塔克鎮(zhèn)西南、阿克陶縣煤礦南、其木干、卡吾克和古魯滾涅克等礦化點(圖8；孫海田等，2003)。

圖8 西昆侖昆蓋山北坡塊狀硫化物銅礦床分布圖解(據(jù)孫海田等，2003)Fig.8 Distribution of massive sulfide copper deposits on the northern slope of Kungai Mountain, West Kunlun(modified after Sun et al., 2003)

該區(qū)域內(nèi)出露的地層主要為上古生界，少量元古宇和中、新生界。上古生界地層以石炭系為主，由淺海-濱海相正常沉積的細碎屑巖和碳酸鹽巖建造及其厚層的雙峰式火山巖系組成。本區(qū)石炭系被進一步分成下石炭統(tǒng)庫山河組、烏魯阿特組和上石炭統(tǒng)塔哈奇組、克孜里奇曼組。庫山河組主要分布在成礦帶的東南部，由淺海相細碎屑巖夾少量碳酸鹽巖組成；烏魯阿特組主要分布于成礦帶的東南部和西北部，由厚層的基性火山巖夾有少量正常沉積的細碎屑巖夾少量碳酸鹽巖組成；上石炭統(tǒng)塔哈奇組和克孜里奇曼組分布于成礦帶的中部，主要由酸性火山巖、凝灰?guī)r和正常沉積的細碎屑巖夾少量碳酸鹽巖組成。區(qū)域內(nèi)也有少量中酸性侵入巖出露，主要為花崗閃長巖，其次為英云閃長巖和石英閃長巖，時代為晚古生代。

該成礦系列的礦床分布于上、下石炭系兩個層位中，分別以酸性和基性火山巖為容礦主巖，其分布明顯受地層和巖性控制(圖8)?；曰鹕綆r型塊狀硫化物礦床主要分布于薩洛依-古魯涅克一帶，其中重要的礦床是薩洛依銅礦床；酸性火山巖型塊狀硫化物礦床分布于阿克塔什-卡拉薩依一帶，產(chǎn)于晚石炭世酸性火山巖中，已知的礦床有阿克塔什、卡拉薩依和薩拉蘇等重要的塊狀硫化物礦床(孫海田等，2003)。無論是基性還是酸性火山巖內(nèi)產(chǎn)出的塊狀硫化物礦床，均具有以下特征：①礦床一般產(chǎn)于火山巖不同巖系或者巖性變化的層位中；②礦床具有明顯的層控特征；③礦體具有上部塊狀硫化物礦體和下部細脈浸染狀硫化物礦石的雙層結構特征；④礦石礦物主要由黃鐵礦和黃銅礦組成。

下面選擇薩洛依為典型礦床，敘述以基性火山巖為容礦的礦床特征。

礦區(qū)出露地層主要為下石炭統(tǒng)烏魯阿特組，薩落依礦床即產(chǎn)出其中。該組巖性為一套細碧角斑巖系，以基性火山巖為主，另有一部分中性火山巖、熱水沉積巖及少量海相結晶灰?guī)r，其整體遭受了綠片巖相的變質作用?；曰鹕綆r主要由塊狀和枕狀石英拉斑玄武巖、火山角礫巖、火山凝灰?guī)r等組成，熱水沉積巖主要由海底熱水噴流沉積作用形成的燧石巖、碧玉巖、含凝灰質碳酸鹽巖和綠簾石巖等組成。按照巖性組合特點，該組地層大致可劃分為上、中、下三個單元(孫海田等，2003)。

區(qū)域上，烏魯阿特組構成一個大的背斜，薩落依礦位于背斜的北翼。礦區(qū)地層為單斜構造，褶皺和斷裂構造不發(fā)育，只有一些小的張性斷裂分布在礦區(qū)的東、西部，呈北西和南東走向, 這些張性構造對礦體有破壞作用。

圖9 西昆侖瑪爾坎蘇錳礦帶地質圖(據(jù)張幫祿等,2018；張連昌等，2020修改)Fig.9 Geological map of Malkansu manganese ore belt, West Kunlun(modified after Zhang et al., 2018, 2020)

礦區(qū)除前述火山作用外，侵入活動也較發(fā)育。在礦區(qū)北部外圍有小規(guī)模的淺成、超淺成酸性脈巖產(chǎn)出，主要為花崗斑巖和石英斑巖脈，呈巖墻或巖脈狀產(chǎn)出，與烏魯阿特組頂部的粗火山碎屑巖呈侵入接觸，系海西晚期的產(chǎn)物。巖體呈北西西向不規(guī)則帶狀展布，與區(qū)域構造線方向一致，長10km，寬200～400m(孫海田等，2003)。

通過探槽和坑道工程的揭露，礦體的氧化深度一般不超過10m，基本上為5～10m。原生礦化主要為塊狀、條帶狀硫化物礦化以及網(wǎng)脈狀和浸染狀硫化物礦化。根據(jù)硫化物礦化的空間分布及礦化強度，在西礦段圈出 3個礦體、5 個褐鐵礦化體，在東礦段圈出 1 個礦體，2 個褐鐵礦化體。礦體和礦化體經(jīng)常與熱水沉積巖共生，沿著下部地層單元上部枕狀石英拉斑玄武巖與中部地層單元下部基性火山凝灰?guī)r層的界面附近產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，傾向北西，傾角 50°～75°，礦化產(chǎn)出明顯受地層層位和巖性的控制(孫海田等，2003)。

礦石類型以原生硫化物礦石為主，局部暴露于地表形成氧化礦石，但氧化礦石所占比例很小。根據(jù)金屬礦物組合，原生硫化物礦石組合可以分為三種主要類型：黃鐵礦礦石、黃鐵礦-黃銅礦礦石和黃鐵礦-黃銅礦-閃鋅礦礦石。根據(jù)礦石構造，礦石亦可以分成三種主要類型：塊狀-條帶狀礦石、團塊狀礦石和細脈浸染狀礦石。

礦石主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、少量閃鋅礦、斑銅礦、磁鐵礦和鏡鐵礦；脈石礦物為石英、斜長石、方解石、綠泥石和綠簾石；次生礦物為褐鐵礦、藍銅礦、孔雀石、銅藍、黃鉀鐵礬、自然硫等。礦石結構主要為他形粒狀、半自形粒狀、充填交代、共生、熔蝕、固溶體分離、殘余及碎裂等結構，其中他形粒狀和半自形粒狀結構是各類礦石中最常見的結構。

礦石構造主要有稀疏浸染狀、稠密浸染狀、網(wǎng)脈狀、團塊狀構造等，局部可見細脈狀構造。稀疏浸染狀構造分布于各礦體的下部和頂部，由呈浸染狀分布的黃鐵礦構成；稠密浸染狀構造分布于礦體中上部或礦體中微裂隙發(fā)育處。

礦床圍巖熱液蝕變主要有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化，這些熱液蝕變主要與團塊狀礦化、其次與細脈浸染狀礦化伴生，構成明顯的熱液補給帶系統(tǒng)，并很可能疊加著后期的熱液事件。

3.6 晚石炭世層控碳酸鹽巖型錳礦床成礦系列

該成礦系列位于烏赤別里山-奧爾托喀訥什-瑪爾坎土-喀拉阿特河一帶(圖9)，東西長約60km，構造上屬北昆侖晚古生代弧后盆地。該區(qū)域出露地層主要為石炭系下統(tǒng)、上統(tǒng)及下二疊統(tǒng)火山-沉積巖系，賦礦地層主要為上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組(高永寶等，2017，2018；張幫祿等，2018)，該組自下而上可劃分為3個巖性段：第一巖性段為生物碎屑灰?guī)r夾薄層微晶灰?guī)r，厚度200～500m；第二巖性段為砂屑灰?guī)r，局部夾薄層細砂巖，厚度30～60m；第三巖性段為賦礦層位，上部為含炭泥質灰?guī)r，多見黃鐵礦化，厚度30～150m；中部為錳礦層，礦石一般呈灰黑色，泥晶和微晶結構，塊狀和碎裂狀構造，常見不規(guī)則的方解石網(wǎng)脈充填；下部為含炭泥質灰?guī)r夾薄層灰?guī)r，厚度30～50m。錳礦體主要發(fā)育于第三巖性段的含炭泥質灰?guī)r夾薄層灰?guī)r中，礦體頂板含炭泥質灰?guī)r中常發(fā)育草莓狀黃鐵礦。

該成礦系列錳礦資源量達4000萬t，平均品位為30%～35%，經(jīng)濟價值巨大(張連昌等，2020)，區(qū)域找礦潛力也很大，有望成為我國北方地區(qū)最重要的優(yōu)質富錳礦資源開發(fā)基地。成礦系列內(nèi)的大型和中-大型礦床主要分布于東、西兩段(圖9)，中段具有含錳巖系斷續(xù)出露、厚度小、礦化弱的特征(查斌等，2019)。

圖10 奧爾托喀訥什錳礦床平面地質圖(據(jù)張幫祿等，2018修改)Fig.10 Planar geological map of the Ortokanes manganese deposit (modified after Zhang et al., 2018)

西段，包括奧爾托喀納什大型錳礦床和蘇薩爾布拉克錳礦點，東西延伸長約7km。主礦體位于區(qū)域背斜構造的北翼，賦存在上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組含炭泥質灰?guī)r夾薄層灰?guī)r中。

中段，包括恰特爾錳礦化點、瓊喀納什錳礦化點、莫北錳礦點、博托彥錳礦點和喀拉當格鐵錳礦化點等，東西延伸長約20km(查斌等，2019)。賦礦地層為上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組、下二疊統(tǒng)瑪爾坎雀庫塞山組。該段含錳巖系斷續(xù)出露，火山巖較發(fā)育，斷裂構造多見，礦化分散，礦體規(guī)模小，礦石品位較低。但目前中段整體工作程度較低，有進一步尋找錳礦體的潛力。

東段，包括穆呼大型錳礦床、瑪爾坎土中型錳礦床和喀拉阿特河錳礦化點等，東西延伸長約8km。賦礦巖性在穆呼和瑪爾坎土錳礦區(qū)基本相同，但在喀拉阿拉特河錳礦化點有一定差異，整體看礦體延伸穩(wěn)定、厚度較大、礦石品位較富。區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂構造比較發(fā)育，它們對礦體的改造和破壞較大。穆呼錳礦床含礦巖性為含炭泥質灰?guī)r夾薄層灰?guī)r，地層與礦體總體南傾，傾角45°～60°，發(fā)育復式褶皺構造。目前在該礦區(qū)共圈定3條錳礦層和多個錳礦體，地表礦體斷續(xù)出露長約2166m，礦體厚度為1.34～14.34m，平均厚度為5.68m，錳品位為10.38%～45.07%，平均品位為29.51%(查斌等，2018)。瑪爾坎土錳礦床位于穆呼礦區(qū)東側，礦區(qū)構造和礦體產(chǎn)狀與穆呼錳礦相似(查斌等，2019)。

礦區(qū)構造復雜，其中褶皺為區(qū)域瑪爾坎土山復背斜的西延部分，在礦區(qū)表現(xiàn)為單一的背斜構造，背斜核部位于礦區(qū)南部，背斜軸向總體呈近東西向，在礦區(qū)中部微向北凸。背斜的核部為石炭系，兩翼均為二疊系，錳礦體賦存于該背斜北翼，與地層產(chǎn)狀基本一致。斷裂構造主要為近東西向區(qū)域斷裂構造和北東向次級斷裂。區(qū)域性大斷裂主要為烏赤別里山口斷裂的西延部分，總體呈近東西向展布；次級斷裂以北東向為主，并有錯段礦體的現(xiàn)象。礦區(qū)侵入巖未見出露。區(qū)內(nèi)出露有少量晚二疊世灰綠色蝕變安山巖，主要位于礦區(qū)背斜北部，走向基本穩(wěn)定，與礦體一致，是較好的間接找礦標志。

圖11 新疆喀喇昆侖甜水海-火燒云一帶地質礦產(chǎn)圖(據(jù)晉紅展, 2018)Fig.11 Geological and mineral maps of Tianshuihai-Huoshuoyun area, Karakoram, Xinjiang(after Jin, 2018)

奧爾托喀訥什錳礦由兩條呈近東西向平行展布的礦體組成(圖10)。其中Ⅰ號主礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，與圍巖產(chǎn)狀基本一致，長度5500m，傾向北，傾角70°～80°，單工程控制礦體真厚度介于0.36～22.32m之間，平均4.14m，錳品位為15%～47%，平均為35.2%，含鐵、磷和硫較低。Ⅱ號礦體位于Ⅰ號礦體北20～50m，呈層狀斷續(xù)產(chǎn)出，斷續(xù)長度約為2500m，傾向為5°，傾角為75°～85°，單工程控制礦體厚度為0.57～8.41m，平均厚度為2.08m，單工程礦體品位為11.3%～42.5%，平均為29.1%。礦石類型主要以碳酸錳礦石為主，局部可見氧化錳礦石、薔薇輝石等。錳礦石類型比較單一，95%以上為菱錳礦礦石，局部地段偶見石英-菱錳礦、方解石-菱錳礦、褐錳礦-菱錳礦、硫錳礦-菱錳礦等礦石類型。礦石表生氧化程度很低，地表局部可見少量錳氧化物礦石，但深部以原生錳碳酸鹽礦石為主。碳酸錳礦石為泥-微晶結構，塊狀構造及層紋-條紋狀構造，主要礦石礦物以菱錳礦為主，平均含量為80%，部分達到90%以上，與錳方解石、硼錳礦密切共生。菱錳礦為隱晶質結構，呈團塊狀，碳質泥質膠結物；硼錳礦隱晶質；錳方解石主要以團塊狀產(chǎn)出，交代菱錳礦。受后期硅質熱液作用影響，形成晚期的水硅錳鎂礦、紅錳鐵礦、水錳礦、硫錳礦、錳方解石及薔薇輝石等，呈細粒-微粒狀，沿裂隙分布；另外，沿菱錳礦邊部發(fā)育少量后期軟錳礦，在錳礦石表面(裂隙面)發(fā)育后期綠泥石、石膏等。

奧爾托喀訥什錳礦可大致劃分為3 個成礦期次，即(熱水) 沉積-成巖期、熱液期和表生氧化期(張幫祿等，2018)：沉積-成巖期主要形成鈣鎂菱錳礦、鈣菱錳礦、鐵菱錳礦、錳方解石、硼錳礦、硫錳礦、菱鐵礦、黃鐵礦等；熱液型形成錳方解石、薔薇輝石、褐錳礦、石英、方解石等；表生氧化期主要形成水錳礦和錳氧化物(張幫祿等，2018)。

區(qū)域上，本區(qū)中-基性火山巖廣布，碳質泥質灰?guī)r中亦發(fā)育多層火山凝灰?guī)r，反映成錳期該區(qū)地殼活動頻繁、火山作用強烈。故推測沉積成礦與火山(熱液) 活動、海侵等突發(fā)地質事件關系密切，錳礦石Co /Ni<1亦顯示熱水沉積礦床的特征(覃英等，2014; 高永寶等，2018)。奧爾托喀訥什錳礦屬典型海相沉積型碳酸錳礦床，其成因可能與伸展背景下弧后盆地沉積-海底熱液活動系統(tǒng)有關，碳酸錳可能形成于淺海陸棚局部低洼地段(張幫祿等，2018)。

3.7 侏羅紀-白堊紀層控(MVT)和沉積噴流型(SEDEX)型鉛鋅礦床成礦系列

本區(qū)已發(fā)現(xiàn)的 29 處鉛鋅礦(點)，主要分布于喬爾天山-岔路口斷裂帶一帶及其克孜勒谷地南側，礦床(點)大多與區(qū)域化探鉛鋅綜合異常關系密切。根據(jù)區(qū)域內(nèi)目前已有的鉛鋅礦床成礦規(guī)律分析，西昆侖甜水海地區(qū)沉積巖型鉛鋅礦大致可分為密西西比河谷型(MVT)和沉積噴流型(SEDEX)兩大類，前者以喬爾天山斷裂兩側附近的寶塔山、落石溝、多寶山、薩岔口、天神、來賀山、元寶嶺、紅黃嶺、興山北鉛鋅礦為代表，后者以火燒云、五峰山、化石山、赤谷、甜水海、化石山南、豹子山鉛鋅礦為典型代表(圖11)。按照地層或構造控礦特點、賦礦地層、礦體產(chǎn)狀、礦石礦物、礦石結構構造等特征差異，2 個大類又可以細分為下列 4 個具體類型(范廷賓等，2019)：①火燒云式:受中侏羅統(tǒng)龍山組上段灰?guī)r-白云巖沉積層位控制的沉積噴流型鉛鋅礦;②化石山式:受中侏羅統(tǒng)龍山組鐵錳質沉積層位控制的沉積噴流型鉛鋅礦;③多寶山式:次級斷裂構造控制、碳酸鹽巖建造中的 MVT 型鉛鋅礦;④元寶嶺式:北東向次級平行斷裂控制的碎屑巖建造MVT 型鉛鋅礦。

圖12 火燒云鉛鋅礦平面地質圖和勘探線剖面圖(據(jù)范廷賓等，2019)Fig.12 Plane geological map and exploration line profile of Huoshuoyun lead-zinc deposit(modified after Fan et al., 2019)

本區(qū)鉛鋅礦床鉛鋅礦受地層和構造控制明顯，總體來說具有如下特征：

①地層控礦特征： 本區(qū)鉛鋅礦最主要的賦礦地層為中侏羅統(tǒng)龍山組和上白堊統(tǒng)鐵隆灘組，次為上三疊統(tǒng)克勒青河組。其中，SEDEX 型鉛鋅礦主要賦存于不整合地層接觸界線上部，主要層位是中侏羅統(tǒng)龍山組上部灰?guī)r段、上白堊統(tǒng)鐵隆灘群白云質灰?guī)r段。MVT 型鉛鋅礦床賦存地層范圍較寬，勝利溝、團結峰、加岔口鉛鋅礦產(chǎn)于二疊系，薩岔口鉛鋅礦產(chǎn)于中三疊統(tǒng)河尾灘組元寶嶺，來賀山鉛鋅礦產(chǎn)于上三疊統(tǒng)克勒清河組，寶塔山、多寶山鉛鋅礦產(chǎn)于上白堊統(tǒng)鐵龍灘組(晉紅展，2018)。

②斷裂控礦特征：喬爾天山-岔路口斷裂、阿爾金斷裂、河尾灘斷裂為代表的區(qū)域性斷裂構造對成礦起著決定性作用，已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦(點)大多分布于喬爾天山-岔路口斷裂、河尾灘斷裂及其南北兩側，多寶山、寶塔山、天柱、紅山湖南等鉛鋅礦點即產(chǎn)出于喬爾天山大斷裂帶內(nèi)，證明該斷裂帶對上述鉛鋅礦具有顯著的控制作用。此外，木魚嶺、天神、平頂山、白泥灘、虎形山等鉛鋅礦點多分布于北東向與北西向斷裂的交會部位，說明喬爾天山斷裂、河尾灘斷裂等區(qū)域性斷裂的次級斷裂對于部分礦床(點) 的形成也具有明顯的控制作用。另外，區(qū)域內(nèi)褶皺對礦(化)體形成也具有一定的控制作用，如雞冠石鉛鋅礦、落石溝鉛鋅礦、多寶山鉛鋅礦即分布于褶皺一翼或核部。MVT 型鉛鋅礦床(點)多產(chǎn)于斷裂發(fā)育地段，多受到喬爾天山-岔路口斷裂、河尾灘斷裂、阿爾金斷裂及其次生次級斷裂控制，因此區(qū)內(nèi)次級斷裂與主干斷裂交會部位是尋找 MVT型鉛鋅礦的明顯標志；SEDEX 型鉛鋅礦主要受控于特定沉積地層層位，與區(qū)域構造關系不明顯(范廷賓等，2019)。

③區(qū)域地球化學異常特征：區(qū)域上 Pb、Zn、Cd、Ag、As、Li、Sb 等成礦元素的綜合異常，特別是富集中心部位是尋找鉛鋅礦的地球化學標志(周軍等，2013)。區(qū)域上，2 種類型的鉛鋅礦伴生元素化學異常有明顯差異：SEDEX 型鉛鋅礦伴生元素除了 Ga、Cd之外，其他元素很少，對應的化探異常元素主要為Ag、Cd、Sb、As;而 MVT 型鉛鋅礦床中伴生有用元素豐富，Ag 通常能達到伴生品位，還有 Cu、Sb，有時銻形成單礦體(來賀山、薩岔口)，對應的化探異常元素主要為 Pb、Zn、Ag、Cu、As、Sb、Au、Co，有時還有W、Sn。

圖13 喀喇昆侖康西瓦-大紅柳灘稀有金屬地質礦產(chǎn)略圖(據(jù)王核等, 2020修改)Fig.13 Geological schematic map showing the distribution of the rare metal deposits in the Kangxiwa-Dahongliutan area, Karakorum(modified after Wang et al., 2020)

④礦化蝕變標志: 對于區(qū)內(nèi) MVT 型鉛鋅礦床，沿斷層帶及兩側巖石中碎裂巖化、白云巖化、石膏化、碳酸鹽巖化、褐鐵礦化為近礦蝕變標志；出露地表的鉛鋅礦(化) 體氧化及蝕變后多為黃褐色及鐵銹色，與周圍地質體顏色有較大差別；礦化轉石通常硬度大、塊度較大、密度大，棕褐色“表皮”，敲開后新鮮面可見金屬光澤方鉛礦及閃鋅礦粗顆粒和集合體。礦化轉石通常成片、成帶分布在露頭附近，水平遷移距離不大，因此可作為直接找礦標志。

下面以火燒云式礦床作為典型礦床，對其成礦特征加以介紹。

火燒云鉛鋅礦含礦地層為中侏羅世龍山組灰?guī)r段，其巖性主要為碎裂化泥晶灰?guī)r、細晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r和少量硅化灰?guī)r(圖12)。主礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)兩個鉛鋅含礦層，主要礦體為層狀，近于水平、略有舒緩波狀起伏，局部有膨大減薄現(xiàn)象，但總體順層產(chǎn)出。從開采斷面上看，礦體在宏觀上具明顯沉積層理(范廷賓等，2019)。鉛鋅硫化物礦體發(fā)育于礦床上部，位于鉛鋅碳酸鹽礦體之上。總體上鉛鋅硫化物礦石與鉛鋅碳酸鹽礦石相互獨立產(chǎn)出，局部鉛鋅硫化物穿切鉛鋅碳酸鹽礦石。鉛鋅碳酸鹽礦礦石礦物以菱鋅礦、白鉛礦為主，發(fā)育少量異極礦；脈石礦物主要為方解石、白云石和石英。菱鋅礦礦石呈塊狀，紋層狀，脈狀及葡萄狀，發(fā)育沉積與交代結構與構造；白鉛礦主要呈脈狀，并充填裂隙；鉛鋅硫化物礦石礦物主要為方鉛礦，并含有少量的閃鋅礦與黃鐵礦，其主要礦石具有紋層狀、脈狀、角礫狀構造(李昊，2018)。

火燒云礦床鉛鋅礦成礦作用可以劃分為四個成礦階段(李昊，2018)：①主要由無色、淺黃色的自形-半自形的菱鋅礦組成；②由黃色-紅色、半自形-自形菱鋅礦組成;③主要由無色的菱鋅礦脈組成，表現(xiàn)為裂隙充填和交代已固結的第一期菱鋅礦的形式;④主要以粗粒白鉛礦為主。白鉛礦脈充填了塊狀菱鋅礦中的裂隙并于局部交代菱鋅礦，脈體方向多樣。鉛鋅硫化物礦石礦物組合主要為細粒方鉛礦，其次為閃鋅礦，黃鐵礦及石膏晶體。鉛鋅硫化物脈穿過第三階段菱鋅礦，白鉛礦和圍巖灰?guī)r，硫化物充填在葡萄狀菱鋅礦集合體的孔洞中，樹枝狀方鉛礦晶體發(fā)育于菱鋅礦脈中，且硫化物作為膠結物膠結菱鋅礦角礫，其形成于鉛鋅碳酸鹽礦化之后。石英晶體呈無色，半自形-自形，與菱鋅礦與白鉛礦晶體伴生，且穿切菱鋅礦，白鉛礦晶體與方鉛礦晶體，其形成于鉛鋅碳酸鹽之后，且形成于鉛鋅硫化物之前。

3.8 中新生代與偉晶巖有關的稀有金屬礦床成礦系列

該成礦系列位于西昆侖-喀喇昆侖造山帶的甜水海地塊東段(王核等，2020)。區(qū)域內(nèi)出露的地層有康西瓦巖群、賽圖拉巖群、甜水海巖群、肖爾克谷地巖組、黃羊嶺群、巴顏喀拉山群，局部(如泉水溝)發(fā)育少量火山巖(周兵等，2011；李侃等，2019)。主要斷裂為康西瓦斷裂、紅柳灘斷裂、哈巴克達坂斷裂、泉水溝斷裂和肖爾克谷地斷裂, 其中康西瓦斷裂為區(qū)域性大斷裂, 控制著該區(qū)地層及巖漿巖的展布方向(李侃等，2019)。區(qū)域內(nèi)中生代花崗偉晶巖相當發(fā)育, 是中國重要的偉晶巖成礦帶(王核等，2020)?；◢弬ゾr中產(chǎn)出含白云母和鋰鈹(鈮鉭)稀有金屬礦床, 在康西瓦-大紅柳灘一帶分布白龍山超大型鋰多金屬礦床、大紅柳灘鋰礦床、中俘虜溝鋰礦床、509 道班西鋰礦床、大紅柳灘東鋰礦床、雪鳳嶺鋰礦床、雪盆鋰礦床和雙牙鋰礦床等(圖13；周兵等，2011；李侃等，2019；王核等，2020)，其中工作程度較高的有中型規(guī)模的大紅柳灘鋰鈹(鈮鉭)礦床(周兵等, 2011)、509 道班西鋰礦床(彭海練等, 2018)和超大型白龍山鋰多金屬礦床(周兵等，2011；王核等, 2017, 2020；李侃等，2019)。該成礦系列典型礦床為白龍山鋰多金屬礦床。

白龍山鋰銣多金屬礦床位于和田縣城西南方向約 175km, 構造位置上處于甜水海地塊東段, 麻扎-康西瓦縫合帶以南, 喬爾天山-紅山湖縫合帶以北。礦區(qū)出露地層較為簡單, 主要為中生界中-上三疊統(tǒng)巴顏喀拉山群變質巖和第四系冰川、松散堆積物。巴顏喀拉山群主要巖性為灰綠色變砂巖和灰-深灰色二云母石英片巖, 地層產(chǎn)狀傾向15°～35°, 傾角一般在 65°～75°之間；變質程度較低, 屬綠片巖相。礦區(qū)內(nèi)含鋰輝石偉晶巖脈產(chǎn)于該層位的變砂巖層中；礦區(qū)主要呈單斜構造, 但片理和節(jié)理比較發(fā)育；礦區(qū)巖漿巖較發(fā)育, 在南部廣泛發(fā)育細?；◢忛W長巖, 北西部見白云母細粒花崗巖。

礦區(qū)巖脈類型主要為花崗偉晶巖, 共見有大小不同的花崗偉晶巖脈百余條及數(shù)百個含鋰輝石偉晶巖透鏡體, 其中含礦花崗偉晶巖脈 20余條, 各脈體走向主要呈NW-SE 向, 個別呈 NE-SW向。除主含礦偉晶巖巖墻長大于 3750m, 寬 46～165m, 其他偉晶巖脈長度 50～800m, 寬 1.5～80m不等。

礦區(qū)出露一條長約 3750m,寬度46～165m 的含鋰輝石偉晶巖墻, 總體產(chǎn)狀 10°～20°∠66°～75°。沿這條含鋰輝石偉晶巖墻目前圈出 3 條規(guī)模巨大的礦體, 在巖墻南北兩側, 還圈定了十余條規(guī)模較小的鋰礦體(王核等，2017)。

主要礦石礦物為鋰輝石, 呈淡灰色、灰色, 多呈粗大的板狀晶體穿入石英及長石之間, 少量為細晶狀、雛晶板狀晶體, 硬度大, 比重中等, 解理發(fā)育, 其中部分鋰輝石中有石英包裹體。礦區(qū)的偉晶巖礦脈礦石中主要見細粒偉晶結構、中粗粒偉晶結構、滴狀結構等,其中以中粗粒結構含礦最為富集；礦石構造較簡單, 主要為條帶狀構造、塊狀構造(王核等，2017)。

喀喇昆侖鋰礦帶偉晶巖型的鋰銣多金屬礦床和松潘-甘孜造山帶中雅江-馬爾康片麻巖穹窿群一樣，具有相似構造背景；白龍山超大型鋰銣多金屬礦床的發(fā)現(xiàn)，為整個西昆侖-喀喇昆侖地區(qū)稀有金屬礦產(chǎn)找礦實現(xiàn)了重大突破，對喀喇昆侖鋰稀有金屬成礦帶的確立奠定了堅實的基礎。越來越多的證據(jù)顯示康西瓦-麻扎縫合帶的形成時間早于220Ma，這與大紅柳灘一帶偉晶巖的形成時間及指示的造山后背景是一致的，造山后環(huán)境有利于偉晶巖熱液中成礦元素的富集。大紅柳灘地區(qū)進入造山后伸展階段，會導致下地殼部分熔融形成大紅柳灘一帶S型花崗巖，花崗巖或花崗巖巖漿房演化到后期，殘余巖漿熱液逐漸富集成礦元素，最終形成了白龍山超大型偉晶巖型稀有金屬礦床。

4 成礦動力學演化過程

20世紀，西昆侖的礦產(chǎn)勘查主要在山前及部分交通便利地區(qū)開展，發(fā)現(xiàn)大量的小型有色金屬礦床及礦點，找礦勘查沒有實質性突破(張傳林等，2019)。21世紀隨著中國地質調查局開展1/25萬區(qū)域地質調查以及不同比例尺的區(qū)域化探掃面和遙感資料的應用，在西昆侖及其鄰區(qū)找礦工作取得突破性進展。新發(fā)現(xiàn)的礦床包括甜水海地區(qū)新元古代大型層狀赤鐵礦(Huetal., 2016)、塔什庫爾干超大型層狀磁鐵礦礦田(陳登輝等，2013)、大紅柳灘超大型稀有金屬礦田(王核等，2017，2020)、火燒云超大型鉛鋅礦田(董連慧等，2015)、瑪爾坎蘇錳礦成礦帶(張連昌等，2020)。

礦床作為地殼演化過程形成的重要產(chǎn)物，是在特定的地質歷史時期成礦動力學背景下形成和產(chǎn)出的(Mitchell and Garson, 1981；Sawkins, 1990)。西昆侖礦集區(qū)已發(fā)現(xiàn)的金屬礦床集中分布于中元古代、奧陶紀、泥盆紀-石炭紀和中新生代四個金屬成礦幕，每個金屬成礦幕都有不同的成礦系列在相應的成礦動力學背景產(chǎn)出，具體表現(xiàn)如下。

西昆侖金屬成礦省第一次大規(guī)模的成礦作用出現(xiàn)于中元古代大陸地殼的減薄、裂解時期，在這樣的成礦動力學背景下，形成了兩種重要的礦床類型，西昆侖塔什庫爾干的塔爾西至葉南一帶，形成與古元古代沉積變質巖系有關的BIF型Fe礦床成礦系列(成礦系列1)；在西部的木吉-布倫口一帶，在中元古代細碎屑巖和碳酸鹽巖建造之內(nèi)形成了一系列層控碳酸鹽巖型鐵銅金礦床，如布倫口、卡拉庫里銅金礦床，中元古代層控碳酸鹽巖型鐵銅金礦床成礦系列(成礦系列2)。

伴隨地殼進一步演化，早古生代陸殼再度拉張，形成新生洋殼，出現(xiàn)蛇綠巖套，隨著原特提斯海洋的逐漸封閉,中帶島弧的成熟,南帶以弧后盆地形式開始發(fā)育。在昆侖中帶和北帶一般都缺失志留系,或者僅有極少量陸源砂-頁巖沉積,說明此時大洋已基本封閉，在昆侖南帶的志留-泥盆系沉積主要是一套夾火山巖或火山碎屑的陸源砂頁巖復理石建造,代表了弧后盆地裂開時期的沉積(潘裕生，1990)，在木吉-布倫口-塔什庫爾干-黑黑孜贊干一帶，形成了一套與志留紀沉積變質巖系有關的鐵礦床成礦系列(成礦系列3)。

泥盆紀-石炭紀羌塘板塊開始向北俯沖，早古生代大洋逐漸閉合，喀喇昆侖地塊與西昆侖地塊逐漸沿著康西瓦深大斷裂對接、縫合和碰撞，導致塔里木板塊南緣進入了西南太平洋型活動大陸邊緣構造環(huán)境(潘裕生，1990；孫海田等，2003)。伴隨著這一構造事件，形成三種與板塊俯沖作用有關的不同成礦動力學背景和相應的金屬礦床成礦系列；一類是分布于塔木-卡蘭古鉛鋅銅成礦帶，礦床產(chǎn)于北昆侖晚古生代大陸邊緣弧后裂陷帶的碳酸鹽巖和細碎屑巖建造之內(nèi)，形成晚泥盆世-早石炭世層控碳酸鹽巖型鉛鋅(銅)礦床成礦系列(成礦系列4)；第二類礦床產(chǎn)于昆蓋山北坡弧后裂谷帶古魯滾涅克-恰爾隆一帶的石炭紀雙峰式火山巖建造之內(nèi)，形成石炭紀火山巖型塊狀硫化物銅礦床成礦系列(成礦系列5)；第三類礦床分布于烏赤別里山-奧爾托喀訥什-瑪爾坎土-喀拉阿特河一帶，構造上屬北昆侖晚古生代弧后盆地，賦礦地層為晚古生代與古特提斯洋北向俯沖作用有關的弧后盆地沉積序列，形成晚石炭世層控碳酸鹽巖型錳礦床成礦系列(成礦系列6)；該時期是西昆侖金屬成礦省最重要的金屬成礦幕之一(潘裕生，1990；孫海田等，2003)。

進入中新特提斯階段，由于沿班公湖-怒江的雙向俯沖，這一時期在甜水海-喀喇昆侖一帶形成大規(guī)模的巖漿巖。由于古特提斯階段的造山作用導致沿甜水海-喀喇昆侖地區(qū)的地殼增厚，使這一地區(qū)白堊紀巖漿巖以深成侵入體為主，而在地表則表現(xiàn)為裂陷盆地性質。沿斷裂帶上升的成礦流體進入盆地，形成侏羅紀-白堊紀層控(MVT)和沉積噴流型(SEDEX)型鉛鋅礦床成礦系列(成礦系列7)。西昆侖古特提斯階段，洋殼俯沖極性發(fā)生轉變，在甜水海-麻扎爾以南地區(qū)，沿喬爾天山-紅山湖一帶由南向北的俯沖(可能包括造山后的伸展階段)形成巨量的花崗巖，沿甜水海、公格爾山及慕士塔格分布，形成時代為 240～200Ma；在這一時期，沿康西瓦斷裂也發(fā)育了大量的中生代巖漿巖，并伴隨有大量偉晶巖和稀有金屬礦床，形成中新生代與偉晶巖有關的稀有金屬礦床成礦系列(成礦系列8)。

5 結論

西昆侖元古代-新生代地球動力學演化過程伴隨有8個礦床成礦系列，即：①古元古代鞍山式沉積變質型鐵礦成礦系列；②中元古代層控碳酸鹽巖型鐵銅金礦床成礦系列；③志留紀沉積變質巖系有關的Fe礦床成礦系列；④晚泥盆世-早石炭世層控碳酸鹽巖型鉛鋅(銅)礦床成礦系列；⑤石炭紀火山巖型塊狀硫化物銅礦床成礦系列；⑥晚石炭世層控碳酸鹽巖型錳礦床成礦系列；⑦侏羅紀-白堊紀層控(MVT)和沉積噴流型(SEDEX)型鉛鋅礦床成礦系列；⑧中新生代與偉晶巖有關的稀有金屬礦床成礦系列。西昆侖作為中央造山帶的重要組成部分，在元古代-新生代的構造經(jīng)歷了多次俯沖-增生、碰撞造山和后碰撞的構造演化階段，而每一個構造演化階段都伴隨有一套內(nèi)生金屬礦床成礦系列和金屬元素的大量堆積。多種構造演化進程和成礦作用發(fā)生在一個地區(qū)，形成了西昆侖獨特的內(nèi)生金屬成礦帶和錳、鐵、鉛鋅和稀有金屬等大型礦床集中區(qū)域。

致謝筆者在新疆工作期間，曾經(jīng)得到新疆大學、新疆第二區(qū)域地質調查大隊、新疆第六地質大隊、新疆第一地質大隊和國家“305”項目辦公室的大力幫助; 本文是在筆者博士論文基礎之上改寫完成的; 在攻讀博士學位期間，曾得到毛景文院士、崔彬教授、侯增謙院士、秦克章研究員、張連昌研究員、張招崇教授、陳文研究員、毛德寶研究員和陳衍景教授等悉心指導和幫助; 在研究和成文過程中還參考了大量的前人資料和研究成果，有許多文獻限于篇幅未能一一列出; 本文初稿承蒙陳正樂研究員和楊富全研究員仔細審閱，二人提出的建設性意見大大提升了本文的質量和水平；期刊編輯俞良軍老師對于文字、圖件進行大量的校正和修改工作；在此一并致以衷心的感謝！

謹以此文追憶我國著名大地構造學家李繼亮先生！先生生前研究領域從沉積、石油地質、前寒武紀變質地質學、蛇綠巖巖石學和中尺度構造地質學而轉向大地構造學，其在碰撞大地構造學領域的成就正是建立在這種多學科交叉的基礎之上；先生一生出版著作(含譯著)10多本，發(fā)表論文200余篇，培養(yǎng)研究生數(shù)十名；先生生前在甘肅北山野外和室內(nèi)研究期間對筆者的諄諄教誨和耐心指導，永遠是鼓舞筆者砥礪前行的動力！祝先生千古！