查 斌

新疆的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源在全國所占比例較高，在多個(gè)含礦層內(nèi)廣泛分布著不同歷史年代的礦產(chǎn)資源，具有十分重要的開發(fā)和研究意義?？κ舶枷莅褪膊祭说貐^(qū)包含晚古生代的主要盆地類型，作為造山前存留的留海盆地，存有典型的有色金屬礦產(chǎn)資源。在造山前后的沉積時(shí)期發(fā)育形成多個(gè)中新生代的盆地類型，其中以賦存礦層和熔巖礦石的研究意義最為顯著。該區(qū)位于自然景觀的高寒地區(qū)，山體與盆地之間的高差可達(dá)千米以上，區(qū)域內(nèi)各類山脈縱橫，地勢走向整體呈現(xiàn)西高東低，常年降雨量稀少，屬于典型的溫帶大陸荒漠性氣候。受晚古生代時(shí)期地質(zhì)構(gòu)造影響，區(qū)內(nèi)賦存有大量泥盆系沉積碳酸巖石，按照不同年代的地質(zhì)構(gòu)造轉(zhuǎn)換賦存于碎屑巖層位中，存在世界上最重要的有色金屬熔礦巖石資源。在近些年的地質(zhì)找礦過程中，礦床內(nèi)部已經(jīng)探明的鉛鋅礦石金屬量高達(dá)300 萬噸，整個(gè)沿北走向的遠(yuǎn)景區(qū)有望突破1000 萬噸。本文在前人研究理論基礎(chǔ)上進(jìn)行礦區(qū)礦床成礦作用和找礦方向的研究，為后續(xù)礦產(chǎn)資源開發(fā)提供新的方向和理論支持。

1 新疆喀什凹陷巴什布拉克地區(qū)礦床成礦作用

1.1 控制化學(xué)物質(zhì)排列

根據(jù)現(xiàn)有探明的層狀巖體，在喀什凹陷區(qū)域內(nèi)存在多個(gè)賦存于新近系安居安組巖層，基本巖性主要受鄰近的淺湖系影響，巖石表面會(huì)形成灰綠色的層狀組織，不連續(xù)層狀含礦層的組織結(jié)構(gòu)，主要受內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)排序控制。由于巖石的地表產(chǎn)狀和礦體的產(chǎn)狀基本一致，能夠排除該區(qū)域內(nèi)的礦層受斷裂控制因素，利用顯微鏡等設(shè)備，在鄰近的多個(gè)小規(guī)模礦床中尋找相類似的巖體，進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)的排列分析，對礦石中存在石英和氯化銅進(jìn)行結(jié)構(gòu)解剖，發(fā)現(xiàn)礦石中主要的產(chǎn)物為石英，其中銅礦的占有比例不超過15%，在各類物質(zhì)間的縫隙物質(zhì)為暗色的隱膠質(zhì)和黏土基質(zhì)。多數(shù)的石英碎屑呈現(xiàn)孤立的分布形式，不同物質(zhì)之間的聯(lián)系接觸較少，在局部的石英碎屑中包含較為緊密的孔隙膠質(zhì)結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)不規(guī)則的條形，排列于礦物的孔隙間，能夠和銅礦之間進(jìn)行物質(zhì)交替，演變成溶蝕的結(jié)構(gòu)巖層。

1.2 演化成礦期次

礦床的成礦模式在不同時(shí)間段內(nèi)演化出多個(gè)成礦期次，在盆地的試壓模式和海底熱液的對流模式中，完成了底部形成金屬礦床的流動(dòng)和擠壓全過程。受地?zé)岬仍鰷貤l件的影響，在后期形成的巖石中能夠釋放出熱流，和來自海底的熱液形成對流狀態(tài)，從而造成早期礦床的礦化作用，能夠逐級的向?qū)优c層中進(jìn)行排序，且礦體的規(guī)模會(huì)依次增大，主要的模式表現(xiàn)為在盆地凹陷區(qū)域早期礦場的回旋結(jié)構(gòu)。在礦床內(nèi)的流體包裹體的平均溫度到達(dá)55℃以上時(shí)，其內(nèi)部的鹽度會(huì)提升10%～15%左右，能夠作為盆地鹵水時(shí)期的起源階段。在凹陷區(qū)域內(nèi)的金屬礦產(chǎn)來自沉積盆地時(shí)，能夠通過地下的含水層直接形成過濾作用，在不同化學(xué)元素的排列組合中能夠產(chǎn)生較大的同位素變化，直接產(chǎn)生生物還原和有機(jī)質(zhì)的熱化反應(yīng)。

1.3 劃分單元構(gòu)造帶

對于區(qū)域內(nèi)的主體凹陷按照自北向南的劃分，在陸陸盆地和山體中央盆地等區(qū)域內(nèi)可以直接對地表褶皺帶進(jìn)行劃分，再進(jìn)一步劃分出東部褶皺帶和依托凹陷，和鄰近的喀什凹陷西南側(cè)形成斜向的對照區(qū)域。在圈定的地質(zhì)構(gòu)造中按照地勢起伏不同，直接對一級和二級的構(gòu)造單元進(jìn)行劃分，將研究區(qū)域內(nèi)的礦床按照不同單元進(jìn)行劃分，其中主要的構(gòu)造單元分為兩類，二級和三級的構(gòu)造單元均為十二個(gè)，具體如圖1 所示。

圖1 區(qū)域內(nèi)構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D

根據(jù)圖中所示內(nèi)容，不同的區(qū)域結(jié)構(gòu)帶劃分，可以在短時(shí)間內(nèi)找出相似礦床的賦存結(jié)構(gòu)，有效縮短找礦周期。主礦區(qū)的礦床走向向北延伸，傾斜角度變化較大的地區(qū)為斷層的主體，構(gòu)成復(fù)式向斜區(qū)。在底部斷層中該區(qū)域礦床基巖能夠和灰綠色的雜巖相結(jié)合，形成一條類似于蛇形走向的綠巖石帶，可以發(fā)現(xiàn)早期的基性巖石的侵入現(xiàn)象。

2 新疆喀什凹陷巴什布拉克地區(qū)礦床特征及找礦方向

2.1 區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)大地構(gòu)造位置屬塔里木微板塊（Ⅲ1）闊克塔勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）。北東部為柯坪古生代前陸盆地（Ⅲ14）、南部為塔里木中央地塊（Ⅲ17）西端的喀什坳陷，再向南為北昆侖古生代復(fù)合溝弧帶（Ⅲ111）。

闊克塔勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）沿著柯坪古生代前陸盆地（Ⅲ14）南、北兩側(cè)展布，北側(cè)沿托云、阿合奇、拜城一線，有托云盆地，分布有與中新生代特別是第三系有關(guān)的砂巖型銅礦；南側(cè)則分布有烏拉根、黑孜威、托帕等三個(gè)中新生代裂陷盆地。區(qū)內(nèi)構(gòu)造在區(qū)域范圍內(nèi)呈現(xiàn)較簡單，區(qū)內(nèi)主要以斷裂構(gòu)造為主，其次表現(xiàn)為較為明顯的褶皺構(gòu)造，可見向斜及倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造。區(qū)域上侵入巖不發(fā)育，僅在烏拉根斷陷盆地北東部的柯坪古生代前陸盆地（Ⅲ14）的志留系中以及北昆侖古生代復(fù)合溝弧帶（Ⅲ111）的志留系、石炭系地層中可見到花崗巖、花崗閃長巖、斜長花崗巖、閃長巖等中酸性侵入體，時(shí)代為華力西早、至中期。距烏拉根盆地直線距離40Km ～60Km。

2.2 礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)分布在新疆喀什凹陷最西側(cè)，屬于塔里木中新生代斷陷盆地的重要組成部分，新生界與中生界地層出露，建造特點(diǎn)主要為碳酸鹽巖、泥巖、礫巖組成的一套陸、海相沉積建造，第三系巖性相對次之，主要在向斜低洼地帶分布，巨型走滑斷裂呈北西向展布，是該區(qū)最重要的構(gòu)造單元，大斷裂比較發(fā)育，主要呈東西向展布，受深大斷裂因素影響，為深源物質(zhì)向上部運(yùn)移提供了通道。在新生界地層中Cu、Pb、Zn、Sr、Ag、Ba 等金屬元素表現(xiàn)出高背景值分布的特點(diǎn)；礦區(qū)分布在向斜東部區(qū)域，呈近東西向的軸向展布，表現(xiàn)出向東仰起，向西部逐漸變寬，逐漸散開的特點(diǎn)，元古界長城系是礦區(qū)出露的最主要地層，其次有中生界侏羅系地層出露，再次發(fā)育白堊系以及新生界古近系地層和新近系地層，烏拉根組在向斜的兩翼部位分布，主要出露第一、二巖性段，向斜南翼向329°～339°方向傾斜，地層傾角59°～74°，局部位置有明顯的倒轉(zhuǎn)。次級背斜以及倒轉(zhuǎn)背斜在向斜當(dāng)中十分發(fā)育，造成北側(cè)地層出現(xiàn)大量褶曲，表現(xiàn)為箱狀構(gòu)造特點(diǎn)，階梯狀同生的斷裂構(gòu)造在南北兩側(cè)翼部較為發(fā)育。

2.3 礦體地質(zhì)特征

2.3.1 礦體特征

向斜兩翼是礦化帶及礦體主要分布部位，軸向呈東西向，分為北翼以及南翼，北翼被稱之為北礦帶，南翼被稱之為南礦帶。近年來，隨著地質(zhì)研究工作的不斷推進(jìn)，針對礦區(qū)實(shí)施鉆孔14 個(gè)，其中針對南部礦帶施工了10 個(gè)鉆孔，北部礦帶施工了4個(gè)鉆孔，核部施工1 個(gè)鉆孔，在礦區(qū)共圈出9 條礦體，I、II、Ⅲ、IV 號(hào)礦體分布在南礦帶，北礦帶中圈出的礦體主要包括I1、I2、II1、II2、Ⅲ號(hào)，I、II、Ⅲ號(hào)是南礦帶的主礦體。Ⅰ號(hào)礦體在南礦帶主要分布于47 號(hào)線～16 號(hào)線，礦體在兩端部位呈現(xiàn)較淺的埋深，而中部地帶呈現(xiàn)較深的埋深，同生角礫巖（天青石化）是重要的賦礦圍巖，含礫砂巖以及礦體分布于下部達(dá)兩千米的長度，平均厚度11m，鉛平均品位0.59%，鋅平均品位2.62%。礦體呈309°～349°方向產(chǎn)出，傾角為44°～69°。Ⅱ號(hào)礦體分布于39 號(hào)線～72 號(hào)線之間，礦體兩端出露于地表。灰色含礫砂巖是主要的賦礦圍巖，礦體長約3km，平均厚度在7.0m 左右，鉛平均品位0.48%，鋅平均品位2.98%，向329°～353°方向傾斜，傾角處于40°～70°。Ⅲ號(hào)礦體分布在14 號(hào)線～0 號(hào)線，礦體形態(tài)整體呈楔狀，灰色含礫砂巖是主要的賦礦圍巖，礦體長約600m，平均厚度19.0m，鉛平均品位0.26，鋅平均品位3.00%。礦體呈329°～338°方向傾斜，傾角53°～60°。北礦帶Ⅰ1 號(hào)礦體，主要在23 號(hào)線～55 號(hào)線分布，礦體呈梯形埋深，灰色含礫砂巖是主要的賦礦圍巖，礦體長約1km，平均厚度4.51m。鉛平均品位0.22%，鋅平均品位2.00%，礦體呈189°～259°方向傾斜，傾角54°～72°?；疑[砂巖是Ⅱ1 號(hào)礦體主要的賦礦圍巖，處于1km 的長度范圍，達(dá)到7.00m的厚度水平，鉛平均品位在1.39%，鋅平均品位2.00%，傾向199°～229°，傾角51°～60°。Ⅰ2 號(hào)礦體分布在2 號(hào)線～7號(hào)線，白云巖（天青石化）是主要的賦礦圍巖，同生角礫巖分布于上部，砂礫巖與含礫砂巖分布于下部，礦體長度達(dá)499m，平均厚度5.7cm，鉛平均品位0.20%，鋅平均品位44.70%。礦體呈209°方向傾斜，傾角約50°。II2 號(hào)礦體分布于2 號(hào)線～15 號(hào)線，含礫砂巖（灰色）是主要的賦礦圍巖，礦體長約799m，平均處于5.00m 的厚度水平，鉛平均品位0.40%，鋅平均品位3.00%。礦體呈119°～219°方向傾斜，傾角為70°～79°。Ⅲ號(hào)礦體主要分布在0 號(hào)線～8 號(hào)線，灰色含礫砂巖是主要的賦礦圍巖，達(dá)170m 長，平均厚度10.11m，鉛平均品位0.40%，鋅平均品位0.30%。礦體呈119°～229°方向傾斜，傾角50°～63°。

2.4 礦石質(zhì)量

氧化礦石是淺地表的主要礦物成分，硫化礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、菱鋅礦、褐鐵礦和黃鉀鐵礬。原生鉛鋅礦分布于深度較大部位，其他礦物有黃鐵礦、黃銅礦以及少量毒砂。綜合各種礦石礦物分析，其有益元素主要為鉛、鋅、銅，砷為有害元素。

2.5 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

氧化礦石結(jié)構(gòu)主要為纖維狀結(jié)構(gòu)及晶粒結(jié)構(gòu)，構(gòu)造表現(xiàn)為粉末狀以及土狀構(gòu)造特點(diǎn)，同時(shí)還有多孔狀構(gòu)造以及皮殼狀構(gòu)造。原生礦石結(jié)構(gòu)主要為結(jié)晶結(jié)構(gòu)，另有呈圓球狀、結(jié)核狀以及膠狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，構(gòu)造主要為草莓狀，條紋狀以及浸染狀和層紋、條帶狀等特征。

2.6 礦物生成順序

礦產(chǎn)資源的產(chǎn)出主要受時(shí)間因素影響，在不同時(shí)期內(nèi)能夠形成不同類型的礦產(chǎn)資源，其中新疆喀什凹陷巴什布拉克地區(qū)主要受盆地環(huán)境影響，其礦體的主要排列結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)層狀或者似層狀，基本和圍巖地層的產(chǎn)狀平行。區(qū)域內(nèi)的礦化類型主要包含上表層的含砂礫的碳酸巖型礦化巖層，和下表層的單結(jié)構(gòu)砂礫巖層，在兩者之間很少有明顯的脈狀穿插，表明該區(qū)域內(nèi)的主要成礦特征，對礦物的生成順序進(jìn)行區(qū)分，以北部礦區(qū)的縱向解剖圖為例展示生成順序，具體如圖2 所示。

圖2 礦區(qū)縱向解剖圖

根據(jù)圖中內(nèi)容所示，該礦床的主要礦體受地質(zhì)遷移的影響作用較大，基本呈現(xiàn)向下方傾斜的控制，產(chǎn)生向兩側(cè)的兩翼結(jié)構(gòu)，根據(jù)中間的向心軸位置，可以明顯的分出南北兩個(gè)礦化帶。其中南礦帶的主要延展方向自北向西南展布，呈現(xiàn)向北傾斜轉(zhuǎn)換，在上下裸露的區(qū)域內(nèi)形成平行的兩層礦體，平均礦石品位為0.89%的鉛和0.69%的鋅。北部礦帶的主要走向呈東南展布，礦體主要產(chǎn)自于第5 巖性段的白色砂巖，礦體產(chǎn)狀基本和地層產(chǎn)狀一致，礦石品位差異不大。

2.7 礦石蝕變特征

根據(jù)開采區(qū)域的地質(zhì)特征，在原始礦石的產(chǎn)出結(jié)構(gòu)中可以看出不同礦石的類別，根據(jù)不同地質(zhì)年代不同區(qū)域沉積礦石的蝕變特征，可以明顯觀察到礦石受到不一致的浸染和侵蝕的狀態(tài)。按照塊狀礦石的結(jié)構(gòu)特征將其區(qū)分成砂巖、角礫巖、砂礫巖三種，利用顯微鏡觀察可以看出脈狀礦石中的原生硫化物質(zhì)的賦存狀態(tài)，能夠形成適合自身生長的形狀。在角礫巖石中主要的硫化物會(huì)呈現(xiàn)膠狀的形態(tài)，直接充實(shí)在礦物巖石的裂縫中，底部區(qū)域內(nèi)會(huì)自行沿?cái)嗔褞Оl(fā)育生長。砂礫巖石中的碎屑物質(zhì)主要為方解石和硅質(zhì)，在含量小于10%的巖屑組成中，主要表現(xiàn)為鈣質(zhì)膠結(jié)。受到浸染的巖石主要存在于第五段位內(nèi)的白色砂礫巖石中，在鏡下可以觀測到不同類型的方鉛礦和閃鋅礦，以交代巖石中鈣質(zhì)的膠結(jié)物為主，總體的礦化蝕變表現(xiàn)為后生作用的交代蝕變。

2.8 圍巖蝕變

礦化圍巖蝕變主要表現(xiàn)為褐鐵礦化、碳酸鹽化、黃鐵礦化，以及天青石化，同時(shí)還有綠泥石化以及綠簾石化等圍巖蝕變。

2.9 巖石與地球化學(xué)特征

區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的地層主要為中新生代地層，通過對地層巖石地球化學(xué)特征進(jìn)行總結(jié)分析，能夠?qū)Φ貙雍V性進(jìn)行歸納和梳理，指明找礦方向。按照地層出露順序分為三個(gè)階段：早元古時(shí)期受區(qū)域變質(zhì)作業(yè)影響形成結(jié)晶基底，形成的巖石主要為黑云母片巖和鈣質(zhì)片巖，石炭系該區(qū)域主要為淺海盆地，該時(shí)期形成了巖層的分層區(qū)間。在由下而上的接觸面中形成了具有開采價(jià)值的含礦層，第一巖性段的砂礫巖和灰色砂巖，可進(jìn)一步細(xì)分為三到五個(gè)巖層，其次是與斷層接觸的含礦層，由較發(fā)育的片化理碳酸鹽巖組成，主要為黑色的厚層狀結(jié)晶碎屑灰?guī)r。泥盆系和石炭系是區(qū)內(nèi)有色金屬礦產(chǎn)主要的賦存部位。另外，在煤層和生油層中也會(huì)出現(xiàn)少量的膏巖層結(jié)構(gòu)，影響著區(qū)內(nèi)各類金屬礦產(chǎn)的分布。

3 找礦標(biāo)志

①有利的區(qū)域構(gòu)造位置：東西向和北西向區(qū)域構(gòu)造交匯部位是成礦有利的構(gòu)造部位。②特定的賦礦層位和巖性組合：古近系古新統(tǒng)烏拉根組第一巖性段和烏拉根組第二巖性段，近地表有強(qiáng)天青石化、褐鐵礦化、硅化及黃鐵礦化。③含礦地層的元素組合濃集部位。Pb-Zn-Ag-Cd-Sr。④地球物理特征：礦體位于東西向和北西向重力梯度帶的交匯部位，礦（化）體部位顯示低阻、高極化，與圍巖有明顯差異，異常界線清晰。經(jīng)部分地段勘查證實(shí)：鉛鋅礦不僅在天青石化同生角礫巖中富存，還在其下部含礫砂巖層中展布，由突變成漸變，其礦化層延深穩(wěn)定，是富鋅的主要層位。

4 結(jié)語

本文在借閱前人的文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，對新疆喀什凹陷的巴什布拉克地區(qū)的礦床成礦作用和找礦方向，進(jìn)行了初步研究和分析總結(jié)。根據(jù)現(xiàn)有的結(jié)論可知在不同的地質(zhì)歷史時(shí)期，形成了不同類型的礦產(chǎn)資源，總結(jié)出不同的找礦特征，為礦山的勘查開發(fā)提供了有益的借鑒。但鑒于本人水平所限，文中僅對地表的碎屑巖含礦特征進(jìn)行了探討和總結(jié)，對礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦石的類型及品級、礦石的加工技術(shù)性能、水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件等還需進(jìn)一步通過后續(xù)工作加以總結(jié)。另外，對巖性組合、構(gòu)造樣式較為復(fù)雜的礦區(qū)開展找礦標(biāo)志、成礦規(guī)律專題研究十分必要，同時(shí)采用深部工程驗(yàn)證，為礦床的深入研究及拓寬找礦思路提供新的理論支持。