張兆宏
區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造位于塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊縫合帶南側(cè),隸屬塔里木板塊西北緣活動帶邁丹河復(fù)背斜(圖1),北為喀拉鐵克大斷裂,南為可牙克大斷裂,成礦帶具多種構(gòu)造組合形態(tài)展布,沿?cái)嗔褞Ъ暗貙诱共挤轿环植笺~金多金屬礦,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。
圖1 大地構(gòu)造圖
區(qū)域地層總體屬于塔里木-南疆地層大區(qū),北西部為南天山地層分區(qū)薩阿爾明地層小區(qū);南東部為塔里木地層區(qū)柯坪-庫魯克塔格地層分區(qū)柯坪地層小區(qū)。主要出露古生代和新生代地層。
區(qū)域布格重力異常橫跨兩個Ⅱ級異常區(qū),即西天山布格重力異常區(qū)、塔里木布格重力異常區(qū),整體都為負(fù)異常,但異常強(qiáng)度西低東高。調(diào)查區(qū)處在塔里木盆地相對重力高異常區(qū)(巴楚隆起)向西南天山相對重力低異常區(qū)(闊克薩勒嶺)寬緩過渡帶的負(fù)值異常區(qū),布格重力值在-190×10-5m/s2~-260×10-5m/s2。
西南天山地區(qū)區(qū)域重力異常具有清楚的分帶性,各帶內(nèi)部具有不同的特征,異常強(qiáng)度東高西低,異常線總體走向?yàn)镹EE。調(diào)查區(qū)位于自由空間重力異常中偏南帶正自由空間重力異常中心密集區(qū),最大強(qiáng)度+100×10-5m/s2,該區(qū)已發(fā)現(xiàn)布隆金礦、薩喀爾得銅礦點(diǎn)等多處銅金礦床(點(diǎn)),成礦較為有利位置。
區(qū)域上有布隆金礦、薩喀爾得銅礦,其中銅礦伴生較高品位的銀;區(qū)外西南2km處發(fā)育阿爾喀勒布拉克鉛鋅礦,因此確定本區(qū)主成礦元素組合金銀銅鉛鋅;鎢錫鉍鉬為典型的高溫元素組合;釩鈦鉻鈷鎳為典型的鐵族元素組合;鋇硼砷銻汞為典型的低溫遠(yuǎn)程元素組合。
調(diào)查相對于天山地區(qū),Ni、Ag、Cr、B、Pb、Sn、Cu六種元素的背景值高于天山區(qū)背景值,呈相對集中富集的高背景分布,Co、As、Sb、Zn、Bi五種元素與天山的背景值相近,其余八種元素低于天山的背景值,反映出區(qū)域上強(qiáng)烈的構(gòu)造活動和基性脈巖侵入的巖漿活動。
研究區(qū)位于塔里木陸塊北緣隆起(地塊)Cu-Ni-Au-Fe-V-Pb-Zn-Rm-REE-磷成礦帶及塔里木北緣柯坪塔格(前陸盆地)Pb-Zn-Cu-Fe-V-Ti磷成礦帶部位。結(jié)合前人成果總結(jié)研究來看,區(qū)內(nèi)主要礦種為金、銅礦以及鉛鋅礦,研究區(qū)及周邊已發(fā)現(xiàn)多處銅金多金屬礦床(點(diǎn)),其中典型礦床為布隆金礦及薩喀爾得銅礦,布隆金礦產(chǎn)于泥盆系克茲爾塔格組,屬熱液-石英脈型貴金屬礦床;卡拉公蓋銅多金屬礦點(diǎn)產(chǎn)于下石炭統(tǒng)喀拉治爾加組受控于石英脈,屬破碎蝕變巖+石英脈型銅礦;薩喀爾得銅礦受區(qū)域性大斷裂的次級斷裂帶控制,產(chǎn)于次級斷裂帶破碎蝕變巖,屬構(gòu)造控制熱液型礦床;克孜勒莫依諾克銅礦化點(diǎn)、他勒銅礦化點(diǎn)產(chǎn)于特定層位、志留系塔塔埃爾塔格組、泥盆系依木干他烏組,屬熱鹵水沉積-構(gòu)造疊加型成因;恰甫Ⅰ號銅鉛鋅礦點(diǎn)成礦受志留系柯坪塔格組石英脈控制,為石英脈型銅多金屬礦點(diǎn);恰甫Ⅱ號銅礦點(diǎn)產(chǎn)于其浪組屬熱鹵水沉積-構(gòu)造疊加型成因銅礦點(diǎn)。
大地構(gòu)造位置位于塔里木北緣柯坪前陸盆地,成礦亞帶屬柯坪塔格Pb-Zn-Cu-Fe-V-Ti-磷礦帶(Ⅳ-2-①)。
出露地層主要為下奧陶統(tǒng)丘里塔格組(O1ql)、中奧陶統(tǒng)其浪組(O2q)和下志留統(tǒng)柯坪塔格組(S1k)。
2.1.1 丘里塔格組(O1ql)
丘里塔格組(O1ql)在工作區(qū)南部主要出露其上段地層,總體走向NE,在東部與上覆地層其浪組呈斷層接觸。巖性組合:底部為灰白色中層礫屑灰?guī)r夾燧石條帶夾灰白色中薄層燧石條帶砂屑泥晶灰?guī)r,頂部為灰白色中薄層白云質(zhì)砂屑灰?guī)r夾灰白色細(xì)晶白云質(zhì)灰?guī)r、灰白色礫屑砂屑灰?guī)r。
2.1.2 其浪組(O2q)
其浪組(O2q)在區(qū)內(nèi)中部呈NW向展布,其上與柯坪塔格組呈斷層接觸,該組厚度變化不大。巖性組合為灰黑色粉砂巖與泥巖互層-粉砂巖與細(xì)砂巖互層-細(xì)砂巖夾粉砂巖,粒度由細(xì)變粗,下部為薄層-極薄層,層厚0.5cm~3cm,向上逐漸變?yōu)橹袑?,層?.1m~0.4m,層厚由薄變厚,上部細(xì)砂巖中發(fā)育斜層理。區(qū)內(nèi)恰甫銅II、III號銅礦點(diǎn)賦存于該組灰綠色石英砂巖中。
2.1.3 柯坪塔格組(S1k)
柯坪塔格組(S1k)分布于工作區(qū)北部,與下伏中奧陶統(tǒng)其浪組呈不整合接觸關(guān)系。巖性組合為灰黑色細(xì)砂巖夾中砂巖、灰綠色粉砂巖,區(qū)內(nèi)恰甫銅Ⅰ號礦點(diǎn)賦存于該組灰綠色粉砂巖中的石英脈中。具體巖性特征如下:
(1)中-細(xì)粒砂巖:灰綠色,細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。巖石主要由石英、長石、少量巖屑、云母等其它碎屑物及鈣質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)物組成,石英、長石呈粒狀,粒徑0.1mm~0.2mm,含量約75%;巖屑、云母等其它物質(zhì)含量約10%,碎屑物磨圓度較差,呈不規(guī)則狀;鈣質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)物含量約15%。巖石整體較為完整,層理清晰,部分巖石表面見波痕,巖石局部具強(qiáng)硅化,弱綠泥石化,偶見巖石表面具弱的褐鐵礦化。
(2)粉砂巖:表面呈淺灰黑色、灰綠色,新鮮面呈灰綠色,粉砂狀結(jié)構(gòu),薄層狀構(gòu)造,巖石主要由石英、長石、少量巖屑及鈣質(zhì)膠結(jié)物組成,石英長石呈粒狀,粒徑<0.1mm,約80%,巖屑呈不規(guī)則狀,含量約5%,鈣質(zhì)膠結(jié)物含量約10%。巖石層理清晰,片理化發(fā)育,片理厚度1mm~5mm,局部巖石裂隙面具弱的褐鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化。
從調(diào)查區(qū)南部通過。區(qū)內(nèi)發(fā)育其次級構(gòu)造有NW向斷裂2594洼地-卻力都白孜北部斷裂(F22)及3003高地?cái)嗔眩‵23),是區(qū)內(nèi)的主要控礦構(gòu)造。
2594洼地-卻力都白孜北部斷裂逆斷層伴隨左行 走 滑 斷 裂(F22)。 長 約7.1km, 寬4m~ 9m, 產(chǎn) 狀150°~198°∠35°~65°,帶內(nèi)發(fā)育斷層角礫,兩側(cè)地層-巖相帶呈遞進(jìn)式錯移,切割中奧陶統(tǒng)及下志留統(tǒng)地層。
3003高地?cái)嗔褳槟鏀鄬樱‵23),長約3.5km,寬2m~8m,走向115°,傾向不明,有左行走滑特征,發(fā)育斷層角礫,切割下-中奧陶統(tǒng)地層。
2.3.1 物性特征分析
區(qū)內(nèi)地層主要出露中奧陶系和志留系,巖性主要為砂巖、粉砂巖、砂礫巖和灰?guī)r。各類巖性極化率平均值為0.66%~1.47%,電阻率平均值為327Ω·m~36760Ω·m。砂巖呈低極化中電阻特征;灰?guī)r呈低極化高電阻特征;砂礫巖呈高極化中等電阻特征;粉砂巖呈低極化低電阻特征;石英脈為低極化高電阻特征,含礦化石英脈呈中等極化高電阻特征。
區(qū)內(nèi)厚層的砂巖、灰?guī)r和砂礫巖在沉積時帶入一定的金屬硫化物富集,極化率相對較高。
2.3.2 激電中梯成果推斷解釋
區(qū)內(nèi)視極化率值在0.2%~2.6%范圍之間,平均值為1.1%。區(qū)內(nèi)極化率與電阻率均呈南高北低的特征。
結(jié)合異常推斷的斷裂構(gòu)造,以(s=1.4%圈定視極化率異常下限,圈定8處激電異常。
結(jié)合已知地質(zhì)資料綜合分析認(rèn)為,推斷的兩條斷裂中,NW-SE向的斷裂F1有明顯的熱液活動和礦化線索,為區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造。
恰甫Ⅰ號銅鉛礦點(diǎn)圈出6個銅鉛鋅礦體,礦體長25m~220m,厚度0.5m~2.42m,銅品位0.28%~4.03%,鉛品位2.16%~6.93%,鋅品位2.83%。礦體產(chǎn)出于下志留統(tǒng)柯坪塔格組(S1k)粉砂巖的石英脈中,礦脈呈帶狀產(chǎn)出,圍巖礦化較強(qiáng),礦石礦物為藍(lán)銅礦、黃銅礦、方鉛礦、孔雀石呈星點(diǎn)狀,孔雀石、藍(lán)銅礦呈浸染狀、薄膜狀,方鉛呈團(tuán)塊狀分布于石英脈表面及晶洞中。
恰甫Ⅱ號銅礦點(diǎn)、恰甫III號銅礦點(diǎn)及他勒銅礦點(diǎn)以銅礦化為主,銅品位整體較低,多數(shù)未達(dá)到礦體的品位要求,銀作為伴生元素,達(dá)到伴生有用組份綜合回收利用最低工業(yè)指標(biāo)要求。礦點(diǎn)含礦巖石為砂礫巖、石英砂巖、粉砂巖,呈層狀,圍巖為紫紅色粉砂巖,礦體出露厚度小,長度較大,礦石品位較低,礦體整體北傾,層控特征明顯,礦化體與圍巖之間界線清晰。
3.2.1 礦石自然類型
礦區(qū)以銅、鉛、鋅為主的金屬礦床,其礦石自然類型相對比較簡單,大致可分為細(xì)脈浸染型、細(xì)脈型塊狀型三種自然類型。黃銅礦-方鉛礦-石英-綠泥石組合為該礦床主要的礦石類型,分布廣泛,構(gòu)成礦石的主體。礦石呈鋼灰色或灰綠色,塊狀或浸染狀構(gòu)造,以塊狀為主。黃銅礦、方鉛礦與石英晶體多呈互嵌分布,綠泥石呈針狀、粉末狀分布于石英顆粒間隙。
3.2.2 礦石物質(zhì)成分
區(qū)內(nèi)礦石礦物種主要原生金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦,次要的有藍(lán)銅礦、孔雀石、褐鐵礦。
3.2.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造
礦石結(jié)構(gòu)類型較簡單,為半自形-他形結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造簡單,細(xì)網(wǎng)脈狀、稀疏浸染狀。
4.1.1 礦(床)點(diǎn)空間展布特征
結(jié)合區(qū)域內(nèi)礦點(diǎn)及研究區(qū)新發(fā)現(xiàn)的4處礦點(diǎn)調(diào)查區(qū)內(nèi)共有7處金屬礦(床)點(diǎn),縱觀區(qū)域的礦(床)點(diǎn)分布情況,可以看出本區(qū)域內(nèi)礦(床)點(diǎn)主要分布特征如下:
(1)展布于該區(qū)域中部志留系塔塔埃爾塔格組及泥盆系克孜爾塔格組灰綠色粉砂巖、石英砂巖中的銅、金礦化:布隆金礦屬淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬礦床,其細(xì)分為石英-重晶石脈型金礦;銅礦成因主要分為兩種,一種受區(qū)域性大斷裂的次級斷裂帶控制,產(chǎn)于次級斷裂帶破碎蝕變巖中,屬構(gòu)造熱液蝕變巖型礦床(薩喀爾得銅礦);一種是銅礦化產(chǎn)于特定層位,與沉積巖、構(gòu)造活動關(guān)系密切,屬沉積-構(gòu)造疊加型成因(克孜勒莫依諾克銅礦化點(diǎn)、他勒銅礦化點(diǎn))。
(2)集中分布于調(diào)查區(qū)東部恰甫溝南側(cè)銅多金屬礦化:該區(qū)位于喀拉鐵克大斷裂南側(cè),次級構(gòu)造發(fā)育,主要出露中奧陶統(tǒng)其浪組和志留系柯坪塔格組地層。恰甫Ⅰ號銅鉛鋅礦點(diǎn)成礦受志留系柯坪塔格組灰綠色粉砂巖中石英脈控制,為熱液-石英脈型銅多金屬礦點(diǎn);恰甫Ⅱ號、恰甫III號銅礦化點(diǎn)產(chǎn)于其浪組砂礫巖及石英砂巖中,層控特征明顯,屬熱鹵水沉積-構(gòu)造疊加型成因銅礦點(diǎn)。
4.2.1 構(gòu)造演化及成礦
寒武紀(jì)以前,區(qū)域上已經(jīng)形成喀拉鐵克大斷裂,構(gòu)成南天山和塔里木的分界線,后經(jīng)過多期應(yīng)力作用,使其具有明顯的走滑和逆沖性質(zhì)。早二疊世,受天山運(yùn)動影響,區(qū)域形成北西向應(yīng)力作用,區(qū)域中部形成北東向的阿爾帕確依開闊箱狀背斜,在背斜的兩翼地層中形成一些小型斷裂構(gòu)造;進(jìn)入中生代三疊紀(jì)以后,受印支和喜山多期次運(yùn)動影響,形成北東向應(yīng)力作用在調(diào)查區(qū)中北部形成一系列北東向的左行走滑斷裂和擠壓逆沖構(gòu)造,在沖斷帶前緣發(fā)育前陸盆地;新生代以來在調(diào)查區(qū)內(nèi)形成兩個方向的斷裂構(gòu)造,南北向的推覆運(yùn)動形成近南北向的張性斷裂構(gòu)造和近東西向的擠壓斷裂,在北東向喀拉鐵克斷裂控制下,南北向的推覆運(yùn)動又具有了左行走滑的特征,形成了東西向的剪切應(yīng)力形成近南北向的小型走滑斷裂,切割早期的斷裂構(gòu)造。
4.2.2 地層與成礦關(guān)系
調(diào)查區(qū)具有形成層控礦床的有利沉積環(huán)境和地層條件,區(qū)內(nèi)已有銅礦床點(diǎn)均具有層控特征。塔里木盆地西北緣古生代-中生代坳陷中廣泛發(fā)育有的沉積碎屑巖建造是礦化富集的有利部位。
4.2.3 沉積環(huán)境與成礦
調(diào)查區(qū)第三紀(jì)早期山體強(qiáng)烈抬升,盆地進(jìn)一步擴(kuò)大,物源區(qū)剝蝕加劇,含銅高背景的古地層被剝蝕,至中新世晚期,在山間盆地沉積一套巨厚層的河湖相含銅砂巖、粉砂巖,為砂巖型銅礦的形成準(zhǔn)備了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。
4.3.1 成礦模式
早二疊世末,塔里木陸塊與中天山陸塊發(fā)生了陸陸碰撞而拼合,陸內(nèi)造山演化運(yùn)動階段,形成一系列構(gòu)造活動。之后,由擠壓環(huán)境轉(zhuǎn)為沿伸環(huán)境,地幔隆起,地殼厚度減小,巖漿侵入,侵入活動為地下流體循環(huán)提供了能量。薩喀爾得銅礦、布隆金礦、恰甫銅礦受控于區(qū)域可牙克斷裂,附近喀拉鐵克大斷裂。構(gòu)造及巖漿熱液活動形成對流循環(huán)成礦系統(tǒng),從而活化和萃取地層中的金屬成礦元素演化為含礦熱鹵水。熱鹵水沿構(gòu)造空間運(yùn)移上移,運(yùn)移至近地表層構(gòu)造帶時,加之溫壓劇減使成礦流體沸騰,引起熱液中金屬元素重新排布沉淀。
4.3.2 成礦規(guī)律
銅鉛鋅礦(床)點(diǎn)主要賦存于下奧陶統(tǒng)、中泥盆統(tǒng)、下石炭統(tǒng)3個不同時代的碳酸鹽巖和正常碎屑巖中。區(qū)內(nèi)S3-D1、D2、C1幾個不同時代的碎屑巖是Au、Cu等多金屬礦床的主要賦礦層位。
區(qū)域內(nèi)已有金屬礦(床)點(diǎn)表現(xiàn)出與深大斷裂帶的空間一致性,西段卡拉公蓋銅多金屬礦點(diǎn)、布隆金礦床的空間分布明顯受北東向喀拉鐵克大斷裂帶中的強(qiáng)變形帶制約,產(chǎn)出位置與晚古生代裂陷槽南緣斷裂(喀拉鐵克大斷裂)空間分布完全吻合;向東至恰甫一帶,他勒銅礦點(diǎn)、恰甫Ⅰ號銅鉛鋅礦點(diǎn)、恰甫Ⅱ、III號銅礦點(diǎn)、蘇木塔什金礦床產(chǎn)于受北東向喀拉鐵克大斷裂與可牙克大斷裂帶控制的古生代拉分盆地中及其邊緣斷裂兩側(cè)??偟恼f來,調(diào)查區(qū)在構(gòu)造發(fā)育帶均是成礦的有利空間,大斷裂構(gòu)造提供了有利的成礦空間,斷裂構(gòu)造的存在,是銅多金屬找礦的前提條件。
綜合研究對比周邊已知礦點(diǎn),研究區(qū)域成礦規(guī)律;進(jìn)一步總結(jié)石英脈型銅鉛礦床和砂巖型銅礦床特征及成因,圍繞調(diào)查區(qū)一帶志留系塔塔埃爾塔格組砂巖組地層開展以銅為主的專項(xiàng)地質(zhì)找礦工作,進(jìn)一步圍繞哈拉奇一帶沉積巖地層尋找砂巖型銅礦,兼顧銀、鉛、鋅、鉬礦。