新疆乌恰县阿克套砂岩型铜矿的发现及意义

柳坤峰 冯昌荣

摘  要：1∶20万区域地球化学研究成果显示，乌恰前陆盆地新生界具Cu，Pb，Zn，Sr，Ag，Ba的高背景和局部富集特征，是形成层控砂砾岩型铜铅锌矿的有利成矿部位。本次工作在1∶5万水系沉积物测量的基础上，对新疆乌恰县阿克套一带成矿元素分布进行研究，通过异常查证在研究区首次发现阿克套砂岩型铜矿。通过调查评价、预查两个阶段的工作，系统研究了该矿床地质特征，总结控矿因素并确定找矿标志。初步分析了矿床成因，认为阿克套铜矿为受氧化还原障控制的砂岩型铜矿，后期受到轻微改造。该矿床的发现对总结区域成矿规律，指导区域找矿和成矿预测均具一定指示意义。

关键词：新疆;阿克套;砂岩型铜矿;新近系

砂岩型铜矿是仅次于斑岩型铜矿的重要铜矿类型，占全球铜储量约1/3[1]。区域上发育重要的砂砾岩型铜铅锌-天青石-铀-煤成矿系统[2]，已分布有乌拉根超大型砂砾岩型铅锌矿床[3-7]、萨热克大型砂砾岩型铜矿床和铀矿床[8-15]，构成砂砾岩型铜-铅锌-铀区域成矿带，具十分独特的砂砾岩型铜铅锌矿床区域成矿背景，该类型铜铅锌矿床具巨大找矿潜力，该区域成为陆内盆地金属成矿研究前沿之一[12]。

1∶20万区域地球化学研究成果显示，乌恰前陆盆地新生界具Cu，Pb，Zn，Sr，Ag，Ba的高背景和局部富集特征，是形成层控砂（砾）岩型铅锌矿的有利成矿部位。邻区前人已发现萨哈尔、花园、杨叶、杨树沟、吾东、伊日库勒等多个铜矿床（点）[16-21]，矿床规模均为小型，在该区寻找大、中型规模铜矿仍有待突破。通过此次1∶5万区域地质矿产调查工作，在研究区新发现吾合沙鲁中型铜矿床和阿克套小型铜矿床[22]，分别位于吾合沙鲁复向斜的南翼和北翼，使该区在新近系找矿有了较大突破（图1）。通过对阿克套铜矿进行调查评价、预查两个阶段的系统工作，结合吾合沙鲁铜矿矿床特征，并与区域典型铜矿床进行对比，对总结区域成矿规律，指导区域找矿和成矿预测均具一定指示意义。

1  区域成矿地质背景

阿克套铜矿床位于乌恰县正西约32 km处，西距喀什约200 km。大地构造位置处于塔里木盆地西缘，北连西南天山，南邻西昆仑山，位于南天山造山带、西昆仑造山带与塔里木地块3大构造单元交汇处的乌恰中新生代前陆盆地（图1）1。具较好成矿地质条件，是西南天山式砂岩型铜矿有利成矿带。

1.1  区域地质特征

1.1.1  区域地层

区域主要出露元古—新生界，长城系为区域结晶基底，主要为一套低-中级浅变质的细碎屑岩系，岩性以灰黑色二云石英片岩为主，夹钙质石英粒岩。泥盆系为一套低级浅变质的细碎屑岩系，岩性主要为灰色变粉砂质细粒石英砂岩、浅灰色绢云母千枚岩。侏罗系为区域含煤碎屑岩系，岩性主要为复成分砾岩、含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩及碳质页岩等。白垩—古近系为浅海相红色碎屑岩夹碳酸盐岩。新近系为陆相辫状河三角洲-湖泊细碎屑岩沉积，产出大量沉积型矿床。其中含矿地层安居安组为一套半干旱气候、氧化环境下的暖色系红层碎屑岩沉积，岩性主要有细砾岩、含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩等，夹灰色、浅灰绿色砂岩、含砾砂岩等代表还原环境的冷色系含矿岩石。含矿砂岩在地表呈透镜状，垂向上通常可见许多砂岩透镜体相互叠置成厚度巨大的砂體。

区域内未见岩浆岩。

1.1.2  区域构造

区域上发育大量褶皱和断裂构造。褶皱规模较大，横跨多套地层，背斜、向斜连续发育组成复式褶皱。发育褶皱构造主要有吾合沙鲁复向斜（X3），复向斜内包含次一级褶皱硝尔布拉克向斜（X7）和喀其别克套背斜（B5）（图2）。断裂构造较发育，主要有吾合沙鲁断裂（F8）、琼卓勒-哲兰都托断裂（F6）、阿尔恰尔恰断裂（F3）和乌鲁克恰提-塔孜多维断裂（F2）。

1.1.3  区域矿产

研究区位于塔里木盆地西缘砂砾岩型铜-铅锌-铀-煤区域成矿带，金属矿以铜、铅、锌、金为主，非金属矿产主要为石膏等，能源矿产有煤、油页岩等2。砂岩型铜矿床是研究区及邻区最具规模的矿种及矿床类型，赋矿岩层包括白垩系克孜勒苏群砂岩、砂砾岩及新近系克孜洛依组、安居安组的砂岩、含砾砂岩等。研究区及周边发育众多铜矿床（点），目前已发现的铜矿床有萨哈尔铜矿、花园铜矿、杨叶铜矿、杨树沟铜矿、吾东铜矿、伊日库勒铜矿、吾合沙鲁铜矿及阿克套铜矿等，成矿地质条件优越。

1.2  区域地球化学特征

通过1∶5万水系沉积物测量工作，在矿区内圈定Cu类甲级综合异常1个，编号Hs-28，乙级综合异常1个，编号Hs-29（图1）3。甲级异常面积2.37 km2，总规模为61.65，呈不规则面状分布，长轴方向NE向。异常区出露地层主要为新近系克孜洛依组、安居安组及第四系西域组（图3）。

异常以Cu为主，伴生元素较少，有Sr，Ag，As，Au。 其中，Cu元素异常强度较高，具三级浓度分带及明显的浓集中心，峰值为227×10-6，呈NEE向展布，大致与地质界线垂直。通过对比区内典型矿床发现，异常所处地段与杨叶、杨树沟等砂岩型铜矿具相近的地质特征。通过后期1∶1万岩石地化剖面103-103进行异常查证，剖面中Cu高值点对应岩性为细粒砂岩，并在细粒砂岩中发现铜矿层，找矿效果明显。

2  矿床地质特征

2.1  地质特征

矿区出露地层主要为中生界和新生界，少量第四系出露。出露地层由老到新依次为白垩系、古近系、新近系及第四系。其中新近系为矿区含矿地层，呈NW向带状展布于矿区西南部，出露地层为中新统克孜洛依组、安居安组和帕卡布拉克组，下面重点介绍阿克套铜矿赋存层位安居安组1。

安居安组分上下两段，总厚度大于730.40 m。下段以灰绿色细粒厚-巨厚层岩屑砂岩为主，与浅灰红色泥岩，泥质粉砂岩交互出现为特征，上段以三色泥岩出现为界，以浅灰红色，浅灰绿色，灰黄色薄层泥岩，泥质粉砂岩为主，呈红绿灰条带相间的特征，夹少量岩屑砂岩、粉砂岩薄层。本组砂岩中沉积构造发育，见冲刷-充填构造、平行层理、楔状交错层理、包卷层理，砂岩层底面见槽模构造，表面见波痕，浅灰红色薄层泥质粉砂岩中见生物遗迹构造和生物扰动构造等，整体为一套辫状河三角洲-湖泊沉积环境。

阿克套铜矿赋存于安居安组下段，矿体（矿化层）岩性为浅灰色、灰绿色砂岩，顶底板岩性为灰红色泥岩、泥质粉砂岩，未见围岩蚀变。矿区内构造不甚发育，矿体产于吾合沙鲁复向斜北翼（图2），地层整体向南陡倾，呈单斜，矿区未见断裂构造，未见岩浆岩发育。

2.2  矿体特征

矿体赋存于新近系安居安组下段浅灰色、灰绿色厚-巨厚层状细粒岩屑砂岩之中，主要含矿层有2条，编号A-Cu4、A-Cu5（图4）2。

A-Cu4号铜矿体在阿克套铜矿区内被第四系覆盖分为东西两条，矿体出露岩性为浅灰绿色厚层状岩屑砂岩，由西向东砂体出现分枝，矿化体逐渐变窄尖灭，产状均在210°～230°∠78°～85°。西侧A-Cu4-1地表矿体长约240 m，真厚度0.58～0.79 m。深部由钻孔A-ZK2302控制，矿体真厚度0.58 m。东侧A-Cu4-2地表矿体长约120 m，真厚度0.75 m。據地表槽探工程及深部钻探工程施工，矿体深部向西呈厚度逐渐增加、品位逐渐升高趋势，向东砂体变薄，矿体尖灭。

A-Cu5号铜矿体在阿克套铜矿区内被第四系覆盖，分为东西两条，矿体主要分布于安居安组下段砂岩底部，矿体产状为210°～230°∠78°～85°之间，含矿岩性为浅灰色厚-巨厚层状孔雀石化细砂岩。西侧A-Cu5-1地表矿化延续长约530 m，真厚度0.56～3.14 m。东侧A-Cu5-2地表矿化延续长约210 m，真厚度1.00～2.01 m。深部由钻孔A-ZK0002控制，控制斜深约400 m，真厚度0.91 m，呈层状，平均品位约1.91%。据地表槽探工程及深部钻探工程施工，矿体深部向东呈厚度逐渐增加、品位逐渐降低趋势，向西变薄尖灭。

2.3  矿石质量

2.3.1  矿石的物质成分

阿克套铜矿矿石类型以氧化矿为主，少量硫化矿（图5）。主要矿石矿物为孔雀石（图5-a），次为斑铜矿（图5-b），少量黝铜矿（图5-c）、磁铁矿及褐铁矿，另在裂隙中充填有白色颗粒状可溶盐类;脉石矿物主要有石英、方解石，含少量石墨、绢云母、长石、燧石及定向之黑云母和石膏等。

2.3.2  矿石组构

矿石结构主要有半自形晶结构和交代结构。

半自形晶结构  孔雀石、赤铜矿呈半自形细粒状充填于石英、斜长石颗粒间。各矿体均以此结构为主。

交代结构  主要为孔雀石交代辉铜矿。

矿石构造  矿石中最常见的构造是层状、条带状、浸染状、团块状，见少量薄膜状、柱状、星点状构造、结核状构造和细脉状构造等（图5-d，i）。

2.4  控矿因素

2.4.1  大地构造与成矿

阿克然隆起位于矿区以北，该构造单元内广泛出露基底地层长城系阿克苏岩群，该岩群具较高的铜、金等元素背景值，拣块样分析结果显示Cu品位最高达5.12%，伴生Au最高为1.04×10-6，具较好的找矿前景。同时作为乌恰盆地北缘重要的铜矿源层，为盆地内砂岩型铜矿提供了大量矿源物质。受成矿物质来源影响，区域上砂岩型铜矿床均集中分布于乌恰盆地北缘。

2.4.2  沉积环境与成矿

岩相对于矿床形成和产出具重要控制作用，尤其是对于本区同生沉积铜矿床的控制作用尤为突出。新近系安居安组为一套陆相辫状河三角洲-湖泊相沉积环境，含铜砂岩主要形成于三角洲前缘水下分流河道微相环境。

2.4.3  地层氧化还原障控矿

阿克套铜矿赋存于安居安组砂岩之中，并受岩性控制。矿体主要赋存于该组下段浅灰色、灰绿色巨厚层-块状细粒岩屑砂岩之中。矿体均分布在氧化还原过渡带，浅灰色、浅灰绿色砂岩为铜矿的成矿地球化学障，控制了砂岩型铜矿体的发育。

2.4.4  矿体构造改造

褶皱构造对本区铜矿具明显的控制作用。矿区褶皱多形成于早更新世末的喜马拉雅运动，时代明显晚于矿床形成时间。矿区内吾合沙鲁向斜使原本近水平的含矿层弯曲变形，南翼吾合沙鲁铜矿区矿体向北缓倾，北翼阿克套铜矿区矿体向南陡倾。对矿区褶皱的研究对于分析矿体的空间展布及寻找隐伏矿体具重要意义。

2.5  找矿标志

①地表出露的铜矿氧化露头，常见孔雀石、铜蓝及赤铜矿等矿物，是找矿的直接标志;②新近系安居安组浅灰色-浅灰绿色厚层-巨厚层岩屑砂岩为找矿的最有利层位;③化探异常及地球化学剖面测量高含量点是找矿的直接标志;④地表明显的古采洞、采坑是找矿的人工标志。

3  矿床成因

区域上砂岩型铜矿床（点）众多，以库车盆地滴水铜矿、柯坪盆地伽师铜矿、喀什盆地萨热克铜矿最为典型，前人对区域砂岩型铜矿从不同学科角度对矿床成因的认识各不相同。对于滴水铜矿的成因，前人提出不同观点，如同生沉积成因观点[23-24];改造成因观点[25];后生改造成因观点及沉积-改造型成因观点等[26-27]。对伽师铜矿成因提出沉积-改造型、沉积层控型等观点[28-30]。对萨热克铜矿成因提出沉积-改造型铜矿[31];与盆地卤水活动有关的铜矿床[32];矿床南矿带为沉积-热液叠加改造型铜矿，北矿带为沉积-改造型铜矿[33]。

将阿克套铜矿与区域典型矿床对比发现（表1），阿克套铜矿床与杨叶铜矿、吾合沙鲁铜矿在区域构造位置、赋矿地层及岩性、矿石类型及特征等方面较为一致，显示其具相同的成矿特点。相比之下，阿克套铜矿虽在地理位置上与萨热克铜矿床邻近，但其成矿地质条件与矿床特征等均有差异。阿克套铜矿与吾合沙鲁铜矿分别位于吾合沙鲁复向斜北、南两翼，可比性较强，含矿地层为同一层位安居安组，扩大了本区找矿范围，对下一步区域找矿具指导意义。

阿克套铜矿区内矿石原生矿物主要为辉铜矿，氧化矿物包括孔雀石及少量赤铜矿。矿体中部分辉铜矿呈粒状分布于砂岩碎屑颗粒之间，少量呈胶状结构与钙质矿物一起构成砂岩中碎屑矿物的胶结物，局部矿化不均匀富集成薄层状，矿石多受砂岩沉积层理控制，局部发育辉铜矿矿物结核，显示矿床与地层同沉积成因的特点。但在部分矿体中，可见辉铜矿沿植物根茎呈不规则团块状富集，部分辉铜矿细脉斜穿层理，且在砂岩底部矿石富集部位多伴有明显的褪色蚀变现象，表明矿体经过明显的热液改造。因此，阿克套铜矿为受氧化还原障控制的砂岩型铜矿，后期受到轻微改造。

4  结语

（1） 通过1∶5万区域地质矿产调查，在乌恰中新生代前陆盆地中发现阿克套砂岩型铜矿，矿体赋存于新近系安居安组下段浅灰色、浅灰绿色厚-巨厚层状细粒岩屑砂岩之中，地层控矿作用明显。

（2） 初步圈定含矿层2条，铜矿（化）体4条，矿床规模小型。含矿層近NW向带状展布，长约2 km，真厚度0.56～3.14 m，产状与矿区地层基本一致，倾向210°～230°，倾角75°～86°。

（3） 地表出露的铜矿氧化露头是找矿的直接标志;新近系安居安组灰色-浅灰绿色厚层-巨厚层岩屑砂岩为找矿的最有利层位;化探异常及地球化学剖面测量高含量点是找矿的直接标志;地表明显的古采洞、采坑是找矿的人工标志。

（4） 通过矿区内矿体特征、岩石组合、氧化还原障与矿体赋存关系、沉积环境等调查，结合区域典型矿床对比研究，认为阿克套铜矿为受氧化还原障控制的砂岩型铜矿，后期受到轻微改造。

（5） 阿克套铜矿与吾合沙鲁铜矿分别位于吾合沙鲁复向斜北、南两翼，均赋存于新近系安居安组之中，对比区域典型铜矿床及邻区铜矿床（点），认为该区找矿重点应该放在有安居安组发育的褶皱部位。阿克套铜矿的发现扩大了本区找矿范围，对总结区域成矿规律，指导区域找矿和成矿预测均具指示意义。

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Discovery and Significance of Aketao Sandstone Copper Deposit in Wuqia County，Xinjiang

Liu Kunfeng1，Feng Changrong2， Qu Xiaoxiang3， Xie Jin1，Zhai Liming1，Lei Hao1，Cai Zhenfeng1

（1.Sino Shanxi Nuclear Industry Group Geological Survey Co，Ltd，Xi'an，Shaanxi，710100，China;2.No.2 Geological Team，Bureau of Geology and Mineral Resources of Xinjiang，Kashkar，Xinjiang，844002，China;

3.Sino Shaanxi Nuclear Industry Group，Xian，Shaanxi，710100，China）

Abstract：The results of 1：200 000 regional geochemical studies show that the high-environment and local enrichment characteristics of Cu，Pb，Zn，Sr，Ag and Ba in the Cenozoic basin of the Wuqia foreland basin are the formation of gluten-type copper-lead-zinc ore. Favorable mineralization site. Based on the measurement of 1：50 000 stream system sediments，this study studied the ore-forming elements distribution in the Aketao area of Wuqia County， Xinjiang， and discovered the Aketao sandstone-type copper deposit for the first time in the study area through anomaly verification. Through investigation and evaluation，pre-examination of the two stages of work，systematically studied the geological characteristics of the deposit， summarized the ore-controlling factors and identified the prospecting indicators， analyzed the genesis of the deposit， and considered that the Aketao copper deposit is a sandstone type controlled by redox barriers.The copper mine was slightly modified in the later period.The discovery of this deposit has certain guiding significance for summarizing the regional metallogenic regularity and guiding the regional prospecting and metallogenic prediction.

Keywords：Xinjiang;Aketao;Sandstone copper deposit;Neogene