新疆且末县洋布拉克一带VMS型铜锌矿成矿控制条件和时空演化规律浅析

孙晓亮

（山东省第八地质矿产勘查院，山东 日照 276800）

1 位置与交通

新疆且末县洋布拉克一带VMS型铜锌矿位于苏塘镇南100公里处，行政区划隶属于且末县与民丰县管辖。该区域距且末县城300公里，G315公路可通至该区域北部，区内交通条件极差，仅有顺河床、脊坡分布的天然羊肠小道。

2 区域地质概况

调查区属秦祁昆地层大区（Ⅲ）昆仑地层分区（Ⅲ3），由北向南又可分为昆北（Ⅲ31）、昆中（Ⅲ32）、昆南（Ⅲ33）三个地层小区。

（1）地层。昆北地层小区内出露地层由老到新依次为下奥陶统上其汗组（O1s）、中侏罗统塔尔尕组（J2t）、上侏罗统采石岭组（J3c），第四系冲洪积物等。昆中地层小区出露地层由老到新依次为下石炭统托库孜达坂组（C1tk）、上石炭统哈拉米兰河组（C2h）及第四系冲洪积物等。昆南地层小区出露地层由老到新依次为下石炭统托库孜达坂组（C1tk）、古新统喀什组（E1k）、第四系冲洪积物及现代冰川等。

①下奥陶统上其汗组（O1s）。分布于调查区西北部，呈构造岩块沿东西向展布，向北延出调查区外，东西被第四系覆盖。遥感影像特征显示为深灰-灰白色，色调均匀，影像中水系呈不规则树枝状，山势陡峭，呈正地形地貌。为一套滨浅海相陆源碎屑岩、火山碎屑岩-碳酸盐岩夹中基性火山岩建造，早期火山作用强烈，发育中基性火山岩及粗粒火山碎屑岩，晚期以细粒陆源碎屑岩为主。可划分为两个岩性段。②下石炭统托库孜达坂组（C1tk）。托库孜达坂组属构造混杂堆积，岩性为一套深海相碎屑岩夹碳酸盐岩建造，含放射虫硅质岩和外来系统中基性火山岩。碎屑岩岩性为灰褐色、灰绿色、灰黑色粗-细粒岩屑石英砂岩、粗-泥质粉砂岩、粉砂质细砂岩、变质中-细粒岩屑砂岩、粉砂质泥岩、变质粉砂岩，灰岩为泥晶灰岩、砂质灰岩。③上石炭统哈拉米兰河组（C2h）。为一套浅海陆棚相沉积建造组合，下段为深灰色块状亮晶砂屑灰岩、含砾粉晶灰岩、中厚层状生物碎屑灰岩、厚层状砾屑粉晶灰岩夹含钙细粒岩屑砂岩；上段为深灰色块状细晶灰岩、浅灰色薄层状长石岩屑砂岩夹浅灰色厚层状石英砂岩。④中侏罗统塔尔尕组（J2t）。为一套陆相杂砂岩建造，下部为灰色砾岩、含砾粗砂岩互层，上部为灰色粗砂岩、含砾岩屑砂岩及深灰色砾岩。⑤上侏罗统采石岭组（J3c）。为一套洪流、湖积相碎屑岩建造，岩性以紫红色含铁泥质岩屑砂岩、粉砂岩、砾岩为主。⑥古新统喀什组（E1k）。主要为紫红色中厚层砾岩，含砾粗砂岩，细-粉粒岩屑砂岩夹泥质粉砂岩，钙质粉砂岩，粘土岩和石膏。

（2）岩浆岩。该区域发育的侵入岩主要为发育加里东-华力西期中-酸性侵入岩，以中志留世侵入岩和晚二叠世侵入岩为主，岩性主要为闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩。

（3）构造。区域上该构造单元主体属南昆仑增生杂岩带，地层多为断块、岩片产出，构造变形强烈，褶皱、断裂构造发育。

（4）地球物理特征。①区域布格重力异常。该区域位于布格重力异常梯度带上，昆仑山为重力梯度陡变带,从塔里木盆地的-300×10-5m/s2到昆仑山主脊急剧变为-450×10-5m/s2。②区域航磁异常特征。该区域航磁一般为50nT～100nT，北部区域为正高值异常，异常极大值为451.86nT，异常呈北东向，而本次调查区大面积位于较平稳的磁场中。

（5）地球化学特征。1：20万背景值高于地壳克拉克值的有5种元素，依次为Pb、As、Sb、Sn，说明这5种元素相对地壳平均值富集，甚至As、Sb元素高于地壳平均值5～7倍。高于东昆仑1：50万背景值的元素有6种，依次为：Ni、Cu、Zn、Co、Pb、Sb。说明这6种元素在区内相对富集。其他8种元素相对贫化。

3 VMS型铜锌矿床地质特征

（1）矿床特征。矿床赋存于下石炭统托库孜达坂组的一套由碎屑岩、碳酸盐岩、火山碎屑岩组成的滨浅海相沉积建造,可分为上、中、下三套岩性段。下部为一套滨浅海相火山碎屑岩、细碎屑岩及碳酸盐岩建造,主要岩性为:凝灰岩、粉砂岩和灰岩。中部为一套浅海相双峰式火山岩及碳酸盐岩建造,岩性以安山质凝灰岩、基性凝灰岩、灰岩为主,上部的含金属硫化物基性凝灰岩为含矿层,呈层状、似层状、透镜状夹于灰岩中。上部为一套滨浅海相的火山碎屑岩、碎屑岩及碳酸岩建造,主要岩性为凝灰质砂岩、砂岩、粉砂岩及灰岩。含矿层位为中部的灰绿色糜棱岩化、透闪石化含铜、锌金属硫化物基性凝灰岩,该层基本全为铜锌矿（化）体。

（2）矿体特征。矿体分布受地层控制特征明显,主要产于灰绿色糜棱岩化、透闪石化基性凝灰岩中,一般呈平行层状、似层状、透镜状夹于灰岩中及灰岩与含炭粉砂岩接触处，其特征如下：

图1 KT1蚀变带

图2 KT3矿化体

①KT01蚀变带特征。总体走向为50°，蚀变带宽度为10m～30m左右，该蚀变带受断裂影响，蚀变带内岩石较破碎，裂隙较密集发育，沿断裂、裂隙面可见褐铁矿化较发育，呈红褐色-黄褐色。该蚀变带主要矿化蚀变类型为黄铁矿化和褐铁矿化矿化程度较强，铜含量最高为0.008×10-2，锌含量最高为0.016×10-2。②KT03矿化蚀变带特征。总体呈北北东-北东向呈弧形延伸，总体走向为52°，延伸长度为2000m，该蚀变带东西两端较宽，宽度为20m～25m左右，中间露头较差，宽度较窄，约15m左右。受断裂影响，该蚀变带内岩石较破碎，岩石矿化蚀变较强，主要矿化为孔雀石化、蓝铜矿化、黄铁矿化、黄钾铁矾化和褐铁矿化，Cu品位为0.278%。③KT07蚀变带特征。呈北东走向，总体走向为46°，总体呈北倾，宽度为15m～20m。主要见孔雀石化、黄铁矿化、褐铁矿化、黄钾铁矾化、碳酸盐化和硅化，锌含量最高为0.059×10-2，铜含量最高为0.007×10-2。④KT08蚀变带特征。该蚀变带总体走向为70°，出露长度为690m，呈东宽西窄状展布，东段最宽处为60m左右，西段宽度为20m～30m左右。岩石内见少量黄铁矿化，岩石较破碎，沿岩石裂隙面见褐铁矿化，黄钾铁矾化和碳酸盐化。铜含量为0.01×10-2，锌含量为0.008×10-2。

4 成矿控制条件分析

（1）地层含矿性。区内以深海盆地相托库孜达坂组为代表的岩石组合，同时伴随有海底火山活动，火山喷发形成的含矿物质在低洼地段沉积，造就了地层地球化学特征均表现为Cu、Zn、Mo、Au、Sb、Ag元素背景值较高，据此认为石炭纪火山岩地层为Cu、Zn、Au、Sb、Ag元素的矿源层，为Cu、Zn、Au、Sb等矿产的形成可能提供了物质来源。

（2）岩浆岩与成矿的关系。区内岩浆活动强烈，华力西晚期来自幔源岩浆活动沿断裂侵入，促使热液系统垂直对流。

（3）火山岩与成矿的关系。海底火山喷发过程中，火山活动产生的成矿物质沿火山锥斜坡经海水的搬运作用沉积于洼地中形成金属硫化物矿层同时由于洼地内距火山口远近距离的不同、地形条件的差异及水动力条件的不同,造成成矿物质在横向亦有规律变化，其它金属元素在纵向及横向上含量也有明显的规律变化。

（4）构造与成矿的关系。区域性断裂既控制了地质单元的分布与展布，亦决定了金、铜、锌等矿产的空间分布。

5 时空演化规律

根据矿石结构、构造、矿物组分及各种矿物之间的相互关系，洋布拉克一带与海相火山岩有关的VMS型铜锌矿时空演化从早到晚划分为以下几个阶段：

图3 VMS型铜锌矿成矿模式

（1）晚古生代浅海盆地的形成阶段。晚古生代，由于海西构造动动的影响，喀拉米兰弧沟系强烈褶皱上升闭合，在洋布拉克一带形成浅海盆地，同时伴随有火山活动。

（2）石炭纪火山活动及成岩成矿阶段。早石炭世，洋布拉克一带浅海盆地内海底火山活动形成的基性凝灰物质和伴随火山热液活动产生的成矿物质共同堆积于火山机构的边部洼地，在凝灰岩层形成的同时，各种成矿物质亦结晶形成各类金属硫化矿物，并赋存于基性凝灰岩岩层中。火山机构的边部洼地为成矿物质的沉积提供了适宜的场所，而相对封闭的浅海环境与一定的海水压力避免了成矿物质的散失。在火山活动的间隙期有利于灰岩沉积，造成在托库孜达坂组的地层中发育有灰岩夹层。

（3）后期改造阶段。主要表现在动力变质作用对矿床的改造作用，表现为矿石受动力变质作用影响。矿石中后期硅质细脉中含金属硫化物较少，碎裂矿物裂隙中基本无后期金属细脉充填，成矿物质无后期热液加富现象，由此可见后期改造作用对矿床基本无加富作用，矿床成矿物质主要来自矿床形成时的火山活动，矿床后期叠加成矿作用不明显。

（4）近期表生作用阶段。硫化铜锌矿体出露地表，在自然条件下氧化，形成褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿、黄钾铁矾等矿物组合。

归纳上述，可以看出在整个铜锌矿床形成演化过程中，矿石矿物和脉石矿物主要形成于早期火山活动阶段，该阶段是最主要的成矿阶段；后期改造阶段主要表现为对脉石矿物及已形成金属矿物的动力变质改造作用，对矿石并无明显富集作用；各类金属氧化物主要形成于表生阶段。