西昆仑北缘库科西力克钼矿床地质特征及矿床成因浅析

黄建国 陈廷方 李文杰 朱余银

摘要：西昆仑北缘库科西力克钼矿床是区域内较为典型的矿床之一，矿体主要赋存于卡拉库鲁木复式岩体（γS）边缘接触带变质岩地层（中元古代长城系赛图拉岩组下段（Chst1））中，受矽卡岩化蚀变带的控制，矽卡岩矿物主要为石榴子石和透辉石。该矿矿种相对较为单一，矿石矿物主要有辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿等，矿石钼品位较高，一般Mo的质量分数为0.03%～5.20%，平均2.60%。钼矿石的稀土元素总含量（质量分数）变化较大（25.2×10-6～130×10-6），可能与矿石的类型（粉末状或块状）有关，δEu为0.38～0.61，δCe为0.99～1.01，显示出成矿条件可能处于还原到弱还原环境。含矿岩系的稀土元素含量及配分模式反映出成矿元素并非直接来源于围岩或志留纪的侵入岩体，可能主要来源于卡拉库鲁木复式岩体（γS）的晚期（三叠纪）岩石，属于印支期岩浆热液成矿的产物，成因上总体属于矽卡岩型矿床，与区域上大同一带加里东期的钼矿床存在明显的差异。

关键词：西昆仑北缘库科西力克钼矿矽卡岩印支期卡拉庫鲁木复式岩体

中图分类号：P618.65文献标志码：A文章编号：1671-8755（2023）01-0047-07

Abstract：TheKukexilikeMolybdenumdepositinnorthernmarginoftheWestKunlunisoneofthetypicaldepositsintheregion.Theorebodymainlyoccursinmetamorphicstrata（lowersegmentofSaitulaFormation，MesoproterozoicsChangchengsystem（Chst1））intheadjacentedgecontactzoneofKalakulumucompoundrockmass（γS）.Thedepositiscontrolledbytheskarnalterationzone，andskarnmineralsaremainlypomegranateseedanddiopside.Theoretypeisrelativelysingle，andtherearemainlymolybdenite，pyriteandchalcopyrite.Themolybdenumgradeoftheoreishigh，andMocontentisgenerallyfrom0.03%to5.20%，withanaverageof2.60%.Totalrareearthelementamount（REE，massfraction）ofmolybdenumorebodyvariesgreatly（25.2×10-6-130×10-6），whichmaybeassociatedwiththetypeofore（powderorblock）.δEuvariesfrom0.38to0.61andδCerangesfrom0.99to1.01，indicatingthattheoreformingconditionmaybeinthereducingtoweakreducingenvironment.ThecontentofrareearthelementsoforebearingrockseriesanditsdistributionpatternreflectthatoreformingelementsarenotdirectlyderivedfromsurroundingrockorSilurianintrusiverock，butmaymainlycomefromlate（Triassic）rocksofKalakulumucompoundrockmass（γS），whichbelongstotheproductofIndosinianmagmatichydrothermalmineralization.Andthegenesisoforedepositisgenerallyskarndeposit，whichisobviousdifferentfromtheCaledonianmolybdenumdepositsinDatongarea.

Keywords：NorthernmarginoftheWestKunlun;Kukexilikemolybdenumdeposit;Skarn;Indosinian;Kalakulumucompoundrockmass

在西昆仑北缘开展阿克陶县恰尔隆一带1∶5万区域地质矿产调查的过程中，在库科西力克一带发现多金属矿床（点）集中分布区1个（图1），包括2个小型矿床和6个矿点，矿种类型较多，有Au，Ag，Cu，Mo，Pb-Zn和Fe等，矿床成因类型以矽卡岩型、热液型为主［1-4］。根据西昆仑北缘地质矿产研究成果，加里东期（及印支期）花岗质岩浆活动与岩浆热液成矿可能存在一定的联系，存在加里东期成矿事件［5］或印支期成矿作用［6-7］，如：库科西力克的金、银和铜铁等多金属矿床、大同地区的布斯拉津铜钼矿与加里东期花岗质岩体关系密切［1，5，8-9］；大同地区的喀依孜钼矿、班迪尔的司热洪铜铁矿与印支期花岗岩成矿作用有关［6-7］。库科西力克钼矿床是这些矿（床）点中最具代表性的矿床之一。该矿床矿石品位高、成矿条件好，矿体赋存于岩体边缘接触带的变质岩中，受矽卡岩化蚀变带的控制，具有较大的找矿潜力，但研究程度极低，几乎为空白，严重制约了后期的勘查与评价效率。笔者对该矿从矿床地质和稀土元素地球化学的角度进行初步探讨和研究，有助于了解该区域钼矿床的空间分布规律，对于该矿床下一步的勘查评价具有重要的指导意义。

1区域地质背景

研究区地处西昆仑复合造山带中的构造岩浆成矿带，西昆仑复合造山带由北向南可划分为西昆仑北带、西昆仑中带和西昆仑南带等多个构造单元［10-12］，库科西力克钼矿床位于西昆仑北带古生代岛弧带内（图1）。弧后沉积盆地经历了元古代大洋盆地的演化，古生代陆内海槽盆地的演化，包括有长城系、奥陶-志留系、石炭系及二叠系等多个时代的活动型（海槽型）沉积建造；岩浆活动比较强烈，包括有寒武纪、志留纪和三叠纪等多期次岩浆的侵位。

区域上的地层主要为中元古代长城系（Ch）和古生代奥陶-志留系（O-S）（图2）。长城系岩石地层单元称之为赛图拉岩组（Chst）。按大套岩石组合特征可划分为下段（Chst1）、中段（Chst2）和上段（Chst3）。（1）下段（Chst1）为灰色云母石英片岩、斜长角闪石英片岩及角闪（或石榴）云母石英片岩，中夹少量大理岩，厚约1163m，底界与卡拉库鲁木复式岩体（γS）呈侵入接触（图1）；（2）中段（Chst2）为白色块状（或条带状）大理岩，厚约337m；（3）上段（Chst3）为浅灰、灰褐色云母石英片岩、石英（或长石）云母片岩，厚约520m。整套地层普遍发育片理状构造和变斑晶结构。奥陶-志留系（O-S）主要为黑云母石英千枚岩及碳酸盐化石英砂岩，厚度大于700m。

研究区主要发育2期岩体（图2），从老到新分别为：（1）志留纪花岗岩类（γS，δoS）。以卡拉库鲁木复式岩体和阿勒玛勒克杂岩体为代表，卡拉库鲁木复式岩体主体岩石类型为浅变质（片麻状）粗粒黑云母花岗岩（侵位成岩年龄438Ma［13］），中有后期（三叠纪）细脉状细粒花岗岩（212Ma［14］）的穿插。阿勒玛勒克杂岩体主体岩石为灰绿色蚀变石英二长岩（或石英闪长岩），呈现大规模岩基状侵位于奥陶-志留系（O-S）中［15］。（2）三叠纪花岗岩类（ηγT）。以贝勒克其岩体为代表，主要为黑云母二长花岗岩，在中心部位出现有少量的钾长花岗岩，另有后序次花岗伟晶岩以脉状形式穿插于花岗岩中。主岩体的锆石U-Pb谐和年龄为236±4Ma［16］。

区域内断裂构造较为发育，主要呈SN向或NNE向展布，规模较大者有库科西力克断裂（F1）和吉勒给提断裂（F3）等（图2），沿断裂两侧分布有较多侵入岩、矿（床）点。断裂对区域内岩体和矿（床）点有一定的控制作用。

库科西力克断裂（F1）走向上长约30km，断裂带宽200～500m，属于区域控制性断裂，是划分西昆仑北带和西昆仑中带的边界（图1）。该断裂控制了长城紀地层的展布边界，即角闪岩相变质岩（长城系）的东部边界和绿片岩相变质岩（奥陶-志留系）的西部边界，对区域性成矿也有一定的控制作用。在其断裂两侧分布有一矿（床）点集中分布区［1］。主断裂表现为由西往东逆冲，断面向西陡倾，倾向260°～270°，倾角大多在60°～70°之间，在断裂下盘（奥陶-志留系中）尚有一组与主断裂配套的倾向为70°～80°、倾角为80°的次级逆冲断裂（F4）与之组成“入”字形构造（图2）。吉勒给提断裂（F3）发育于库科西力克断裂西侧（上盘）的长城系下段（Chst1）中（图2），断裂西倾，倾向250°～260°，倾角70°～80°，破碎带宽50～100m，其间充填黑色断层泥化带，泥化带中可见大小不等的大理岩及石英脉布丁体。

2矿床地质特征

库科西力克钼矿床位于塔什库尔干县库科西力克乡之北西约500m处。矿床赋存于长城系赛图拉岩组下段（Chst1）透辉石矽卡岩中（图3、图4（c）-图4（f））。矿床之西约50m处有卡拉库鲁木复式岩体（γS，早期岩浆侵位成岩时间为志留纪，晚期岩浆侵位成岩时间为三叠纪）（图4（a））呈岩基状侵入（图4（b））。含矿岩系角岩化和矽卡岩化特征比较明显，在空间位置上钼元素成矿与矽卡岩关系密切，即赋矿围岩为矽卡岩，但富钼矿体的储集空间却受断裂或次级节理裂隙构造控制。

主矿体产于近南北向F2断裂及下盘次级断裂组成的“入”字形断裂构造裂隙中（图3），矿体呈雁列式组合成近南北向矿（化）带，矿（化）带宽1～6m，南北向延长近400m，矿体形态比较复杂，多数呈

透镜状、似层状和扁豆状，局部变化较大，但矿带延伸总体上比较稳定。主矿体产出与近南北向剪切断

裂关系密切，即主矿体或主矿带的延伸呈近南北向，矿体产状，倾向85°，倾角60°～70°，支矿体和形态不规则矿体的储集空间主要受北西向及北东向次级剪切裂隙构造控制。

矿石以原生矿为主，矿石矿物主要有辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿等，表生淋积矿物有褐铁矿，偶见蓝铜矿和孔雀石。矿石构造有斑点状及浸染状等（图4（f），图4（g）），其中以浸染状矿石所占比例较大（40%～50%），脉石矿物主要为石英及方解石（图4（h））。围岩蚀变主要有透辉石矽卡岩化、钾化、硅化和黄铁矿化等，在空间分布上有一定的规律性。如矽卡岩化紧邻围岩（大理岩），受到断裂带的控制，而未直接接触岩体（卡拉库鲁木复式岩体），钾化、硅化主要分布于断裂构造的次级节理裂隙中，黄铁矿化在整个矿区均较为普遍。距离矿体越近，围岩蚀变越发育，蚀变带总体上与断裂走向基本一致，围岩蚀变（特别是其中的矽卡岩化和硅化）可作为重要的找矿标志。该矿床钼品位一般为0.03%～5.20%（平均2.60%），目前矿床勘查的规模为小型。伴生组分中铜元素含量（质量分数，下同）为64.8×10-6～418.0×10-6，锌元素含量最高可达218.0×10-6。

3元素地球化学特征

从库科西力克钼矿床含矿岩系稀土元素含量表（表1，元素含量为质量分数，下同）可以看出，钼矿石的稀土总量变化较大，ΣREE从25.2×10-6到130.0×10-6，这种情况可能与矿石的类型有关，低稀土元素含量的矿石为块状，高稀土元素含量的矿石为粉末状胶结物，稀土元素的富集可能与后期的风化淋滤有关。当含稀土元素的副矿物（如褐帘石、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳钙钇矿等）风化解体时，其中稀土元素呈阳离子态释出，随天水向下淋滤移动，被带负电荷的黏土矿物吸附而富集。钼矿石的δEu为0.38～0.61，表现为中等负铕异常，说明成矿系统相对较为封闭。关于辉钼矿产生Eu负异常的原因，应立娟等（2015）［17］认为可能是在辉钼矿沉淀时，由于成矿流体物理化学环境的变化，Eu价态的变化，导致与其他稀土元素的分离，并支持西藏达布斑岩型铜钼矿中辉钼矿形成的流体相对还原性更强［18］的观点。δCe为0.99～1.01，铈基本无异常，总体上显示出成矿条件可能处于还原到弱还原环境。

从库科西力克钼矿床含矿岩系稀土元素含量（表1）及配分模式（图5，图中球粒陨石标准化值据文献［19］）可以看出，钼矿石（K1-1和K1-2）稀土元素配分曲线形态与围岩（大理岩（K2-3）和云母石英片岩（K2-2））、构造蚀变闪长岩（K6-1）、空巴克岩体（K4-1）及喀玛如孜岩体（K5-1）差别很大，说明成矿元素并非直接来源于围岩或志留纪的侵入岩体。而钼矿石（K1-1和K1-2）与三叠纪花岗岩（K7-1）、卡拉库鲁木复式岩体（K3-1）和矽卡岩（K2-1）的稀土元素配分曲线形态较为一致。总体上表现为中等负Eu异常（δEu为0.38～0.66，平均0.53），轻稀土富集（LREE/HREE为2.98～11.7，平均6.68），轻重稀土分馏不太明显（CLa/CYb）N为1.49～11.7，平均6.68）。因此，初步认为钼矿的成矿元素来源可能主要为卡拉库鲁木复式岩体（γS）的晚期（三叠纪）岩石，属于印支期岩浆热液成矿的产物。

4矿床成因浅析

库科西力克钼矿体产出于以矽卡岩（含大量透辉石及石榴子石）为主的中酸性岩体边缘接触带变质岩中，含矿岩系的稀土元素特征表明，成矿与西侧的卡拉库鲁木复式岩体（γS）晚期（印支期）岩石有较密切的关系，成矿元素（Mo，Cu等）可能主要来源于复式岩体的晚期岩石——细脉状细粒花岗岩，辉钼矿主要分布在围岩一侧的外接触带上，和外矽卡岩共生，在成矿专属性上也符合矽卡岩型矿床的规律特征，即钨、锡、钼矿床主要和花岗岩类有关［20］。与区域上大同一带的岩浆热液脉型（布斯拉津铜钼矿［5］）、斑岩型钼矿（喀依孜钼矿［6］）存在明显的矿床类型区别。赋矿地层（长城系赛图拉岩组（Chst1）下段）中含有少量的大理岩，这为矽卡岩型矿床的形成提供了先决的围岩条件，初步认为矿床成因为矽卡岩型。成矿过程中在早期矽卡岩阶段形成较多钙矽卡岩矿物（石榴子石、透辉石等无水硅酸盐矿物），在氧化物阶段的后期或早期硫化物阶段形成钼的主要硫化物——辉钼矿。由于矿体的储集与矽卡岩中次级断裂及其配套的节理裂隙等构造关系也较为密切，也不排除为矽卡岩形成后的高-中温热液型矿床。主要找矿标志为卡拉库鲁木复式岩体（γS）边缘接触带变质岩、矽卡岩及其附近的次级断裂构造裂隙等，直接找矿标志为辉钼矿化，表生淋积标志为褐铁矿化。

5结论

（1）庫科西力克钼矿床矿石的稀土总含量（质量分数）变化较大（25.2×10-6～130.0×10-6），可能与矿石的类型（粉末状或块状）有关，δEu为0.38～0.61，δCe为0.99～1.01，显示成矿条件可能处于还原到弱还原环境。

（2）含矿岩系稀土元素含量及配分模式显示出成矿元素并非直接来源于围岩或志留纪的侵入岩体，可能主要来源于卡拉库鲁木复式岩体（γS）的晚期（三叠纪）岩石，属于印支期岩浆热液成矿的产物，成因上总体属于矽卡岩型矿床，与区域上大同一带加里东期钼矿床存在明显差异。

参考文献

［1］黄建国，崔春龙，李文杰，等.新疆西昆仑库科西力克多金属矿集区地质特征［J］.矿床地质，2009，28（2）：218-223.

［2］曹凯，王国灿，刘超，等.西昆仑及邻区新生代差异隆升的热年代学证据［J］.地球科学，2009，34（6）：895-906.

［3］廖林.西昆仑新生代构造事件及沉积响应［D］.杭州：浙江大学，2010：1-184.

［4］黄建国，杨瑞东，崔春龙，等.新疆塔县库尔尕斯金铜多金属矿床地质及地球化学特征［J］.黄金，2012，33（5）：12-17.

［5］于晓飞，孙丰月，李碧乐，等.西昆仑大同地区加里东期成岩、成矿事件：来自LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和辉钼矿Re-Os定年的证据［J］.岩石学报，2011，27（6）：1770-1778.

［6］王核，丘增旺，刘建平，等.西昆仑恰尔隆—大同一带与花岗岩有关的成岩成矿作用初探［J］.矿床地质，2014，33（S）：267-268.

［7］卢佳义，于晓飞，孙丰月，等.西昆仑班迪尔司热洪铜铁矿锆石U-Pb测年及成矿流体特征研究［J］.岩石学报，2015，31（9）：2696-2706.

［8］霍亮.新疆西昆仑造山带内生金属成矿作用及成矿预测研究［D］.长春：吉林大学，2010：1-174.

［9］于晓飞.西昆仑造山带区域成矿规律研究［D］.长春：吉林大学，2010：1-173.

［10］潘裕生.西昆仑山构造特征与演化［J］.地质科学，1990（3）：224-232.

［11］曲国胜，陈杰，陈新安，等.西昆仑—帕米尔造山带及其北缘前陆盆地板内变形构造［J］.地质评论，1999，44（4）：419-429.

［12］董永观，郭坤一，肖惠良.西昆仑地区成矿远景［J］.中国地质，2003，30（2）：173-178.

［13］新疆地质调查院.班迪尔幅（J43E014015）区域矿产地质调查报告（1：50000）［R］.乌鲁木齐：新疆地质调查院，1998：1-80.

［14］王世炎，彭松民，张彦启，等.1∶25万区域地质调查报告（塔什库尔干塔吉克自治县幅）［R］.郑州：河南地质调查院，2004：1-317.

［15］黄建国，崔春龙，杨剑，等.西昆仑塔尔一带志留纪花岗质岩石的地球化学特征及构造意义［J］.地球化学，2017，46（5）：435-445.

［16］HUANGJG，YANGRD，YANGJ，etal.GeochemicalcharacteristicsandthetectonicsignificanceofTriassicgranitefromTaerregion，thenorthernmarginofWestKunlun［J］.ActaGeologicaSinica（EnglishEdition），2013，87（2）：346-357.

［17］应立娟，林彬，王立强，等.应用电感耦合等离子体质谱法研究西藏甲玛超大型铜多金属矿床辉钼矿稀土元素和微量元素［J］.岩矿测试，2015，34（3）：366-374.

［18］王艺云，唐菊兴，郑文宝，等.西藏曲水县达布斑岩型铜钼矿床金属沉淀机制探讨［J］.矿床地质，2015，34（1）：81-97.

［19］BOYNTONWV.Cosmochemistryoftherareearthelements：Meteoritestudies［M］∥HendersonP.RareEarthElementGeochemistry：DevelopmentsinGeochemistry2.Amsterdam：Elsevier，1984：63-114.

［20］姚凤良，孙丰月.矿床学教程［M］.北京：地质出版社，2006：78-90.