东天山中段主干断裂地球化学识别

任燕　古力娜·太来提　杨万志

摘   要：对研究区元素含量水平、分布特征、元素组合及差异等，制作相应元素的衬值累加值比值图，通过对比分析，结合研究区重力、航磁特征，从地球化学角度对区内主干断裂以往存在分歧的延展问题进行地球化学有效识别和定位，为研究区成矿单元的合理划分提供支撑。

关键词：东天山；主干断裂；地球化学；识别

从区域地球化学观点来看，同一地质构造单元经历了相似的地质发展过程，其物质来源和地球化学环境具很大相似性，具有相似地球化学特征的区域通常为同一地质构造单元。不同地质构造单元，其物质来源、物质组成和地球化学环境存在显著差异。具有不同地球化学特征的区域通常属不同的构造单元，区域上地球化学特征变化显著部位往往是构造单元分界线的地球化学表现，指示分界断裂的存在。因此，可通过地球化学特征有效推断区域性主干断裂或差异性构造边界。

1  区域构造研究现状

研究区位于新疆东天山成矿带中段，西起哈尔拉－梧桐沟一线，东止于库姆塔格沙垄，北部以雅勒伯克-南湖一线为界，南部跨越阿其克库都克断裂，呈东西长260 km、南北宽73 km的规则矩形，面积19 150 km2。行政区划属吐鲁番地区鄯善县和哈密市管辖。地理坐标东经90°00′～93°07′，北纬41°40′～42°20′。

区内构造单元特征明显，从北到南依次为吐哈凹陷、大南湖岛弧带、秋格明塔什剪切带、阿齐山构造带和卡瓦布拉克-星星峡地块（中天山地块）[1-17]。秋格明塔什剪切带区域上称秋格明塔什（康古尔）-黄山剪切带，阿齐山构造带区域上属阿齐山-雅满苏构造带，二者同属觉罗塔格石炭纪裂陷槽。阿齐山构造带和中天山地块以阿其克库都克断裂相隔[18-20]，断裂地表构造形迹清晰，南、北物质组成差异明显一致（图1）。

1.1  秋格明塔什剪切带北缘断裂

秋格明塔什剪切带北缘断裂，又称康古尔深断裂[21-22]，已有大量研究成果[1-17]，总体延伸基本清晰，但受沙尔湖南戈壁影响，加之部分地段构造形迹模糊，其延伸在恰特卡尔和康古尔塔格之间存在分歧；此外，在途径克孜尔塔格岩体（舌状岩体）时，断裂延伸在岩体东面或岩体西面，亦有不同看法；断裂的构造分区意义也集中在康古尔塔格以西地区。

1.2  秋格明塔什剪切带南缘断裂

秋格明塔什剪切带南缘断裂，区域上称雅满苏断裂或雅满苏-苦水断裂[21-22]，由沙垄以东向西延伸过来，较一致的观点是延伸方向取雅满苏组北界，受雅满苏组划分不统一的影响，断裂在研究区内具体位置存在分歧，特别是向西经康古尔金矿或红石金矿后，断裂向西北还是向西南延伸，若向西南延伸，至秋格明塔什岩体后能否继续西延，均缺乏共识。

2  地球化学识别

2014年新疆地质调查院在东天山成矿带中段以填平补空的方式开展实施1∶5万化探工作，在区域地球化学特征分析基础上，综合元素含量水平、分布特征、元素组合及差异等，对前人关于康古尔塔格深断裂和雅满苏断裂在研究区内的延伸問题存在的分歧从地球化学角度提出了解决方案。

2.1  研究区元素参数特征

从表1，图2看出，研究区北部地区，即康古尔塔格断裂以北，显著富集Cu，Zn，Co，Mo，贫W，Sn，Bi，Pb，这种富集或贫化，为整体、面状、均衡的。此外，北部总体富集Cr，Ni，贫Sb，Au，这几个元素的富集或贫化为非面状的。

通过统计北部地区和南部秋格明塔什剪切带显著富集或贫化元素的平均含量，经比较后差异非常清晰。北部地区Co，Cu，Ni，Cr，Zn，Mo含量是秋格明塔什剪切带对应元素的1.74、1.69、1.43、1.36、1.26、1.25倍，高出74%～25%；Sn，Pb，Sb，Au，W，Bi含量则相反，北部地区只是南部秋格明塔什剪切带的80%、78%、75%、73%、55%和54%，也就是说秋格明塔什剪切带的Sn，Pb，Sb，Au，W，Bi含量分别高出北部24%、28%、34%、37%、82%、85%，差异显著。在此基础上，编制了Cu+Zn+Co+Mo和W+Sn+Bi+Pb衬值累加值比值地球化学图（图3），

康古尔塔格深断裂与阿其克库都克深断裂之间区域，地球化学特征同样具两分性，这种两分性主要体现在南部的阿齐山构造带比北部秋格明塔什剪切带显著富集Pb，Zn，Ag，Cu，Mo，Bi，Co，北部比南部整体富Au，秋格明塔什岩体的南北差异是区域性差异的局部表现，南北差异的分界线既是秋格明塔什剪切带南缘断裂，也是区域上雅满苏断裂的位置。据元素分布特征，选择阿齐山构造带中特征富集元素Pb，Zn，Ag，编制了衬值累加值地球化学图（图4）。

图3，4所用色标均沿用累频法，无人为干预因素。中3条贯通性线条（黑色）由北向南依次为秋格明塔什剪切带北缘（康古尔塔格）断裂、南缘（雅满苏）断裂和阿其克库都克断裂（图3，4）。

2.2  康古尔塔格深断裂地球化学识别

研究区内康古尔塔格深断裂南、北差异明显，且差异陡变，为急剧变化带（图3）。康古尔塔格断裂，在齐石滩西北，断裂南面存在东、西两个Cu+Zn+Co+Mo和W+Sn+Bi+Pb衬值累加值比值高值区，西部高值区呈NWW向延伸，强度高，与该地区航磁异常区形态、范围一致，且有同位重力异常叠加。

康古尔塔格深断裂北部，康古尔塔格及西部雅勒伯克-恰特卡尔地区，出露地层主要为石炭系和二叠系，目前，其构造归属有大南湖和觉罗塔格两种认识。从地球化学来看，康古尔塔格地区与东部克孜尔卡拉萨依广大地区可进行对比，雅勒伯克-恰特卡尔地区更接近东部的克孜尔卡拉萨依地区，而与其南部的秋格明塔什地区或红云滩北部地区完全不同。

综上，认为雅勒伯克-恰特卡尔地区应归为大南湖构造带，非觉罗塔格构造带，或觉罗塔格构造带中独立的小热泉子构造单元。区内物探重力及航磁异常特征均支持该判断。

2.3  雅满苏断裂地球化学识别

研究区内秋格明塔什剪切带在除去梧桐窝子组玄武岩和规模较大酸性岩体的影响之后，Cu+Zn+Co+Mo和W+Sn+Bi+Pb衬值累加比值低而平稳，起伏小（图3）。剪切带南部不仅有大范围急剧变化高比值区，在西段低比值区，比值变化程度明显不同于秋格明塔什剪切带。

图4较清晰地显示了秋格明塔什剪切带南缘断裂的位置及形态。断裂以北，基本无Pb，Zn，Ag 3个元素的强（共同）富集区，在断裂以南则大量或集中出现，同时断裂南部元素含量变化明显高于北部。

Pb，Zn，Ag为典型铅锌矿不可缺少的元素组合，从区域矿产分布来看，秋格明塔什剪切带南缘断裂以北（包括大南湖构造带），缺少独立的铅锌矿（含矿点）；与之对应的南部则是研究区主要铅锌矿分布区，包括阿齐山、维山等矿床点，也是最具潜力的铅锌矿找矿区。秋格明塔什剪切带南缘断裂较好的解决了断裂与秋格明塔什岩体的关系问题（图4），为长期存在的雅满苏断裂西延问题提供了合理解决方案。

3  结论

（1） 东天山成矿带中段北部地区显著富集Cu，Zn，Co，Mo，贫W，Sn，Bi，Pb，这种富集或贫化，是整体的、面状的、均衡的，以此为基础，编制的Cu+Zn+Co+Mo和W+Sn+Bi+Pb衬值累加值比值地球化学图，康古尔塔格深断裂南、北差异一目了然，且差异是陡变的。

（2） 康古尔塔格深断裂北部显著富集Cu，Zn，Co，Mo，而贫W，Sn，Bi，Pb，同时体现了北部恰特卡尔至克孜尔卡拉萨依一带的整体性，强化了恰特卡尔一带与南部秋格明塔什地区的差异性，指示恰特卡尔一带明显区别于秋格明塔什及以南地区（觉罗塔格构造带），而与克孜尔卡拉萨依一带（哈尔力克构造带）一致，即将其原划入小热泉子构造单元的恰特卡尔地区归于哈尔力克构造带，物探重力及航磁异常数据均支持该推断。

（3） 康古爾塔格深断裂与阿其克库都克深断裂之间区域，地球化学特征同样具两分性，这种两分性主要体现在南部的阿齐山构造带比北部的秋格明塔什剪切带显著富集Pb，Zn，Ag，Cu，Mo，Bi，Co，北部比南部整体富Au，而秋格明塔什岩体的南北差异是区域性差异的局部表现，南北差异的分界线既是秋格明塔什剪切带南缘断裂，也是区域上雅满苏断裂的位置。

（4） 主干断裂的有效识别和定位，为成矿单元的合理划分提供了支撑，将全区划分为4个矿带，从北往南依次为：雅勒伯克-克孜尔铜-镍-金-锌-钼-硫铁矿矿带、秋格明塔什-夹白山金-铜-镍-钨矿带、阿齐山-长城山铁-金-银-铜-钼-铅-锌-钨-硫铁矿（锰-钛）矿带和白顶山-黄圆山铅-锌-铜-镍-金-钨-铁-钛矿带。

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Geochemical Identification of the Main Fault in the Middle

East Tianshan Mountains， Xinjiang

Ren Yan1，2， Gulina·tailaiti2， Yang Wanzhi2

（1.Yili Normal University，Yining，Xinjiang，835000，China;

2.Geological Research Academe of Xinjiang，Urumqi，Xinjiang，830000，China）

Abstract： Based on the content level， distribution characteristics， element combination and differences of each element in the study area， the ratio diagram of the corresponding elements contrast value accumulation value was made. Through comparative analysis， combined with the gravity and voyage anomaly characteristics of the study area， from the perspective of geochemistry， the extension problem of the main faults in the area which existed in the past diverging has been effectively identified and located by geochemistry， it provides support for the rational division of metallogenic units in the study area.

Key words： The Eastern Tianshan Mountains; The main faults; Geochemistry; Identification

項目资助：新疆东天山成矿带中段1∶5万区域地质综合调查项目（12120114059201）资助

收稿日期：2023-09-05；修订日期：2023-11-07

第一作者简介：任燕（1977-），女，正高级工程师，硕士，主要从事地质矿产、勘查地球化学、区域地质、农业地质等研究；

E-mail： ry_yan@qq.com