东天山维权-土屋一带成矿条件与成矿规律浅析

孙月园，李平，朱志新,，陈川，袁慧芳，黄剑，吕彪(.新疆大学，新疆乌鲁木齐80049；.新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆乌鲁木齐800；.西安大地测绘工程有限责任公司，陕西西安70054)



东天山维权-土屋一带成矿条件与成矿规律浅析

孙月园1，李平2，朱志新1,2，陈川1，袁慧芳3，黄剑1，吕彪1
(1.新疆大学，新疆乌鲁木齐830049；2.新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆乌鲁木齐830011；3.西安大地测绘工程有限责任公司，陕西西安710054)

摘要：东天山维权-土屋一带地处塔里木板块北缘活动带觉罗塔格晚古生代岛弧带，是新疆重要的铜、金、铅、锌、银成矿带，共划分出3个成矿带，6个成矿亚带。以对东天山的认识选取维权-土屋一带作为切入点，通过对东天山维权-土屋一带矿床的研究，总结成矿规律，指导东天山维权-土屋一带矿产资源下一步找矿方向。

关键词：东天山；成矿带划分；成矿条件；成矿规律

东天山维权-土屋一带是新疆重要多金属成矿带，矿床类型较齐全，成矿历史悠久，空间分布相对集中（图1）[1-2]，1958年我国地质工作者在该区进行了系统的地质调查和找矿勘查工作，发现一系列铜、金、银、镍、钴、铅-锌-银等金属矿床（点）及大批矿化异常区[3]。秦克章、方同辉等研究该区大地构造演化并提出构造对成矿的制约[4-5]。陈福文、何国琦等人从板块角度探索东天山构造演化历史、构造演化与成矿关系[6-10]。笔者依据对该区基础地质的全面了解，从成矿带角度出发，划分成矿带、成矿亚带，在此基础上总结带内典型矿床、成矿地质条件，概括成矿规律，为今后圈定成矿靶区提供依据。

图1　土屋-延东一带区域地质图Fig.1 Regional geological map of Tu wu-Yan dong Belt（据新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局2005新疆哈密市夹白山一带1∶5万区域地质矿产调查报告修改）1.第四系;2.古近—新近系桃树园组;3.中侏罗统西山窑组;4.上石炭统底坎尔组;5.上石炭统土古土布拉克组;6.下石炭统企鹅山群;7.下石炭统雅满苏组;8.上—下石炭统梧桐窝子组;9.上—下石炭统干墩岩组;10.中泥盆统头苏泉组;11.下泥盆统大南湖组;12.上—中志留统;13.奥陶系大柳沟组;14.长城系星星峡群;15.花岗岩;16.正长花岗岩;17.石英闪长岩;18.闪长岩;19.闪长岩;20.辉绿（玢）岩;21.矿点;22.地质界线; 23.区域性断裂;24.一般断裂-推测断裂

1　区域地质

前人将该区分为3个构造单元，从北向南依次为：博格达-哈尔里克构造带、觉罗塔格构造带和中天山地块[11]。王京彬依据各矿床（点）空间上的展布划分了吐哈盆地南缘铜矿带、康古尔金矿带和阿齐山-雅满苏铁(铜)-银多金属矿带3个不同的构造-地层（岩浆）-成矿带[12]。本文依据构造单元将该区自北向南依次划分为大南湖古生代岛弧带、康古尔构造带、雅满苏火山盆地和卡瓦布拉克地体。

该区地层出露广泛，地质构造复杂，岩浆活动频繁，详实反映了地质演化历史。区内出露地层有长城系星星峡群，为一套表壳变质岩组合，以石英岩、石英片岩、二云片岩、变质砂岩、大理岩和灰岩为主；下石炭统南北大沟组为一套生物碎屑灰岩；雅满苏组主要为一套火山岩碎屑岩-碎屑岩建造，该组可分3个岩性段，第一岩性段为碳酸盐岩段；第二岩性段为碎屑岩段，为一套浅海相陆源碎屑岩和火山碎屑岩沉积；第三岩性段下部为凝灰质砂岩、含生物碎屑砂岩与含丰富生物化石的碳酸盐岩呈韵律互层沉积；上部以灰岩为主夹砂岩和薄层中酸性火山岩、火山碎屑岩。组内晚二叠世酸性岩脉发育，南侧紧邻百灵山岩体。苦水组为一套浅变质碎屑岩；上—下石炭统梧桐窝子岩组主要为一套海相火山岩-火山碎屑岩建造；上—下石炭统干墩岩组主要为一套海相浊流沉积的碎屑岩-碳酸盐岩建造；上石炭统土古土布拉克组主要为一套碎屑岩-中基性火山岩建造，第一岩性段主要为火山碎屑岩建造，岩性主要为钙质中细粒岩屑砂岩、熔结凝灰岩、钙质中细粒长石岩屑砂岩、凝灰质细砂岩、灰岩质砾岩等；第二岩性段为一套火山岩-火山碎屑岩建造，主要为一套溢流相-喷发相的安山岩、弱熔结晶屑玻屑凝灰岩、细角砾岩等；下二叠统阿其克布拉克组为复成分砾岩、岩屑砂岩、长石岩屑砂岩、粉砂岩、含粉砂微晶灰岩、含藻屑微晶灰岩及生物介壳灰岩组合；上二叠统小热泉子组为以砾岩、砂岩为主的沉积岩石组合；新近系桃树园组为陆相河和湖红层沉积相组合。区内主要断裂由南至北依次为阿奇克库都克深大断裂、雅满苏大断裂和康古尔深大断裂。侵入岩类型较简单，以中酸性侵入岩为主，岩石类型为花岗岩、花岗闪长岩及少量闪长岩，主要分布于雅满苏断裂以南地区，属中—晚华力西期侵入。

2　成矿地质条件分析

沿维权-土屋一带，成矿作用与地层、侵入岩、构造、变质作用关系较密切。秋格明塔什-黄山铜、金成矿亚带地处雅满苏断裂以北，带内金、铜矿产主要产于下石炭统苦水组和上—下石炭统梧桐窝子岩组。苦水组为一套红褐-黄褐色凝灰质砂岩夹砾岩、灰岩薄层的浊流沉积组合。该组Au元素变化系数在1.2以上，且浓集程度高，离散程度大，沿雅满苏断裂带已发现小尖山铜矿，旗包、西勘、黄尖包等多处金矿（化）点，是区内主要含金地层之一。干墩岩组为一套半深海-浅海相复理石杂砂岩建造，在韧性剪切变形变质作用下，岩石普遍发生强烈糜棱岩化，组内Au，Cu元素相对富集，呈高背景分布，且Au元素变化系数大，离散程度较高，呈不均匀分布。梧桐窝子岩组为一套海相火山岩、火山碎屑岩、硅质岩、碳酸盐岩建造，该组中Au，Sb元素相对富集，呈高背景分布，且Au元素变化系数大，离散程度较高，呈不均匀分布。通过对该组第二岩性段元素聚类分析知Au 与As、Hg、Ag等低温元素组合相关，说明该岩性段地层是寻找金矿的较有利层位。阿齐山-雅满苏铁、铜、铅锌、银、金多金属成矿亚带位于雅满苏断裂以南地区，带内金、银、铜、铅锌等矿产主要产于下石炭统雅满苏组中，Cu，Pb，Zn，Au，Ag等多个元素均高于背景值，相对富集。由浓集系数知Cu，Au，Bi，Zn等元素处于显著富集状态。据元素含量变化系数可知，Cu，Pb，Zn，Au，Ag，Bi，Mo，W，As，Hg，Sb等元素离散程度高，处于不均匀分布状态，且Au，Pb，Zn，Cu，Ag，Bi，Mo等处于极不均匀分布状态，证明这些元素在该地层相对活泼，有可能在局部有利成矿部位集中富集成矿。在第二岩性段中Cu，Au，Co、Pb分布不均匀，成矿的可能性较大。聚类分析结果反映了铜、银、铅多金属矿成矿元素的组合特征。在该岩性段内已发现红山梁、绿洲等多处铜矿点。第三岩性段中硫化矿床成矿元素Ag，Pb，Zn明显高于地壳克拉克值，说明该段中Ag，Pb，Zn分布不均匀，成矿可能性较大。聚类分析结果表明，主成矿元素Pb，Zn，Ag关系较密切，反映了铅多金属矿成矿元素的组合特征。在该岩性段内已发现红柳沟铅多金属矿点、红星铜矿、维权铜银多金属矿、维东锌多金属矿等。雅满苏组第二、三岩性段与华力西晚期中酸性侵入岩接触交代形成的矽卡岩带是区内寻找银、铜、铅锌多金属矿产最有利部位。黑尖山-长城山铁、铜（银金）成矿亚带整体上位于土古土布拉克组同雅满苏组平行不整合界线与阿奇克库都克大断裂之间，出露地层为上石炭统土古土布拉克组一套火山岩-火山碎屑岩建造，由浓集系数知As、Ni、Pb，Cu 4个元素呈显著富集，第二岩性段中As，Pb，Sn，Ag，Zn明显高于地壳克拉克值，Ag，Zn，Cu，Co变化系数较大。该段位于百灵山岩体和红柳沟岩体中间，火山岩发育，热液活动强烈，Ag，Zn，Cu分布不均匀，成矿条件较有利，因此该段地层是寻找Ag，Pb，Zn，Cu矿产的有利部位。该岩性段已发现骆驼峰小型铁矿床和多处铜矿（化）点，据矿产地质特征和化探异常元素组合特征分析，该组是寻找铁铜矿产的重要层位。早二叠世混源岩浆中富含Fe，Cu，Ag，Pb，Zn等成矿元素，在岩浆演化过程中Fe，Cu进入岩浆热液，形成含Fe，Cu的中高温岩浆热液，在断裂破碎带中充填、交代形成中高温岩浆热液型铜矿、铁矿。

3　成矿规律分析

3.1成矿带的划分

该区板块构造单元由北向南依次可划分为大南湖古生代岛弧带（北以大草滩断裂为界，南至康古尔-黄山断裂）；康古尔构造带（南以雅满苏断裂为界）；雅满苏火山盆地（南以阿奇克库都克大断裂为界），邻接卡瓦布拉克地质体，据构造单元、断裂带及各矿种、矿床（点）空间分布划分以下成矿（亚）带：

大草滩断裂以北为哈尔里克铜、镍、金、锡、钨、钼成矿带。①大南湖铜、镍、金、钼成矿亚带；②土屋-赤湖铜、钼、金、锰成矿亚带；觉罗塔格铁、铜、金、铅、锌、银成矿带。①秋格明塔什-黄山铜、金成矿亚带；②阿奇山-雅满苏铁、铜、铅、锌、银、金成矿亚带；③黑尖山-长城山铁、铜、银、金成矿亚带；卡瓦布拉克-星星峡铁、铜、铅、金、锡、锰多金属锌成矿带。

3.2大草滩断裂以北为哈尔里克铜、镍、金、锡、钨、

钼成矿带

大南湖铜、镍、金、钼成矿亚带大南湖铜、镍、金、钼成矿亚带成矿与二叠纪超基性岩体有关，矿床产于二叠纪蛇纹石化橄榄岩中，受断裂构造影响，次生蚀变较强，如：白鑫滩岩浆型铜镍矿床。矿体产于基性-超基性杂岩体，呈近EW向展布，矿体呈透镜状。主要矿石类型为镍黄铁矿、黄铜矿为主并呈稀疏浸染状分布，矿石多见孔雀石化、黄钾铁矾呈致密块状分布。含矿岩体岩石类型简单，辉长岩呈半自形粒状结构，块状构造；橄榄辉石岩、辉石橄榄岩呈半自形粒状结构、嵌晶结构，包橄结构、块状构造。成矿受康古尔大断裂（韧性剪切）带及次级断裂的影响。

土屋-赤湖铜、钼、金、锰成矿亚带该成矿亚带位于康古尔大断裂以北，处在康古尔-黄山韧性剪切带的北缘影响带中。典型矿床有土屋、延东斑岩型铜矿。矿体主要赋存于斑（玢）岩体内，少量分布于围岩中，呈似透镜状。矿石以细脉浸染状铜建造为主，金属矿物类型简单，以黄铜矿、黄铁矿为主，偶见少量斑铜矿、铜蓝和辉铜矿。黄铁矿在矿体顶、底板发育，主矿体中几乎不见黄铁矿，脉石矿物以新生石英、绢云母为主，其次为绿泥石、长石和碳酸盐矿物。矿石结构以中-细粒半自形-他形粒状结构为主，主矿体中多为与石英细脉共存的细脉浸染状和团块状构造，矿化以浸染状为主并明显受康古尔-黄山韧性剪切带控制。早二叠世侵入的浅成闪长玢岩、斜长花岗斑岩作为成矿的母岩；韧性、脆-韧性断裂是重要的控岩、控矿构造并作为斑岩型铜矿床的导矿、储矿构造。

3.3觉罗塔格铁、铜、金、铅、锌、银成矿带

秋格明塔什黄山铜、金成矿亚带位于康古尔-黄山韧性剪切带内，矿床产于梧桐窝子组、干墩岩组火山岩中（凝灰岩为主），成矿多为与康古尔韧性剪切带有关的中低温热液型和破碎蚀变岩型铜、金矿床，如：小尖山中低温热液脉型铜矿。矿体为石英脉产在断裂破碎带中，受韧脆性剪切带影响，近EW向。赋矿岩石为凝灰质砂岩，普遍糜棱岩化、绢云母化、绿泥石化、硅化。矿石以粒状结构为主，多见团块状、细脉状构造。金属矿物组合有黄铁矿，辉铜矿、黄铜矿、褐铁矿、孔雀石。黄铁矿多呈自形-半自形粒状，地表可见褐铁矿呈胶状；黄铜矿呈粒状，多分布在黄铁矿集合体中，地表多见孔雀石。辉铜矿呈它形粒状，多分布在黄铁矿集合体中，局部呈致密块状辉铜矿脉。主要的成矿为黄铁矿-辉铜矿-石英阶段，并受雅满苏断裂北部的次级构造破碎带控制。

阿齐山-雅满苏铁、铜、铅、锌、银、金多金属成矿亚带矿床赋存于雅满苏组，为与二叠纪中酸性岩体有关的矽卡岩型、斑岩型、中低温热液型铜、铁、金矿床。成矿与百灵山岩体和区域中酸性岩脉关系密切。岩体为银、铜、铅锌等矿产成矿作用提供了必要的热源和矿源，控制着区内铜、银、铅锌矿产的分布。如：维权矽卡岩叠加中低温热液充填式银多金属矿床，主矿体（Ⅰ号矿体）平面上呈似透镜状，矿石类型以含铜矽卡岩、角砾状矽卡岩、团块状硫化物型为主。金属矿物主要有黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿等。矿石结构主要为粒状变晶结构及交代残余结构，矿石构造为浸染状、团块状、细脉状、致密块状等。成矿期以硫化物期为主，矿化叠加在早期的矽卡岩带之上，与下石炭统雅满苏组一套浅海相岩屑为主的碎屑岩夹碳酸盐建造和上石炭统土古土布拉克组一套中酸性火山岩建造有关。晚华力西期花岗质岩浆侵入到钙质围岩中，在接触变质作用和交代作用下形成矽卡岩带，残余含矿热液通过韧性断裂发生运移，沉淀富集于矽卡岩带上。成矿明显受断裂构造的控制。

黑尖山-长城山铁、铜（银金）成矿亚带主体位于土古土布拉克组与雅满苏组平行不整合界线至阿其克库都克大断裂间，出露地层为上石炭统土古土布拉克组一套火山岩-火山碎屑岩建造，是区内寻找火山热液和岩浆热液型铁铜矿产的重要层位。典型矿床如：路白山岩浆热液型铜矿。矿床产于上石炭统土古土布拉克组流纹斑岩与斜长花岗岩外接触带，矿体地表呈长条状展布，矿石矿物主要为孔雀石、铜蓝、镜铁矿及少量黄铁矿、褐铁矿，孔雀石以显微粒状-粒状为主，少量呈细脉状。矿石结构属显微粒状-粒状结构，矿石构造以浸染状-细脉状构造为主，少量为块状、薄膜状构造。矿体顶底板均为流纹斑岩，围岩蚀变主要为硅化、褐铁矿化、镜铁矿化、萤石化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化和碳酸盐化等。地表发育孔雀石-褐铁矿化带。

3.4卡瓦布拉克-星星峡铁、铜、铅、金、锡、锰多金属

锌成矿带

该成矿带位于阿奇克库都克断裂南缘带内，主要出露长城系和石炭系。岩浆活动频繁，表现为华力西中期侵入岩和石炭纪火山岩。构造以阿奇克库都克断裂为主，矿产以矽卡岩型铜、金矿床为主。典型矿床：吉源碳酸盐岩构造破碎带型叠加矽卡岩型铜银矿。矿体位于中元古界长城系星星峡组中，矿体地表呈脉状。矿石矿物以锌黝铜矿和黄铜矿为主，氧化金属矿物主要为氯铜矿、铜蓝，次要金属矿物为方铅矿、闪锌矿及少量自然银、辉银矿等。脉石矿物主要为石英、方解石、白云石等。矿物共生组合为金属硫化物型组合，矿石结构以半自形-它形粒状结构为主，少量显微粒状结构、乳滴状结构、反应边结构；黄铜矿、黄铁矿等金属矿物多呈浸染状分布于脉石中，偶见细脉状构造、团块状构造。成矿与华力西中期中-酸性侵入岩体有关，近EW向展布的构造破碎带严格控制成矿(表1）。

表1　东天山按成矿带划分典型矿床规律总结一览表Table 1 The Tabulation of Summary about East Tianshan Mountains Division of Metallogenic Belt metallogenic law

4　结论

（1）由东天山构造背景演化，矿床（点）的空间展布，结合构造单元、断裂带划分大草滩断裂以北为哈尔里克铜、镍、金、锡、钨、钼成矿带；觉罗塔格铁、铜、金、铅、锌、银成矿带；卡瓦布拉克-星星峡铁、铜、铅、金、锡、锰多金属锌成矿带。大南湖铜、镍、金、钼成矿亚带；土屋-赤湖铜、钼、金、锰；成矿亚带秋格明塔什-黄山铜、金成矿亚带；阿齐山-雅满苏铁、铜、铅、锌、银、金多金属成矿亚带；黑尖山-长城山铁、铜（银金）成矿亚带。

（2）东天山矿床（点）分布多，位于重要的区域成矿带上，历经复杂而强烈的构造演化过程，矿床（点）分布严格受地层的控制。与金矿化有关的建造主要为下石炭统雅满苏组碳酸盐岩-碎屑岩建造和苦水组碎屑岩建造；与银、铜、铅锌多金属有关的建造主要为下石炭统雅满苏组碳酸盐岩-碎屑岩建造。

（3）综观已知矿床（点）空间分布呈明显分带性。大南湖铜、镍、金、钼成矿亚带，成矿与二叠纪超基性岩体有关，是寻找铜镍矿的有利部位；土屋-赤湖一带是寻找与二叠纪花岗岩体有关的斑岩型铜、钼矿床；秋格明塔什-黄山一带是寻找与康古尔韧性剪切带有关的中低温热液型和破碎蚀变岩型铜、金矿床；阿奇山-雅满苏成矿亚带产于雅满苏组，成矿多与二叠纪中酸性岩体有关的矽卡岩型、斑岩型、中低温热液型铜、金矿；黑尖山-长城山一带是寻找与火山岩有关中低温热液型铜、金矿床的有利地段；卡瓦布拉克-星星峡一带矿床产于阿奇克库都克断裂南缘，利于寻找矽卡岩型铜、金矿床。

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Division of Metallogenic Belt 、Metallogenic conditions and Ore-forming regularity in the East Tianshan Mountains

Sun Yueyuan1,Li Ping2,Zhu Zhixin1,2,Chen Chuan1,Yuan Huifang3,Huang Jian1,Lv Biao1
(1.X injiang University,Urumqi,Xinjiang,830047,China;2.Geological Survey Academy of X injiang,Urumqi,X injiang,830000,China;3.X i an geodetic surveying and mapping engineering co.LTD,X i an,Shaanxi,710054,China)

Abstract:As an important polymetallic metallogenic belt of X injiang,Weiquan-Tuwu belt is abundant in minerals,have relatively complete deposit type and have a Long metallogenic history,in addition,it抯 Spatial distribution is relatively concentrated.Geological workers in our country systematically conducted geological survey work and ore exploration work in this region,and have been found a series of Cu, Au, Ag, Ni, Co and Pb-Zn-Ag metallic mineral deposit and large mineralized anomaly.Because lack a comprehensive analysis and study of the system of division metallogenic belt and the distribution regularity of ore deposit.In this paper,we based on the basic geology comprehensive understanding and combined geotectonic units and ore deposit spatial distribution divisiory metallogenic belt,Analyzed the typical ore deposit minerogenetic condition and summarized the metallogenic law of this region.

Key words:East Tianshan Mountains;Division of Metallogenic Belt;Metallogenic conditions;Metallogenic law

作者简介:第一孙月园(1988-)，女，新疆大学矿物学、岩石学、矿床学专业在读硕士，主要从事造山带、火山岩与成矿的研究

收稿日期:2015-06-06;

修订日期:2015-08-11;作者E-mail:niniyayaniuniu@163.com

中图分类号:P612

文献标识码:A

文章编号：1000-8845(2016)01-134-05

项目资助：自治区两权价款综合研究项目《新疆东天山维权-土屋一带铜多金属1∶5万矿产预测与快速评价》项目资助