新疆乌恰县喀什炼铁厂铅铜矿矿床成因及成矿模式初探

刘志强

（有色金属矿产地质调查中心新疆地质调查所，新疆 乌鲁木齐 830011）

喀什炼铁厂矿区位于新疆乌恰县乌鲁克恰提乡北东部约1千米，该区地质矿产勘查继在库什维克复式向斜（其南部的次级向斜乌拉根向斜）中发现了乌拉根超大型铅锌矿之后，相继在库什维克向斜北翼发现并勘查了康西铅锌矿、加斯铅锌矿、喀什炼铁厂铅铜矿，因此本文针对新疆乌恰县喀什炼铁厂铅铜矿矿床成因及成矿模式进行分析[1]。

1 矿区简况

1.1 区域大地构造

库什维克复式向斜北翼进入乌鲁克恰提地区后，由单斜层被复杂化后转换为一复式向斜，该向斜东侧以苏鲁铁列克元古代隆起为界，北侧以由北向南推覆性断裂为界，使石炭系、泥盆系构造超覆于侏罗系、白垩系之上。乌鲁克恰提箕状复式向斜内由众多次级紧闭褶皱构成，和同向断裂叠加，这一向一断构造形式为铜铅锌矿的成矿提供了良好的控矿地质条件和长期而复杂的成矿过程。结合以往找矿经验，先期沉积盆地与后期向斜构造同位同向构造叠置是最佳的成矿预测构造形式，如乌拉根铅锌矿、萨热克铜矿等均为该构造形式。

1.2 矿区地质概况

1.2.1 地层

白垩系的主要地层为下白垩统克孜勒苏群(K1kz)，据岩性及组合特征可将该群分为五个岩性段，第一段为褐红色泥岩夹砂岩及砾岩，第二段为紫灰色、暗褐红色砂岩与泥岩互层，第三段为灰白色含砾砂岩、砂岩夹少量褐红色粉砂质泥岩，第四段为褐红色砂岩与粉砂质泥岩互层夹含砾砂岩、砾岩，第五段为灰白色、褐红色砂岩、砾岩夹泥岩。

1.2.2 构造

矿区位于乌鲁克恰提箕状向斜东翼，苏鲁铁列克元古代隆起西端，中生代（J-K）坳陷沉积盆地边缘。北北西向克孜勒苏右行走滑断裂（属塔拉斯-费尔干纳断裂系统）于矿区西部近走向方向通过，使矿区次级构造发育，氧化作用普遍。这样矿区构造就出现了反S型构造形式，南北两端构造弯曲，中间地带地层平直。矿区东部依托元古代变质岩作为沉积基底，西部和深部由于克孜勒苏走滑断裂构造影响，从而形成“沉积+改造”的构造演化进程和层控与叠加的成矿形式。

2 成矿地质条件

塔里木盆地西缘中新生代层控砂砾岩型铅锌铜矿的基本特点为：严格受地层层位控制、受一定岩相古地理制约、大面积分布，贫中有富、与岩浆活动无关。喀什炼铁厂区所处的矿带、地层、构造、化探等特征均与总结的区域成矿规律相吻合，找矿前景良好。

3 矿床成因与找矿模型

3.1 成因分析

典型的陆相砂岩型铜（铅锌）矿床一般产于大陆边缘造山带或造山带边缘发育的沉积-构造转换盆地，通过大气降水、沉积物孔隙水、盆地卤水、深渊流体等各种复合流体在特定的构造条件、地层岩石组合条件、物源条件等共同作用下形成的层控特征明显的铜铅锌矿床。炼铁厂铜铅锌矿床产于造山带边缘沉积-构造转换盆地，受炼铁厂向斜控矿明显，两翼均有铜铅锌矿产出，断裂构造、节理发育密集地段矿化相对富集，赋矿岩石多为透水性较好的砂砾岩、砾岩，岩石组合为上部密闭性泥岩（膏岩）-砾岩组合为主，目前发现并控制的矿体地表为孔雀石、自然铜等氧化富集矿石矿物，深部为黄铜矿为主的硫化矿为主的矿石矿物。

根据以上特征与国内典型矿床及邻区的乌拉根铅锌矿特征对比研究，认为炼铁厂铜铅锌矿床特征与典型矿床特征一致，综合认为矿床成因为层控沉积+改造型矿床。

3.2 控矿条件分析

综合研究分析，喀什炼铁厂矿区砂砾岩型铜铅矿控矿条件如下：①铅铜矿严格受控于下白垩统克孜勒苏群第五岩性段（K1kz5）地层，其赋矿岩石组合为克孜勒苏群第五岩性段（K1kz5）中透水性好的砂砾岩、含砾砂岩、砂岩与自身上覆的泥岩，其下盘为克孜勒苏群第四岩性段（K1kz4）顶部的不透水泥岩为组合。②中新生代铜、铅锌矿化与油田卤水具有良好的空间分布关系及重要的成因联系。炼铁厂区矿化层位有大量的油田卤水活动，其造成下白垩统克孜勒苏群第五岩性段中发生大规模的褪色蚀变作用，这种现象往往伴随有铜铅锌矿运移与富集的特征。③褶皱构造对铅锌铜矿运移活化富集也起到重要作用，是重要的容矿、控矿构造，尤其是褶皱扭曲膨大部位是有利的成矿部位。炼铁厂区内北部存在一向斜构造，铜铅（锌）矿位于向斜东翼，受向斜构造控制。④富含Cu、Pb、Zn、Au、Cd、S等成矿元素的元古界长城系地层为矿源层的形成奠定了物质基础，喀什炼铁厂区有大面积长城系地层出露。⑤喀什炼铁厂铜铅矿位于西南天山造山带与昆仑山、塔里木盆地三者汇合部位，构造运动强烈，这些断层不仅可以直接控制形成容矿构造，形成热液型铜、铅锌富矿体，也可以形成断裂破碎带及构造角砾岩和为后期卤水活动等提供空间。

3.3 找矿标志

①稳定产出的下白垩统克孜勒苏群第五段（K1kz5）灰白色厚层状砾岩、砂砾岩、含砾砂岩为本区铅铜矿的赋矿层位。其依附的沉积建造具有层控特征。②区域蚀变作用，克孜勒苏群（K1kz）中的褪色蚀变带延伸极长，出露宽度常达数百米，区域上的铅锌矿床多产于褪色的砂砾岩石中。③后期节理、裂隙对铜铅锌矿富矿体的形成起到活化和改造作用。④以Pb、Zn、Ag、Cu为主的化探综合异常是寻找铜铅（锌）矿的间接标志。⑤低阻中极化率激电异常为铜（锌）矿的指示标志。

4 成矿模式

依据实际地表铅铜矿化、钻孔验证结合矿石的结构构造特征，该铅铜矿严格受控于下白垩统克孜勒苏群顶部第五岩性段(K1kz5)三角洲相砂砾岩之中，铅铜矿产在相对粗碎屑岩之中，岩石组合为泥岩（膏岩）盖层+粗碎屑岩，整体成矿作用大致表现为四期：①沉积成岩期，富含的Cu、Pb、Zn、Cd等成矿元素的元古界、古生界地层的剥蚀在盆地内稳定沉积，形成了原始矿源层，压实固结过程中对元素进行富集；②受喜山期构造运动，区域挤压造成富含成矿元素的盆地卤水、层间卤水、油气烃源卤水的运移，并在有利的断裂构造、褶皱构造部位富集；③活动的断裂构造以及断裂破碎带为萃取深部成矿物质、含矿热卤水的形成以及循环提供了通道，其结果造成局部的铅锌矿富矿体，在工作区西部江额结尔铅铜矿床表现为脉状富铅铜矿体；④氧化林滤虹吸作用造成铅锌铜在近地表进行富集，矿区节理裂隙发育明显、风化剥蚀强烈、蒸发作用明显，造成了目前控制的较好铅、铜富矿体产出。