新疆乌恰县吉勒格铜铅锌矿床地质特征及找矿标志

赵路通 马忠美 刘增仁 陈越

摘  要： 吉勒格铜铅锌矿是塔西地区新探明的砂岩型矿床，对其矿床地质及地球物理、地球化学特征的总结将对区域上同类型矿床的找矿勘查工作提供重要参考。吉勒格矿区铅锌矿体和铜矿体分别赋存于古新统阿尔塔什组底部及中新统安居安组中，矿体主要呈层状产出，以氧化矿石为主，主要发育粒状结构及块状构造，围岩蚀变以褪色化、黄铁矿化、孔雀石化和碳酸盐化为主。以Pb-Zn-Cd-Ag-W-Mo-Sr和 Cu-Pb-Zn-Ag-As-Sb为元素组合的综合异常及激电中梯剖面异常台阶的过渡部位分别指示矿体赋存地段地球化学和地球物理特征。结合区域典型矿床研究表明，吉勒格铜铅锌矿与不同时期盆地卤水叠加成矿作用有关。

关键词：吉勒格铜铅锌矿;砂岩型铜铅锌矿;找矿标志

塔里木盆地西缘中新生代以来沉积盆地发育，目前已发现乌拉根超大型砂岩型铅锌矿、萨热克大型砾岩型铜矿、巴什布拉克砂岩型铀矿及花园、江格结尔、加斯等中小型铜铅锌矿床[1-11]，是我国一条重要的砂岩型铀铜铅锌成矿带。新生代砂岩型铜矿为该成矿带重要成矿类型，近年来找矿成果突出，新探明吉勒格铜铅锌矿[12]，花园铜矿西南部探矿效果良好，显示巨大找矿潜力。本文在总结吉勒格铜铅锌矿床地质特征基础上，结合矿床地球物理和地球化学特征，对矿床成因进行探讨，以期为区域上新生代砂岩型铜矿勘查工作提供参考资料。

1  矿区地质特征

矿区在大地构造位置上位于塔里木盆地西南缘（图1-A），整体分为3个构造单元：苏鲁铁列克隆起、托云盆地和喀什凹陷，其中苏鲁铁列克隆起主要为中元古界阿克苏群一套片岩、变粒岩组合，构成区域地层基底，托云盆地为侏罗纪伴随塔拉斯-费尔干纳深大断裂活化形成的拉分断陷盆地，喀什凹陷为新生代以来形成的凹陷盆地，吉勒格铜铅锌矿床位于喀什凹陷北部的次级构造-乌拉根向斜中（图1-B）。矿区地理上位于新疆烏恰县康苏镇西南约3 km处，东经75°00′00″～75°03′00″、北纬39°37′15″～39°39′00″，面积约15 km2。

1.1  地层

矿区主要出露地层为：中元古界长城系阿克苏群;下白垩统克孜勒苏群;古近系阿尔塔什组、齐姆根组、卡拉塔尔组;古近—新近系克孜洛依组;新近系安居安组、帕卡布拉克组、阿图什组及第四系。除中元古界长城系阿克苏群与上覆中生界间呈断层接触、下白垩统克孜勒苏群与古近系阿尔塔什组间为平行不整合接触外，其余各地层单元之间均为整合接触，各地层单元岩性组合特征如下：

下白垩统克孜勒苏群  整体为一套陆相辫状河沉积，自下而上可分为5个岩性段，其中顶部第五岩性段为一套灰白色厚层状砾岩、砂砾岩、含砾砂岩、砂岩夹少量泥岩，为区域上铅锌矿床主要赋矿层位。

阿尔塔什组  原为一套石膏夹白云岩组合，矿区由于受后期构造和盆地卤水活动影响，被大量溶蚀，目前仅剩岩性杂乱的坍塌角砾岩出露。

齐姆根组  上部为褐红色块状膏质泥岩夹少量石膏，下部为灰绿色块状钙质泥岩夹灰岩，具明显“上红下绿”特征。

卡拉塔尔组  为一套灰-灰白色中厚层及块状生物灰岩、介壳灰岩、白云质灰岩、内碎屑灰岩夹钙泥岩组合，局部地段见有白色块状石膏透镜状分布。

克孜洛依组  岩性组合主要为泥岩和砂岩互层。中新统安居安组可细分为上下两段，本组为砂岩型铜矿赋矿层位，岩性主要为湖盆相砂泥岩互层状分布，矿区分布具东西厚、中部薄特点。①下段N1a1。为灰绿色块状含铜砂岩与褐红色泥岩互层，含铜灰绿色砂岩主要分布于康苏河以西，以东分布较少，本段为矿区铜矿化层位，又可划分出明显的3个岩性亚段：N1a1-1为灰绿色块状岩屑石英砂岩夹褐红色块状泥岩，为主要的铜赋矿层位，上部为孔雀石化集中发育地段;N1a1-2为褐红色块状泥岩夹灰绿色岩屑砂岩，局部孔雀石化发育;N1a1-3为灰绿色块状岩屑石英砂岩夹褐红色薄层状泥岩，局部孔雀石化发育。②上段N1a2。为褐灰色砂岩、泥岩互层。

帕卡布拉克组  为一套泥岩、（含砾）砂岩和砾岩组合，阿图什组主要为砾岩夹砂泥岩组合。

1.2  构造

吉勒格铜铅锌矿区宏观上位于乌拉根向斜南翼次级箱状背斜南部，主要断裂为矿区中部的犁式逆断层（图2），长约4.6 km，走向45°～55°、倾向北，倾角45°～85°。本断裂在矿区中东部断失下白垩统克孜勒苏群第五岩性段，铅锌矿（化）体规模减小，深部中新统安居安组下段灰绿色块状砂岩产状倒转。

2  矿床地质特征

2.1  矿体特征

2.1.1  铅矿（化）体

矿区铅锌矿体赋矿层位与乌拉根铅锌矿赋矿层位完全一致（图2），下白垩统克孜勒苏群第五岩性段含砾砂岩、砂砾岩、砂岩与古新统阿尔塔什组底部的坍塌角砾岩组合，倾角70?～80?，大多南倾，局部倒转北倾。

目前圈出1个低品位铅矿体PbI（图3），地表控制铅锌矿化体长500 m，倾向延伸小于等于100 m，以铅为主，真厚度3.44 m，平均品位1.40%，单铅最高品位2.27%，局部矿段含少量锌，平均品位0.2%。矿体呈似层状、扁豆状产出，走向近EW向，向南约150?方位陡倾，倾角80?～87?。

2.1.2  铜矿（化）体

矿区铜矿体赋矿层位与花园铜矿赋矿层位完全一致（图2），中新统安居安组下段含矿岩性为灰绿色砂岩，在矿区稳定延伸，产状陡立，整体向北倾斜，倾角70?～80?，局部倒转330?～340?。地表出露宽180～300 m，长700 m，向西延伸至矿区外，向东至康苏河东岸仅见少量团块、星点状孔雀石矿化。目前共圈定9个矿体，其中I、II号矿体为主矿体（图3），占矿区铜总资源量的88%。

Ⅰ号铜矿体  矿体分布于0～12线（图4），矿体长280 m，宽30～170 m，平均真厚度1.50 m，平均品位1.64%。矿体产状为330?～340?∠70?～80?，多呈似层状、透镜状产出，走向上具西略厚东薄特点，倾向上具上薄下厚特点。

II号铜矿体  矿体分布于0～12线（图4），矿体长300 m，宽140～220 m，平均真厚度2.90 m，平均品位0.74%。矿体产状为330?～340?∠70?～80?，多呈似层状、透镜状产出，走向上具西略厚、东薄特点，倾向上具上薄、下厚特点。

2.2  矿石特征

2.2.1  矿石矿物组合

矿区浅部主要以氧化矿石为主，矿物成分主要为孔雀石、赤铜矿、氯铜矿、蓝铜矿及褐铁矿、黄钾铁矾、铅华、菱锌矿等;矿体向深部以混合矿及辉铜矿为主，见少量方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、斑铜矿、白铁矿、黄铁矿等原生金属硫化物。矿石脉石矿物主要为白云石、方解石、石英、长石、天青石、石膏等。

2.2.2  矿石结构构造

矿石结构以他形粒状结构为主，次为交代结构和胶结结构。粒状结构主要为金属矿物，呈半自形-他形粒状分布于砂岩颗粒间隙中，交代结构为氧化矿物交代溶蚀早期金属硫化物。当砂岩中胶结物如方解石等被金属硫化物全部交代时，构成胶结结构。铅锌矿石中可见闪锌矿的环带结构、白铁矿的放射状结构及草莓状黄铁矿。

矿石构造以稀疏浸染状构造为主，少量斑点状、条带状构造，铅锌矿石发育有少量角砾状构造等，近地表可见少量皮壳状、结核状构造。

2.3  围岩蚀变

矿床围岩蚀变类型简单，主要为褪色化、碳酸盐化、石膏化、天青石化和黄铁矿化（图5），整体属低温蚀变。其中褪色化主要发育于下白垩统克孜勒苏群中，发育范围较大，可超出矿化带几十米至上百米，其余蚀变范围相对较小，与矿化基本一致，局限于矿体附近或矿石中。

3  矿区地球化学特征

3.1  沟系次生晕元素特征值

礦区1∶2.5万沟系次生晕测量显示，本区相对地壳克拉克值呈区域性富集状态的元素主要为Pb，Ag，As，Sb等（表1），浓度克拉克值（KK）分别为2.17、1.21、4.34、3.6等，该区沟系次生晕残坡积物中Cu元素变异系数值（Cv）大于1，为1.41，属强分异型元素，其他元素变异系数值（Cv）均小于1，属均匀型元素。

3.2  元素组合特征

据R-型聚类分析，在相关系数为0.25的水平上，矿区元素组合主要分为2组，第1组为Pb-Zn-Cu元素组合，第2组为As-Sb-Sr-Ag元素组合。第1组中元素Pb，Zn相关程度较高，相关系数大于0.65;第2组中元素As，Sb，Sr相关程度较高，相关系数大于0.5。从元素组合特征可知，Pb-Zn-Cu组合主要反映成矿元素组合，As-Sb-Sr-Ag主要反映与热液蚀变作用有关的元素组合特征。

3.3  综合异常特征

矿区综合异常可分为2种类型。R-型聚类分析表明，以Pb-Zn-Cd-Ag-W-Mo-Sr为元素组合的Pb，Zn综合异常主要呈面状分布于测区北部，与铅锌矿赋矿层位空间分布形态规模及延展方向基本一致;以Cu-Pb-Zn-Ag-As-Sb为元素组合的Cu综合异常呈浑圆面状分布于测区中西部，与铜赋矿层位的空间分布形态规模及延展方向基本一致。

4  矿区地球物理特征

激电中梯剖面实验显示，矿区视极化率ηs值一般在0.5%～1.2%间变化，最高1.8%，属低极化区。以背景值为0.6%，异常下限1%为标准，矿区内激电异常带状分布特征明显，可分为南、北两个异常带（图3），两异常带走向呈NE向，带内均有多个视极化率异常呈串珠状展布。通过矿区激电中梯剖面异常综合分析表明，南带异常主要为铜矿（化）体引起，北带ηs异常为铅锌矿（化）体及赋矿层位极化率背景值增高引起。矿体多赋存于含矿地层与上覆地层接触带，为激电异常台阶过渡部位。地表出露矿化体产状为南东倾，但异常主体位于地表矿化体出露北西侧，这是由于赋矿层位在深部发生了倒转，使激电异常北移，此解释与12线ZK1204钻孔钻探结果相吻合。

5  矿床成因及找矿标志

5.1  矿床成因

铅锌矿体严格受控于下白垩统克孜勒苏群第五岩性段灰白色厚层状砾岩、砂砾岩、含砾砂岩及其上覆的古新统阿尔塔什组底部的坍塌角砾岩，矿体层位稳定，具层控特征。矿石中矿石矿物组合以方铅矿为主，闪锌矿次之，可见白铁矿、黄铁矿等，并表现出矿物间穿插、包裹现象。围岩蚀变以砂岩褪色化和碳酸盐化为主，矿体是褪色砂砾岩的一部分。矿区铅锌矿体矿物组合及围岩蚀变特征显示后生低温热液成矿作用特点，与乌拉根铅锌矿床地质特征完全一致[1-4]。空间上毗邻，推测其应为乌拉根铅锌矿带西延部分，矿体成因是与盆地卤水活动有关的砂岩型铅锌矿床[1]。

矿区铜矿体严格受控于安居安组下段下部灰绿色岩屑石英砂岩，产状与地层一致。矿石中矿石矿物组合以辉铜矿、赤铜矿和氯铜矿为主，可见斑铜矿、黄铜矿及黄铁矿，多呈现交代或开放空间充填的矿化特征，表现出后生低温热液成矿作用特点。矿区铜矿体特征与花园铜矿地质特征完全一致[8]，与花园铜矿在空间上分别位于背斜构造两翼，矿体成因是与盆地卤水活动有关砂岩型铜矿床[5]。

黄铁矿Re-Os年代学研究表明[16]，乌拉根铅锌矿成矿时代大致分为始新世晚期（45～35 Ma）、渐新世末—中新世（30～18 Ma）和中新世晚期（6.3～0.7 Ma）3组，其分别与以40.2 Ma、20 Ma和8 Ma为峰值的印度板块-Kohistan-Ladakh弧组成的联合板块与欧亚大陆碰撞、主帕米尔断裂和帕米尔前缘逆冲断裂远程效应有关。祝新友等认为乌拉根铅锌矿床成矿时代与区域上油气成藏时代（38.55～32.6 Ma和23.32～18.79 Ma）大体一致[1]，成矿与早期喜马拉雅运动（渐新世晚期）有关。Wang et al.在乌拉根矿区获得闪锌矿与方解石Sm-Nd等时线年龄（55.4±2.2）Ma和方铅矿与闪锌矿Rb-Sr等时线年龄（55.1±1.6）Ma[17]。综上研究表明，区域上铅锌成矿作用应发生于古新世之后，可能经多期次幕式成矿作用[18-19]，主成矿期应在中新世之前，即早于区域上砂岩型铜矿赋矿层位（安居安组）的沉积时代。因此，吉勒格矿区铜矿体和铅锌矿体应与区域上不同时期盆地卤水成矿作用有关，矿床为叠加成矿成因。

5.2  找矿标志

层位及岩性标志  下白垩统克孜勒苏群第五岩性段灰白色厚层状砾岩、砂砾岩、含砾砂岩及上覆的古新统阿尔塔什组底部的坍塌角砾岩为寻找铅锌矿体的有利层位，中新统安居安组下段灰绿色岩屑石英砂岩为寻找铜矿体的有利层位。

围岩蚀变标志  矿区赋矿层位褪色蚀变明显，褪色带中围岩蚀变主要为石膏化、方解石化、白云石化、天青石化、黄铁矿化等。

地球物理标志  激电中梯剖面异常台阶过渡部位为矿体赋存的有利地段。

地球化学标志  以Pb-Zn-Cd-Ag-W-Mo-Sr和 Cu-Pb-Zn-Ag-As-Sb为元素组合的综合异常浓集中心分别为寻找铅锌和铜矿化的有利地段。

矿化直接标志  地表出露的星点状方铅矿、辉铜矿、赤铜矿及孔雀石是直接找矿标志。

6  結论

吉勒格铜铅锌矿与区域上不同时期盆地卤水叠加成矿作用有关，下白垩统克孜勒苏群及中新统安居安组广泛发育的褪色蚀变及发育的含铜铅锌金属矿物为矿区宏观的找矿标志，以Pb-Zn-Cd-Ag-W-Mo-Sr和Cu-Pb-Zn-Ag-As-Sb为元素组合的地球化学异常及地球物理中激电中梯剖面异常台阶的过渡部位为矿区寻找矿化有利地段的微观标志。

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Geological Characteristics and Prospecting Indicator of the Jileige Copper-Lead-Zinc Deposit in Wuqia County， Xinjiang

Zhao Lutong1， Ma Zhongmei2， Liu Zengren3， Chen Yue4

（1. Beijing Institute of Geology for Mineral Resources， Beijing，100012， China; 2. Xinhui Geological and Mining Co.， Ltd.， Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi，Xinjiang， 830000， China; 3. Xinjiang geological survey institute， China Non-Ferrous Metals Resource Geological Survey， Urumqi，Xinjiang， 830000， China;4. Hebei Iron and Steel Group Mining Design Co.， Ltd， Tangshan，Hebei， 063700，China）

Abstract： The Jileige Cu-Pb-Zn deposit is a newly discovered sediment-hosted deposit in the west Tarim area. Its geological， geophysical and geochemical characteristics were summarized in this paper and this will provide important reference for regional prospecting and exploration of the same type deposit. The lead-zinc and copper ore bodies of Jileige Cu-Pb-Zn deposit are controlled by the lower part of the Cretacic Kezileisu Formation and the lower part of the Miocene Anjuan Formation， respectively. The ore bodies are stratiform and contain mainly oxidizing ores， with granular structure and massive structure are developed. Wall rock alterations such as fading， ferritization， pyritization， malachiteion and carbonization are well developed; The element associations of anomalies of Pb-Zn-Cd-Ag-W-Mo-Sr and Cu-Pb-Zn-Ag-As-Sb together with the transition area of the abnormal step of ladder profile in IP are the best indications to where the ore bodies are preserved. Combined with the study of typical deposits in the region， the Jileige Cu-Pb-Zn deposit is related to superimposed brine mineralization in different periods.

Key words： Jileige Cu-Pb-Zn deposit; Sediment-hosted deposit; Prospecting Indicator