新疆阿尔金塔什达坂地区1∶5万区域地质矿产调查进展

李鹏霄， 范天甲， 马雁飞， 王启， 郭晓南， 孙中原

（河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，河南 郑州 450000）

0 引言

“新疆阿尔金塔什达坂一带1∶5万J45E008021、J45E008022、J45E008023三幅区域地质矿产调查”项目由河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院承担实施。该项目在行政区划上属于新疆维吾尔自治区若羌县管辖，地质矿产调查总面积为1 208 km2。研究区地处阿尔金山腹地，交通不便，地质矿产调查与研究工作程度较低，是1∶20万基础地质调查空白区。2010—2012年，西安地质矿产研究所在该地区进行了系统的调查及研究，提交了《苏吾什杰幅（J45C002004）1∶25万区调地质调查报告》[1]，为本次调查工作提供了基础地质资料。本文通过数字地质调查系统，采用遥感解译、地球化学、古生物学、同位素年代学等手段，查明了阿尔金塔什达坂地区地层、侵入岩、构造等基础地质信息，总结了成矿地质背景、找矿标志、矿产分布规律及矿（化）体特征，提高了区内基础地质及矿产方面的研究程度，为该区提供了系统的大比例尺地质矿产资料[2]。

1 地质背景

1.第四系全新统; 2.上更新统新疆群; 3.下更新统西域组; 4.奥陶系环形山组; 5.青白口系冰沟南组; 6.青白口系乱石山组; 7.蓟县系 金雁山组; 8.蓟县系木孜萨依组; 9.长城系巴什库尔干岩群; 10. 上太古界—下元古界阿尔金岩群; 11.中奥陶统二长花岗岩; 12.下奥陶统黑云二长花岗岩; 13.下奥陶统石英二长岩; 14.中寒武统基性岩; 15.下元古界花岗质片麻岩; 16.花岗岩脉; 17.石英岩脉; 18.断层; 19.韧性剪切带; 20.河流; 21.蛇绿混杂岩带; 22.柳沟—拉配泉蛇绿混杂岩带； 23.阿中地块； 24.阿帕—芒崖蛇绿混杂岩带。图1 研究区地质简图（a）[2]与区域构造位置（b） [5]Fig.1 Geological sketch map （a）[2] and tectonic location （b） of the study area[5]

研究区位于青藏高原北缘柴达木地块与塔里木地块交接部位，构造分区属于秦祁昆造山系阿尔金弧盆系（图1）。该区经历了多期复杂的地质演化，是由形成于不同地质时期、构造背景、构造层次的地质体组合而成的复合造山带[3]。研究区所在的地质单元位于阿尔金弧盆系红柳沟—拉配泉蛇绿混杂岩带和阿帕—芒崖蛇绿混杂岩带所夹的阿中地块，处于阿尔金断裂以北、阿尔金北缘断裂以南，受深大断裂影响较强。区内地层单元受NE—SW向构造控制，同时受到NW—SE向及NEE—SWW向构造的叠加改造，构造活动具有多期次、多样式的特点[4]。

2 工作进展

2.1 地层划分

2.1.1 解体阿尔金岩群

研究区阿尔金岩群呈构造岩片或岩块产出，各类岩石普遍发育糜棱岩化，地层原始层序已被完全改造。根据岩石组合特征、变质矿物组合、变质程度、变形特征及地球化学特征，将原阿尔金岩群中的变质表壳岩分为阿尔金岩群第一岩组（Ar3-Pt1A1）和阿尔金岩群第二岩组（Ar3-Pt1A2），其中阿尔金岩群第二岩组含变质古侵入体花岗质片麻岩。

2.1.2 厘定金雁山组

本文从蓟县系金雁山组深灰色含叠层石细粉晶白云岩中采集了叠层石标本（图2），其多呈不分枝锥柱状叠层体、成群出现、相互平行、紧密排列，锥柱体横断面呈圆形、椭圆形及次圆形，锥顶角15°～30°。该叠层石属柱叠层石纲、不分枝柱叠层石目、锥叠层石科、锥叠层石属、圆筒锥叠层石（Conophytoncylindricum），常分布于中元古界蓟县系，佐证了金雁山组归属于中元古界蓟县系。

图2 金雁山组叠层石照片Fig.2 Stromatolite photos of Jinyanshan Formation

2.2 侵入岩

2.2.1 侵入岩时代

根据研究区侵入岩的岩性特征及野外接触关系，结合地球化学数据及锆石U-Pb测年结果，本文在1∶25万苏吾什杰幅的基础上重新厘定了侵入岩的时代和填图单元，具体成果如表1所示。

表1 研究区侵入岩划分对比

在阿尔金岩群第二岩组中解离出古侵入变质岩花岗质片麻岩。根据前人[6]研究结果，花岗质片麻岩时代为古元古代。

从苏吾什杰复式岩的基性岩中获得锆石U-Pb年龄为（516.3±2.2） Ma，时代为中寒武世; 将酸性岩分为中粗粒黑云二长花岗岩和细粒石英二长岩，获得锆石U-Pb年龄分别为（483.0±1.5） Ma和（480.5±1.2） Ma，时代为早奥陶世。将苏吾什杰复式岩体解体为中寒武世辉长-辉绿岩以及早奥陶世中粗粒黑云二长花岗岩、早奥陶世细粒石英二长岩2个地质年代、3个填图单元。

在原定地质年代为奥陶纪—泥盆纪的库木达坂岩体中，获得粗粒二云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为（466.5±3.0） Ma，属中奥陶世。将库木达坂岩体解体为中奥陶世粗粒二云二长花岗岩和中奥陶世细粒二长花岗岩2个填图单元。

2.2.2 侵入岩构造变形

研究区所在的阿中地块上构造层与下构造层之间为一个区域性的韧性剪切带，该韧性剪切带中二云母二长花岗岩的野外产状及显微构造特征显示，韧性剪切带的形成时间晚于二云母二长花岗岩的侵入时间。卷入该韧性剪切带中的中粗粒二云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为（466.5±3.0） Ma，判断该区域韧性剪切带形成时间下限为中奥陶世[7]。

根据早奥陶世中粗粒黑云二长花岗岩的主量元素、微量元素及稀土元素特征，结合区域构造活动特征，认为晚寒武世—早奥陶世，研究区所在地块处于伸展变形阶段。

2.3 变质岩

采用“构造-地（岩）层-事件”填图方法，通过对变质岩石微观结构、构造、显微变形特征及特征变质矿物进行判别与研究，结合区域构造事件，参考锆石U-Pb数据对原岩建造进行了恢复，认为研究区主要经历了3个构造期和4个变质事件，具体结果如表2所示。

表2 研究区变质岩地质事件

2.4 区域构造

本研究在区域构造方面取得的主要成果有以下几点:

（1）根据岩石组合、沉积建造、岩浆作用、变质作用和构造变形特征，将研究区分为阿尔金杂岩带、中元古界—上元古界隆起带、乌尊硝复合构造盆地3个四级构造单元。其中阿尔金杂岩带属于层状无序的韧变地层类，受构造作用影响，片理置换强烈，片麻岩化、糜棱岩化、混合岩化发育，且自南向北发生显著的退变质作用。

（2）根据中元古界—上元古界隆起带的岩石地层组成及建造类型、接触关系、变质程度、变形样式及变质变形条件等差异，将中元古界—上元古界隆起带划分为下构造层和上构造层。下构造层由长城系巴什库尔干岩群绿片岩相副变质岩系构成； 上构造层由蓟县系塔昔达坂群、青白口系索尔库里群低绿片岩相碎屑岩-碳酸盐岩构成。

（3）在研究区西北部下构造层长城系巴什库尔干岩群内厘定出3期面理置换。①区域上发育Sn0+1 面理对早期面理Sn0（图3（a））以小角度剪切作用形成顺层掩卧褶皱（图3（b）），Sn0+1为其褶皱的轴面片理，褶皱产状变化较大，根据褶皱拖尾判断剪切运动方向为右旋剪切; ②韧性剪切带内构造面理Sn0+2对前期面理Sn0+1等进行了强烈的构造叠加置换，形成一系列顶厚流变褶皱（图3（c））或无根勾状褶皱，局部强变形域早期面理被彻底置换（图3（d）），Sn0+2面理平行于流变褶皱的轴面，根据局部露头判断剪切褶皱的运动方向为左旋剪切。

图3 巴什库尔干岩群岩石面理置换特征Fig.3 Replacement characteristics of rock foliation in Bashkorgan Rock Group

（4）在研究区东北侧乌尊硝尔盆地的边缘，发现以河流相沉积为主的上更新统新疆群与下伏蓟县系基岩呈角度不整合接触，且层理产状呈倾向北西方向的小角度单斜构造（图4），是盆地发展对构造运动的响应[8]。该盆地在更新世仍受喜马拉雅末期运动的影响，这与前人对阿尔金山隆升历史的认识[9]一致。

图4 新疆群单斜结构特征Fig.4 Monoclinic structural characteristics of Xinjiang Group

2.5 地球化学

本文在研究区开展了1∶5万水系沉积物测量工作，选取了-10～+40目样品截取粒级，共采集5 387 份样品。根据样品测试结果，共圈定综合异常55个，其中甲级综合异常8个，乙级综合异常33个，丙级综合异常14个。通过对化探综合异常进行异常查证，新发现矿点29处，证明所采用的地球化学测量方法在研究区找矿效果较好。

2.6 矿产

在研究区新发现的29处矿（化）点中，包括锌矿点1处、铜矿点1处、矿化点3处、铜多金属矿点1处、萤石矿点1处、玉石矿点2处、铁矿点3处、钨矿化点4处、锡矿化点6处、铍矿化点1处、银矿化点1处、铅钴矿化点1处、铋矿化点1处、稀土矿化点2处、砷矿化点1处。

根据研究区矿（化）点的空间展布特征、成矿地质条件、矿化特征、围岩蚀变特征、成因类型等研究成果，结合地质信息、地球化学数据、遥感等综合信息以及矿（化）点分布规律和矿床成因类型，共圈定成矿远景区6处。根据成矿地质条件有利程度、预测依据及成矿规律等，将成矿远景区分为甲、乙、丙3级，其中甲级成矿远景区3处，乙级成矿远景区2处，丙级成矿远景区1处。

新发现翁库尔萨依锌矿产地。该矿产地由槽探工程控制2个矿体（Zn1和Zn2），矿石主要矿物为菱锌矿，赋存于蓟县系金雁山组（鲕粒）白云岩中。Zn1矿体地表矿石多被氧化呈土状、蜂窝状，新鲜面呈块状，节理发育; 矿体方向稳定，总体走向77°，倾角约32°，矿化均一，控制矿体长1 820 m，平均工程间距266 m，工程矿体真厚度30.75～59.87 m，平均真厚度37.97 m; 工程矿体（Zn）品位2.56%～8.43%，平均品位6.45%。Zn2矿体矿石呈团块状、浸染状; 矿体延伸稳定，总体走向72°，倾角约62°，矿化均一，控制矿体长2 742 m，工程矿体真厚度2.03～13.32 m，工程平均真厚度 7.11 m; 工程矿体（Zn）品位1.59%～7.34%，平均品位5.35%。估算2个矿体合计锌金属的潜在储量为301.9万t，实现了研究区找矿工作的重大突破。

3 结论

（1）将原阿尔金岩群中的变质表壳岩解体为阿尔金岩群第一岩组和阿尔金岩群第二岩组。根据地层中所含叠层石，厘定金雁山组归属于中元古界蓟县系。

（2）将研究区侵入岩划分为4个期次和6个填图单元，分别为古元古代花岗质片麻岩、中寒武世辉长-辉绿岩、早奥陶世中粗粒黑云二长花岗岩、早奥陶世细粒石英二长岩、中奥陶世粗粒二云二长花岗岩及中奥陶世细粒二长花岗岩。

（3）研究区主要经历了3个构造期和4个变质事件，包括五台期—吕梁期沉积事件、五台期—吕梁期侵入事件、晋宁期沉积事件及加里东期侵入事件。

（4）长城系巴什库尔干岩群在变质形成片理之后，至少又经历了右旋剪切和左旋剪切2期面理置换。乌尊硝尔盆地在更新世仍受喜马拉雅末期运动的影响。

（5）新发现29处矿（化）点，圈出2个锌矿体和6处成矿远景区。经初步估算，翁库尔萨依锌矿产地2个矿体合计锌金属的潜在储量为301.9万t，实现了研究区找矿工作的重大突破。

因研究区部分区域位于罗布泊野骆驼国家级自然保护区内，导致项目提前终止，限制了对已发现的翁库尔萨依锌矿产地实施进一步勘查工作。研究区具有良好的成矿地质背景，本次调查圈定的6个成矿远景区有望获得找矿突破。

致谢： 本文是“新疆阿尔金塔什达坂一带1∶5万 J45E008021、J45E008022、J45E008023三幅区域地质矿产调查”项目组成员3年来在极其恶劣的工作环境下共同努力取得的集体成果，对项目的所有参与者表示感谢！河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院李文智高级工程师对本文进行了详细指导，在此表示感谢！感谢审稿专家对本文提出的宝贵意见和建议。