東天山重要成礦區帶、成礦系統與成礦規律

張連昌，董志國，陳 博，張 新，張幫祿，朱明田，計文化，馮 京

(1. 中國科學院地質與地球物理研究所 中國科學院礦產資源研究重點實驗室，北京 100029； 2. 中國科學院地球科學研究院，北京 100029； 3. 中國科學院大學 地球與行星科學學院，北京 100049； 4. 中國地質調查局西安地質調查中心，陜西 西安 710054; 5. 新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引 言

成礦區帶一般指具有礦產資源潛力的成礦地質單元。成礦系統是指在一定地質時空域中，控制礦床形成、變化、保存的全部地質要素和成礦作用動力過程，以及所形成的礦床系列、礦化異常系列構成的整體，是具有成礦功能的自然系統[1]。成礦區帶是成礦系統發生成礦作用的響應，而成礦系統是成礦區帶形成的本質[2]。

東天山造山帶是中國西部礦產資源戰略基地之一，孕育了一系列斑巖型銅礦、熱液型金礦、巖漿型銅鎳礦、火山巖型鐵銅多金屬礦、層控鉛鋅礦等大型成礦系統(圖1)。近二十年來，東天山地區先后執行了國家重點基礎研究發展計劃項目、國家305項目、全國危機礦山接替資源找礦項目和中國地質調查局地質調查項目等多項科技項目，在區域構造演化、巖漿作用、成礦區帶劃分等方面均取得許多新成果。目前，已有不少地質專家從不同角度對東天山地質構造、成礦區帶及重要金屬礦床成礦特征進行了研究[3-23]，但尚未獲得較為統一的成礦區帶劃分方案，有關成礦系統與成礦模式的提出也各有不同。本文在近年來東天山土屋—延東斑巖型銅礦、黃山—香山巖漿型銅鎳礦、卡拉塔格塊狀硫化物型銅鋅礦、彩霞山沉積型鉛鋅礦等重點成礦區帶取得重要研究進展的基礎上，對東天山基底屬性、構造演化、沉積環境、巖漿活動、成礦過程與定位機制、成礦區帶物質結構與時空演化等方面的研究成果進行綜合分析，論述了東天山成礦區帶的組成與基本特征，總結了一些重要成礦區帶的成礦系統和區域成礦規律。

1 區域構造地質

新疆東天山位于中亞造山帶中段南緣、哈薩克斯坦—準噶爾地體和塔里木地塊的聚合部位，北側以吐哈盆地南緣大南湖島弧帶為標志，南到中天山地塊北緣，西起托克遜南，東延至甘肅和新疆省界。主要構造單元從北到南包括大南湖—頭蘇泉島弧帶、康古爾塔格構造帶(韌性剪切帶)、阿齊山—雅滿蘇島弧帶及中天山地塊北緣構造帶等(圖1)。

礦床圖例大小不一表示不同規模；圖件引自文獻[18]，有所修改圖1 東天山構造單元與主要礦床分布Fig.1 Tectonic Framework and Distribution of Main Deposits in East Tianshan

大南湖—頭蘇泉島弧帶位于吐哈盆地南緣和康古爾斷裂以北的區域，主要由中—上奧陶統荒草坡群大柳溝組、下志留統紅柳峽組、泥盆系大南湖組和石炭系企鵝山組組成。中—上奧陶統荒草坡群大柳溝組由海相中基性火山巖夾火山碎屑巖組成；下志留統紅柳峽組以海相晶屑巖屑凝灰巖、凝灰質砂巖等為主，夾英安巖薄層；泥盆系與下伏奧陶系—志留系為不整合接觸，以安山巖-英安巖和火山碎屑巖為主，發育典型的島弧安山巖；石炭系為海相火山-沉積巖建造，其中火山巖類以玄武質和長英質火山巖為主。該區可能存在陸殼基底(吐哈地塊)[18]。區域礦產主要包括與巖漿熱液活動有關的一系列銅、金及多金屬礦床。

康古爾塔格構造帶夾于康古爾斷裂與雅滿蘇斷裂之間，長約600 km，寬為5～20 km，為一套變形變質強烈的無序地層(構造巖片)。該構造帶的原巖主要為石炭系干墩組復理石建造和梧桐窩子組枕狀拉斑玄武巖-放射蟲硅質巖-泥質巖等深水相組合[18]?？倒艩査窦羟袔б皂g性變形和脆-韌性剪切組構最多見，其中糜棱面理S-C組構旋轉碎斑、構造片理、劈理“Z”字形褶皺、拉伸線理、分異條帶脈體剪切變形等較為典型，表明剪切變形以平面單剪應變為主，稍晚向伸長應變轉化[7]；剪切帶存在逆沖剪切和脆-韌性變形轉換，剪切位移量超過75 km；變形時代為300～250 Ma,高峰期為285～265 Ma，屬海西中晚期，這一時期與區域當時所處的古大陸邊緣構造環境和南、北兩大板塊間的碰撞構造演化緊密相關。區域礦產包括與康古爾塔格韌性剪切帶有關的金礦及與鎂鐵—超鎂鐵質巖有關的銅鎳硫化物礦等。

阿齊山—雅滿蘇島弧帶位于雅滿蘇斷裂與阿其克庫都克斷裂之間。下石炭統阿齊山組為一套海相火山巖，主要由安山巖、英安質火山巖及同成分火山凝灰巖、角礫凝灰巖等組成；下石炭統雅滿蘇組火山巖以玄武巖和中酸性火山碎屑巖、熔巖為主，可識別出阿齊山、雅滿蘇和東部野馬泉等火山噴發機構，上石炭統土古土布拉克組以大量陸相玄武巖噴發為特征，伴有自然銅礦化。阿齊山組和雅滿蘇組巖石組合及地球化學組成具有島弧火山巖的特性[24-25]。區域礦產主要為與火山活動有關的鉛鋅礦、銀銅礦及鐵礦等。

中天山地塊位于阿其克庫都克斷裂以南、星星峽斷裂以北，主要由中元古界長城系星星峽群和新元古界青白口系卡瓦布拉克群片巖、片麻巖、混合巖和大理巖等組成，被加里東期、海西期花崗巖侵入。區域礦產主要為沉積(變質)型鉛鋅礦、鐵礦等。

2 成礦區帶地質特征

東天山成礦區帶按形成時間由老到新依次包括中天山地塊北緣彩霞山—吉源鉛鋅銀多金屬成礦帶、大南湖—頭蘇泉銅金多金屬成礦帶、阿齊山—雅滿蘇鐵銅多金屬成礦帶、康古爾塔格—黃山金銅鎳成礦帶等(圖1)。

2.1 彩霞山—吉源鉛鋅銀多金屬成礦帶

彩霞山—吉源鉛鋅銀多金屬成礦帶位于中天山地塊北緣、阿其克庫都克斷裂南側(圖1)。區域出露地層為中—新元古界變質碎屑巖-碳酸鹽巖系。泥盆紀—石炭紀侵入的中深成花崗巖發育，區域Pb、Zn、Cu、W等元素地球化學異常明顯，局部重力異常與已知礦化帶關系密切[26]。該礦帶主要包括彩霞山鉛鋅礦床、彩東鉛鋅礦床和吉源銅銀多金屬礦床等[26]。

彩霞山鉛鋅礦床賦存于新元古界青白口系卡瓦布拉克群，主要巖性包括含碳變質粉砂巖、黝簾絹云板巖、粉砂質板巖及透閃石化白云大理巖等。鉛鋅礦體賦存于碎屑巖及碳酸鹽巖組合中，受碳酸鹽巖和構造破碎帶控制。目前共圈出5個礦化蝕變帶(圖2)，編號依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和V。通過地表工程揭露和深部鉆孔控制，圈定鋅鉛礦體128個，礦體主要有用組分為鋅、鉛，伴生有用組分為銀、硫、鍺、銦。礦體形態主要為脈狀、透鏡狀，其中Ⅱ號礦帶中的Ⅱ-3礦體規模最大，長為200 m，真厚度為5.67 m。目前獲得的鉛鋅礦石量為14 700×104t，其中鋅金屬量近400×104t，鉛金屬量約為100×104t，Zn平均品位為2.70%，Pb平均品位為0.83%；伴生銀金屬量為850 t，鍺金屬量為490 t，硫儲量為1 530×104t，銦儲量為600 t。礦床規模已達到超大型[23]。

圖件引自文獻[27]和[28]，有所修改圖2 彩霞山鉛鋅礦床(帶)地質簡圖Fig.2 Geological Sketch Map of Caixiashan Pb-Zn Deposit (Belt)

地質觀察表明，彩霞山鉛鋅礦床原生礦石礦物以閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦為主，脈石礦物主要由白云石、透閃石、滑石、石英、方解石等組成。礦石結構以細粒、微細粒和他形結構為主，礦石構造主要是條帶狀、層紋狀、脈狀、網脈狀、角礫狀和塊狀。圍巖蝕變較發育，主要有碳酸鹽化、綠簾石化、綠泥石化、透閃石化及絹云母化等,多見礦化碳酸鹽和石英脈充填于構造裂隙中。通過對容礦圍巖、礦石組成、礦石結構構造、圍巖蝕變、礦物組合及形成階段的觀察，并結合前人有關穩定同位素、流體包裹體、同位素年代學等研究資料，初步認為彩霞山鉛鋅礦床成因類型為碎屑巖-碳酸鹽巖容礦的層控-熱液改造型礦床，與愛爾蘭型鉛鋅礦有一定類比性。成礦過程分為3期[27-29]：第1期為沉積成巖期(1 000 Ma)，形成紋層狀黃鐵礦；第2期為主成礦期(860～840 Ma)，含礦熱液充填-交代碳酸鹽巖形成閃鋅礦-方鉛礦-黃鐵礦-磁黃鐵礦組成的角礫狀、塊狀礦石；第3期為構造-熱液改造期(340 Ma)，主要是與石炭紀中酸性巖漿活動有關的巖漿熱液疊加改造成礦。

2.2 大南湖—頭蘇泉銅金多金屬成礦帶

2.2.1 卡拉塔格銅金多金屬成礦帶

卡拉塔格銅金多金屬成礦帶位于大草灘斷裂以北地區(圖1)，沿卡拉塔格—大草灘一帶展布，以發育早古生代火山-沉積巖和巖漿巖為特征。區內主要地層依次為中—上奧陶統大柳溝組海相中基性火山巖夾火山碎屑巖、下志留統紅柳峽組海相火山沉積巖和卡拉塔格組海陸過渡相—陸相長英質火山巖及火山碎屑巖、下泥盆統大南湖組海相火山-沉積巖、中泥盆統康古爾塔格組磨拉石建造、上石炭統臍山組陸相火山-沉積巖建造、中二疊統卡拉崗組陸相火山-沉積巖建造及上二疊統庫萊組河湖相陸源碎屑沉積建造等。區域礦化主要賦存于奧陶系、志留系和泥盆系火山-沉積巖地層中[30-34]，主要包括斑巖型銅(鉬金)礦、火山塊狀硫化物(VMS)型銅鋅礦、淺成低溫熱液型銅(鋅金)礦，局部見矽卡巖型銅鐵礦和巖漿型銅鎳礦。區域礦床主要集中于卡拉塔格地區(圖3)。

圖件引自文獻[33]，有所修改圖3 卡拉塔格成礦帶地質簡圖Fig.3 Geological Sketch Map of Kalatage Metallogenic Belt

中—晚奧陶世，首先在島弧區形成斑巖型礦床，其中以玉帶斑巖型銅(鉬金)礦床規模較大。成礦巖體為石英閃長斑巖，侵位于中—上奧陶統大柳溝組火山巖地層中(圖3)，礦化以脈狀、細脈狀及細脈浸染狀產于巖體上部，具有典型的硅化、鉀長石化、黑云母化、青磐巖化等蝕變。Sun等獲得玉帶斑巖型礦床輝鉬礦Re-Os年齡為(449.5±4.2)Ma，致礦石英閃長斑巖鋯石U-Pb年齡為(452.7±2.8)Ma，表明斑巖成巖成礦作用發生于中—晚奧陶世[31]。

早志留世形成VMS型和淺成低溫熱液型礦床，其中VMS型礦床以紅海銅(鋅)礦床為代表，礦化賦存在下志留統紅柳峽組火山-沉積巖中(圖3)，礦體具“上層下脈”的二元結構特征，塊狀礦體產于沉凝灰巖和長英質火山碎屑巖的頂部，礦體上盤圍巖基本無蝕變，下盤蝕變較強，具較典型VMS型成礦特征[35-36]。紅海礦床黃銅礦Re-Os等時線年齡為(434.2±3.9)Ma，凝灰巖鋯石U-Pb年齡為441 Ma，表明成巖成礦時代相近。最近在紅海礦床東南緣發現的金嶺—黃灘銅金礦床，同樣賦存于下志留統紅柳峽組中。該礦床經歷了早期的海底火山噴流沉積成礦作用，形成了VMS型銅(鋅)礦體，其成礦特征與紅海礦床相似；但后期疊加了巖漿熱液成礦作用而形成金礦體，因此，該礦床具有典型的VMS型和巖漿熱液型疊加復合成礦的特征[37]。淺成低溫熱液型礦床以紅石銅(鉬金)成礦為代表，礦化賦存在下志留統卡拉塔格組火山—次火山巖中(圖3)，礦體受構造控制明顯，主要呈脈狀，礦石類型主要為石英脈型和角礫型，發育梳狀、晶簇狀及晶洞狀結構，成礦可能與區內次流紋巖有關[34,37]。

泥盆紀成礦以西二區矽卡巖型銅鐵(金)礦床為代表，礦體主要位于下泥盆統大南湖組凝灰質粉砂巖、生物碎屑灰巖與石英閃長斑巖的接觸部位，礦化體西段以鐵礦體為主，東段為鐵銅礦體；礦石類型主要有浸染狀、似層狀和塊狀；石榴子石化、透輝石化、綠簾石化、硅化等蝕變與成礦關系密切[35]。

2.2.2 土屋—延東銅成礦帶

土屋—延東銅成礦帶位于大草灘斷裂與康古爾斷裂之間(圖1)，沿紅嶺—土屋—赤湖一帶展布，東西長約180 km，南北寬為20～25 km。構造背景為古生代大南湖島弧，泥盆系為中基性火山碎屑巖-火山巖建造，石炭系為中基性火山巖-火山碎屑巖-碎屑巖建造，石炭紀—二疊紀中酸性侵入巖發育。該礦帶內發育土屋、土屋東、延東和延西斑巖型銅礦床，以及福新、靈龍、赤湖、卡拉塔格、翠嶺等斑巖型銅(鉬)礦點。從區域上來看，土屋—延東銅成礦帶處于東天山區域重力高值區的中南部，對應于企鵝山—白石山升高磁場區和區域Cu、Mo、Au、As、Sb等元素地球化學異常區。目前在延西、延東、土屋、土屋東等4個礦區獲得銅金屬資源量達486×104t[23]。

土屋—延東銅成礦帶主要礦體位于下石炭統企鵝山組火山-沉積巖系中，賦礦巖體主要為花崗閃長斑巖。單個巖體露頭范圍較小，一般面積不足100 m2(圖4)。斑巖型銅礦床形成后因受區域擠壓構造影響，礦體多呈近EW向長透鏡狀產出。土屋礦床由Ⅰ、Ⅱ號兩個礦體組成。Ⅰ號礦體產于花崗閃長斑巖之中，以0.2%為Cu邊界品位圈定的礦化體長為1 300 m，厚為8.0～87.1 m，平均值為38.94 m，Cu平均品位為0.3%；Ⅱ號礦體位于Ⅰ號礦體西側偏南，以0.2%為Cu邊界品位圈定的地表礦體長為1 400 m，厚為7.6～125.0 m，平均值為65.87 m，Cu平均品位為0.44%。延東礦床位于西距土屋Ⅱ號礦體8 km處，地表圈定礦體長為900 m，厚為26 m，為一巨大厚板狀礦體，深部控制礦體長度大于3 200 m，平均厚度為59.91 m，Cu品位為0.2%～2.2%，多數為0.2%～0.5%[23]。

圖中380～360 Ma為海西晚期二長花崗巖的形成時代；圖件引自文獻[11]，有所修改圖4 土屋—延東銅成礦帶地質簡圖Fig.4 Geological Sketch Map of Tuwu-Yandong Cu Metallogenic Belt

土屋—延東銅礦床礦石分為原生礦石和氧化礦石。礦石礦物主要為黃銅礦、斑銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦、銅藍、輝銅礦等，脈石礦物為石英、絹云母、高嶺土、長石等。礦石主要為中—細粒半自形—他形粒狀結構，次為固溶體分離結構、交代結構和碎裂結構。礦石以浸染狀和脈狀構造為主，次為團塊狀構造。礦區熱液蝕變類型齊全，分帶明顯，礦體及頂板蝕變大于底板。蝕變圍繞礦體分布，礦體帶內為強石英-黑云母-絹云母-硬石膏帶，向外為較寬的石英-絹云母帶(絹英巖化帶)，更外側為青盤巖化帶。

前期研究表明，延東銅礦體主要產在花崗閃長斑巖中，部分產于石英鈉長斑巖和企鵝山組第一巖性段。年代學測試表明花崗閃長斑巖形成于339～332 Ma[38-42]，巖石地球化學數據指示花崗閃長斑巖具有高Sr/Y值(30～140)、低(87Sr/86Sr)i值(0.703 16～0.703 78)、高εHf(t)值(5.0～9.4)的地球化學特征，表明花崗閃長斑巖來源于俯沖大洋板片的部分熔融[2]。肖兵等對石英鈉長斑巖進行年代學研究，獲得其LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為(324.9±2.4)Ma和(324.5±2.1)Ma[43]，表明石英鈉長斑巖為晚石炭世巖漿活動的產物。同時，對延東銅礦體4件輝鉬礦樣品進行Re-Os同位素分析，得到(322.0±2.7)Ma的加權平均年齡和(319.1±9.1)Ma的等時線年齡，表明石英鈉長斑巖成巖年齡與輝鉬礦年齡在誤差范圍內一致，石英鈉長斑巖可能與土屋—延東銅礦帶內銅礦的形成具有一定的關系。

2.3 阿齊山—雅滿蘇鐵銅多金屬成礦帶

阿齊山—雅滿蘇鐵銅多金屬成礦帶位于雅滿蘇斷裂和阿其克庫都克斷裂之間(圖1、5)，僅發育晚古生代地層，包括下石炭統阿齊山組海相火山巖、下石炭統雅滿蘇組碳酸鹽巖沉積、上石炭統土古土布拉克組淺海相火山-沉積巖建造、二疊系阿其克布拉克組陸相火山巖和磨拉石建造。該成礦帶內出露349～246 Ma的花崗巖、318 Ma的閃長玢巖[44-45]，主要發育海相火山巖型鐵(銅)礦床，近年還識別出鐵氧化物-銅-金(IOCG)型礦床、矽卡巖型鐵(銅)礦床和鉛鋅礦床、熱液脈型銅礦床和銀多金屬礦床[46-48]。

圖件引自文獻[54]，有所修改圖5 阿齊山—雅滿蘇鐵銅多金屬成礦帶地質簡圖Fig.5 Geological Sketch Map of Aqishan-Yamansu Fe-Cu-polymetallic Metallogenic Belt

海相火山巖型鐵(銅)礦床在區域上分布超過20處[48-49]，主要產于下石炭統阿齊山組地層中(圖5)，以火山噴流沉積型為主，礦體層控特征明顯，主要呈似層狀、透鏡狀、脈狀產于矽卡巖化的火山-沉積巖中或火山巖與沉積巖的巖性界面處。該成礦類型以雅滿蘇鐵礦床為代表[50]，礦床賦存于下石炭統雅滿蘇組上亞段的海相火山-沉積巖中，近礦圍巖矽卡巖化強烈。曾紅等認為雅滿蘇鐵礦床為產于海相火山巖中的交代矽卡巖型礦床，與巖漿活動有關的含礦熱液沿斷裂構造上升，在火山巖與灰巖的接觸帶附近發生交代作用，形成矽卡巖及磁鐵礦體[51]。而李厚民等認為：早期火山噴流沉積形成塊狀礦體，明顯受地層產狀控制；晚期火山熱液疊加形成脈狀、透鏡狀礦體；矽卡巖的形成與火成巖接觸帶的交代作用沒有明顯成因聯系，屬廣義矽卡巖，礦床成因類型應歸為海相火山巖型鐵礦床[52-53]。與海相火山巖有關的VMS型銅礦床以銀幫山銅(鋅)礦床為代表，礦區發育紋層狀含鐵硅質巖等噴流沉積巖，礦石具有典型的塊狀和條帶狀構造[18]。

IOCG型礦床包括黑尖山、沙泉子和多頭山鐵銅(金)礦床[46-47]。黑尖山鐵銅(金)礦床賦存于上石炭統馬頭灘組火山巖和火山碎屑巖中。根據不同礦化類型，可將礦石分為氧化物礦石、硫化物礦石、氧化物-硫化物混合礦石。磁鐵礦在氧化物礦石中常以塊狀、角礫狀、浸染狀出現，偶見脈狀磁鐵礦產出在氧化物礦石中。此外，黃銅礦(金)在硫化物礦石和氧化物-硫化物混合礦石中常以浸染狀和細脈狀產出，偶見塊狀黃銅礦礦石。黑尖山鐵銅(金)礦床在蝕變與礦化共生組合、成礦流體特征和來源等方面皆與安第斯中生代IOCG型礦床相似，表明以黑尖山鐵銅(金)礦床為代表的阿齊山—雅滿蘇鐵銅多金屬成礦帶可能具有安第斯IOCG型礦床的成礦潛力[46-47]。多頭山礦區地層主要為上石炭統土古土布拉克組英安質凝灰巖、安山質角礫凝灰巖、英安質凝灰熔巖以及安山質凝灰巖等，礦床由7個礦體組成，主要呈層狀產于安山質角礫凝灰巖中，礦石主要為團塊狀及浸染狀構造，TFe品位為45%～53%，Cu局部品位可達0.8%。礦石礦物主要為磁鐵礦、黃銅礦，以及少量黃鐵礦、赤鐵礦，脈石礦物主要有石榴子石、角閃石、綠簾石、石英、榍石、綠泥石以及少量鈉長石和輝石等[45]。

銀多金屬礦床以維權為代表[55-56]，其產于上石炭統土古土布拉克組中酸性—中基性火山巖、碎屑巖和碳酸鹽巖中，容礦巖石為鈣鐵榴石矽卡巖。與成礦有關的百靈山花崗巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡為(297±3)Ma。主礦體地表長為250 m，厚為0.35～22.50 m，地表Ag平均品位為210×10-6，向深部品位增高，最高可達2 780×10-6，已控制銀資源量532 t，銅資源量1.5×104t，伴生鉛鋅，是一個矽卡巖型銀多金屬礦床。礦石礦物主要為黃銅礦，次為輝銅礦、閃鋅礦和磁鐵礦；脈石礦物主要有石英、斜長石、絹云母、鈣鐵榴石和綠泥石等。礦石構造為浸染狀、團塊狀及致密塊狀等。礦石類型為含銅矽卡巖型、角礫狀矽卡巖型和團塊狀硫化物型。圍巖蝕變有碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、黃鐵絹英巖化和陽起石化。李立興等在該礦床還發現了鈷礦化，并認為該礦床成礦可劃分為沉積期、熱液期和表生期，成礦主要發生在熱液期，是鐵銅、鈷、銀3期成礦疊加的產物，鈷成礦是獨立的一期中高溫熱液成礦作用，含鈷鐵銅礦石是鈷成礦疊加在鐵銅成礦作用之上形成的，含銀鈷銅礦石是銀成礦作用疊加在鈷成礦作用之上形成的[57]。

阿齊山鉛鋅礦床位于新疆東天山阿齊山—雅滿蘇鐵銅多金屬成礦帶西段，是近年來新發現的礦床[48]。礦體主要產于石炭系雅滿蘇組第四巖性段，圍巖主要有石榴子石矽卡巖、石榴子石化凝灰巖、凝灰巖、灰巖等。礦體受地層產狀控制明顯，礦化連續，呈層狀、似層狀、網脈狀。地表共圈定礦體42條，深部發現隱伏礦體13條，單礦體長度為100～1 740 m，視厚度為2～68 m，Zn品位為0.60%～2.77%，Pb品位為0.30%～0.77%，礦床規模達大型。礦床中主要金屬礦物有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦等；次要金屬礦物為鏡鐵礦、毒砂、赤鐵礦等。礦石構造主要有脈狀、網脈狀、條帶狀、浸染狀，其中以細脈狀和浸染狀最為明顯。圍巖蝕變以矽卡巖化、綠泥石化和綠簾石化最強烈。

2.4 康古爾塔格—黃山金銅鎳成礦帶

2.4.1 黃山—鏡兒泉銅鎳成礦帶

黃山—鏡兒泉銅鎳成礦帶位于康古爾塔格—黃山金銅鎳成礦帶的東段(圖6)，區域變質作用、混合巖化作用和韌性剪切活動強烈[58]。區內構造主要包括3條近NEE向斷裂帶，分別為北部的康古爾斷裂、南部的雅滿蘇斷裂與阿其克庫都克斷裂。區內地層主要為泥盆系—石炭系火山-沉積巖。其中，雅滿蘇斷裂以北梧桐窩子組是一套海相噴發的基性熔巖，為綠色—暗綠色細碧巖；干墩組是一套巨厚火山碎屑沉積巖和含碳硅質巖；鎂鐵—超鎂鐵質巖體主要侵位于這兩套地層中。區內巖體主要為鎂鐵—超鎂鐵質巖類和花崗巖類，其中鎂鐵—超鎂鐵質巖體主要分布在康古爾斷裂附近，巖石類型有橄欖巖、輝橄巖、橄輝巖、二輝巖、輝長蘇長巖以及輝長巖和閃長巖，巖體規模較小，一般小于幾平方千米，最大者長度不超過10 km，往往產出銅鎳硫化物礦床[59]。

圖6 黃山—鏡兒泉銅鎳成礦帶地質簡圖Fig.6 Geological Sketch Map of Huangshan-Jing’erquan Cu-Ni Metallogenic Belt

黃山—鏡兒泉地區產出有眾多巖漿型銅鎳硫化物礦床，是中國第二大鎳礦資源基地，目前已經勘探查明黃山、黃山東和圖拉爾根3個大型礦床以及香山、香山西、黃山南、二紅洼、紅石崗[60]、葫蘆、土墩和馬蹄等中小型礦床。成礦時代與巖體近似，不同方法獲得的年齡為288～269 Ma，表明該類礦床是早二疊世造山后碰撞伸展階段的產物[12-13]。深部熔離-多期貫入是其主要成礦方式。

含礦巖性主要為橄欖巖、橄輝巖、橄欖輝長蘇長巖、輝長蘇長巖。礦石硫化物分布主要呈浸染狀，次為海綿隕鐵狀、準塊狀—塊狀。礦石金屬礦物主要為磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦和黃銅礦，次為紫硫鎳鐵礦、三方硫鎳礦、紅砷鎳礦、輝鎳礦、四方硫鐵礦(馬基諾礦)、輝鈷礦、方黃銅礦、斑銅礦等；非金屬礦物主要有橄欖石、輝石、角閃石、斜長石、金云母，及蝕變形成的蛇紋石、滑石、次閃石、綠泥石、碳酸鹽等。黃山礦床Ni品位為0.44%，Cu為0.27%，Co為0.04%；黃山東礦床Ni品位為0.52%，Cu為0.27%，Co為0.02%；香山礦床Ni品位為0.62%，Cu為0.61%，Co為0.03%；圖拉爾根礦床Ni品位為0.50%，Cu為0.30%，Co為0.03%[23]。

2.4.2 康古爾金成礦帶

康古爾金成礦帶位于康古爾塔格—黃山金銅鎳多金屬成礦帶的西段(圖7)，區域火山-沉積建造主要由下石炭統阿齊山組安山巖、英安巖、凝灰巖、火山角礫巖及砂巖、灰巖等組成，同時發育二疊紀中酸性巖體(石英斑巖、閃長斑巖、花崗斑巖)。該礦帶主要包括受剪切帶控制的康古爾、馬頭灘、紅石等破碎蝕變巖型金礦，二疊紀斑巖體邊部的小尖山、西鳳山、紅石崗石英脈型金礦，以及二疊紀火山—次火山巖控制的石英灘淺成低溫熱液型金礦。

康古爾金礦的Sm-Nd等時線年齡為290 Ma,Rb-Sr等時線年齡為282 Ma;西鳳山金礦的Rb-Sr等時線年齡為272 Ma;圖件引自文獻[9]，有所修改圖7 康古爾金成礦帶地質簡圖Fig.7 Geological Sketch Map of Kanggu’er Gold Metallogenic Belt

康古爾塔格剪切帶是東天山金礦化最為集中的地區之一?？倒艩査窦羟袔г缙跒轫g性推覆剪切，晚期為脆-韌性走滑變形，在空間上剪切帶中部為糜棱巖、千糜巖等組成的強應變帶，兩側為弱變形的初糜棱巖及片理化帶?？倒艩柦鸪傻V帶沿著康古爾塔格剪切帶展布有20余個金礦床(點)。其中，康古爾金礦體呈透鏡狀、脈狀，產狀與剪切斷裂產狀幾乎一致。礦石主要為蝕變巖型，次為石英脈型。礦石中金礦物主要為自然金，次為銀金礦；其他金屬礦物主要為黃鐵礦、磁鐵礦，次為黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、赤鐵礦；非金屬礦物主要為石英、綠泥石，次為絹云母、碳酸鹽巖等。礦體Au平均品位為(8.82～10.96)×10-6，伴生Ag平均品位為(6.51～14.85)×10-6。

研究表明，康古爾金礦體嚴格受脆-韌性剪切帶控制，糜棱巖化-蝕變-礦化之間存在正比關系，礦體即為含金剪切帶的礦化富集部位[7,9-10,61]。同位素地球化學組成反映主要成礦物質來自圍巖火山巖?？氐V的糜棱巖Rb-Sr同位素等時線年齡為290 Ma，說明成礦作用與脆-韌性剪切活動幾乎是同期或稍后。由此可見，金礦體與脆-韌性剪切帶之間存在時空及成因關系，康古爾金礦床是典型的剪切帶型金礦。

早二疊世東天山進入碰撞造山期后，局部地區由于處在拉張伸展構造環境而出現火山巖活動，并發生淺成流體循環對流，形成淺成低溫熱液型金礦床(如石英灘金礦床等)。該礦床是以含金玉髓質石英為基本礦石建造的脈狀熱液礦床，成礦物質來源于圍巖火山巖，典型蝕變礦物包括絹云母、冰長石、玉髓、綠泥石、濁沸石、水白云母等。成礦流體主要為大氣降水，成礦溫壓條件較低。從礦物組合及成礦學特點來看，該礦床類型應為具冰長石-絹云母組合特征的淺成低溫熱液型金礦床。

3 主要成礦系統及其結構特征

東天山各成礦帶礦床類型各異，地質特征獨具特色。各成礦帶均有獨特的成礦系統起關鍵控制作用(表1)，如黃山—鏡兒泉銅鎳成礦帶以鎂鐵—超鎂鐵成礦系統為主導，土屋—延東銅成礦帶與島弧環境的斑巖成礦系統有關，彩霞山—吉源鉛鋅銀多金屬成礦帶則與被動陸緣伸展環境下的海底熱液成礦作用有關。成礦背景及源、運、儲等成礦作用要素是成礦系統研究的主體。

3.1 沉積-熱液改造型鉛鋅礦床成礦系統

沉積-熱液改造型鉛鋅礦床(表2)形成于較穩定型淺海陸棚沉積環境，與淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造沉積相關。早期形成了最重要的礦源層(巖)，為礦床形成提供了重要物源；后期區域變質與巖漿侵入活動對礦源層改造富集，從而使其成為有工業價值的礦床。礦體一般受層位控制，呈層狀產出，品位與后期改造程度關系密切，代表性礦床有彩霞山、彩霞山東等。

表1 東天山主要成礦系統及其構造背景和成礦要素Tab.1 Main Metallogenic Systems of East Tianshan and Their Tectonic Setting and Ore-forming Factors

表2 彩霞山鉛鋅礦床成礦系統構成Tab.2 Composition of Metallogenic System for Caixiashan Pb-Zn Deposit

彩霞山鉛鋅礦床的成礦時代有中元古代、晚元古代和石炭紀(華力西晚期)3期(圖8)。中、晚元古代為沉積期，形成鉛鋅礦床，黃鐵礦Re-Os等時線年齡為1 000～800 Ma[27]；華力西晚期為改造期，條帶狀鉛鋅礦石的黃鐵礦Rb-Sr等時線年齡為(324±24)Ma，礦床北側閃長巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡為339 Ma[62]。研究表明：元古宙的海底噴流沉積是礦床形成的充分必要條件，礦體形成時間基本與地層相同；華力西晚期巖漿熱液的上侵是礦體改造加富的主要因素；礦體受彩霞山斷裂和近EW向韌性剪切帶的復合控制。

3.2 卡拉塔格疊加復合礦床成礦系統

圖(a)為同沉積成礦階段，形成于沉積環境，均一溫度(Th)和鹽度分別為168 °C和10.1% NaCleq;圖(b)為主成礦階段，中低溫流體充填交代斷裂裂隙系統;圖(c)為改造成礦階段，成礦流體為加熱的前寒武紀盆地鹵水，而不是晚古生代巖漿熱液；Py為黃鐵礦；BSR為細菌硫酸鹽還原作用；TSR為熱硫化物還原作用；圖件引自文獻[27]，有所修改圖8 彩霞山沉積-熱液改造型鉛鋅礦床成礦模式Fig.8 Metallogenic Model of Caixiashan Sedimentary-hydrothermal Reformation Pb-Zn Deposit

卡拉塔格銅金多金屬成礦帶(表3)形成于古生代大南湖島弧，主要礦床類型包括VMS型、淺成低溫熱液型。以紅海銅(鋅)礦床為代表的VMS型礦床主要賦存在下志留統紅柳峽組火山-沉積巖中，層控特征明顯，礦體具“上層下脈”的二元結構特征，塊狀礦體產于沉凝灰巖、長英質火山碎屑巖的頂部；礦體上盤圍巖基本無蝕變，下盤蝕變較強，具較典型VMS型成礦特征[35,63-65]；成礦可劃分為VMS成礦期、后期熱液疊加期和表生期，后期熱液疊加期包括鈉長石化階段、綠泥石-綠簾石階段和石英-碳酸鹽階段。以紅石銅(鉬金)礦床為代表的淺成低溫熱液型礦床主要賦存在下志留統卡拉塔格組火山—次火山巖中，礦體受構造控制明顯，主要呈脈狀，礦石類型主要為石英脈型和角礫型，發育梳狀、晶簇/晶洞狀結構；以礦脈兩側的線狀蝕變為特征[37]，成礦可能與區內次流紋巖密切相關[34,37]?？ɡ竦V集區VMS型-淺成低溫熱液型疊加礦床成礦模式(圖9)的構成主要包括：早志留世，在海盆環境因火山噴發在紅海、金嶺—黃灘一帶，形成火山噴流沉積型銅鋅礦床；近同期，在島弧環境形成與次火山熱液有關的紅石熱液脈型礦床，或構造熱液作用疊加在早期形成的金嶺—黃灘VMS型礦床中，使其進一步富集成礦。

Q-Ser-Py為石英-絹云母-黃鐵礦；Ep-Chl-Ab-Ser-Cal為綠簾石-綠泥石-鈉長石-絹云母-方解石；圖件引自文獻[65]，有所修改圖9 卡拉塔格礦集區VMS型-淺成低溫熱液型疊加礦床成礦模式Fig.9 Metallogenic Model of VMS and Epithermal Superposition Deposit in Kalatage Ore Concentration Area

表3 卡拉塔格疊加復合礦床成礦系統構成Tab.3 Composition of Metallogenic System for Kalatage Superposition Deposit

3.3 土屋—延東疊加復合礦床成礦系統

土屋—延東銅成礦帶(表4)區域構造背景為晚泥盆世—石炭紀大南湖島弧帶[11]；上泥盆統—石炭系為中基性火山碎屑巖-火山巖建造，石炭紀—二疊紀中酸性侵入巖發育火山熔巖；在土屋一帶以中基性為主，向東到赤湖一帶，中酸性熔巖大面積出露。土屋花崗閃長斑巖鋯石U-Pb年齡為(334±3)Ma；延東花崗閃長斑巖鋯石U-Pb年齡為(333±4)Ma[38]；赤湖斜長花崗斑巖鋯石U-Pb年齡為322 Ma；土屋—延東銅礦體輝鉬礦Re-Os等時線年齡為(323±2)Ma。

前期研究表明，土屋—延東銅成礦帶容礦巖石花崗閃長斑巖具有埃達克巖的特征[2,11]。銅礦與埃達克巖緊密共生，礦區內埃達克巖多被蝕變并銅礦化。同位素地球化學特征表明，埃達克質巖漿為成礦提供了主要的物質和流體來源。進一步研究表明，島弧火山巖與具埃達克巖特征的花崗閃長斑巖形成于不同的地質過程。島弧火山巖的形成因大洋板塊俯沖在深部的脫水作用使板片之上的地幔楔發生部分熔融，形成中基性—中酸性巖漿。而埃達克巖是俯沖到深處的、具洋中脊玄武巖(MORB)性質的板片在一定的物理化學條件下發生部分熔融形成中酸性巖漿，并侵位于近地表而形成的。

王云峰等根據脈次穿插關系、蝕變礦物組合及礦物共生關系，將土屋和延東銅礦床均劃分為斑巖成礦期、疊加改造期和表生期3個期次[66-68]。土屋銅礦床的銅礦化形成于斑巖成礦期和疊加改造期，而延東銅礦床的銅礦化主要形成于疊加改造期；土屋和延東銅礦床伴生的鉬礦化主要形成于疊加改造期。因此，王云峰等認為前人獲得的輝鉬礦Re-Os年齡(326.2～322.7 Ma)代表疊加改造期的成礦年齡，該期礦化與石英鈉長斑巖(323.6 Ma)的侵入相關，而斑巖成礦期的礦化與花崗閃長斑巖(339～332 Ma)相關，成礦年齡為341.2～333.9 Ma(圖10)[66,69]。疊加改造期的存在，使得斑巖成礦期的蝕變分帶可能受到了疊加和破壞。

3.4 海相火山巖(矽卡巖)型鐵銅礦床成礦系統

圖件引自文獻[66]和[69]，有所修改圖10 土屋—延東斑巖型-淺成低溫熱液型疊加礦床成礦模式Fig.10 Metallogenic Model of Tuwu-Yandong Porphyry and Epithermal Superposition Deposit

阿齊山—雅滿蘇鐵銅多金屬成礦帶(表5)主要分布火山巖型鐵(銅)礦床、矽卡巖型鐵礦床和銀多金屬礦床、自然銅礦床等。其中，鐵礦床主要產于下石炭統雅滿蘇組中，個別產于上石炭統土克土布拉克組中，以火山噴流沉積型為主，礦體呈似層狀、透鏡狀分布于火山巖與沉積巖的過渡層位，后期花崗巖侵入部位發育矽卡巖化。最近發現的銀幫山銅(鋅)礦床為較典型的VMS型銅礦床，產于雅滿蘇組的次級火山-沉積洼地中，礦區發育紋層狀含鐵硅質巖等噴流沉積巖，礦石具有典型的塊狀和條帶狀構造。不同成礦元素組合與含礦火山巖的地球化學特點密切相關?；鹕絿娏鞒练e型鐵礦床(雅滿蘇、赤龍峰、黑峰山、百靈山等)的含礦火山巖系以粗面質火山巖類占優勢，具有高堿、高K特征；鐵銅礦床(沙泉子)的含礦火山巖則為正常鈣堿系列的玄武質安山巖-英安巖-流紋巖組合；而以銀幫山為代表的VMS型銅(鋅)礦床則與鈉質玄武巖-英安巖-流紋巖有關。

表4 土屋—延東疊加復合礦床成礦系統構成Tab.4 Composition of Metallogenic System for Tuwu-Yandong Superposition Deposit

新近確定的IOCG型鐵銅(金)礦床[45,47,70-71]礦石礦物主要為鐵氧化物(磁鐵礦/赤鐵礦)和銅硫化物(黃銅礦、斑銅礦等)，礦化階段包括早期的鐵礦化階段和晚期的銅礦化階段，黑尖山鐵銅礦床局部富集Au。

表5 海相火山巖型鐵銅礦床成礦系統構成Tab.5 Composition of Metallogenic System for Marine Volcanic Fe-Cu Deposit

綜合研究表明，海相火山巖型鐵銅礦床成礦系統主要包括石炭紀阿齊山—雅滿蘇島弧成礦構造背景，石炭紀火山巖為成礦物質來源，礦體儲存空間受基底斷裂、古火山機構及火山噴發不整合面控制；成礦機制為噴流沉積及火山熱液作用，局部有矽卡巖化疊加成礦(圖11)。

3.5 造山帶(剪切帶)型金礦床成礦系統

康古爾塔格剪切帶變形組構發育，分為4期變形，序列演化明顯，應變測量屬平面單剪，剪切位移量超過75 km，存在逆沖剪切和脆-韌性剪切變形轉換。變形時代為海西中晚期(310～250 Ma)，高峰期為290～265 Ma，變形機制為地殼中深層次塑性流變和韌性剪切，其與兩大板塊間的俯沖-碰撞構造演化密切相關，并經歷了多期多階段演變[7]。

康古爾塔格剪切帶(表6)發生于東天山擠壓造山晚期，圍巖以石炭紀中酸性火山巖為主。金礦化在空間上嚴格受造山晚期韌性變形帶和同構造期侵入巖體的制約，成礦作用與晚石炭世—早二疊世構造-巖漿活動同期，代表性礦床有康古爾、馬頭灘等[6-7,9]。

從成礦系統角度來看，下石炭統火山巖為控礦地層及礦源巖，康古爾塔格脆-韌性剪切帶為控礦構造，剪切構造及中酸性巖漿侵入活動為成礦提供熱動力，成礦流體早期以變質流體為主，晚期有大氣降水混合。具體成礦機制為：來自深部的變質流體流經火山巖區淋濾其中的Au，然后沿剪切斷裂帶通道向上運移，在脆-韌性剪切帶通過向圍巖彌散和擴散，形成熱液蝕變帶，后形成蝕變巖型金礦床(如康古爾和馬頭灘)(圖12)，而在中酸性斑巖體附近亦可形成巖漿熱液型金礦床(如西鳳山)?？傮w來看，受剪切帶控制的金礦床大致經歷了礦源層形成、韌性剪切、脆-韌性剪切和蝕變巖型礦化、后期脆性破裂和脈狀礦化疊加4個階段。

表6 剪切帶型金礦床成礦系統構成Tab.6 Composition of Metallogenic System for Shear Zone Au Deposit

3.6 巖漿型銅鎳礦床成礦系統

東天山早二疊世鎂鐵—超鎂鐵質巖與銅鎳礦床形成環境為地幔柱對造山帶的疊置(表7)，含銅鎳鎂鐵—超鎂鐵質巖的形成時代集中于285～276 Ma，與塔里木大火成巖省同期。原始巖漿均為高鎂玄武質巖漿，俯沖流體交代明顯。源區不同程度的俯沖流體加入，降低了熔點，使得新疆北部地區巖體源區部分熔融程度增高，從而形成富含Cu、Ni等成礦元素的母巖漿，有利于形成巖漿型銅鎳硫化物礦床(圖13)[72-75]。

黃山礦床的成礦模式可以分為兩個階段[76]，即巖漿通道階段和就地分異階段。在巖漿通道階段，含有硫化物和橄欖石的巖漿分批進入黃山巖體。較早進入的巖漿未完全固結，新鮮巖漿攜帶硫化物進入黃山巖體，使上部的硫化物與更多的巖漿反應提高了硫化物中鉑族元素(PGE)含量。當巖漿補給停止，巖漿房中的巖漿開始結晶，結晶過程中硫化物與橄欖石受重力作用聚集在巖體底部，從深部往淺部形成賦礦橄欖巖→不含礦橄欖巖-橄輝巖輝石巖的巖相分帶。

表7 巖漿型銅鎳礦床成礦系統構成Tab.7 Composition of Metallogenic System for Magmatic Cu-Ni Deposit

晚古生代是天山侵入巖漿成礦的高發期，形成了眾多與侵入巖漿作用有關的礦床，其可進一步分為與鎂鐵—超鎂鐵質巖有關的銅鎳礦成礦系列、與鐵質巖有關的釩鈦磁鐵礦成礦系列。其中，黃山—鏡兒泉—白鑫灘—路北巖漿熔離型銅鎳硫化物礦成礦系列形成黃山、葫蘆、圖拉爾根、黃山東、香山、香山西、白鑫灘、路北、土墩等大中型銅鎳礦床；釩鈦磁鐵礦成礦系列形成尾亞釩鈦磁鐵礦床等。

4 區域成礦規律

4.1 礦床類型

東天山礦產資源豐富，金屬礦產主要有銅、金、鎳、鐵、鉛鋅、銀、鉬、鎢等，其中銅、金、鐵、銀、鉬、鉛鋅是東天山優勢礦產。大型—超大型銅(鎳)礦床有10余處(土屋、延東、黃山、黃山東、黃山南、圖拉爾根、香山西等)，大中型金礦床有4處(康古爾、馬頭灘、石英灘、梧南)，中型銀礦床有1處(維權)，大型鉬礦床有2處(白山、東戈壁)，大型鎢礦床有1處(沙東)，超大型鉛鋅礦床有1處(彩霞山)，大型鐵礦床有4處(磁海、尾亞、梧桐溝、帕爾崗)，另有數以百計的中小型礦床[23]。礦床類型復雜多樣，主要包括斑巖型銅礦床、火山巖型銅礦床、鎂鐵—超鎂鐵質巖漿型銅鎳礦床、韌性剪切帶型金礦床、沉積改造型鉛鋅礦床、斑巖型鉬礦床、斑巖型和矽卡巖型鎢礦床等。

4.2 礦床空間展布規律

在空間分布上，康古爾斷裂以北主要為銅多金屬礦床。其中，卡拉塔格地區VMS型銅鋅礦床產于下志留統紅柳峽組，含礦巖系均為鈉質鈣堿性系列，長英質火山巖發育，礦體產于兩個火山噴發旋回之間的火山沉積夾層中；小熱泉子地區VMS型銅鋅礦床呈層狀賦存于下石炭統小熱泉子組火山-沉積巖中；而土屋—延東地區發育大型斑巖型銅礦床，外圍尚有赤湖、靈龍等斑巖型銅礦床，構成了大南湖—頭蘇泉銅金多金屬成礦帶。

圖件引自文獻[54]，有所修改圖11 海相火山巖型鐵銅礦床成礦模式Fig.11 Metallogenic Model of Marine Volcanic Fe-Cu Deposit

圖12 剪切帶型金礦床成礦模式Fig.12 Metallogenic Model of Shear Zone Au Deposit

位于東天山中帶北側的康古爾塔格構造帶西段分布有20余個金礦床(點)，是東天山金礦化最為集中的地區，礦床類型以剪切帶型(含石英脈型)和淺成低溫熱液型為主?？倒艩査窦羟袔г缙跒轫g性剪切，晚期為脆-韌性變形，剪切帶型金礦床主要賦存于強變形帶與弱變形帶的轉換部位，礦化類型有蝕變巖型及石英脈型，容礦巖石主要有下石炭統雅滿蘇組中酸性火山巖及碎屑巖(康古爾和馬頭灘金礦床)、干墩組淺變質碎屑巖(紅石金礦床)、海西期花崗巖(麻黃溝金礦床)?？倒艩査駱嬙鞄|段為黃山—鏡兒泉銅鎳成礦帶，自西向東主要包括土墩、二紅洼、黃山東、黃山南、黃山北、香山、黃山西、葫蘆、圖拉爾根[77]等礦床；按照成礦作用和產出條件不同，可以劃分為深部熔離-多期貫入型礦床和就地熔離型礦床。

位于東天山中帶南側的阿齊山—雅滿蘇鐵銅多金屬成礦帶主要礦床類型包括火山巖型鐵(銅)礦床、VMS型銅礦床、矽卡巖型鐵礦床和銀多金屬礦床、自然銅礦床等。其中，典型代表包括雅滿蘇、赤龍峰、黑峰山、百靈山等火山巖型鐵礦床，銀幫山VMS型銅(鋅)礦床和新近識別的黑尖山IOCG型鐵銅(金)礦床。

阿其克庫都克斷裂南側(即東天山南部成礦帶)的天湖鐵礦床、沙壟鐵礦床、彩霞山鉛鋅礦床、吉源銅銀礦床和玉西銀礦床的形成與區域中天山地塊的構造演化有關。

總體來看，東天山金屬礦床在區域上具有十分明顯的空間分布特征，即北銅鋅、中金銅鎳、南鐵鉛鋅的礦床空間分布格局，從北到南可劃分為大南湖—頭蘇泉銅金多金屬成礦帶、康古爾塔格—黃山金銅鎳成礦帶、阿齊山—雅滿蘇鐵銅多金屬成礦帶和中天山地塊北緣鉛鋅銀多金屬成礦帶。

圖件引自文獻[72]和[73]圖13 巖漿型銅鎳礦床成礦模式Fig.13 Metallogenic Model of Magmatic Cu-Ni Deposit

4.3 成礦時代

東天山地區礦床成礦時代具有多期多階段的特點，主要包括：①前寒武紀成礦主要分布于中天山地塊北緣，以鐵銅鉛鋅為特征，如大型沉積-變質型天湖鐵礦床、大型沉積-熱液改造型彩霞山鉛鋅銀礦床等；②奧陶紀—泥盆紀成礦主要分布于康古爾斷裂以北的吐哈盆地南部，以VMS型銅礦床為主，伴有一定的金礦床，如卡拉塔格VMS型銅金礦床；③石炭紀成礦在康古爾斷裂兩側均有發育，礦床類型以VMS型、斑巖型銅鉬礦床，及火山噴溢型、矽卡巖型鐵礦床為特征，伴有銅鉛鋅銀等礦床，如小熱泉子VMS型銅礦床，阿齊山VMS型鉛鋅礦床，維權VMS型銅鋅礦床，延東—土屋—玉海一帶斑巖型銅礦床，紅云灘、百靈山、雅滿蘇海相火山巖型鐵礦床以及維權熱液型銀礦床；④晚石炭世—二疊紀成礦主要分布于康古爾斷裂內及其兩側附近，少量分布于中天山地塊北緣裂陷槽內；成礦以銅鎳礦化、金礦化、釩鈦磁鐵礦化以及鉬礦化為特征，如黃山、香山等銅鎳硫化物礦床，康古爾蝕變巖型金礦床，石英灘淺成低溫熱液型金礦床；⑤三疊紀成礦主要分布于沙壟一帶東側，以沙東矽卡巖型鎢礦床，東戈壁、白山斑巖型鉬礦床，馬莊山、金窩子石英脈型金礦床，以及尾亞釩鈦磁鐵礦床等為代表。

4.4 區域構造與成礦演化

綜合前人有關區域構造演化與成礦作用的相關資料[17-19,67-68,78-85]，對東天山構造演化與成礦的關系總結為(圖14)：①中元古代，在中天山地塊北緣發生區域伸展背景下，裂陷盆地邊緣受同生斷裂控制形成了一系列沉積型鐵礦床(如天湖)以及與鎂質碳酸鹽巖-碎屑巖沉積建造有關的鉛鋅多金屬礦床(如彩霞山)。②自奧陶紀開始，古天山洋(康古爾洋)向北俯沖于吐哈古陸塊之下，在其南緣大南湖—頭蘇泉一帶形成奧陶紀—泥盆紀島弧帶，且該島弧經歷了多期弧-盆轉換，形成一系列VMS型銅鋅礦床(如紅海、金嶺—黃灘)、斑巖型銅(鉬金)礦床(如玉帶)、淺成低溫熱液型銅(鋅金)礦床(如紅石、梅嶺)及矽卡巖型鐵銅礦床(如西二區)；早石炭世，古天山洋向北繼續俯沖，在弧后盆地環境形成VMS型銅鋅礦床(如小熱泉子)，在島弧區形成一系列與埃達克質中酸性侵入體有關的斑巖型銅鉬礦床(如土屋—延東)；同時，古天山洋也向南俯沖，在中天山地塊北緣形成海相地層發育的大陸邊緣弧，并在海盆中形成火山噴流沉積型鐵礦床(如雅滿蘇、紅云灘[86])，以及與海相火山巖有關的IOCG型鐵銅金礦床(如黑尖山、沙泉子)；阿齊山—雅滿蘇島弧帶的鐵銀多金屬礦床繼承了預富集在中天山基底巖系中的鐵、銀、鉛鋅等成礦物質，在后期構造-巖漿活動中再循環成礦[18]。③從石炭紀晚期到早二疊世期間，多次軟碰撞形成了以北天山增生-碰撞雜巖為代表的縫合帶，沿著康古爾斷裂分布著與基性—超基性巖有關的巖漿銅鎳硫化物礦床、與強應變構造帶有關的造山型金礦床及與弱應變帶有關的淺成低溫熱液型金礦床以及巖漿型銅鎳硫化物礦床。

5 結 語

(1)東天山構造演化具有多階段性。中新元古代中天山地塊北緣主要表現為區域伸展的構造環境；古生代主要表現為古天山洋(康古爾洋)向北俯沖于吐哈古陸塊之下，在其南緣大南湖—頭蘇泉一帶形成島弧帶，而石炭紀古天山洋同時向南俯沖，在中天山地塊北緣形成阿齊山—雅滿蘇島??；二疊紀及以后階段，東天山進入造山-造山后階段，區域發育多條韌性剪切帶和地幔柱疊加事件。

(2)東天山地區礦產資源豐富，但區域成礦具有明顯的區帶性。按形成時間由老到新，主要成礦區帶依次包括中新元古代中天山地塊北緣彩霞山—吉源鉛鋅銀多金屬成礦帶、古生代大南湖—頭蘇泉銅金多金屬成礦帶、晚古生代阿齊山—雅滿蘇鐵銅多金屬成礦帶、晚古生代康古爾塔格—黃山金銅鎳成礦帶等。

(3)初步總結的成礦系統主要包括：中—晚元古代古陸緣伸展環境形成鉛鋅銀沉積礦床成礦系統；奧陶紀—石炭紀活動大陸邊緣環境形成VMS型銅鋅礦床和斑巖型銅礦床成礦系統；石炭紀島弧環境形成火山巖型鐵銅礦床成礦系統；晚石炭世—早二疊世后碰撞造山及地幔柱疊加階段，形成巖漿型銅鎳礦床成礦系統和與剪切活動有關的金礦床成礦系統。

(4)成礦時代具有多階段性。從前震旦紀到中生代均有成礦，但相對集中于石炭紀—二疊紀，如覺羅塔格成礦帶的大—中型斑巖型銅礦床和巖漿型銅鎳礦床等規模較大；其次，規模較大的為前寒武紀天湖鐵礦床和彩霞山鉛鋅礦床等；另外，早古生代和中生代也有一定規模的礦床分布，前者如紅海VMS型銅鋅礦床，后者如白山、東戈壁鉬礦床和沙東鎢礦床等。

在長安大學七十周年華誕之際，衷心感謝母校長期以來的教育和培養，祝愿母校光輝歷史更輝煌，人才輩出世代強，碩果累累耀四方，桃李滿天美名揚！從1979年到2000年，我在西安地質學院(現長安大學)學習和工作長達二十年。在這里，我有過迷茫和坎坷，也有過辛勞和希望，更重要的是見證了母校幾經滄桑，奮發圖強，終贏得桃李滿天下！此刻，我要感謝母校給予我從事地球科學的勇氣和專業知識，特別感謝劉云叢、祁思敬、曾章仁、劉建朝、姬金生、李英和姜常義等教授的教育和培養，感謝李榮西、楊興科、薛春紀、李厚民、王濤、孟慶任和胡健民等教授的合作與幫助。2000年，我來中國科學院地質與地球物理研究所工作后，有幸結識和西安地質學院頗有淵源的翟明國院士，得到了他的悉心指導和幫助，并在華北大陸邊緣造山帶演化與成礦、華北克拉通前寒武紀重大地質事件與成礦作用等方面開展了富有成效的研究。時光荏苒，雖然離開母校已經二十年，但我依然和母校保持著密切聯系，多次回校訪學和交流，并有幸遇到母校最優秀的本科畢業生，如萬博、崔敏利、吳華英、白陽和董志國等，他們大部分都已成長為科研骨干。另外，本文的完成還要感謝新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局、國家305項目辦公室、中國地質調查局西安地質調查中心等單位的大力支持。