新疆阿爾金塔什達坂地區1∶5萬區域地質礦產調查進展

李鵬霄， 范天甲， 馬雁飛， 王啟， 郭曉南， 孫中原

（河南省地質礦產勘查開發局第二地質勘查院，河南 鄭州 450000）

0 引言

“新疆阿爾金塔什達坂一帶1∶5萬J45E008021、J45E008022、J45E008023三幅區域地質礦產調查”項目由河南省地質礦產勘查開發局第二地質勘查院承擔實施。該項目在行政區劃上屬于新疆維吾爾自治區若羌縣管轄，地質礦產調查總面積為1 208 km2。研究區地處阿爾金山腹地，交通不便，地質礦產調查與研究工作程度較低，是1∶20萬基礎地質調查空白區。2010—2012年，西安地質礦產研究所在該地區進行了系統的調查及研究，提交了《蘇吾什杰幅（J45C002004）1∶25萬區調地質調查報告》[1]，為本次調查工作提供了基礎地質資料。本文通過數字地質調查系統，采用遙感解譯、地球化學、古生物學、同位素年代學等手段，查明了阿爾金塔什達坂地區地層、侵入巖、構造等基礎地質信息，總結了成礦地質背景、找礦標志、礦產分布規律及礦（化）體特征，提高了區內基礎地質及礦產方面的研究程度，為該區提供了系統的大比例尺地質礦產資料[2]。

1 地質背景

1.第四系全新統; 2.上更新統新疆群; 3.下更新統西域組; 4.奧陶系環形山組; 5.青白口系冰溝南組; 6.青白口系亂石山組; 7.薊縣系 金雁山組; 8.薊縣系木孜薩依組; 9.長城系巴什庫爾干巖群; 10. 上太古界—下元古界阿爾金巖群; 11.中奧陶統二長花崗巖; 12.下奧陶統黑云二長花崗巖; 13.下奧陶統石英二長巖; 14.中寒武統基性巖; 15.下元古界花崗質片麻巖; 16.花崗巖脈; 17.石英巖脈; 18.斷層; 19.韌性剪切帶; 20.河流; 21.蛇綠混雜巖帶; 22.柳溝—拉配泉蛇綠混雜巖帶； 23.阿中地塊； 24.阿帕—芒崖蛇綠混雜巖帶。圖1 研究區地質簡圖（a）[2]與區域構造位置（b） [5]Fig.1 Geological sketch map （a）[2] and tectonic location （b） of the study area[5]

研究區位于青藏高原北緣柴達木地塊與塔里木地塊交接部位，構造分區屬于秦祁昆造山系阿爾金弧盆系（圖1）。該區經歷了多期復雜的地質演化，是由形成于不同地質時期、構造背景、構造層次的地質體組合而成的復合造山帶[3]。研究區所在的地質單元位于阿爾金弧盆系紅柳溝—拉配泉蛇綠混雜巖帶和阿帕—芒崖蛇綠混雜巖帶所夾的阿中地塊，處于阿爾金斷裂以北、阿爾金北緣斷裂以南，受深大斷裂影響較強。區內地層單元受NE—SW向構造控制，同時受到NW—SE向及NEE—SWW向構造的疊加改造，構造活動具有多期次、多樣式的特點[4]。

2 工作進展

2.1 地層劃分

2.1.1 解體阿爾金巖群

研究區阿爾金巖群呈構造巖片或巖塊產出，各類巖石普遍發育糜棱巖化，地層原始層序已被完全改造。根據巖石組合特征、變質礦物組合、變質程度、變形特征及地球化學特征，將原阿爾金巖群中的變質表殼巖分為阿爾金巖群第一巖組（Ar3-Pt1A1）和阿爾金巖群第二巖組（Ar3-Pt1A2），其中阿爾金巖群第二巖組含變質古侵入體花崗質片麻巖。

2.1.2 厘定金雁山組

本文從薊縣系金雁山組深灰色含疊層石細粉晶白云巖中采集了疊層石標本（圖2），其多呈不分枝錐柱狀疊層體、成群出現、相互平行、緊密排列，錐柱體橫斷面呈圓形、橢圓形及次圓形，錐頂角15°～30°。該疊層石屬柱疊層石綱、不分枝柱疊層石目、錐疊層石科、錐疊層石屬、圓筒錐疊層石（Conophytoncylindricum），常分布于中元古界薊縣系，佐證了金雁山組歸屬于中元古界薊縣系。

圖2 金雁山組疊層石照片Fig.2 Stromatolite photos of Jinyanshan Formation

2.2 侵入巖

2.2.1 侵入巖時代

根據研究區侵入巖的巖性特征及野外接觸關系，結合地球化學數據及鋯石U-Pb測年結果，本文在1∶25萬蘇吾什杰幅的基礎上重新厘定了侵入巖的時代和填圖單元，具體成果如表1所示。

表1 研究區侵入巖劃分對比

在阿爾金巖群第二巖組中解離出古侵入變質巖花崗質片麻巖。根據前人[6]研究結果，花崗質片麻巖時代為古元古代。

從蘇吾什杰復式巖的基性巖中獲得鋯石U-Pb年齡為（516.3±2.2） Ma，時代為中寒武世; 將酸性巖分為中粗粒黑云二長花崗巖和細粒石英二長巖，獲得鋯石U-Pb年齡分別為（483.0±1.5） Ma和（480.5±1.2） Ma，時代為早奧陶世。將蘇吾什杰復式巖體解體為中寒武世輝長-輝綠巖以及早奧陶世中粗粒黑云二長花崗巖、早奧陶世細粒石英二長巖2個地質年代、3個填圖單元。

在原定地質年代為奧陶紀—泥盆紀的庫木達坂巖體中，獲得粗粒二云母二長花崗巖的鋯石U-Pb年齡為（466.5±3.0） Ma，屬中奧陶世。將庫木達坂巖體解體為中奧陶世粗粒二云二長花崗巖和中奧陶世細粒二長花崗巖2個填圖單元。

2.2.2 侵入巖構造變形

研究區所在的阿中地塊上構造層與下構造層之間為一個區域性的韌性剪切帶，該韌性剪切帶中二云母二長花崗巖的野外產狀及顯微構造特征顯示，韌性剪切帶的形成時間晚于二云母二長花崗巖的侵入時間。卷入該韌性剪切帶中的中粗粒二云母二長花崗巖的鋯石U-Pb年齡為（466.5±3.0） Ma，判斷該區域韌性剪切帶形成時間下限為中奧陶世[7]。

根據早奧陶世中粗粒黑云二長花崗巖的主量元素、微量元素及稀土元素特征，結合區域構造活動特征，認為晚寒武世—早奧陶世，研究區所在地塊處于伸展變形階段。

2.3 變質巖

采用“構造-地（巖）層-事件”填圖方法，通過對變質巖石微觀結構、構造、顯微變形特征及特征變質礦物進行判別與研究，結合區域構造事件，參考鋯石U-Pb數據對原巖建造進行了恢復，認為研究區主要經歷了3個構造期和4個變質事件，具體結果如表2所示。

表2 研究區變質巖地質事件

2.4 區域構造

本研究在區域構造方面取得的主要成果有以下幾點:

（1）根據巖石組合、沉積建造、巖漿作用、變質作用和構造變形特征，將研究區分為阿爾金雜巖帶、中元古界—上元古界隆起帶、烏尊硝復合構造盆地3個四級構造單元。其中阿爾金雜巖帶屬于層狀無序的韌變地層類，受構造作用影響，片理置換強烈，片麻巖化、糜棱巖化、混合巖化發育，且自南向北發生顯著的退變質作用。

（2）根據中元古界—上元古界隆起帶的巖石地層組成及建造類型、接觸關系、變質程度、變形樣式及變質變形條件等差異，將中元古界—上元古界隆起帶劃分為下構造層和上構造層。下構造層由長城系巴什庫爾干巖群綠片巖相副變質巖系構成； 上構造層由薊縣系塔昔達坂群、青白口系索爾庫里群低綠片巖相碎屑巖-碳酸鹽巖構成。

（3）在研究區西北部下構造層長城系巴什庫爾干巖群內厘定出3期面理置換。①區域上發育Sn0+1 面理對早期面理Sn0（圖3（a））以小角度剪切作用形成順層掩臥褶皺（圖3（b）），Sn0+1為其褶皺的軸面片理，褶皺產狀變化較大，根據褶皺拖尾判斷剪切運動方向為右旋剪切; ②韌性剪切帶內構造面理Sn0+2對前期面理Sn0+1等進行了強烈的構造疊加置換，形成一系列頂厚流變褶皺（圖3（c））或無根勾狀褶皺，局部強變形域早期面理被徹底置換（圖3（d）），Sn0+2面理平行于流變褶皺的軸面，根據局部露頭判斷剪切褶皺的運動方向為左旋剪切。

圖3 巴什庫爾干巖群巖石面理置換特征Fig.3 Replacement characteristics of rock foliation in Bashkorgan Rock Group

（4）在研究區東北側烏尊硝爾盆地的邊緣，發現以河流相沉積為主的上更新統新疆群與下伏薊縣系基巖呈角度不整合接觸，且層理產狀呈傾向北西方向的小角度單斜構造（圖4），是盆地發展對構造運動的響應[8]。該盆地在更新世仍受喜馬拉雅末期運動的影響，這與前人對阿爾金山隆升歷史的認識[9]一致。

圖4 新疆群單斜結構特征Fig.4 Monoclinic structural characteristics of Xinjiang Group

2.5 地球化學

本文在研究區開展了1∶5萬水系沉積物測量工作，選取了-10～+40目樣品截取粒級，共采集5 387 份樣品。根據樣品測試結果，共圈定綜合異常55個，其中甲級綜合異常8個，乙級綜合異常33個，丙級綜合異常14個。通過對化探綜合異常進行異常查證，新發現礦點29處，證明所采用的地球化學測量方法在研究區找礦效果較好。

2.6 礦產

在研究區新發現的29處礦（化）點中，包括鋅礦點1處、銅礦點1處、礦化點3處、銅多金屬礦點1處、螢石礦點1處、玉石礦點2處、鐵礦點3處、鎢礦化點4處、錫礦化點6處、鈹礦化點1處、銀礦化點1處、鉛鈷礦化點1處、鉍礦化點1處、稀土礦化點2處、砷礦化點1處。

根據研究區礦（化）點的空間展布特征、成礦地質條件、礦化特征、圍巖蝕變特征、成因類型等研究成果，結合地質信息、地球化學數據、遙感等綜合信息以及礦（化）點分布規律和礦床成因類型，共圈定成礦遠景區6處。根據成礦地質條件有利程度、預測依據及成礦規律等，將成礦遠景區分為甲、乙、丙3級，其中甲級成礦遠景區3處，乙級成礦遠景區2處，丙級成礦遠景區1處。

新發現翁庫爾薩依鋅礦產地。該礦產地由槽探工程控制2個礦體（Zn1和Zn2），礦石主要礦物為菱鋅礦，賦存于薊縣系金雁山組（鮞粒）白云巖中。Zn1礦體地表礦石多被氧化呈土狀、蜂窩狀，新鮮面呈塊狀，節理發育; 礦體方向穩定，總體走向77°，傾角約32°，礦化均一，控制礦體長1 820 m，平均工程間距266 m，工程礦體真厚度30.75～59.87 m，平均真厚度37.97 m; 工程礦體（Zn）品位2.56%～8.43%，平均品位6.45%。Zn2礦體礦石呈團塊狀、浸染狀; 礦體延伸穩定，總體走向72°，傾角約62°，礦化均一，控制礦體長2 742 m，工程礦體真厚度2.03～13.32 m，工程平均真厚度 7.11 m; 工程礦體（Zn）品位1.59%～7.34%，平均品位5.35%。估算2個礦體合計鋅金屬的潛在儲量為301.9萬t，實現了研究區找礦工作的重大突破。

3 結論

（1）將原阿爾金巖群中的變質表殼巖解體為阿爾金巖群第一巖組和阿爾金巖群第二巖組。根據地層中所含疊層石，厘定金雁山組歸屬于中元古界薊縣系。

（2）將研究區侵入巖劃分為4個期次和6個填圖單元，分別為古元古代花崗質片麻巖、中寒武世輝長-輝綠巖、早奧陶世中粗粒黑云二長花崗巖、早奧陶世細粒石英二長巖、中奧陶世粗粒二云二長花崗巖及中奧陶世細粒二長花崗巖。

（3）研究區主要經歷了3個構造期和4個變質事件，包括五臺期—呂梁期沉積事件、五臺期—呂梁期侵入事件、晉寧期沉積事件及加里東期侵入事件。

（4）長城系巴什庫爾干巖群在變質形成片理之后，至少又經歷了右旋剪切和左旋剪切2期面理置換。烏尊硝爾盆地在更新世仍受喜馬拉雅末期運動的影響。

（5）新發現29處礦（化）點，圈出2個鋅礦體和6處成礦遠景區。經初步估算，翁庫爾薩依鋅礦產地2個礦體合計鋅金屬的潛在儲量為301.9萬t，實現了研究區找礦工作的重大突破。

因研究區部分區域位于羅布泊野駱駝國家級自然保護區內，導致項目提前終止，限制了對已發現的翁庫爾薩依鋅礦產地實施進一步勘查工作。研究區具有良好的成礦地質背景，本次調查圈定的6個成礦遠景區有望獲得找礦突破。

致謝： 本文是“新疆阿爾金塔什達坂一帶1∶5萬 J45E008021、J45E008022、J45E008023三幅區域地質礦產調查”項目組成員3年來在極其惡劣的工作環境下共同努力取得的集體成果，對項目的所有參與者表示感謝！河南省地質礦產勘查開發局第二地質勘查院李文智高級工程師對本文進行了詳細指導，在此表示感謝！感謝審稿專家對本文提出的寶貴意見和建議。