阿吾拉勒铜矿带二叠纪地质背景

二叠纪时期，阿吾拉勒山一带开始向裂谷阶段的演化，区域构造总体表现为一近EW向延伸的叠加盆地（图5－1）。因此，在空间上展现出二叠纪地层叠加在晚石炭世地层之上，形成一套巨厚的火山－沉积建造。在这个时期该区形成一套陆相双峰式火山岩，并广泛发育钠长斑岩和石英钠长斑岩及辉绿岩、正长斑岩、细晶辉长岩等侵入体。其中，钠长斑岩和石英钠长斑岩具有埃达克质岩石特征。

图5－1 阿吾拉勒山地区二叠系地层及铜矿分布图

一、地层与成矿的关系

阿吾拉勒山一带的二叠系地层包括下二叠统乌郎组、塔尔得套组和上二叠统的晓山萨依组、塔姆其萨依组 （铁木里克组、哈密斯特组）。

（1）乌郎组由中基性、酸性熔岩、凝灰岩及沉积岩组成，厚度＞6000m，上二叠统与下二叠统呈平行不整合接触。

（2）塔尔得套组火山岩由基性火山岩与酸性火山岩呈韵律状分布，从东边的铁列萨依到西边的塔尔得套，地层厚度逐渐从1014m变化到3875m。从下到上可分为五个岩性段：第一段为砂砾岩玄武岩段 （P1t1），由紫色凝灰质砂岩、粉砂岩、砾岩、玄武岩、安山岩组成，最大厚度250m（分布在塔尔得套－包尕斯达坂一带）；第二段为下部钾质流纹斑岩段（P1t2），由灰紫色巨厚层状钾质流纹岩、含角砾熔岩、凝灰质细砂岩组成，最大厚度613m；第三段为下部安山玢岩玄武玢岩段 （P1t3），由玄武玢岩、安山玢岩及凝灰质砂岩组成，最大厚度1381m；第四段为上部钾质流纹斑岩段 （P1t4），由暗紫红色流纹斑岩、流纹岩及角砾岩组成，最大厚度593m；第五段为上部安山玢岩玄武玢岩段 （P1t5），由灰紫色、暗灰绿色玄武玢岩、安山玢岩组成，夹凝灰岩、角砾状凝灰岩及凝灰质砂岩，最大厚度1693m。

（3）晓山萨依组是本区主要含矿层位之一，其下部为一套磨拉石建造，主要岩性为凝灰质砾岩、砂砾岩和粉砂岩、泥岩及页岩；上部为陆相火山岩建造，主要岩性为玄武安山质火山岩、火山角砾岩、集块岩和凝灰岩。

（4）塔姆其萨依组 （P2t）下部为陆相含煤碎屑岩夹火山岩建造，由砂岩、页岩和泥质岩组成，底部含有玄武岩、安山岩、流纹岩等火山夹层，顶部为煤层；上部为磨拉石建造，由河流相、湖泊相砂砾岩组成，夹泥岩及煤层。

阿吾拉勒山地区铜矿非常发育，北带有克孜克藏、奴拉赛、阿克吐别克、克孜布拉克、巴斯尔干等，南带有克细布拉克、穷布拉克、黑山头、卡拉困盖、特铁达坂等，中部还有群吉、托斯拔、克邪克特、克孜库拉等。对全区百余处铜、铁矿床 （点）按不同产出时代的统计结果 （表5－1）表明，该区各时代地层和岩体中均有铜矿化产出，但主要分布在下二叠统、下石炭统和华力西晚期中酸性岩体中，其中下石炭统矿床 （点）分布最多。因此，下石炭统和下二叠统是本区主要控矿地层，华力西晚期的中酸性岩类是本区的主要控矿岩体。阿吾拉勒山一带形成于晚古生代地层中的铜矿有3个含矿层位。上石炭统－下二叠统，由火山岩、火山熔岩向火山碎屑岩转换，即由海陆交互相环境向陆相沉积环境转变而沉积的一组铜矿，如克孜克藏－克斯布拉克、黑山头－木斯等铜矿；下二叠统乌郎组－塔尔得套组，岩性由中酸性火山岩向基性火山岩转变，主要是群吉、托斯巴、克牙克特铜矿，形成火山沉积型－次火山岩型矿床；上二叠统陆相火山岩内由角砾岩、集块岩构成的克孜勒巴斯陶组向以流纹岩、玄武粉岩组成的塔姆其萨依组转换时，产有穷布拉克铜矿等。上述赋矿层位又以塔尔得套组最为重要，晓山萨依组和塔姆其萨依组次之。

表5－1 阿吾拉勒地区晚石生代地层、岩体含矿性统计表

注：据李小军统计资料，1994。

二、构造控矿特征

阿吾拉勒山地区晚古生代构造运动频繁，火山作用强烈，褶皱、断裂发育，总体构造线走向近于EW向，以断层构造为主，褶皱次之，少量穹隆构造。阿吾拉勒山前大断裂、穷布拉克大断裂，走向近EW，在旁侧形成一系列的次一级断裂，走向为NEE向和NWW向，为压扭性断裂，由于区域构造作用及次一级构造作用的影响，在地形地貌上形成北高南低的断层阶地，次一级断裂带较宽，并破坏了二叠纪与石炭纪地层的不整合界线。区内发育众多火山穹隆和火山机构，它们的出现与铜矿成矿有千丝万缕的联系，如莫斯早特火山穹隆其周围有奴尔赛、克孜克藏、克南铜矿；群吉火山穹隆有群吉、托斯巴、克孜库拉等铜矿点；巴斯尔干古火山机构有莫斯岩特铁帽、黑山头斑岩铜矿等；穷布拉克古火山背斜和库姆多克古火山机构间分布有穷布拉克铜矿床、库姆多克铜矿点等。

三、岩浆活动与成矿

阿吾拉勒山一带的侵入岩主要为海西晚期形成的浅成相花岗斑岩、流纹斑岩、石英钠长斑岩、闪长玢岩和辉绿玢岩等，其K－Ar同位素年龄为239～285Ma（莫江平等，1996），与赵振华等测得的40Ar／39Ar年龄248～284Ma一致。伊犁盆地北缘近EW向区域性断裂控制着火山岩和浅成斑岩体的展布。铜银矿床的赋矿围岩多数为下二叠统陆相中基性火山岩，少数为浅成斑岩体。与侵入岩有关的铜矿床主要有与二叠纪陆相火山岩有关的火山热液型铜矿和与海西晚期浅成侵入岩体有关的斑岩型铜矿两种，前者以穷布拉克、克斯布拉克和克孜克藏南铜矿为代表，后者以群吉和109铜矿为代表。阿吾拉勒是巩乃斯裂谷的一部分，过去称为阿吾拉勒裂谷，前人根据其地质特征和矿产特征分为东、中、西三段。东段分布在坎苏艾肯达板一带，中段从铁木里克到坎苏，西段从穷布拉克至木斯一带。阿吾拉勒裂谷为一晚石炭世发育起来的伸展构造，经历从晚石炭世至早二叠世的演化历史。

图5－2 阿吾拉勒地区高锶火成岩Si O2－K2O图

莫斯早特石英钠长斑岩为中酸性岩，Si O2为62％～71％，Na2O为4．40％ ～6．98％，Na2O／K2O （分子比）为1．59～4．22和Al2O3＞15％，高Sr（303～1633μg／g） （图5－2），低Y（≤18μg／g，4～7μg／g）、Yb（≤1．9μg／g，0．32～0．65μg／g），强烈亏损重稀土HREE（La／Yb＞20，范围25～52），Eu具正异常 （Eu／Eu＊：1．06～1．27），Sr／Y比值高 （20～40），在Sr／Y－Y图解中 （图5－3）落入埃达克岩范围内 （熊小林等，2002；赵振华等，2004）。

图5－3 阿吾拉勒地区Sr／Y－Y图解 （a）；（87Sr／86Sr）i－（143 Nd／144Nd）i图解 （b）

（据熊小林等，2002）

表5－2 莫斯早特石英钠长斑岩主、微量元素地球化学特征

续表5－2

续表5－2

注：数据分析单位为中科院地球化学研究所 （贵阳）。

四、矿床分类

本区二叠系火山－次火山岩有关的铜矿床分为与浅成斑岩有关的热液型铜矿床、火山热液型铜矿床、砂砾岩型铜矿床和斑岩型铜矿四种矿床类型。