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阿尔泰山南缘铜多金属构造成矿带是新疆最重要的多金属成矿带之一,自南东往北西斜列着麦兹、克朗及冲乎尔等泥盆纪大型火山沉积盆地,是新疆大型铜铅锌多金属矿化区的主要定位场所。目前已发现的有可可塔勒大型铅锌矿床、铁木尔特中型铜铅锌多金属矿床、阿舍勒大型铜多金属矿床等。其中,克朗泥盆地是该成矿带中成矿条件最好的泥盆纪火山沉积盆地,有着巨大的找矿前景。
根据前人研究成果,结合本课题区域地质构造研究认为:克朗火山沉积盆地总体呈北西—南东向展布,区域北西-南东向基底断裂构造极为发育(如阿巴宫大断裂、克因宫断裂等),控制着克朗盆地的火山沉积活动以及矿化带的分布。随着区域南西-北东向的推覆构造运动的继续,火山沉积盆地的地层发生褶皱形成阿尔泰复向斜和多个次级褶皱构造,地层并发生倒转。
根据大量地质剖面对比研究认为:克朗盆地主要出露的地层主要有下泥盆统康布铁堡组(D1k),中泥盆统阿尔泰组(D2a)。由于遭受区域动力热流变质作用,岩石发生变质作用,主要属低绿片岩相(低压相系),局部低角闪岩相的变质岩组合。其中下泥盆统康布铁堡组(D1K)主要为一套海相酸性-中酸性火山岩、火山碎屑岩夹正常沉积岩建造,是本区铁、金、铜铅锌多金属矿床的主要赋矿层位。如铁木尔特铜铅锌矿、阿巴宫铅锌矿床等均位于D1K2层位中。
克朗泥盆纪火山沉积盆地自南东向北西可分为三个相区(次级火山断陷洼地):阿巴宫相区、铁木尔特—恰夏相区、布鲁克逊相区。其中以铁木尔特—恰夏相区下陷幅度最大,形成中部相对凹陷的盆地,由一套(安山质-)英安质-流纹质火山碎屑岩夹正常沉积钙泥质岩等构成。布鲁克逊相区沉积时间相对较晚,岩性主要为正常沉积的钙泥质砂岩、白云质大理岩夹流纹质凝灰岩。阿巴宫相区为流纹质火山碎属岩夹钙泥质岩和硅质岩。
克朗盆地火山沉积活动由北西向南东火山岩系厚度有明显增大,正常沉积岩比例降低的特征,中部和南东相区下泥盆统康布铁堡组地层发育,而北西段缺失康布铁堡组下亚组及上亚组下部地层。从地层的分布范围及岩石组合的完整性来看,盆地是沿海盆长轴方向由南东向北西超覆沉积,而平行海岸方向实际是由北东向南西退覆。即显示出南东断块区裂陷沉积早,北西断块区裂陷沉积稍晚,并且沉积盆地逐渐南移。
根据本课题细致对该火山沉积盆地的矿化组合和矿化类型研究认为:在盆地南东段阿巴宫火山沉积洼地以铁、铅锌矿化为主,铜矿化较弱;在中部铁木尔特—恰夏火山沉积洼地矿化以铜铅锌为主,铁矿化次之;布鲁克逊火山沉积洼地则以铅、锌矿化为主,铁、铜矿化较弱,其中铁矿化始终伴随着整个盆地的演化过程。
克朗盆地铜多金属矿化类型主要有三种:①火山喷流沉积型铜铅锌矿化类型:包括两个亚类:块状硫化物型、浸染状硫化物型,以黄铁矿-黄铜矿-方铅矿-闪锌矿组合为特征,产于D1K22,代表矿床为铁木尔特铜铅锌矿床。②磁铁硫化物矿化类型:以磁铁矿-黄铁矿-黄铜矿或磁铁矿-方铅矿、闪锌矿组合为特征,产于D1K22,代表矿床为恰夏铜矿、阿巴宫铅锌矿。③SEDEX型铅锌矿化型(沉积岩中的热水沉积型):以方铅矿-闪锌矿-黄铁矿组合为特征,产于D1a陆源碎屑沉积岩夹硅质岩层,代表矿床为红墩铅锌矿。另外还有次火山热液蚀变型和石英脉型铜多金属矿化等。
通过对克朗盆地铜多金属矿床的温度、压力、汽液包裹体等成矿物理条件、化学条件的研究对比认为:成矿物质主要来源于岩浆水和海底热水。循环热水从岩石中浸析出Fe、Mn、Pb、Zn、Cu等成矿元素,并与有机硫、海水中的硫酸盐还原为硫化物,形成酸化的富金属热卤水,并有部分岩浆水混合,注入海底洼地,当温度、压力、氧逸度、硫逸度PH值等几种物理化学条件的改变,导致矿物质溶解度下降而沉积成矿。
克朗盆地的铜多金属矿床控矿因素是多方面的,除上述成矿物理化学条件外,主要还有①泥盆纪是新疆铜多金属矿床最有利最重要的成矿时代;②地质构造具有明显的控岩控矿作用,克朗盆地的火山岩带及矿化带均受控于北西向的阿巴宫、克因宫断裂及北东向的张扭性断裂的控制。③下泥盆统康布铁堡组的一套火山-沉积岩系从宏观上控制了克朗盆地的铜多金属矿床的时空位置,层控性明显。④火山沉积相条件也是火山喷流喷气成因矿床成矿的重要地质因素。
综上所述,本人认为:在泥盆世早期,海盆进一步扩张,同生断层及火山活动强烈,热卤水携带成矿物质进入盆地,在矿液集中补给深水海底洼地形成了块状-浸染状矿床,在海底斜坡和浅水洼地等断块区形成薄层—透镜状磁铁硫化物性矿床。本区铜铅锌多金属矿床主要由海底火山喷流沉积作用形成的,并受后期改造作用影响,推断矿床成因为海相火山喷流沉积改造型铜铅锌多金属矿床。属于VHMS和SEDEX之间的过度类型。