東天山中段主干斷裂地球化學(xué)識別

任燕　古力娜·太來提　楊萬志

摘? ?要：對研究區(qū)元素含量水平、分布特征、元素組合及差異等，制作相應(yīng)元素的襯值累加值比值圖，通過對比分析，結(jié)合研究區(qū)重力、航磁特征，從地球化學(xué)角度對區(qū)內(nèi)主干斷裂以往存在分歧的延展問題進(jìn)行地球化學(xué)有效識別和定位，為研究區(qū)成礦單元的合理劃分提供支撐。

關(guān)鍵詞：東天山；主干斷裂；地球化學(xué)；識別

從區(qū)域地球化學(xué)觀點(diǎn)來看，同一地質(zhì)構(gòu)造單元經(jīng)歷了相似的地質(zhì)發(fā)展過程，其物質(zhì)來源和地球化學(xué)環(huán)境具很大相似性，具有相似地球化學(xué)特征的區(qū)域通常為同一地質(zhì)構(gòu)造單元。不同地質(zhì)構(gòu)造單元，其物質(zhì)來源、物質(zhì)組成和地球化學(xué)環(huán)境存在顯著差異。具有不同地球化學(xué)特征的區(qū)域通常屬不同的構(gòu)造單元，區(qū)域上地球化學(xué)特征變化顯著部位往往是構(gòu)造單元分界線的地球化學(xué)表現(xiàn)，指示分界斷裂的存在。因此，可通過地球化學(xué)特征有效推斷區(qū)域性主干斷裂或差異性構(gòu)造邊界。

1? 區(qū)域構(gòu)造研究現(xiàn)狀

研究區(qū)位于新疆東天山成礦帶中段，西起哈爾拉－梧桐溝一線，東止于庫姆塔格沙壟，北部以雅勒伯克-南湖一線為界，南部跨越阿其克庫都克斷裂，呈東西長260 km、南北寬73 km的規(guī)則矩形，面積19 150 km2。行政區(qū)劃屬吐魯番地區(qū)鄯善縣和哈密市管轄。地理坐標(biāo)東經(jīng)90°00′～93°07′，北緯41°40′～42°20′。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造單元特征明顯，從北到南依次為吐哈凹陷、大南湖島弧帶、秋格明塔什剪切帶、阿齊山構(gòu)造帶和卡瓦布拉克-星星峽地塊（中天山地塊）[1-17]。秋格明塔什剪切帶區(qū)域上稱秋格明塔什（康古爾）-黃山剪切帶，阿齊山構(gòu)造帶區(qū)域上屬阿齊山-雅滿蘇構(gòu)造帶，二者同屬覺羅塔格石炭紀(jì)裂陷槽。阿齊山構(gòu)造帶和中天山地塊以阿其克庫都克斷裂相隔[18-20]，斷裂地表構(gòu)造形跡清晰，南、北物質(zhì)組成差異明顯一致（圖1）。

1.1? 秋格明塔什剪切帶北緣斷裂

秋格明塔什剪切帶北緣斷裂，又稱康古爾深斷裂[21-22]，已有大量研究成果[1-17]，總體延伸基本清晰，但受沙爾湖南戈壁影響，加之部分地段構(gòu)造形跡模糊，其延伸在恰特卡爾和康古爾塔格之間存在分歧；此外，在途徑克孜爾塔格巖體（舌狀巖體）時，斷裂延伸在巖體東面或巖體西面，亦有不同看法；斷裂的構(gòu)造分區(qū)意義也集中在康古爾塔格以西地區(qū)。

1.2? 秋格明塔什剪切帶南緣斷裂

秋格明塔什剪切帶南緣斷裂，區(qū)域上稱雅滿蘇斷裂或雅滿蘇-苦水?dāng)嗔裑21-22]，由沙壟以東向西延伸過來，較一致的觀點(diǎn)是延伸方向取雅滿蘇組北界，受雅滿蘇組劃分不統(tǒng)一的影響，斷裂在研究區(qū)內(nèi)具體位置存在分歧，特別是向西經(jīng)康古爾金礦或紅石金礦后，斷裂向西北還是向西南延伸，若向西南延伸，至秋格明塔什巖體后能否繼續(xù)西延，均缺乏共識。

2? 地球化學(xué)識別

2014年新疆地質(zhì)調(diào)查院在東天山成礦帶中段以填平補(bǔ)空的方式開展實施1∶5萬化探工作，在區(qū)域地球化學(xué)特征分析基礎(chǔ)上，綜合元素含量水平、分布特征、元素組合及差異等，對前人關(guān)于康古爾塔格深斷裂和雅滿蘇斷裂在研究區(qū)內(nèi)的延伸問題存在的分歧從地球化學(xué)角度提出了解決方案。

2.1? 研究區(qū)元素參數(shù)特征

從表1，圖2看出，研究區(qū)北部地區(qū)，即康古爾塔格斷裂以北，顯著富集Cu，Zn，Co，Mo，貧W，Sn，Bi，Pb，這種富集或貧化，為整體、面狀、均衡的。此外，北部總體富集Cr，Ni，貧Sb，Au，這幾個元素的富集或貧化為非面狀的。

通過統(tǒng)計北部地區(qū)和南部秋格明塔什剪切帶顯著富集或貧化元素的平均含量，經(jīng)比較后差異非常清晰。北部地區(qū)Co，Cu，Ni，Cr，Zn，Mo含量是秋格明塔什剪切帶對應(yīng)元素的1.74、1.69、1.43、1.36、1.26、1.25倍，高出74%～25%；Sn，Pb，Sb，Au，W，Bi含量則相反，北部地區(qū)只是南部秋格明塔什剪切帶的80%、78%、75%、73%、55%和54%，也就是說秋格明塔什剪切帶的Sn，Pb，Sb，Au，W，Bi含量分別高出北部24%、28%、34%、37%、82%、85%，差異顯著。在此基礎(chǔ)上，編制了Cu+Zn+Co+Mo和W+Sn+Bi+Pb襯值累加值比值地球化學(xué)圖（圖3），

康古爾塔格深斷裂與阿其克庫都克深斷裂之間區(qū)域，地球化學(xué)特征同樣具兩分性，這種兩分性主要體現(xiàn)在南部的阿齊山構(gòu)造帶比北部秋格明塔什剪切帶顯著富集Pb，Zn，Ag，Cu，Mo，Bi，Co，北部比南部整體富Au，秋格明塔什巖體的南北差異是區(qū)域性差異的局部表現(xiàn)，南北差異的分界線既是秋格明塔什剪切帶南緣斷裂，也是區(qū)域上雅滿蘇斷裂的位置。據(jù)元素分布特征，選擇阿齊山構(gòu)造帶中特征富集元素Pb，Zn，Ag，編制了襯值累加值地球化學(xué)圖（圖4）。

圖3，4所用色標(biāo)均沿用累頻法，無人為干預(yù)因素。中3條貫通性線條（黑色）由北向南依次為秋格明塔什剪切帶北緣（康古爾塔格）斷裂、南緣（雅滿蘇）斷裂和阿其克庫都克斷裂（圖3，4）。

2.2? 康古爾塔格深斷裂地球化學(xué)識別

研究區(qū)內(nèi)康古爾塔格深斷裂南、北差異明顯，且差異陡變，為急劇變化帶（圖3）。康古爾塔格斷裂，在齊石灘西北，斷裂南面存在東、西兩個Cu+Zn+Co+Mo和W+Sn+Bi+Pb襯值累加值比值高值區(qū)，西部高值區(qū)呈NWW向延伸，強(qiáng)度高，與該地區(qū)航磁異常區(qū)形態(tài)、范圍一致，且有同位重力異常疊加。

康古爾塔格深斷裂北部，康古爾塔格及西部雅勒伯克-恰特卡爾地區(qū)，出露地層主要為石炭系和二疊系，目前，其構(gòu)造歸屬有大南湖和覺羅塔格兩種認(rèn)識。從地球化學(xué)來看，康古爾塔格地區(qū)與東部克孜爾卡拉薩依廣大地區(qū)可進(jìn)行對比，雅勒伯克-恰特卡爾地區(qū)更接近東部的克孜爾卡拉薩依地區(qū)，而與其南部的秋格明塔什地區(qū)或紅云灘北部地區(qū)完全不同。

綜上，認(rèn)為雅勒伯克-恰特卡爾地區(qū)應(yīng)歸為大南湖構(gòu)造帶，非覺羅塔格構(gòu)造帶，或覺羅塔格構(gòu)造帶中獨(dú)立的小熱泉子構(gòu)造單元。區(qū)內(nèi)物探重力及航磁異常特征均支持該判斷。

2.3? 雅滿蘇斷裂地球化學(xué)識別

研究區(qū)內(nèi)秋格明塔什剪切帶在除去梧桐窩子組玄武巖和規(guī)模較大酸性巖體的影響之后，Cu+Zn+Co+Mo和W+Sn+Bi+Pb襯值累加比值低而平穩(wěn)，起伏小（圖3）。剪切帶南部不僅有大范圍急劇變化高比值區(qū)，在西段低比值區(qū)，比值變化程度明顯不同于秋格明塔什剪切帶。

圖4較清晰地顯示了秋格明塔什剪切帶南緣斷裂的位置及形態(tài)。斷裂以北，基本無Pb，Zn，Ag 3個元素的強(qiáng)（共同）富集區(qū)，在斷裂以南則大量或集中出現(xiàn)，同時斷裂南部元素含量變化明顯高于北部。

Pb，Zn，Ag為典型鉛鋅礦不可缺少的元素組合，從區(qū)域礦產(chǎn)分布來看，秋格明塔什剪切帶南緣斷裂以北（包括大南湖構(gòu)造帶），缺少獨(dú)立的鉛鋅礦（含礦點(diǎn)）；與之對應(yīng)的南部則是研究區(qū)主要鉛鋅礦分布區(qū)，包括阿齊山、維山等礦床點(diǎn)，也是最具潛力的鉛鋅礦找礦區(qū)。秋格明塔什剪切帶南緣斷裂較好的解決了斷裂與秋格明塔什巖體的關(guān)系問題（圖4），為長期存在的雅滿蘇斷裂西延問題提供了合理解決方案。

3? 結(jié)論

（1） 東天山成礦帶中段北部地區(qū)顯著富集Cu，Zn，Co，Mo，貧W，Sn，Bi，Pb，這種富集或貧化，是整體的、面狀的、均衡的，以此為基礎(chǔ)，編制的Cu+Zn+Co+Mo和W+Sn+Bi+Pb襯值累加值比值地球化學(xué)圖，康古爾塔格深斷裂南、北差異一目了然，且差異是陡變的。

（2） 康古爾塔格深斷裂北部顯著富集Cu，Zn，Co，Mo，而貧W，Sn，Bi，Pb，同時體現(xiàn)了北部恰特卡爾至克孜爾卡拉薩依一帶的整體性，強(qiáng)化了恰特卡爾一帶與南部秋格明塔什地區(qū)的差異性，指示恰特卡爾一帶明顯區(qū)別于秋格明塔什及以南地區(qū)（覺羅塔格構(gòu)造帶），而與克孜爾卡拉薩依一帶（哈爾力克構(gòu)造帶）一致，即將其原劃入小熱泉子構(gòu)造單元的恰特卡爾地區(qū)歸于哈爾力克構(gòu)造帶，物探重力及航磁異常數(shù)據(jù)均支持該推斷。

（3） 康古爾塔格深斷裂與阿其克庫都克深斷裂之間區(qū)域，地球化學(xué)特征同樣具兩分性，這種兩分性主要體現(xiàn)在南部的阿齊山構(gòu)造帶比北部的秋格明塔什剪切帶顯著富集Pb，Zn，Ag，Cu，Mo，Bi，Co，北部比南部整體富Au，而秋格明塔什巖體的南北差異是區(qū)域性差異的局部表現(xiàn)，南北差異的分界線既是秋格明塔什剪切帶南緣斷裂，也是區(qū)域上雅滿蘇斷裂的位置。

（4） 主干斷裂的有效識別和定位，為成礦單元的合理劃分提供了支撐，將全區(qū)劃分為4個礦帶，從北往南依次為：雅勒伯克-克孜爾銅-鎳-金-鋅-鉬-硫鐵礦礦帶、秋格明塔什-夾白山金-銅-鎳-鎢礦帶、阿齊山-長城山鐵-金-銀-銅-鉬-鉛-鋅-鎢-硫鐵礦（錳-鈦）礦帶和白頂山-黃圓山鉛-鋅-銅-鎳-金-鎢-鐵-鈦礦帶。

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Geochemical Identification of the Main Fault in the Middle

East Tianshan Mountains， Xinjiang

Ren Yan1，2， Gulina·tailaiti2， Yang Wanzhi2

（1.Yili Normal University，Yining，Xinjiang，835000，China;

2.Geological Research Academe of Xinjiang，Urumqi，Xinjiang，830000，China）

Abstract： Based on the content level， distribution characteristics， element combination and differences of each element in the study area， the ratio diagram of the corresponding elements contrast value accumulation value was made. Through comparative analysis， combined with the gravity and voyage anomaly characteristics of the study area， from the perspective of geochemistry， the extension problem of the main faults in the area which existed in the past diverging has been effectively identified and located by geochemistry， it provides support for the rational division of metallogenic units in the study area.

Key words： The Eastern Tianshan Mountains; The main faults; Geochemistry; Identification

項目資助：新疆東天山成礦帶中段1∶5萬區(qū)域地質(zhì)綜合調(diào)查項目（12120114059201）資助

收稿日期：2023-09-05；修訂日期：2023-11-07

第一作者簡介：任燕（1977-），女，正高級工程師，碩士，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)、勘查地球化學(xué)、區(qū)域地質(zhì)、農(nóng)業(yè)地質(zhì)等研究；

E-mail： ry_yan@qq.com