西昆仑塔木-卡兰古铅锌铜矿带地质地球化学特征

印建平1,2,田培仁3，戚学祥4，陈克强5

(1-中国地质大学 地球科学与资源学院，北京，100083；2-湖南省有色地质勘查局，长沙，410007；3-鑫汇地质矿业有限责任公司，乌鲁木齐，830011；4-中国地质科学院地质研究所，北京，100037；5-自治区国土资源厅规划研究院，乌鲁木齐，830011)

摘要：塔木-卡兰古铅锌铜成矿带位于西昆仑与塔里木盆地结合带，是近年新发现的一个大型矿带。本文通过成矿带上含矿岩系的岩石化学、成矿元素、硫同位素、稀土元素并结合流体包裹体成分及H、O同位素的综合研究分析，认为该成矿带可分为两种矿床类型，即：砂砾岩型铅铜(钴)矿和碳酸盐岩型铅锌矿，二者为同一热卤水成矿系统不同成矿阶段的产物，两类矿床可互为找矿标志。砂砾岩型矿床的成矿元素组合为Cu-Co-Pb-Ag-As (Ni-Zn-Cd)，富集轻硫，海底热液活动不强烈；碳酸盐岩型矿床的成矿元素组合为Pb-Zn-Cd-As-Ag–Ba，硫同位素具塔式结构，是海水还原硫和深源硫的混合，有强烈的海底热液活动。提出该成矿带的找矿目标应以上部碳酸盐岩型铅锌矿为主，并同时注意下部砂砾岩型铅铜矿及其含铜砂页岩中钴的综合评价和工业利用。

关键词：碳酸盐岩型铅锌矿、砂砾岩型铅铜(钴)矿、塔木-卡兰古、含矿岩系、地球化学

1.引言

塔木-卡兰古铅锌铜成矿带位于西昆仑与塔里木盆地结合带，是近年来新发现的一个铅锌铜成矿带,50年代后期对其中一些矿床曾开展过初步勘探，获得近40万吨铅锌和几万吨铜金属量，并认为这些矿床属岩浆期后热液型①②；九十年代后期一些学者[2-6] ③通过对比研究，认为矿床特征类似MVT铅锌矿，成矿潜力巨大。由于未对矿床的含矿岩系进行过详细对比和类型划分，致使勘查目标和重点不明确，因此，对成矿带上含矿岩系进行地质地球化学特征对比研究，进一步划分成矿带的矿床类型，是明确下步矿产勘查方向并有效进行成矿预测的关键。

2.成矿带地质概况

成矿带大地构造位置属塔里木板块西南缘铁克里克断隆中段晚古生代浅海相台地[1]。出露中上泥盆统、石炭系及二叠系碎屑岩-碳酸盐岩地层，下伏前寒武系变质岩，上覆侏罗-白垩系碎屑岩夹碳酸盐岩及膏岩；构造格架主要受三叠纪羌塘－扬子板块与塔里木板块沿康西瓦断裂拼合并发生的造山运动（陆－陆碰撞）影响，形成NNW向构造形迹的断裂和褶皱，新第三纪之后，在印度板块与欧亚板块碰撞作用下，新特提斯洋闭合，引起包括本区的西昆仑北缘大规模逆冲推覆和走滑[2]；除卡兰古矿区发现晚期辉绿岩脉外，带上无岩浆岩出露。

成矿带受克孜勒陶-库斯拉甫北北西向断裂控制，带上的矿床、矿点均分布在其东侧，北起铁克列克，南至托库孜阿特，包括塔木、卡拉牙斯卡克、阿帕列克、卡兰古、乌苏里克、卡拉塔什等二十几个铅锌铜矿床、矿点，长130km，宽3-10km，呈NNW-SSE向展布，矿床产出明显受地层层位和岩性控制，主要以下石炭统碳酸盐岩、碎屑岩为容矿主岩，矿体顺层产出，矿床、矿点分布详见图1。

图1，西昆仑地区塔木-卡兰古铅锌铜成矿带地质矿产简图

Fig.1, The sketch map of geology and mineral resources in the Tamu-Kanan- gu lead-zinc-copper metallogenic belt of the western Kunlun Mountain.

1-白垩系；2-侏罗系；3-下二叠统棋盘组；4-中上石炭统；5-下石炭统和什拉甫组；6-克里塔格组；7-卡拉巴西塔格组碳酸盐岩段；8-卡拉巴西塔格组碎屑岩段；9-上泥盆统奇自拉夫组；10-中泥盆统克孜勒陶组；11-中上元古界变质岩；12-海西期花岗岩；13-不整合界线；14-断裂；15-碳酸盐岩型铅锌矿；16-砂砾岩型铅铜矿；17-铁矿。

矿产地：1-卡拉巴西塔格；2-色拉姆基洛克；3-铁克列克；4-不九克塔石；5-塔木；6-阿拉尔恰；7-454矿点；8-塔木南；9-库达曼特；10-卡其卡克；11-卡拉牙斯卡克；12-苏盖特；13-阿帕列克铁矿；14-阿帕列克铅铜矿；15-托洪木列克；16-卡拉塔什；17-乌苏里克；18-卡兰古；19-托库孜阿特；20-坎地里克铅锌矿；21-坎地里克铅铜矿。

2.矿床类型及其主要成矿特征

以往资料[2、6]③把该区铅锌铜矿含矿层划为三个层位，即中泥盆统克孜勒陶组(D2kb)砂砾岩、下石炭统卡拉巴西塔克组（C1kl）碳酸盐岩、下石炭统和什拉甫组(C1h)厚层白云岩夹砂岩。笔者通过对区内大量矿床、矿点野外地质调查和含矿岩系短剖面实测对比，认为该成矿带主要是两个含矿岩系，一是碎屑岩（砂砾岩）型铅铜（钴）矿含矿岩系；另一个是碳酸盐岩型铅锌矿含矿岩系。其层位应分别为下石炭统卡拉巴西塔克组（C1kl）的上、下段，如图2所示。

下段(C1kl1)：底部是中细粒石英砂岩、中部为石英砾岩、上部则主要是塌积灰岩角砾岩等，底板为上泥盆统奇自拉夫组（D3q）灰绿色-紫灰色石英砂岩夹页岩，顶板是C1kl2薄层灰岩夹页岩，该段岩性以塌积角砾岩发育为特征，厚度极不稳定，为48.61-约100m。铅矿化主要赋存在中下部位砂砾岩段，铜钴矿化主要赋存在底部中细粒砂页岩段。

上段((C1kl2)：主要为一套碳酸盐岩建造，厚度446.24-131.2m，北厚南薄，下部为薄层生物灰岩夹页岩，上部主要为角砾状白云岩、灰岩，铅锌矿赋存在同生角砾状灰岩、白云岩段。

按赋矿围岩及成矿元素组合，本成矿带上的矿床可分为碳酸盐岩型铅锌矿和砂砾岩型铅铜(钴)矿两类。

图2，塔木-卡兰古铅锌铜成矿带含矿岩系对比图

Fig. 2 The comparing diagram of ore-bearing formations in Tamu-Kanangu Lead-Zinc-Copper ore belt

1-白云岩；2-灰岩；3-页岩；4-细砂岩；5-石英砂岩；6-石英砾岩；7-白云质砾岩；8-灰岩、白云岩、石英砾岩；9-铅锌矿化同生角砾状灰岩；10-铅矿化白云岩、石英砂砾岩；11-含铜石英砂岩、页岩。

碳酸盐岩型铅锌矿：包括塔木、卡兰古、乌苏里克、托库孜阿特等铅锌矿床。矿体主要赋存在下石炭统卡拉巴西塔克组上段（C1kl2）同生角砾状白云岩、灰岩中，含矿底板围岩为薄层生物碎屑灰岩夹页岩，顶板围岩为含砾砂岩或角砾状砂质白云岩、白云岩；主要金属组分为铅、锌，少量银，如塔木铅锌矿，平均含Pb2.94%,最高36.65%,含Zn4.11%,最高38.23%①，含Ag22-356×10－6不等；卡兰古铅锌矿，平均含Pb2.88 %,最高36.41 %,含Zn1.0-2.76%,含Ag27-35×10－6不等，矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、少量黄铁矿、黄铜矿，同生角砾状构造发育，金属矿物主要以胶结物形式出现在矿石中，围岩蚀变主要为白云石化及微弱硅化。

砂砾岩型铅铜(钴)矿：该类型中的钴矿是本次科研中新发现的。包括铁克列克、卡拉牙斯卡克、阿帕列克、卡拉塔什等矿床。矿体主要赋存在下石炭统卡拉巴西塔克组下段（C1kl1）中细粒石英砂岩、页岩及砂砾岩中，底板岩石为灰绿色~紫灰色石英砂岩夹薄层页岩，顶板岩石为石英砾岩—灰岩塌积角砾岩。含矿段主要赋存在碎屑岩向碳酸盐岩过渡段。主要有用组分为铅、铜，伴生钴、银，其中铜(钴)矿赋存在该段底部中细粒石英砂岩夹页岩部位，铅(银)矿赋存在中下部砂砾岩层中，二者呈过渡接触关系。如阿帕列克：下部铜矿体长250m，厚1-22m，平均含铜1.49%,含银15×10-6,上部铅矿体长240m，厚2-15m③；卡拉塔什铅铜（钴）矿(表2)：下部铜（铅）钴矿赋矿岩性组合为灰白色~紫灰色中细粒石英砂岩夹页岩，厚7.9m，平均含铜0.387%，铅9.79%，钴0.16%，镍0.0653%，银13.72×10-6，黄铜矿、辉铜矿、铜蓝等金属矿物主要呈浸染状产于中细粒石英砂岩及页岩中；上部铅银矿赋矿岩性为石英砾岩夹砂岩，厚9m，含铅10.61%，银17.3×10-6，金属矿物主要为方铅矿，少量黄铁矿，并以胶结物形式产于角砾状构造中。 

3.含矿建造岩石化学特征

成矿带上含矿岩系各类岩石化学分析结果详见表1。

砂砾岩含矿层：该含矿层和世界同类岩石及秦岭泥盆系碎屑岩相比[7]，Fe2O3、FeO、TiO2 、CaO 、MgO增加，而SiO2、Al2O3、K2O、 Na2O含量则下降。按Bhatia (1983)建立的砂岩判别环境方法，本区砂岩指示地质背景为被动边缘环境。

碳酸盐岩含矿层：塔木、卡兰古两矿区岩石化学结果显示：含矿层和世界同类岩石相比，SiO2 、Fe2O3 、Al2O3 、TiO2 、MgO、K2O、 Na2O含量增加，而CaO则明显降低；与秦岭泥盆系含矿碳酸盐岩相比[5]，Fe2O3 、FeO、TiO2 、MgO、Na2O含量增加，而SiO2、Al2O3 、MgO、K2O降低。

无论是碎屑岩，还是碳酸盐岩，本区含矿岩石和秦岭泥盆系同类岩石相比，本区的Fe2O3、FeO、MgO明显增加，而SiO2、AI2O3、K2O则明显降低，造成这一现象的主要原因可能是本区热水溶液富含铁镁离子。

4，含矿岩系成矿元素地球化学特征

4.1含矿层成矿元素特征

为查明含矿岩系中成矿元素及其相关元素的含量分布，本文以实测的卡拉塔什、卡兰古、塔木三个矿区含矿岩系剖面为例，样品为基岩打块样，按原生晕样品加工、化验，结果详见表2。

表1，塔木-卡兰古铅锌铜成矿带含矿岩系岩石化学分析结果表(wB/%)

Table 1, Chemical compositions of ore-bearing formations in Tamu-kalangu ore belt(wB/%)

矿区   编号   岩性      SiO2  Fe2O3  FeO  Al2O3  TiO2  MnO  CaO   MgO   K2O  Na2O  CO2  有机C  烧失

塔木TMY3*白云质灰岩   9.06  8.88  1.34   1.96   0.11   0.16   19.51  18.91   0.61   0.06  19.00  0.06  19.73

      TMY4*白云质灰岩 8.25  1.76  0.96   1.25   0.23   0.12   24.06  20.34   0.41   0.06  30.66  0.04  30.5

卡兰古K220** 铅锌矿石   11.56  0.46  2.33  2.386  0.117  0.378  25.58  21.55   0.2  0.35   35.96  0.11 34.79

      K221**  白云岩    13.67  1.07  2.85  2.658  0.173  0.617  25.05  16.55   0.857  0.13  36.79  0.11  37.11

KLG10*白云质角砾岩10.8  1.37  1.04  0.71   0.05   0.37  26.58  18.71   0.14   0.02   41.82  0.02  41.45

KLG11*  碳质灰岩  16.97  1.51  0.87  4.00   0.20  0.40    39.58  2.49   1.48   0.09   41.81  0.20  33.81

卡拉  WS2* 石英角砾岩 65.93  2.34  1.52  3.47   0.21   0.24   9.46  4.40    1.42   0.10   14.86  0.01  12.43 

塔什  WS4*  石英砂岩  81.09  5.04  3.47  6.23   0.75   0.06   1.23  1.73    0.90   0.83   0.46   0.04  1.91

铁克列克TK5*石英砂岩  88.27  0.65  0.46  1.73   0.07   0.06   3.94   0.49   0.47   0.03   3.75   0.10  3.39 

F．克拉克值     灰岩    5.19  0.54   —    0.81   0.06   —    42.57  7.   0.33   0.05

（1924年）     砂质岩  78.33  —    0.30   4.77   0.25   —    5.50   1.16  1.31   0.45

秦岭中泥盆统  碳酸盐岩  21.18  0.46  1.00   2.94   0.10   0.36  37.82  1.40   0.69   0.14

（王集垒，1996）碎屑岩  .42  0.87  1.33   10.84  0.44   0.04  4.00   1.95   3.79   1.43

注：资料来源：*—本文，2001，由有色地质中心实验室测试，方法为X-荧光光谱法；**—北京有色地质研究所，2000年，由核工业地质分析测试研究所测试，方法为X-荧光光谱法，CO2、有机C由中科院地质研究所分析。

表2，塔木-卡兰古铅锌铜成矿带含矿岩系成矿元素含量表(wB/10-6)

Table 2, Elements concentrations of the ore-bearing formations in Tamu-kalangu Lead-zinc-copper ore belt

塔木矿区 (C1kl2) 

岩性特征   样品数  Cu    Pb    Co   Ni   Ag    Zn    Ba   B    Rb   Sr    As   Cd   Zn/Pb  Sr/ Ba  Co/Ni

上  含锌白云岩  8个 3.39  1904.8  6.1  7.96  3.2  20602  1235  3.2   12.6  252.1  266.8  125.1 10.8  0.04  0.76

    铅锌矿石    1个 3.4   5500   80.3  102  57.6  47400 170600  5.5  5.3  3851.8  2885.9 326.2  8.6  0.02  0.79

灰岩夹页岩  1个  5.9  83.4   4.5   6.1  0.274  850   1516  12.4  26.0  356.7  28.9  2.90   10.2  0.23  0.74

下 生物碎屑灰岩 3个  8.6  48.4   5.9   9.4  0.163  391   263   59.6  50.2  190.1  14.3  1.21   8.1   0.72  0.62

卡兰古矿区（C1kl2）

上 石英砾岩     1个  32.4  151.0  7.4  9.8  0.84   83    221   21.6  38.3  61.4   37.3  0.18   0.55  0.28  0.75

含铅白云岩    1个 10.9  4200  8.0  20.0  2.95  190    291   33.3  44.8  175.8  29.8  0.46  0.045  0.60  0.40

薄层灰岩夹页岩 2个 6.25  139.7  4.6  6.55  0.73  192   232  18.25  30.0  224.5  34.7  0.17   1.37  0.96   0.70  

含砾白云质砂岩4个 32.6  2.5  5.1  6.75  0.728  160   303   22.7  42.6  82.8  60.9  0.50   0.60  0.27   0.75

含铅砂质白云岩 3个 22.5   3611  10.2  8.2  1.80  213.3  403  14.5  36.2   98.2  28.1  0.76   0.06  0.24   1.42

薄层灰岩夹页岩1个 870.2  322500 48.2  59.0  58.5  352  14500  8.3  2.1  511.6  174.2  4.87  0.001  0.04  0.82

下 薄层灰岩     3个  9.33  129.5  6.23  8.9   0.44  784.3  232  36.6  32.8  378   17.4   1.92  6.06  1.63  0.82  

卡拉塔什矿区（C1kl1）

上  灰岩砾岩   3个  31.33  844.4  11.5  12.6  0.80   401  234.7  52.8  56.8  156.3  52.1  1.0   0.47   0.67   0.91

石英砾岩   1个  73.1   1800  26.0  18.0  0.922   84  284   10.6   36.2  60.4   37.6  0.31  0.05   0.21  1.44

含铅角砾岩1个 147.6  106100  33.0  10.9  17.3   332  223   10.5  2.0  158.4   .9  3.25  0.003  0.71  3.03

含铜砂岩   3个 3873  97933  1606.7  653.8 13.72  260  543  47.9  41.7  109.4  258.1  1.71  0.003  0.20  2.45

下  石英砂岩   1个  335.6  495.3   9.3   15.0  0.72  106  446   41.9  63.3  49.3    35.7  0.52  0.21   0.11  0.63

沉积岩（黎彤，1981）  40   15     15    56   0.065   72   460             410    1.2   0.21

 注：资料来源：本文； 测试：桂林矿产地质研究院测试中心，分析方法：原子吸收光谱，出谱元素改用容量法，2002。

砂砾岩含矿层：以卡拉塔什铅铜矿为例，和沉积岩平均值(黎彤，1981，下同)相比，下部含铜砂页岩中富集系数大于近100倍以上的元素有Cu、Co、Pb、Ag、As，富集几倍的是Ni-Zn-Cd；而Ba基本没变，Sr贫化3.7倍；上部含铅砂砾岩中富集系数大于100倍以上的元素是Pb-Ag，富集几倍-几十倍的是As-Cd-Cu-Co-Zn,而Ni-Ba-Sr则贫化1-2倍。其中钴、镍与铜呈正相关关系，而Cu、Pb呈反消长关系。从含矿岩系剖面反映出，从下往上，Zn/Pb比值增加，但均小于1，含矿段 Co/Ni值均大于1，而上下盘围岩小于1。

碳酸盐岩含矿层：和沉积岩平均值相比，塔木矿区：角砾状含矿白云岩中富集系数大于100倍的元素是Pb-Zn-Cd-As; 几倍-几十倍的元素是Ag-Ba，贫化元素组合是Cu-Co-Ni-Sr；卡兰古矿区：含铅砂质白云岩中富集系数大于100倍的元素是Pb-As ,几倍-几十倍的是Zn-Cd-Ag，贫化元素组合与塔木矿区一致。Zn/Pb 、Co/Ni比值变化较大，含矿层中若有砂质，前者比值小于1，后者比值大于1，如卡兰古矿区；相反，若无砂质，则前者比值大于1，后者比值小于1，如塔木、托库孜阿特矿区。

4.2含矿层指示元素特征

(1) B：由于淡水中一般不含B，而海相沉积物中B含量高，因此常以泥质岩石中B的含量作为古海水盐度的指标[10]。成矿带上卡拉塔什矿区含铜页岩含B 60.3(wB/10-6)；卡兰古矿区页岩含B 8.3-93.8(wB/10-6)，平均41.1(wB/10-6)；塔木矿区页岩为12.4-88.5(wB/10-6)，平均62.8(wB/10-6)。

对照雅诺夫(1980)和列别捷夫等人提出的粘土岩B含量与盐度相的对应关系[10]；淡水相 44(wB/10-6)，半咸水相70-87(ωB/10-6)，海相102-111(wB/10-6)。本区含矿地段的古水体盐度仅达半咸水相，局部接近海相。

(2) Ba：现代海洋调查发现，正常海域沉积的粘土Ba含量仅500-800(ωB/10-6),即同世界页岩或页岩夹粘土的平均含量（涂里千、费德波，1961；维诺格拉多夫，1962）一致，而只在有海底热液活动地区的沉积物（粘土）中，Ba含量才高达1000(wB/10-6)以上[10]。成矿带上卡拉塔什矿区的含铜页岩含Ba 760(wB/10-6)，含铅角砾岩含Ba 223(ωB/10-6)；碳酸盐岩含矿岩系：卡兰古矿区的页岩含Ba 14500(wB/10-6),含矿灰岩含Ba 135-690(wB/10-6)，塔木矿区的页岩含Ba 1516(wB/10-6)，含矿白云岩含Ba 254-3543(wB/10-6)。

以上数据说明本区碳酸盐岩成矿阶段具有明显的海底热水活动，而对于砂砾岩而言，成矿阶段则可能并未有强烈的热水活动。

(3) Sr/Ba比值：本区两类含矿岩系的Sr/Ba比值基本小于1，说明沉积环境以淡水为主。

5,矿床地球化学

5.1硫同位素特征：根据本文及祝新友等[3]（1998）测试方铅矿、闪锌矿、黄铁矿的硫同位素，做成图3，成矿带铅锌铜矿总体以富集轻硫为特征，但两类矿床的硫同位素组成存在明显差异。

图3 塔木-卡兰古铅锌铜成矿带硫同位素分布直方图（数据引自本文和文献[3]）

Fig.3 Histogram showing distribution of sulfur isotopes in the Tamu-Kanangu Lead-zinc-copper ore belt. 

碳酸盐岩型铅锌矿床：δS34值分布范围为-26.2~+5.1‰，平均-6.01‰。他们分布在两个区间，其中主要部分分布在-8.1~+5.1‰之间，并在-3.8~+1.4‰之间具明显的峰值，图形具明显的塔式结构；而黄铁矿及卡兰古矿区部分的方铅矿δS34值分布在-13.2~-26.2‰之间,比较分散，这一特征反映硫源主要是两种来源的混合产物，即成矿过程中有深源硫的补给和海水还原硫的混合，氧化作用明显增强。

砂砾岩型铅铜矿：δS34值分布在-29.3~-11.8‰范围内，平均-24.09‰，分布比较分散，说明早期成矿时的硫主要是生物成因硫，成矿作用发生在强还原环境。

5.2 流体包裹体成分及其氢、氧同位素特征：

根据王书来等[5]（2002）研究，塔木-卡兰古铅锌铜成矿带矿物流体包裹体十分微小，一般为3-8μm，气液比一般小于10%，类型单一，基本属于液相包裹体。气相成分以H2O和CO2为主；盐水中阳离子以Ca2+、Mg2+为主，含Na+、K+、Li+，阴离子含Cl-、HCO3-、SO42-、F-等。其中碳酸盐岩型铅锌矿流体包裹体的离子浓度含量明显高于砂砾岩型铅铜矿的流体包裹体的离子浓度含量，但Ca2+/Mg2+ 、Na+/K+、CO2/H2O等成分比值没有明显差别。 

两类矿床的氢、氧同位素特征如图4所示，其中碳酸盐岩型铅锌矿：δD值介于-114~-70‰之间，平均为-90.5‰；δ18O值为-1.7~-15.2‰，平均为-8.2‰；砂砾岩型铅铜矿：δD值介于-77~-88‰之间，平均为-82.5‰；δ18O值为-3.8~-14.8‰，平均为-9.5‰[5]。与MVT铅锌矿[9]非常类似。

流体包裹体成分及其氢氧同位素特征说明两类矿床成矿流体均来源于由大气降水参与的盆地热卤水，二者可能仍属于同一成矿系统[11]，而成矿作用强度则是碳酸盐岩型铅锌矿明显高于砂砾岩型铅铜矿。

图4 塔木-卡兰古铅锌铜成矿带流体包裹体的δD-δ18O图解（据文献[5]）

Fig.4 δD-δ18O diagram of fluid inclusions in minerals of the Tamu-Kalangu Lead-zinc-copper ore belt.

5.3 稀土元素特征

两类矿床的稀土元素组成如表3，用北美页岩标准化后的配分曲线见图5，特征如下：（1）富集轻稀土，和北美页岩类似，(La/Yb)N为1.0-2.2之间，轻稀土逐步下降， Eu具正异常，重稀土稳定;（2）两类矿床配分曲线形态类似。

以上特征说明两类矿床的成矿物质来源均主要以壳源为主，但有富Eu 的深源物质补给，他们是同一成矿系统[11，12]不同成矿阶段的产物。

表3 塔木-卡兰古铅锌铜成矿带含矿岩石稀土元素分析结果表（wB/10-6）

Table 3  REE abundances of ore-bearing rocks in Tamu-kalangu Lead-zinc-copper belt

编号La  Ce   Pr   Nd   Sm   Eu   Gd   Tb   Dy   Ho  Er   Tm   Yb   Lu   Y   ΣREE (La/Yb)N

1 5.73 13.8 1.21 4.59 0.87 0.67 0.84 0.12 0.7 0.14 0.42 <0.1 0.37 <0.1 4.73 34.19 1.5

2   18.7  34.3  4.26  15.8  2.  0.68  2.55  0.40  2.25  0.47  1.37  0.19  1.23  0.18  14.2  99.47  1.5

3   16.6  31.1  3.85  14.0  2.85  1.33  2.75  0.47  2.77  0.57  1.67  0.23  1.  0.25  14.0  94.08  1.0

4   36.7  78.1  8.21  29.5  4.  1.13  4.02  0.57  3.21  0.63  1.84  0.26  1.67  0.24  16.3  187.27  2.2

5 * 31.10  67.03  -   30.40  5.98  1.25  5.50  0.85  5.54  -    3.28   -    3.11  0.46   -    154.5

1，TM-I-5，塔木铅锌矿化白云岩；2，KLG-y-4-1，卡兰古含矿灰岩夹页岩；3，KL-B-9，卡拉牙斯卡克含铜砂页岩；4，Klts-B-2，卡拉塔什含铜砂岩;样品由中国地质科学院国家地质测试中心分析，分析方法为ICP-MS；5*，北美页岩(Gromet et al.,1984)。

图5 塔木-卡兰古铅锌铜成矿带含矿岩石稀土配分曲线(北美页岩为Gromet et al.,1984的数据)

Fig.5  REE abundances of ore-bearing rocks in Tamu-Kalangu Lead-zinc-copper ore belt normalized to North American Shale Composite.

6，结论及讨论

通过以上含矿岩系的岩石化学、成矿元素、硫同位素、稀土元素并结合流体包裹体成分及H、O同位素的综合研究，经与国内外类似矿床和成矿规律对比[7-9，12]，笔者认为该成矿带铅锌铜矿可分为两种矿床类型，即：砂砾岩型铅铜(钴)矿和碳酸盐岩型铅锌矿，二者应为同一热卤水成矿系统不同成矿阶段的产物，两类矿床可互为找矿标志。下部砂砾岩型矿床的成矿元素组合为Cu-Co-Pb-Ag-As(Ni-Zn-Cd)，富集轻硫，数据分散，海底热液活动不强烈，成矿流体中离子浓度含量较低，金属成矿物质可能主要来源于古老剥蚀区；上部碳酸盐岩型矿床的成矿元素组合为Pb-Zn-Cd-As-Ag–Ba，硫同位素具塔式结构，是海水还原硫和深源硫的混合，成矿物质除古老剥蚀区外，可能沿同生断层有深部物质的补给，有强烈的海底热液活动，成矿流体中离子浓度含量高。由早到晚或由下到上成矿作用由弱到强。含矿层稀土元素组成和北美页岩比较，更富集轻稀土，并出现Eu正异常，特别是含矿岩石的Eu具很强的正异常，这说明成矿物质主体以壳源为主，但有富集地幔物质的补给。

成矿带上的矿产勘查应重点以上部碳酸盐岩型铅锌矿为主，并同时注意下部砂砾岩型铅铜矿及其含铜砂页岩中钴的综合评价和工业利用。

致谢：本文的野外调查是和中南大学刘继顺教授及匡文龙博士、高珍权博士共同完成的，并得到了鑫汇公司邓功全总工的指导和西昆仑项目组的支持，在此一并表示感谢！

主要参考文献：

1，姜春发、王宗起、李锦轶等,造山带开合构造[M]，2000,地质出版社

2，印建平、李明、李丰收等，西昆仑晚古生代铜铅锌矿含矿建造及成矿机制，矿床地质[J]，2002，21卷增刊，第七届全国矿床会议论文集，p527-531.

3，祝新友、汪东坡、王书来,阿克陶县塔木-卡兰古铅锌矿带矿床地质和硫同位素特征，矿床地质[J], 1998,17（3）：205-213 

4，祝新友、汪东坡、王书来,阿克陶县塔木-卡兰古铅锌矿带矿体地质特征，地质与勘探[J]，2000，36(6):32-35

5，王书来，汪东坡，祝新友等，塔木-卡兰古铅锌矿床成矿流体地球化学特征，地质地球化学[J]，2002，30（4）：34-39

6，祝新友，汪东坡，王书来，塔木-卡兰古MVT铅锌矿带特征，有色金属矿产与勘查[J]，1998，3：204-214

7,Anderson,G.M. and McQueen,R.W.,1982,Ore deposit models 6, Mississippi Valley- type lead-zinc deposits: Geoscience Canada[J], v.9,p.108-117.

8，Bjorlykke A.and Sangster D.  An overview of sand stone lead deposits and their relation to red-bed copper and carbonate-hosted lead-zinc deposits, Econ. Geol.[J], 1981,75:p178~213. 

9，王集磊、何伯樨、李健中等，中国秦岭型铅锌矿床[M]，地质出版社，1996，1-2

10，李泽九、陈德兴、谷晓明等，陕西省柞水-山阳成矿带地球化学找矿方法研究，勘查地球化学文集[M]，第9集，地质出版社，19，p21-102.

11,翟裕生，论成矿系统，地学前缘[J]，1996，6（1）：13-27

12,陈小久、翟裕生，沉积盆地中同生断层及对层控Pb-Zn-(Ba-Cu-Ag)矿床的控制，现代地质[J]，1995，9（3）：343-348

Characteristics of Geology and Geochemistry of Ore-bearing Formation in Tamu- Kalangu Lead-Zinc-Copper Ore Belts in Western Kunlun mountain

Yin Janping1,2 Tian Peiren2 Qi Xuexiang4 Chen Keqiang5

(1, China University of Geosciences ,Beijing,100083; 2, Hunan Geological Prospecting Bureau of Nonferrous Metals,Changsha,410007;3,Xinjiang Xinhui Geology and Mining Co. Ltd.,Urumqi,830011; 4, Institute of Geology, CAGS,100083;5,Planning and Research Institute of Resources and Land in Xinjiang Autonomy,Urumqi,830011)

 Abstract:  Tamu-Kalangu Lead-Zinc-Copper ore belt located at boundary between western Kunlun and Tarim basin is a large metallogenic belt . With studying compositions of ore-bearing formations, metallogenic elements, sulfur isotopes, REE ,compositions and H, O isotopes of fluid inclusions for ore-bearing formations, the deposits in the belt can be divided into the lead-copper(cobalt) deposit of sandstone type and the lead-zinc deposit of carbonate type. They are formed at different stages in the same metallogenic system. The metallogenic element assembles in sandstone type deposit are Cu-Co-Pb- Ag-As (Ni-Zn-Cd)， belonged to rich in light sulfur, and that show the thermal activity in seafloor is delicacy. The metallogenic element assembles in carbonate type deposit are Pb-Zn-Cd-As-Ag–Ba, and the feature of sulfur isotopic distribution shows that the metallgenic materials is derived from deoxidation of seawater and seafloor hydrothermal. The lead-zinc deposit of carbonate type should be mainly prospecting goal. At same time, the lead-copper deposit of sandstone type and the cobalt in copper-bearing sand-shale should be noticed.  

  Keyword: The lead-zinc deposits of carbonate type. The lead-copper-cobalt deposits of Sandstone type. Tamu- Kalangu. Ore-bearing formation. Geochemistry.