研究工作进展及成果

2003～2006年，项目投入主要工作量有：1:5万矿产地质填图、1:5万航空物探综合编图等各774km²,1:1万～1:2千地质剖面测量70余千米，1:1万～1:5千地质草测计31km²,1:1万岩石剖面测量150km,1:2.5万高精度磁法测量150km²,1:1万激电剖面20km，激电中梯测量1km²，探槽8000余立方米，水系沉积物测量、地化和岩石基岩样7700余件；各类岩石矿石测试分析样品计1300余件，同位素年龄样品5件（条）。

通过项目的实施和资料的综合研究，特别是1:5万航磁、水系沉积物地球化学测量、遥感技术综合手段的运用，不但极大地提升了调查区地质研究工作程度和资源评价效益，而且也获得了一些重要成果和认识，包括调查区部分地层系统的重新厘定、岩浆岩石谱系建立、新的构造格局的划分、一些重要矿产的发现和找矿模型的建立，以及重要致矿地物化异常和找矿靶区的选定等。最终项目成果经中国地质调查局组织专家评审，为优秀级，主要方面包括：

1.部分地层厘定

（1）依据含红山铁矿层顶部与上覆寒武系西双鹰山组之间普遍存在的一层厚度不大但十分稳定、分布广的震旦系大理岩，并在该大理岩底部发育一层沉积砾岩，砾岩中存在磁铁矿砾石，以及所见含铁矿层下部的镁质碳酸盐岩建造，大体可与东部马鬃山一带含叠层石的蓟县系相对比，故将左国朝等（2005）厘定的青白口系大豁落群改为蓟县系平头山组。

（2）原1:20万牛圈子幅火石山地区的震旦系平头山组，按其内部所夹片理化中基性火山岩，可与东部有U-Pb年龄为421.2Ma的中－上志留统公婆泉群岩性相对比，故从中部分解为中－上志留统公婆泉群。而其上以推覆体形式产出的厚层白云质灰岩仍归属于蓟县系平头山组。

2.构造－岩浆岩

（1）研究提出以庙庙井－双鹰山断裂为分界，以北归属于东天山古陆系统，以南为塔里木大陆系统的构造格局方案。其中的东天山古陆系统又以近东西向的火石山－牛圈子和北西向勒巴泉－野马街早古生代三大裂谷系、火石山－牛圈子晚古生代坳拉槽及砂井－平头山北西向帚状构造体系为调查区北半部的Ⅲ级构造单元，南半部则为塔里木地块北部陆缘的多旋回裂谷带。到二叠纪末，两陆块才通过陆陆碰撞连接为欧亚大陆的部分。按岩石类型组合、沉积建造、构造岩浆和热变质事件的时间演化序列，提出两古陆系统的成核和克拉通化完成主要在新太古代－古元古代，中－新元古代为活动陆缘初始裂解和陆壳增生阶段，早古生代为大陆裂谷和陆壳广泛生长期，晚古生代以岩浆底侵隆升造山为特征，中新生代以陆内演化和大型走滑断裂发育为标志。

（2）提出岩浆作用最早为新元古代南华纪的勒巴泉S型花岗闪长片麻岩套（766±47Ma）；加里东期的岩浆作用事件主要以大陆裂谷伸张机制下的双峰式火山构造组合为特征。这既包括寒武－志留纪的火山岩和基性、超基性侵入岩，也包括准（同）时代的窑洞努如—野马街一带的石英闪长岩－英云闪长岩－花岗闪长岩－二长花岗岩序列的中酸性侵入体；而华力西期的岩浆作用则明显为一种隆升造山过程中由底侵的基性岩浆与地壳重熔型长英质岩浆共同构成的双峰式火山构造组合，其中的怪石山含铜镍矿化的基性、超基性杂岩体（404～386Ma）是这一模式底侵岩浆的典型代表，隶属于塔里木古陆系统中的岩浆作用，在调查区范围内一般不甚发育。除黑山含铜镍矿基性、超基性杂岩体可能与加里东期塔里木陆缘裂谷作用有关外，主体以晚古生代大陆裂谷岩浆作用事件为特征，典型的如泥盆纪墩墩山群的火山沉积建造和部分中酸性侵入体。

3.找矿及重要突破

（1）项目新发现矿产地12处，按工业类型分黑色金属、有色金属、贵金属和非金属4类；按成矿类型包括岩浆型、沉积变质型、斑岩－矽卡岩型、热液和构造蚀变型等。其中，岩浆型以新发现的怪石山基性、超基性岩体的岩浆型铜镍矿化为代表。据地磁和激电剖面测量资料，深部有良好的激电异常存在，预测该矿化有成中型规模矿床的潜力条件。沉积变质矿床以新发现的岔路口铁矿点位为代表，该矿点向北可与已知红山铁矿五矿区的磁异常和蓟县系含铁岩系相连，向西同四、三、二矿区也同处于一成矿构造带上。而且，据1:5万航空磁测和γ测量成果揭示，在已知铁矿区之北的砂井—营毛沱一带还有高强度和大范围航磁异常存在，其磁异常强度和特征完全可与已知矿床相对比。按范围和规模，有成超大型规模的资源远景。斑岩－矽卡岩型矿化（点）以星海钨矿为代表，经地物化和地表浅部工程揭露，有成中型矿床的远景规模。热液脉型和构造蚀变岩型以新发现的白石滩金锑矿化具有较好的找矿潜力。除上述外，新发现的矿点（化）还有拾金滩的铜金矿化和蚀变带、三道梁的铁锌矿化点、一口井银铅锌多金属矿化和铁帽带、独山东铜钨多金属矿化蚀变花岗岩体等。从地表勘查和物化探测量来分析，都具有一定的找矿前景，分别建立了它们的找矿模型并进行了资源量预测。

（2）在调查区，共圈定航磁异常22处、γ能谱异常4处，其中与铁矿有关的异常有14处、化探综合异常15处，包括甲类异常5处、乙类异常3处、丙类异常7处，其内属致矿异常有8处。按异常元素组合，以火石山和交瑞口布两断裂为界，可将调查区化探异常分为北、中、南3带。其中火石山以北的北带主要是以长城系古硐井群的绿片岩相变质碎屑岩、中－上志留统公婆泉群的火山沉积岩系和华力西期中酸性侵入岩为背景的Au,Ag,As,Sb,Hg,Cu,Pb,Zn,W,Mo组合的综合异常带；中带为火石山－交瑞口布两断裂带间以寒武－奥陶系沉积碎屑岩系为背景的Au,Cu为主,Zn,Mo,Pb,Sb综合异常带；南带位于交瑞口布南，以青白口系、震旦系和寒武－奥陶系的碳酸盐岩、碎屑岩和一套黑色岩系为背景的Zn,Cu为主，伴生有Mo,As,Sb,W,Sn,Ni,Co等的综合异常带。

（3）确定了Fe,Au,W,Ni(Cu）为调查区的优势矿种，次为Ag,Pb,Zn,Mn等。铁矿以砂井地区蓟县系平头山组的红山式沉积变质铁矿具有极大找矿潜力；金以白石滩和拾金滩构造－蚀变岩型和石英脉型矿化为主要找矿靶区；钨以星海钨矿有较好发展前景；铜镍以怪石山与基性、超基性岩有关的岩浆型铜镍矿化最具找矿远景；银铅锌以一口井银铅锌矿化铁帽有较好的成矿和找矿条件；锰以大红山一带的沉积和构造热液型锰矿具有发现新矿床的潜在条件。

（4）总结提出调查区主要有3种成矿系列的矿产，即同生沉积－变质型的铁、锰、磷、钒、铀和重晶石系列，与基性、超基性岩浆作用有关的岩浆型Cu、Ni系列，与中酸性岩浆作用有关的云英岩型、斑岩－矽卡岩型、构造热液蚀变型的贵金属－多金属成矿系列等。在成矿时空演化上，主要发生在中元古代、早古生代和晚古生代3个时段内。其中，中元古代和早古生代的成矿作用明显是以沉积－变质黑色岩系型铁、锰、铀、钒、磷和重晶石类矿产为特色，可能还包括花牛山类型铅锌银矿。晚古生代基本以内生型成矿系列为特色，包括岩浆型铜镍矿、斑岩－矽卡岩－热液蚀变型的钨、铜、金、铅锌矿化等。地域上，沉积变质型主要集中分布于火石山断裂带以南的地带，而内生型则普遍同晚古生代或华力西期构造岩浆作用事件密切相关。