彭玉旋，夏 冬，王君良，楊 屹，辛 江

（1.新疆礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所，新疆烏魯木齊830000；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083；3.新疆地質(zhì)調(diào)查院，新疆烏魯木齊830000）

阿奇山地區(qū)位于東天山造山帶西南緣，主要出露地層為石炭紀(jì)火山巖。區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的阿奇山鉛鋅（銅）礦床已達(dá)大型規(guī)模。本文針對(duì)區(qū)內(nèi)確定的5個(gè)火山機(jī)構(gòu)進(jìn)行解剖，旨在了解火山機(jī)構(gòu)與成礦的關(guān)系。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于覺羅塔格晚古生代溝弧帶（Ⅱ）西段，北部與哈爾里克—大南湖古生代復(fù)合島弧帶（Ⅱ）相鄰，南貼巴倫臺(tái)—星星峽離散地體（Ⅱ），見圖1。

2 火山機(jī)構(gòu)特征

本次工作共確定火山機(jī)構(gòu)5個(gè)，分別為環(huán)形山火山機(jī)構(gòu)、蝙蝠山火山機(jī)構(gòu)、望遠(yuǎn)峰火山機(jī)構(gòu)、簾石山火山機(jī)構(gòu)和小東山火山機(jī)構(gòu)。各火山機(jī)構(gòu)特征闡述如下。

2.1 環(huán)形山火山機(jī)構(gòu)

環(huán)形山火山機(jī)構(gòu)以灰綠色安山巖為主，山體分布呈環(huán)狀，具有較好的火山口特征，且安山質(zhì)巖石具有較好的磁性，對(duì)鐵礦的形成具有一定的潛力。

2.2 蝙蝠山火山機(jī)構(gòu)

蝙蝠山火山機(jī)構(gòu)面積約20km2，具有較好的火山巖相分帶?；鹕娇谙酁榛揖G色火山角礫巖，角礫成分復(fù)雜，以紅色泥質(zhì)角礫為主，含少量生物碎屑灰?guī)r角礫。角礫大小不一，從毫米級(jí)到米級(jí)均有分布。紅色泥質(zhì)角礫與灰綠色安山質(zhì)成分具有一定的反應(yīng)邊，紅色向外逐漸變化為白色，直至成為灰綠色。其他安山巖角礫、英安巖角礫均見反應(yīng)邊，但沒有紅色泥巖明顯，說(shuō)明紅色泥巖可能還未固結(jié)，僅為紅色軟泥。并揭示該安山質(zhì)角礫巖基質(zhì)溫度較高，對(duì)角礫形成烘烤，推測(cè)該巖石為火山口相熔巖包裹大量圍巖角礫，形成角礫巖。再者，該角礫巖中角礫含量較高，且部分角礫具有一定磨圓，說(shuō)明熔巖與角礫接觸時(shí)間較長(zhǎng)，可能揭示火山噴發(fā)持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。

安山質(zhì)火山角礫巖外圍為安山巖、安山質(zhì)角礫巖、集塊巖等互層。可見巖與安山質(zhì)熔結(jié)角礫巖互層產(chǎn)出，安山質(zhì)熔結(jié)角礫巖中角礫成分主要為安山巖，粒徑約5～10cm不等，在安山質(zhì)熔結(jié)角礫巖下部還可見侵入角礫巖，角礫成分和基質(zhì)成分完全一樣，但蝕變程度有所差別，所以為侵入角礫巖。在侵入角礫巖中還可見到綠簾石呈包體產(chǎn)出，具有一定的磨圓度。安山巖上部層位的第一層集塊巖集塊粒徑較大，從厘米級(jí)到幾十米級(jí)變化，可生物碎屑灰?guī)r集塊寬約數(shù)十米，灰?guī)r中包裹多種火山巖角礫，說(shuō)明生物碎屑灰?guī)r被包裹進(jìn)去之前還未完全固結(jié)，或者生物碎屑灰?guī)r被成為集塊巖之后在高溫下發(fā)生溶解，產(chǎn)生塑性流變，將安山巖作為角礫再次包裹。大量具有流動(dòng)構(gòu)造的灰?guī)r，將安山巖角礫包裹其中，但是集塊成分相對(duì)簡(jiǎn)單，主要為灰?guī)r和安山巖。安山巖中還可見到花崗巖包體，說(shuō)明此次安山質(zhì)火山噴發(fā)的基底性質(zhì)屬于大陸地殼成分，并且火山角礫巖中角礫成分主要為紅色泥質(zhì)成分，說(shuō)明安山巖噴發(fā)環(huán)境可能為陸相環(huán)境。安山巖中可見到大量放射狀、錐狀綠簾石脈，可能是火山噴發(fā)過(guò)程中形成的張性裂隙，導(dǎo)致大量綠簾石脈充填其中。蝙蝠山火山機(jī)構(gòu)的安山巖和熔結(jié)角礫巖、集塊巖均北傾，而張性綠簾石脈南傾，并且根據(jù)火山集塊巖粒徑變化，也推測(cè)火山口位于安山質(zhì)火山角礫巖區(qū)域。所以，蝙蝠山火山機(jī)構(gòu)的火山噴發(fā)方向?yàn)槲鞅狈较?。蝙蝠山主要巖性為灰綠色安山質(zhì)巖石，均具有較好的磁性，該區(qū)域具有尋找磁鐵礦礦石的良好前景。

2.3 簾石山火山機(jī)構(gòu)

簾石山火山機(jī)構(gòu)主要因普遍發(fā)育的綠簾石化而得名，面積約3km2。通過(guò)路線地質(zhì)調(diào)查和剖面實(shí)測(cè)，確定簾石山火山機(jī)構(gòu)中心相為灰綠色安山玢巖，以斜長(zhǎng)石和角閃石斑晶為主，含有磁鐵礦顆粒。安山玢巖南為南傾的玄武質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，緊鄰安山玢巖和最上部層位較為疏松，中部層位可見假流紋構(gòu)造，為典型熔結(jié)凝灰?guī)r或熔結(jié)角礫巖。其上部層為黑色杏仁狀玄武巖，杏仁構(gòu)造發(fā)育，主要被方解石和石英充填，并具有一定的定向性，指示火山噴發(fā)方向?yàn)檎戏较颍鹕娇谖恢靡舱门c安山玢巖位置吻合。

玄武巖上部為安山質(zhì)凝灰?guī)r膠結(jié)的集塊巖，集塊巖之上可見安山質(zhì)凝灰?guī)r。綜上所述，該火山口首先噴發(fā)為玄武巖，再噴發(fā)安山巖?；鹕娇谙辔髂蟼?cè)可見集塊巖和正常沉積砂巖，地層中可以見到大量放射狀安山玢巖、花崗斑巖巖墻；火山口西側(cè)和東側(cè)均可以見到放射狀、錐狀安山玢巖、英安斑巖巖墻，代表火山噴發(fā)時(shí)產(chǎn)生的張性裂隙被充填，且錐狀裂隙形成于火山形成時(shí)期。簾石山火山機(jī)構(gòu)西側(cè)為蝙蝠山火山機(jī)構(gòu)中的安山質(zhì)火山角礫巖，而安山玢巖呈錐狀巖墻侵入其中，說(shuō)明簾石山火山機(jī)構(gòu)形成稍晚于蝙蝠山火山機(jī)構(gòu)，且具有兩期火山作用。另外，簾石山火山機(jī)構(gòu)中杏仁狀玄武巖中包含大量花崗巖包體，說(shuō)明噴發(fā)基底性質(zhì)為陸殼。玄武巖包含巨量的杏仁構(gòu)造，且具有“紅頂綠底”的玄武巖分層，說(shuō)明簾石山玄武巖的噴發(fā)環(huán)境為陸相玄武巖，并非海相。在安山玢巖與玄武巖接觸部位，可見大量巖石較為破碎，疑為隱爆角礫巖，而玄武巖和安山玢巖中均具有較好的磁性，結(jié)合該區(qū)域大比例尺化探掃描成果，簾石山火山機(jī)構(gòu)的火山口具有較好的銅異常，說(shuō)明簾石山火山機(jī)構(gòu)具有形成鐵、銅礦化的潛力。

2.4 望遠(yuǎn)峰火山機(jī)構(gòu)

望遠(yuǎn)峰火山機(jī)構(gòu)分布面積較小，可能是蝙蝠山火山機(jī)構(gòu)的東延部分?；鹕娇谙鄮r石為灰綠色角礫安山玢巖，安山玢巖上部緊接著為正常沉積的粉砂巖與泥灰?guī)r互層，火山口東北側(cè)為成分極其復(fù)雜的復(fù)成分集塊巖，具有一定的層理構(gòu)造。集塊巖中集塊成分復(fù)雜，含灰?guī)r集塊、安山巖集塊、安山質(zhì)凝灰?guī)r集塊等，還含大量海百合莖化石。根據(jù)集塊巖與火山口相對(duì)位置判斷，火山噴發(fā)方向?yàn)闁|北側(cè)?；鹕綑C(jī)構(gòu)安山玢巖上部層位的粉砂巖、泥灰?guī)r可見軟沉積變形，說(shuō)明當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境極其動(dòng)蕩，并非穩(wěn)定的沉積環(huán)境。在粉砂巖、泥灰?guī)r中含有大量黃鐵礦化、閃鋅礦化，可能是望遠(yuǎn)峰火山機(jī)構(gòu)噴發(fā)之后期的熱液對(duì)圍巖進(jìn)行交代形成，望遠(yuǎn)峰火山機(jī)構(gòu)具有一定的鉛鋅成礦潛力。

2.5 小東山火山機(jī)構(gòu)

小東山火山機(jī)構(gòu)因山體北側(cè)為淺色英安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，南側(cè)為黑色玄武巖，從東西兩側(cè)看，呈一陰一陽(yáng)，所以稱之為陰陽(yáng)山，后更名為小東山，其包含安山巖、安山玢巖、花崗斑巖、英安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、玄武巖和硅化灰?guī)r與砂巖，地層整體南傾?；◢彴邘r中具有較為強(qiáng)烈的黃鐵礦化，安山巖和玄武巖中含有磁鐵礦顆粒。砂巖與灰?guī)r互層中可見到大量綠簾石角礫，并具有一定的定向性。

小東山東側(cè)可見熔結(jié)角礫巖（或者熔結(jié)集塊巖），且東側(cè)緊鄰熔結(jié)角礫巖可見到走向垂直地層的安山玢巖，花崗斑巖主體向西延伸約2km，且小東山西側(cè)約500m處花崗斑巖脈與英安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r最寬，灰?guī)r成層性較差，呈團(tuán)塊狀出現(xiàn)，推測(cè)火山口位于小東山西側(cè)約500m處。而小東山玄武巖僅分布在小東山南側(cè)，東西向延伸較差，玄武巖南側(cè)為玄武安山巖，另外小東山東側(cè)可以見到南北向的安山玢巖，與地層產(chǎn)狀垂直，推測(cè)小東山東側(cè)安山玢巖處存在一火山口，以玄武質(zhì)、安山質(zhì)巖石為主。玄武巖中可以見到珠滴狀的綠簾石黃鐵礦化包體，且還含有大量黃鐵礦礦化，說(shuō)明該玄武巖上升過(guò)程中捕獲了大量成礦流體。小東山南側(cè)開始出現(xiàn)正常沉積的沉積礫巖，角礫成分以生物碎屑灰?guī)r和安山巖為主，地層近乎直立。在該沉積巖中發(fā)育東西向的灰綠色安山玢巖，其中角閃石斑晶中可見晶形完好的磁鐵礦顆粒。而安山玢巖呈線性分布，且其附近未見集塊巖和粒徑較大的角礫巖，推測(cè)火山巖噴發(fā)機(jī)制為裂隙式噴發(fā)，并非中心式爆發(fā)。安山玢巖南側(cè)分布大量紫紅色英安巖和紫紅色英安角礫巖，英安質(zhì)角礫巖南面為斑晶粗大的英安斑巖，說(shuō)明該處存在一紫紅色英安巖火山口，呈東西向線性分布，延伸僅500m，角礫含量高，角礫粒徑粗，說(shuō)明仍為中心式爆發(fā)。

小東山火山機(jī)構(gòu)分布面積僅3.5km2，其中包含玄武巖-安山巖-英安巖火山機(jī)構(gòu)，且各火山口位置相距甚近，并與南側(cè)阿其克庫(kù)都克主斷裂方向平行，說(shuō)明該區(qū)火山巖形成主要受南側(cè)阿其克庫(kù)都克斷裂活動(dòng)控制。并且形成于拉張環(huán)境，可能是板塊俯沖碰撞之后，造山帶垮塌（拆沉作用）導(dǎo)致軟流圈物質(zhì)上涌，致使軟流圈地幔、下地殼、中地殼、上地殼迅速熔融，形成基性-酸性巖漿同時(shí)上涌，出現(xiàn)小東山短距離內(nèi)多種火山同時(shí)作用。而火山作用后期，花崗斑巖、安山玢巖、英安斑巖等淺層侵入巖將火山口堵住，大量成礦流體未能從火山口處逃逸，而是順著火山口北側(cè)的早石炭系雅滿蘇組地層貫入，導(dǎo)致火山口北側(cè)雅滿蘇組地層淺部形成浸染狀閃鋅礦化，根據(jù)該認(rèn)識(shí)，與花崗斑巖緊鄰的雅滿蘇組地層深部將會(huì)出現(xiàn)品位較高的礦石。并在與安山玢巖和玄武巖分布區(qū)域，尋找磁鐵礦礦石具有一定的前景。該火山巖形成于拉張環(huán)境，含有大量深部物質(zhì)上涌，對(duì)尋找T i、Ni、Co、Cu等類型礦床具有一定的資源前景。