柯坪塔格早古生代稳定大陆边缘铅锌成矿带
本区基底由元古宙玉片岩和蓝闪片岩磁铁矿石英岩薄层组成。盖层主要由震旦系和下古生界组成，为滨海和浅海碳酸盐岩、石膏泥岩和细碎屑岩。火山岩稀少，厚度小，岩浆活动弱。
该成矿带的矿产有受寒武系底部含磷硅质建造控制的磷块岩、寒武系-奥陶系灰岩破碎带层控铅锌矿和多金属矿、震旦系-寒武系细砂岩中的汞矿、泥盆系砂岩铜矿等。
3.3.1成矿地质背景
3.3.1.1地层
本区前震旦纪基底地层主要出露于阿克苏-巴楚隆起、木扎尔特隆起和阿尔扬的塔乌隆起(乌鲁克恰特)。后两者以残留块体的形式嵌入天山褶皱带，与周围古生代和中新生代地层呈逆冲推覆接触。本区地层自下而上描述如下:
(1)元古代穆扎尔群。它由上下两个亚群组成，下亚群由一套条纹状、条带状、眼球状混合岩、片麻岩、石榴石云母石英片岩等组成。上亚群下部由变质中基性火山岩夹薄层碳质碎屑岩组成，上部由碎屑岩变质的钠长石片岩和云母石英岩组成。云母石英片岩的Rb-Sr等时线年龄为645Ma。眼球片麻岩中锆石U-Pb年龄为676Ma(中国科学院托木尔峰研究团队，1985)，是变质年龄，不是原岩年龄。
(2)中元古代长城系阿克苏群。它是钠长石片岩、方钠石片岩和蓝闪片岩磁铁矿石英岩的组合。原岩包括泥质岩、砂岩、基性凝灰岩和熔岩。全岩Rb-Sr年龄为1720 ~ 1907 Ma(熊，1986)，Pb-Pb等时线年龄为1663Ma(胡爱琴，1990)。姜春发(1997)认为阿克苏群是在由木扎尔特群组成的基底上再次裂解的沉积产物，表明塔里木地台在中元古代发生了裂解。
(3)震旦系。下震旦统由乔恩布拉克组冰碛和尤尔梅纳克组冰碛组成。上震旦统由Sugaitbulak浅海的碎屑岩、Chigebulak组的灰岩夹玄武岩和白云岩(包括叠层石)组成。总厚度约2494m
(4)寒武纪。它是一个稳定的地台沉积，分布在木扎尔特和柯坪地区。下寒武统由含磷、铀、钒的碳质页岩、磷块岩和白云岩组成，厚295m。中寒武统沙依力克组由浅海泻湖相泥质灰岩、石膏泥岩和白云岩组成，厚181m。中上寒武统Awatag群与硅质灰岩和白云质灰岩互层，厚度为143m。
(5)奥陶纪。下奥陶统包括乌达塔格组、中奥陶统萨尔干组、坎岭组和气浪组，以及分布在柯坪地区的中上奥陶统安迎组。主要为灰岩和泥质灰岩，夹陆源碎屑岩，总厚度403 ~ 604 m。
(6)志留纪。下志留统为一套绿色砂页岩，底部为不稳定的褐色砾岩或底部砂岩，厚约400米。中上系列缺失。
(7)泥盆纪。它是一套浅海-海岸-大陆砂岩粉砂岩，与下部塔塔埃尔塔克组绿色砂岩中的铜矿化互层。
(8)石炭纪。下统缺失，与下伏泥盆系呈角度不整合。上康克林组主要由浅海碳酸盐组成，包括腕足动物化石。
(9)二叠纪。二叠纪以堆积在山麓的陆相或红色地层为主，逐渐转向内陆盆地的沉积环境，局部有玄武岩。
3.3.1.2结构
断层活动特别是推覆构造非常发育。推覆构造主体走向东北，倾向西北，倾角较缓，形成一系列条山与槽谷相间的叠瓦状构造。在叠瓦状构造中，发育了一组北西向的跨断层系，如蒲昌断层和甘英断层。它们通常共同控制侵入活动或热液活动。
3.3.1.3矿物质
这个地区有四种主要的矿物组合。
铅、锌和多金属矿物:它们是这个地区的主要矿物。含矿地层主要为寒武-奥陶系和泥盆-石炭系。容矿岩石主要为碳酸盐岩，矿体主要为层状-层状沉积-层控矿床，一般后期有热液改造迹象，可与密西西比河谷铅锌矿床对比。如阿图什霍什布拉克铅锌矿、坎岭铅锌矿。
磷块岩:属于浅海沉积磷块岩矿床，含矿地层为震旦系和寒武系，容矿岩石为砂岩、粉砂岩、砾岩或白云石大理岩。矿石类型有:竹节状磷矿、粒状磷矿、钙镁磷矿、含磷硅质岩。P2O5品位低，有时含钒和金刚石，规模小。如乌什阿克塞磷矿、乌什喀拉克龙磷矿、温宿库瓦特磷矿。
铜矿:为早中泥盆世砂岩铜矿，为一套浅棕红色砂岩、粉砂岩、页岩，具绿岩带和斑块，含矿岩系厚约170m。含铜砂岩夹于绿色岩石和灰色岩石之间，矿体长数百米至数公里，厚数厘米至1米。矿石矿物主要是辉铜矿、天蓝色和孔雀石。铜的品位一般在0.2% ~ 0.5%，部分可达1.4%，最高可达3.5%。比如科平塔格地区的塔塔赫塔铜矿。
汞矿:位于柯坪断块阿克苏西南大倾角背斜的南翼。含矿地层属于下震旦统。主要岩性为砂岩和粉砂岩。矿石以重晶石脉和重晶石-方解石脉的形式产出，矿体呈脉状、透镜状，有分支复合现象。矿石矿物有朱砂、天青石、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿等。脉石矿物有重晶石、方解石、萤石和应时等。矿石品位为0.01% ~ 0.015%，最高汞含量为0.36%。它通常含有锶。比如乌什县尤尔梅拉克的汞(锶)矿。
3.3.2代表性矿床
3.3.2.1霍什布拉克铅锌矿
霍斯布拉克矿床位于阿图什西北部约170km处，属阿图什哈拉军乡管辖。1953至1956，新疆有色金属公司702队进行勘探，发现储量达到中等规模。采矿目前正在进行。
(1)矿区地质(图3-4)。矿区位于柯坪塔格晚古生代边缘海盆的西南部。上泥盆统近东西向延伸，长11km，宽1km，圈闭于上石炭统卡拉日尔加组。含矿地层为上泥盆统Tan Guettard组的碳酸盐岩和碎屑岩，下段为砂岩页岩，上段为碳酸盐岩，碳酸盐岩下部为高白云岩。矿区构造为单斜构造，地层走向东北，倾角330 ~ 350，倾角16 ~ 46。碎屑岩与碳酸盐岩之间有一条顺层破碎带，矿层主要产于其中。矿区以南3公里处，产有碱性正长岩和钾长石花岗岩，呈岩株状，出露面积约20平方公里。围岩为石炭、二叠纪碎屑岩和碳酸盐岩。岩体接触带发育角闪石化和矽卡岩化，并伴有锡矿化。
图3-4霍什布拉克铅锌矿区域地质示意图
图3-4霍什布拉克铅锌矿区区域地质图
(根据新疆地矿局一区调度大队数据简化)
1-四元；2-新近纪；3-古近纪；4-上二叠统；5-下二叠统；6-上石炭统；7-下石炭统；8-碱性花岗岩；9—断裂；10—未集成；11-铅锌矿；12-铜矿化；13-铜锌矿；14—锡矿点；15—稀有金属矿石；16 ——化探异常(下同)；17-导联异常；18-锌异常；19— Tin异常；20—水银异常；21-铜异常
(2)矿体特征(图3-5)。矿层呈层状，产于上泥盆统Tan Guettard组碎屑岩与灰岩的过渡带，与地层产状一致。圈定了两层矿体。第一个矿体由块状铅锌矿组成，长350米，中间厚20米，沿倾向深300米。第二层产于硅化灰岩和叶理状粉砂岩中，长300米，厚3 ~ 4米，倾斜深度250米，两层之间为钙质砂页岩，厚3 ~ 10米。
图3-5霍什布拉克铅锌矿床地质平面图
图3-5霍什布拉克铅锌矿区地质图
(根据新疆有色金属公司702队资料)
1—上泥盆统TanGuettard组上部岩性段的灰岩钙质砂页岩；2-上泥盆统TanGuettard组下部岩性段中的砂岩和页岩；3—第一矿体(铅锌矿层)；4—第二矿体中的铅锌矿化灰岩；5-逆掩断层；6—钻孔及其数量；7隧道
(3)围岩蚀变。该矿区围岩蚀变不强烈，二号矿体中的灰岩白云石化、弱硅化，MgO含量达9.84%。许多地方的方解石呈网状，发育良好，偶尔有绿泥石和黄铁矿化。
(4)矿石成分。可分为三种类型:①原生铅锌矿呈块状、密集浸染状、角砾状、细脉浸染状，主要金属矿物为方铅矿和闪锌矿。闪锌矿为细粒结构，粒度0.05 ~ 0.1 mm，单个含量0.3 ~ 0.5 mm，占70%。方铅矿呈自形-半自形，粒度0.08 ~ 1 mm，含量20%。其次是黄铁矿和微量黄铜矿。黄铁矿为立方自生或半自生，粒度为0.1 ~ 2mm。块状矿石的铅锌含量大于40%。(2)氧化矿石，分布在地表和断裂带的浅部，主要由菱锌矿、方铅矿、铅钒和褐铁矿组成。(3)混合矿，分布在过渡带，金属矿物由铅、锌、铁的氧化物、原生方铅矿和闪锌矿组成。铅锌含量约为10%。脉石矿物主要包括白云石和方解石，以及少量的应时和粘土矿物。
(5)成矿作用及成矿机制。总体上可推断三个成矿阶段:①同生沉积成矿阶段；(2)热液叠加改造阶段；③表生氧化阶段。
根据叶庆同的研究(1997)，第一层矿石中白云石应时包裹体的均一温度为125 ~ 210(白云石)，193 ~ 253(应时)，流体盐度为(5.1。第二层中白云石和应时包裹体小而少，以液相为主，气液包裹体次之，见少量含石盐晶体的多相包裹体。粒度为1 ~ 3 μ m，均一温度为68 ~ 135(方解石)，98 ~ 198(白云石)，流体盐度为(3.2% ~ 6.5%) NaCl，均一压力为20 ~ 32 MPa。可以看出，所测矿物的温度和地层压力表现出热液叠加的特征。
根据矿层的赋存环境和特征，推测该矿床为密西西比式。成矿过程大致如下:①晚泥盆世为边缘盆地，沉积白云岩含量高的礁灰岩，聚集铅锌成矿元素；②华力西晚期，构造变动，特别是卡拉铁克断层的活动，导致泥盆纪断块和层间滑动、逆冲断层的抬升。霍什布拉克碱性花岗岩和花岗正长岩的侵入，伴随岩浆期后的热液活动，淋滤地层中的成矿物质，聚集在层间塌陷空间成矿。
3.3.2.2坎岭铅锌矿床
该矿床位于乌什县阿合雅乡库鲁克村西南14km处。地理坐标:东经79° 35 '，北纬49° 45 '，1973至1974，新疆地矿局第八地质大队进行勘探工作。
该矿床位于塔里木地块西北缘的柯坪凸起。出露地层为下古生界寒武系、奥陶系、志留系和泥盆系，岩性为滨海相厚层白云岩、白云质灰岩和砂质泥质碎屑岩。整体地层厚度不大，产状较为平缓。含矿围岩为下古生界白云岩碳酸盐岩，其次为钙质砂页岩。矿区及其外围未发现侵入体。北东向库鲁克乌居木断裂穿过矿区。矿体受伸展断层控制。
矿带长1.5m，南北宽500m，共有5条矿带，42个矿体(图3-6)。1号矿带共有7个小矿体。二号矿带有1个小矿体。ⅲ矿带有13个小矿体。ⅳ矿带有16个小矿体。ⅴ矿带有五个小矿体。铜在砂岩中构成12独立贫铜矿体。
图3-6坎岭铅锌矿床地质示意图
图3-6坎岭铅锌矿床地质示意图
(根据新疆地矿局第八地质大队数据修改)
1-四元；2-上志留统-下泥盆统砂岩和页岩；3-中奥陶统泥岩夹页岩；4-中下奥陶统灰岩；5-上寒武统-下奥陶统灰岩-白云岩与砂岩互层；6-骨折；7—矿体
矿体走向分为北北西、近南北和北北东向三组。大部分矿体倾向西，倾角82° ~ 85°。共有10号矿体，长度超过100米，其中ⅰ4号矿体最大，长713米，宽2.89米
矿体围岩蚀变不强烈，主要为碳酸盐化、高岭土化、水云母化、硅化和黄铁矿化。蚀变范围较小，仅0.5 ~ 1m，局部2m。
矿石结构呈块状、带状、斑点状、细脉状、浸染状和角砾岩状。矿石中的金属矿物为方铅矿和闪锌矿，以及极少量的黄铜矿、黄铁矿和斑铜矿。石灰石中的矿物主要是方铅矿和方解石，其次是闪锌矿。泥灰岩和砂岩中的矿物主要是方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、云母和应时。
矿石品位:铅0.5% ~ 49.19%，平均3.11%；Zn 0.5% ~ 16.83%，一般1% ~ 3%；铜平均为0.6%，银为(15 ~ 50) g/t，镉为0.01% ~ 1.11%。
根据黄铜矿的数量，可划分出两个矿石组合和两个成矿阶段。在铜铅锌成矿阶段，首先析出黄铁矿、黄铜矿和应时，有时单独形成铜矿体。此后，形成了方铅矿、闪锌矿和方解石组合，不含或含少量黄铜矿。早期矿脉中出现了应时被方解石和白云母交代侵蚀的现象。
综上所述，矿床受断裂构造控制，一般在同一大层位。白云质灰岩对矿物的沉淀和富集也有一定的作用。对于成矿热液的来源和成矿物质，缺乏流体包裹体的同位素数据和地球化学数据，难以得出令人信服的结论。推测热液与深部岩浆活动有关，以热液充填为特征。