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一、区域地质构造基本特征
中天山属华力西褶皱系，可划分为两个构造带，即恰特卡尔-纳伦褶皱带和库拉马-费尔干纳中间地块。
卡特卡尔-纳伦带分为两个构造层。在早华力西(中石炭世以前)构造层中，可分出卡拉套、纳伦、恰特卡尔和库拉马具有冒地槽发育环境的四个亚带。在泥盆纪末和早石炭世，沉积几乎遍及整个中天山。其进一步的发展是在费尔干纳-科克沙尔华力西期地槽(南天山)作用下进行的。在沉降区范围内普遍形成由中、上古生界碳酸盐岩和底部红色陆源岩层组成的早华力西建造。在早华力西建造之上有晚华力西磨拉石层。二替纪有陆相火山活动，形成安山岩、英安岩组成的陆相喷发岩。
库拉马带是一个火山-侵入岩带，火山活动比较强烈，在下古生代褶皱基底上，形成了由中、酸性喷发岩和火山碎屑岩组成的陆相火山岩建造，同时有浅成化岗岩类岩体侵入和沉积了较薄的红色岩层和碳酸盐岩建造。中天山的中、新生代有与北天山大体相同的地质发展史。
二、成矿特征
中天山位于北天山加里东构造和南天山华力西构造之间的中间地带。分布有中泥盆世-下石炭世碳酸盐岩中的层控铅-锌矿床、斑岩型铜矿床及其它非火山岩型矿床。根据地质构造和成矿特征分为中天山成矿亚带与库拉马-费尔干纳成矿亚带。
(一)中天山成矿亚带
对应于卡拉套-纳伦构造-建造带。包括大卡拉套与北恰特卡尔两个矿带。前一个矿带包括大卡拉套山脉及其南侧的山前平原，后一个矿带包括乌加姆等山脉和北恰特卡尔山脉的东北部分。
该区有里菲纪的硅质-碳酸盐岩，加里东期的硅质-辉绿岩建造和华力西期的硅质-碳酸盐岩和火山-侵入岩建造。矿产方面有铅、锌、铁、铜、萤石以及次要的钨、锡、钼等矿产。与火山活动有关的晚古生代的成矿作用具有意义。这与上部构造层的演化有关。下部构造层中的层控矿化也值得重视。
大卡拉套矿带本矿带以远成热液层控矿床占多数，丰要是碳酸盐岩-铅-锌建造和黄铁矿多金属建造。这些建造包括在华力西褶皱带早期阶段上泥盆-下石炭统灰岩-白云岩和硅质-灰岩组合中，可以归并到由北恰特卡尔和库拉明亚带延伸到乌契库拉奇-古赞成矿带所构成的“山”字形早华力西多金属矿带之内。本矿带岩浆活动微弱，看来矿床属非岩浆型的，但是根据乌加姆-库姆贝里和乌契库拉奇-古赞带的情况，这种成矿建造与火山活动有关。
在晚华力西时期，由于玄武岩类-辉绿岩类的火山-深成岩建造而发育钴、铜、铁矿化在碱性玄武岩类喷发岩中出现细晶岩硫化物-磁铁矿矿化。
金矿化产在区域断裂共轭部位的多通道喷发中心制约的构造洼地范围的火山岩内。火山岩是由中石炭世到晚二叠世的英安岩-粗面英安岩、粗面英安岩-安山岩、流纹岩-粗面流纹岩的各种岩相组成，容矿岩石是中晚石炭世粗面英安岩-安山岩杂质及穿切它们的正长-闪长玢岩内接触带上的喷发安山岩。
北恰特卡尔矿带 贝加尔旋回与火山有关的成矿作用应该予以注意。虽然目前尚未发现有意义的矿床，但恰特卡尔山脉文德系沉积-火山岩层和“活化”作用所产生的粗面玄武岩具有同生的钒、铁、钨和稀、碱金属等矿化，标志着有一定的成矿远景。主要的内生矿床出现在华力西时期，早华力西阶段在泥盆纪灰岩-白云岩组合内产出碳酸盐岩-铅-锌建造的多金属矿床。在下石炭统硅质灰岩内产有黄铁矿-多金属矿化，其规模比大卡拉套矿带的小一些。有资料说明黄铁矿-多金属矿化和层控铅-锌矿化均与火山活动有关。
(二)库拉明-费尔干纳成矿亚带
该带以中-上古生界为主的杂岩直接覆于变质程度不等的太古代-元古代杂岩上。该区已知有铅、锌、铜、铋、萤石、锑等矿床。与火山有关的成矿可划分4个矿带。
库拉明矿带该带包括喀尔然套山脉、恰特卡尔-库拉尔-英戈尔套山脉的西南支和饥饿草原的覆盖区。该带长期处在叠加的火山-深成岩带条件下，因此出现与火山岩有关的，多期成矿。该带是库拉明-费尔干纳、甚至整个中天山成矿区最多产的矿带。它拥有铅、锌、铜、铋、萤石、金、稀有金属等综合矿产，被称为多金属矿带。
库拉明矿带又可划分为4个成矿构造区：西库拉明(卡拉马扎尔)铁-多金属复背斜区;中库拉明(东恰拉马扎尔)铋-银-多金属盆地区，充填晚古生代火山-喷发岩;东库拉明铁-铜-多金属(含金)复背斜区;北库拉明钼-铜(含金)隆起区。
加里东时期，该区有与志留纪-早泥盆世砂岩-石英斑岩组合有关的金、铜矿化。该岩石组合是进入哈萨克斯坦的早泥盆世巨大火山-深成岩组合的一部分。该岩石组合中的安山岩-流纹岩建造具有较高的金、铜背景值。
华力西早期形成了卡拉套-恰特卡尔-库拉明-乌契库拉奇-古赞早华力西矿带的层控碳酸盐-多金属矿床。
华力西中期和晚期阶段造矿最多，中期出现与火山-深成岩带有关的高温矽卡岩铅-锌-铁-铜等矿产。铅、锌矿是一系列大、小矽卡岩型矿床。这里有碳酸盐岩石堆成的残垅和玄武岩-安山岩-流纹岩充填的向斜盆地。铅-锌-矽卡岩建造丰要发育在花岗斑岩和花岗闪长斑岩岩墙的接触带上。在火山喷发岩与灰岩接触带上也出现铅、锌矿化。
钼和金的矿化主要出现在北库拉明地区，矿体与早泥盆世石英斑岩中的花岗闪长斑岩和花岗正长岩岩株有关。在早-中石炭世玄武岩-流纹岩和安山岩-英安岩建造系列的火山岩区有金矿点和明矾石矿点。晚华力西阶段有与二叠纪粗面玄武岩-流纹岩-粗面流纹岩有关的矿化。层控稀碱矿化与粗面玄武岩-流纹岩-粗面流纹岩有关;萤石矿化与粗面玄武岩有关;银-锡-多金属和某些锡矿与粗面流纹岩有关。多金属矿化与辉绿岩岩墙有联系。这些矿化主要分布于格林河右岸。
卡桑矿带(北费尔干纳亚带) 像是卡拉套-纳伦带、库拉明-费尔干纳带与南天山之问的过渡带。该带包括恰特卡尔山脉中部南坡，主要是卡桑河流域。
加里东早期该带有重要的火山-沉积型磷、锰、钒、铁等矿产。华力西旋回早期，在早泥盆世形成砂岩-石英斑岩建造，无矿化。从中泥盆世中期到早石炭世结束，一直是碳酸盐岩和硅质岩的堆积，并形成层控铅-锌矿床。中石炭世出现构造运动和岩浆活动，形成玄武岩-安山岩-流纹岩组合的火山岩喷发和中酸性侵入岩活动。华力西晚期成矿最佳，有锑、金及伴生元素矿产砷、汞、多金属等。该阶段有早二叠世粗面玄武岩-流纹岩-粗面流纹岩喷发，但无资料说明是与火山活动有关的矿化，塔姆拉-卡拉恰特尔矿带该矿带包括塔姆德套、汉斑迪和卡拉恰特尔三个矿带，其中以汉斑迪矿带拥有大型铅-锌矿床。铅锌矿集中产于乌契库拉奇带上。该矿带广泛发育泥盆纪碳酸盐岩沉积，在底部和含矿层位上有酸性喷发碎屑岩和沉积碎屑岩。
该矿带所有已知矿床和矿点均产在同沉积的背斜构造内，汉斑迪背斜两翼分布着工业意义的乌契库拉奇重晶石-方铅矿-闪锌矿矿床和方铅矿-闪锌矿-黄铁矿矿化。多金属矿石赋存在下泥盆统凝灰岩到上泥盆统弗拉斯灰岩的各个层位上。有证据表明，铅-锌矿化是在早华力西阶段火山活动逐渐熄灭条件下热液沉积形成的，经过了后来岩浆作用的改造。
北布坎套北矿带该矿带广泛发育前古生代杂岩、中泥盆-下石炭统碳酸盐岩和角斑岩-细碧岩-辉绿岩组合以及中石炭世的化岗岩类侵入体。该矿带拥有华力西构造-岩浆旋回的多阶段矿化点。出现矽卡岩-钼-黄铜矿、含铜黄铁矿和石英-硫化物-金建造，含铜黄铁矿矿化与早-中石炭世火山岩组合的细碧岩-辉绿岩建造有关。
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