（一）区域构造
别珍套-汗吉尕斑岩-矽卡岩型铜多金属成矿带位于西天山北部，包括别珍套山、汗吉尕山、库松木切克山、科古琴山、博罗霍洛山及其所夹持的盆地或谷地，其所处大地构造位置为别珍套-汗吉尕早、中石炭世岛弧，该岛弧的北部边界为温泉-博乐断裂，西南部边界为吐拉苏盆地北缘断裂，东南部边界为伊犁盆地北缘断裂（图4-1）。
1.温泉-博乐断裂
该断裂带为艾比湖-巴音沟深断裂带的一条分支断裂，由精河向西经博乐至温泉呈近东西向略向北凸出的弧状断裂系。最早发育于晚石炭世末，在早二叠世期间成为阿拉套-汗吉尕二叠纪裂谷火山喷发的主要通道。该断裂具有由南向北逆冲特点，致使南侧古元古界温泉群变质岩系逆冲到北侧石炭系之上。同时该断裂明显具有左旋走滑特征。阿拉套山夹于温泉-博乐断裂和艾比湖-巴音沟断裂之间的三角形断块，显示向西滑脱的特点。现今的温泉-博乐断裂有地热异常出现，并有3处温泉涌出，是一条活动型断裂带。
2.吐拉苏盆地北缘断裂
该断裂是别珍套-汗吉尕岛弧与吐拉苏早、中石炭世弧后盆地分界线（图4-1）。该断裂为一区域性超岩石圈断裂，具有逆冲断层性质，走向北西西，倾向50°～70°，由于受后期吐拉苏火山盆地的影响，该断裂具有向北凸出的弧形特征。断裂形成于加里东期或更早，在海西期强烈复活（张桂林等，2002）。
图4-1 西天山别珍套-汗吉尕成矿带铜（钼）矿床分布图
3.伊犁盆地北缘断裂
该断裂既是别珍套-汗吉尕早、中石炭世岛弧与伊犁石炭—二叠纪裂谷的分界线，也是吐拉苏早、中石炭世弧后盆地与伊犁石炭—二叠纪裂谷的分界线（图4-1）。该断裂为一区域性超岩石圈断裂，具有逆冲断层性质，走向北西西，倾向北东东。断裂形成于加里东期或更早，在海西期强烈复活（张桂林等，2002）。
（二）区域地层
元古界地层为古元古界温泉群，中元古界长城系和蓟县系，以及新元古界青白口系和震旦系。温泉群岩为二云斜长片麻岩、斜长角闪片岩、二云母片岩、角闪岩、大理岩和石英岩等，主要分布于温泉、赛里木和别珍套山以及汗吉尕山达巴特等地区。长城系哈尔达坂群为大理岩、灰岩和绢云母石英片岩等，分布于博尔塔拉河上游的哈尔达坂一带；蓟县系库松木切克群为大理岩化灰岩、白云质硅质灰岩、灰岩、板岩和千枚岩等，主要分布在库松木切克山、赛里木湖和别珍套山南坡等地区。新元古界青白口系开尔塔斯群主要由碳质页岩、灰岩和大理岩组成，分布于库松木切克山西段和科古琴山；震旦系凯拉克提群由泥岩、粉砂岩等组成，分布于科古琴山北坡。
古生界地层为寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二叠系。寒武系为泥岩、灰岩、粉砂岩、砂岩和磷块岩等，主要分布于科古琴山；奥陶系为浅海相碎屑岩和碳酸盐岩，主要分布于科古琴山和赛里木湖以南果子沟地区；志留系为一套火山岩-碎屑岩建造，主要分布于科古琴山南坡；泥盆系为砾岩、砂岩、粉砂岩、灰岩和凝灰岩等，主要分布于依连哈比尔尕、赛里木和博罗科洛地区；石炭系为一套火山岩-碎屑岩建造，在区域上均有出露；二叠系为陆相玄武岩、玄武玢岩、安山岩、英安岩、流纹岩夹砂砾岩，在区域上均有出露。
中生界在区域上零星出露，三叠系主要为泥岩、粉砂岩、砂砾岩等，侏罗系主要为一套侏罗纪陆相碎屑岩含煤建造。
新生界分布于一些盆地和低洼地带，为一套陆相碎屑沉积。
（三）区域岩浆岩
区域内侵入岩发育，从岩基、岩株到岩墙均有出露，呈近东西向带状分布，以中酸性岩体最为发育，侵入时代主要为吕梁期、加里东晚期和海西期（王核等，2000；王永新，1997；沙德铭等，2003）。吕梁期片麻状花岗岩类主要分布在温泉一带。晚志留世侵入岩以岩株状产出，岩性为花岗闪长岩和二长花岗岩，主要分布在温泉县城南部。海西早期侵入岩以岩株状产出，岩性主要为花岗斑岩、花岗闪长斑岩和闪长玢岩等，分布在依连哈比尔尕和博罗科洛地区；海西中期花岗岩多呈岩株和岩基状产出，岩性为二长花岗岩、花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩和流纹斑岩等，主要分布于博罗科洛地区。海西晚期花岗岩呈岩株和岩脉状产出，岩性为闪长玢岩、二长花岗岩、石英钠长斑岩、花岗斑岩和流纹斑岩等，主要分布于汗吉尕山地区。
区内火山活动较频繁，火山岩时代从加里东中晚期到海西期，以晚古生代为主，火山岩呈近东西向带状分布。奥陶系为海相基性熔岩及火山碎屑岩；志留系海相火山岩为中酸性火山碎屑岩和中基性熔岩，主要分布在科古琴山及博罗科洛山一带，从早到晚，存在由酸性、中酸性到中基性的演化规律（王核等，2000）。泥盆纪中酸性火山碎屑岩和熔岩和石炭纪中酸性火山碎屑岩和中基性熔岩，分布在博罗霍洛山、汗吉尕山南侧和奥尔塔克赛尔一带。二叠纪火山岩为一套陆相火山岩建造，岩性为玄武岩、安山岩、英安岩等，分布于汗吉尕山北坡和别珍套山地区。
（四）区域地球物理
西天山地区整体为布格重力低异常区，异常值多为-250×10-5m/s2 左右。别珍套-汗吉尕斑岩-矽卡岩型铜多金属成矿带的区域重力特征为一北西走向的低缓负布格重力异常带，布格重力异常等值线呈北东走向，异常值为-210×10-5～-170×10-5m/s2（图4-2）。在三台—博乐一线有一北东走向的布格重力异常高值（-170×10-5m/s2），向北西和南东两侧，布格重力异常值逐渐降低。一般来说，重力异常值高低反映基地的隆凹特征，因此本区基底在北西-南东向上具有低缓隆凹变化特征，三台—博乐一线为凹陷，向北西和南东两侧逐渐变为隆升。
西天山地区整体为低负磁场区，别珍套-汗吉尕斑岩-矽卡岩型铜多金属成矿带的区域航磁特征为一北西西走向的低缓磁异常带（图4-3）。在图4-3中，南部磁异常强度为-50～-300nT，磁场强度快速大幅度降低，这可能是由于其基底破碎和岩浆大规模侵入，降低了磁场背景强度；北部磁异常-50～-100nT，为一负背景低缓磁异常区，可能是反映出巨厚新生界的磁性特征；东北部，由于与乌苏一带的宽缓正磁异常区相连，出现负磁异常逐渐向正磁异常变化。大面积负磁异常带的形成必定与深部因素有关，可能反映出异常区深部陆壳活化熔融的程度，为统一的熔融块体，形成深部的反磁化层。
图4-2 别珍套—汗吉尕—科古琴一带区域布格重力异常图（单位：m/s2）
图4-3 别珍套—汗吉尕—科古琴一带区域航磁异常图（单位：nT）
通过分析区域重力和航磁等资料，本区基底埋深在2100～6900m之间起伏变化，总体上呈一隆一凹的北西向构造格局。基底凹陷位于博罗科洛山北坡深断裂与博尔塔拉深断裂所夹持地带，其深度超过6000m，因此，上述两条基底断裂可能是影响和控制本成矿带构造活动和成矿作用的主要断裂（新疆有色地质矿产勘查院，2003）。
（五）区域地球化学
1.地层岩石微量元素含量
区内各时代地层成矿元素的微量元素含量见表4-1。喇嘛苏矿区的灰岩、碳酸盐岩和弱变质岩的Cu元素含量高于维氏值，为维氏值的1.5～5倍。就Pb元素而言，中石炭统东图津组、下志留统尼勒克河组低于维氏值，其余各时代地层大部分Pb平均含量与维氏值相当或略高。含量较高的地层为上泥盆统托斯库尔他乌组（D3t）、上奥陶统呼独克达坂组（O3h）、青白口系开尔塔斯群（Qnkr）、喇嘛苏矿区的蓟县系库松木切克群（Jxks），分别为维氏值的3.7，2.6，2.6，5.3倍。在古元古界温泉群中个别斜长角闪岩、变砂岩样品的Pb含量高达660×10-6。剔除高值后平均含量为28.90×10-6。Zn元素含量在上泥盆统托斯库尔他乌组、青白口系开尔塔斯群和蓟县系库松木切克群中高于维氏值，分别为维氏值的1.7，2.7，3.6倍。
表4-1 区域地层微量元素含量表
续表
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2.花岗岩类侵入岩微量元素含量
（1）赛里木微陆块的花岗岩侵入体：古元古代晚期的二长花岗岩Cu，Pb，Zn，Sn，Ga，Y，Yb，Zr，La，B，Ba，Sr等元素含量高于维氏值。
海西早期第一侵入次岩体以偏碱性为特征。二长花岗岩和钠质正长岩的成矿元素Pb，Sn，Mo和稀有分散元素Be，Ga，Y，Yb，Zr，La，Nb高于维氏值，二长花岗岩的微量元素含量以Sn，Nb，B，Li高为特征，在别珍套山塔勒德、小温泉一带发现与该期次侵入岩有关的Nb，Ta，W，Sn矿点。
海西晚期花岗岩类岩石具有与海西中期第一侵入期次花岗岩类大致相同的微量元素含量特征。二长花岗岩Cu含量为维氏值的2倍。
（2）博罗科洛山花岗岩类：海西早期第二侵入次闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩-花岗岩序列岩体中，霍尔果斯岩体Cr，Sc，Cu，Pb，Mo，Ga，Y，Yb，Zr，Nb，B含量高于维氏值，果子沟岩体Sn，Mo，Zr，Nb，B含量高于维氏值。岩体接触带有铜钼矿点、金银矿（化）点分布。
3.地球化学异常分布特征
赛里木微陆块内发育以Pb，Zn，Cu为主的地球化学异常。据1∶20万区调资料，在别珍套山其异常在塔勒德一带沿东西向断块分布，越过赛里木湖向东到库松木切克山。这些异常Pb平均值为35×10-6～93.7×10-6，是维氏值的2～6倍；Zn平均值为137.7×10-6～249.3×10-6，为维氏值的1.7～3倍；Cu元素含量只在喇嘛苏异常平均值为181×10-6，是维氏值的3.8倍；奥尔塔克赛尔断块中元素组合异常以W，Sn为主，分布在喀拉沟路二长花岗岩体的北缘侵入接触带。
科古琴山也发育以Pb，Zn为主的地球化学异常，沿科古琴山呈北西西向分布，伴生元素有Cu，Pb，Zn，Hg等。Pb元素平均值42.2×10-6～345×10-6，是维氏值的2～21倍；Zn元素平均值233×10-6～355×10-6，是维氏值的3～4倍。Cu元素平均值略高于维氏值，Ag元素平均值0.027×10-6～0.41×10-6，是维氏值的3～6倍。这与青白口系开尔塔斯群中Pb，Zn微量元素含量较高相一致。有的地球化学异常与铅矿异常重合。
表4-2 别珍套-汗吉尕斑岩-矽卡岩型成矿带铜多金属矿床特征
在克希阿克巴依塔勒有Au，Cu，Zn，Mo，W，Sn，Hg元素组合异常。前6个元素平均值为6.5×10-6，53.3×10-6，200×10-6，4.9×10-6，4.4×10-6，14×10-6。异常内发现重砂矿物辰砂高含量点7个，是Au的重要找矿线索。
博罗科洛山的地球化学异常表现为W，Sn，Mo，Cu，Pb，Zn，Au组合，Pb，Zn，Ag，Sb组合和以Au为主的组合并存的状况，主要分布在霍尔果斯岩体、果子沟岩体北部接触带，是形成铜钼矿、钨锡矿和银金矿的有利地带。
汗吉尕山南坡发育有Pb，Zn，Cu为主要组合异常，多为矿致异常，在新沟、库尔尕布拉克一带分布多处铅锌矿点，北部异常表现为Mo，Sn，Cu，As，Hg组合。