新疆天彩金礦區(qū)地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征及礦床成因淺析

冷曉雷 姜 紅 羅 強(qiáng)

(①河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測(cè)繪地理信息院 鄭州450006 ②新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì) 烏魯木齊 830000 ③新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì) 烏魯木齊 830000)

新疆天彩金礦區(qū)地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征及礦床成因淺析

冷曉雷①姜 紅②羅 強(qiáng)③

(①河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測(cè)繪地理信息院 鄭州450006 ②新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì) 烏魯木齊 830000 ③新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì) 烏魯木齊 830000)

天彩金礦位于塔里木成礦域、南天山成礦帶的薩阿爾明-庫米什金、銅、鉛、鋅成礦帶東段。該礦區(qū)以Au、Ag、As、Sb、Cu、Ni為主要組分的綜合異常；局部重力高異常區(qū)是尋找銅、金多金屬硫化物礦床的有利遠(yuǎn)景區(qū)；成因應(yīng)為與韌性剪切帶相關(guān)的中低溫?zé)嵋盒?，且有多期熱液活?dòng)疊加的特點(diǎn)。

天彩金礦 地質(zhì)背景 地球化學(xué) 地球物理 礦床成因

天彩金礦為受韌性剪切斷裂控制的蝕變巖型為主的金礦床，位于新疆吐魯番地區(qū)托克遜縣境內(nèi)。我單位在該區(qū)域有探礦權(quán)勘查項(xiàng)目，故本文分析了其地質(zhì)特征及礦床成因，以期為項(xiàng)目的勘查提供詳實(shí)的資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

天彩礦區(qū)位于塔里木成礦域、南天山成礦帶的薩阿爾明－庫米什金、銅、鉛、鋅成礦帶東段。區(qū)域構(gòu)造位于塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊縫合帶南側(cè)，隸屬塔里木板塊北緣活動(dòng)帶，橫跨哈爾克－巴侖臺(tái)早古生代溝弧帶與薩阿爾明-庫米什古生代溝弧帶兩個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元。礦區(qū)5大部分位于汗騰格里－庫米什深大斷裂之南的一系列疊瓦狀推覆構(gòu)造中（圖1），構(gòu)造帶中的次級(jí)構(gòu)造控礦作用明顯，礦床及礦點(diǎn)多分布于褶皺核部及轉(zhuǎn)折端，且多與次級(jí)斷裂及層間破碎帶有關(guān)。

圖1 區(qū)域構(gòu)造格架略圖

區(qū)內(nèi)出露地層主要為泥盆系、石炭系、新近系、第四系。區(qū)域性斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁。侵入巖巖性從超基性－酸性巖類均有分布，侵入期為加里東期和華力西期，以華力西期為主。礦區(qū)附近所見脈巖，主要為石英脈、石英細(xì)脈、石英細(xì)網(wǎng)脈，主要沿北西向、北西西向斷裂及韌性剪切帶分布，大部分具碎裂結(jié)構(gòu)，角礫狀構(gòu)造，并具弱褐鐵礦化蝕變，與金礦化關(guān)系密切，為成礦期含金石英脈。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

天彩金礦類型屬蝕變巖型、石英脈型，而以蝕變類型為主。礦體分布具有向西北發(fā)散，東南收斂之特征。金礦體產(chǎn)于綠泥絹云母石英片巖中的斷裂構(gòu)造破碎帶內(nèi)，礦體呈脈狀、透境狀、不規(guī)則脈狀等。礦體走向多呈北西向，與圍巖界線不清晰，與圍巖呈漸變過渡關(guān)系。Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ三條礦體規(guī)模較大，其余規(guī)模較小。其中Ⅱ號(hào)礦體呈單脈狀，礦體長75 m，厚1.74～4.7 m，走向115°～120°，傾向南西，傾角40°～50°，單工程平均品位1.5～4.88 g/t。Ⅳ號(hào)礦體呈長透鏡狀，礦體地表長85 m，厚1.46～7.07 m，走向130°，傾向220°,傾角50°～60°。單工程平均品位1.48～1.83 g/t。Ⅵ號(hào)礦體呈不規(guī)則脈狀，具分支復(fù)合特點(diǎn)，礦體地表長300 m，厚度在1.33～7.29 m，走向90°～120°，傾向180°～210°，傾角45°～70°。單工程平均品位1.03～10.8 g/t。賦礦巖石為褐鐵石英脈及褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、硅化、碎裂巖化、綠泥絹云母石英片巖。

2.2 礦石組構(gòu)特征

礦石多呈鱗片狀－粒狀變晶結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石的構(gòu)造類型多呈角礫狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造，次為浸染狀、土狀、粉末狀構(gòu)造、千枚狀及片狀構(gòu)造。礦石類型按自然類型可分為氧化礦與原生礦兩類。氧化礦以金－云母石英－褐鐵礦組合為特征，原生礦以金－絹云母石英－黃鐵礦組合為特征。礦石中金屬礦物成分有自然金、黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦、銅藍(lán)、孔雀石、針鐵礦、褐鐵礦、黃鉀鐵礬等。脈石礦物成分有絹云母、綠泥石、石英、方解石、鈉長石、榍石、電氣石、鋯石等。

3 礦床地球化學(xué)特征

1 :5 萬地球化學(xué)異常（HS－14）顯示天彩礦區(qū)是以Au、Ag、As、Sb、Cu、Ni為主要組分的綜合異常，伴生有Cr、Co、Pb、Zn、W、Sn、Bi等元素弱異常，即所分析的14種元素中除Mo外13種元素均有不同程度的異常顯示，各元素異常套合較好，異常強(qiáng)度大。其異常特征值見表1。

表1 天彩金礦HS-14綜合異常地化參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

從異常分布特征來看（圖2），異常帶長約9.0 km，寬約1.0～2.5 km。其東段南側(cè)為銅華山鈷多金屬礦所致的Co、Cu、Pb、Ni、Cr多金屬異常，北側(cè)為另一超基性巖體所致的Cr、Ni、Co多金屬異常。而該異常西段則以Au、Ag、Pb、Zn、As、Sb異常組合為主，全區(qū)排序第二名的高值大范圍Au異常即分布于該區(qū)段，判斷該異常西段應(yīng)以尋找蝕變巖型金礦為主攻目標(biāo)。

圖2

礦區(qū)的1:2萬化探巖石測(cè)量結(jié)果顯示，礦區(qū)內(nèi)存在著多處大面積（0.6～1.0 km2）的金多金屬異常。各元素異常濃集中心明顯，高值異常均呈帶狀分布，異常分帶性好，均有內(nèi)、中、外帶，各元素異常套合較好，且主要金屬元素異常濃集中心對(duì)應(yīng)。主要異常有Au、Cu、Pb、Zn、Co、Ni等。該區(qū)巖石測(cè)量地球化學(xué)參數(shù)特征見表2。

表2 天彩金礦區(qū)巖石測(cè)量元素豐度及評(píng)價(jià)參數(shù)

由表2可知，分析的8種元素迭代剔除后的元素背景值遠(yuǎn)高于1∶5萬化探普查區(qū)背景值，Au元素全區(qū)濃集克拉克值達(dá)13.1，異常襯度達(dá)33.61，高值率（＞4×10-9）達(dá)33.2%；Cu元素濃集克拉克值達(dá)21.3，異常襯度達(dá)93.1，高值率（＞4×10-6）達(dá)21.4%；As、Sb元素的上述3種參數(shù)也都較高，從礦區(qū)勘查成果來看，金異常較好地反映了礦體、礦化體的分布范圍與位置。

4 地球物理特征

1 ∶100 萬布格重力異常顯示，該區(qū)的重力場結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，總體位于東西向的拜城－焉耆－辛格爾、額爾賓山－庫米什兩梯級(jí)帶與烏魯木齊－庫米什－獨(dú)秀山近南北向梯級(jí)帶的交匯部位，其東為覺羅塔格重力高，西為哈爾克槽形重力低，梯級(jí)帶反映了超殼深大斷裂的存在，區(qū)域重力高反映了地殼隆起范圍。此特點(diǎn)反映出工作區(qū)位于深大斷裂交匯處附近，且為地殼由厚變薄的過渡區(qū)，而且該區(qū)中均可識(shí)別出局部重力高異常存在，應(yīng)是尋找銅、金多金屬硫化物礦床的有利遠(yuǎn)景區(qū)及標(biāo)志之一。

1 ∶100 萬航磁成果顯示，該區(qū)位于天山－北塔里木負(fù)磁異常區(qū)北緣，屬和靜－阿奇山負(fù)異常區(qū)，基本反映了較厚碎屑巖沉積區(qū)的特點(diǎn)。工作區(qū)內(nèi)局部分布有正磁異常，可能為超基性雜巖侵入體及中性火山巖的反映。

5 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與礦石類型

從礦區(qū)初步資料來看，礦石呈塊狀、破碎狀構(gòu)造，有用礦物呈浸染狀結(jié)構(gòu)、細(xì)脈浸染狀結(jié)構(gòu)，礦石類型為蝕變類型、石英脈型，而以蝕變類型為主，礦體以含硫化物、孔雀石區(qū)段較富，礦石自然類型以氧化物礦石為主。

6 成礦期與成礦階段

根據(jù)天彩金礦區(qū)的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征，結(jié)合礦區(qū)已收集的資料顯示，該區(qū)金的成礦作用分為4個(gè)階段。

第一階段：區(qū)域變質(zhì)階段，該區(qū)的泥盆系地層普遍遭受區(qū)域變質(zhì)，生成該區(qū)區(qū)域上分布的含綠泥石、絹云母石英片巖，隨變質(zhì)作用金元素重新分配，部分活化；

第二階段：斷裂破碎階段，隨構(gòu)造作用增強(qiáng)，該區(qū)發(fā)生長期斷裂活動(dòng)，形成規(guī)模，走向各異的斷裂破碎帶，并有金礦熱液初步活動(dòng)，形成蝕變帶中的低含量礦化，代表性礦物為蝕變帶中的硅化現(xiàn)象；

第三階段：石英硫化物階段，該階段為成礦主要階段，其標(biāo)志為蝕變帶中的含硫化物石英細(xì)網(wǎng)脈及蝕變巖中界線明顯的硅化褐鐵礦化上及強(qiáng)區(qū)段，其余在該帶中進(jìn)一步富集成含量較高的工業(yè)礦體。

第四階段：為次生氧化富集階段，此階段為成礦期后，隨地殼運(yùn)動(dòng)，該區(qū)抬升在自然營力作用下受剝蝕風(fēng)化，在近地表形成氧化帶且局部次生富集。

上述四階段中，第三階段為成礦主期。

7 礦床成因

礦體圍巖普遍糜棱巖化、絹云母化、褐鐵礦化。礦石類型以蝕變巖型為主，結(jié)合礦石礦物特征分析其成因應(yīng)為與韌性剪切帶相關(guān)的中低溫?zé)嵋盒?，且有多期熱液活?dòng)疊加的特點(diǎn)。

[1]謝曉輝，單金忠，李愛民.新疆托克遜縣天彩金礦普查報(bào)告[R].2005,7.

[2]牟保磊.元素地球化學(xué)[M].北京:北京大學(xué)出版社,1999.56-180.

[3]戚長謀，鄒祖榮，李鶴年.地球化學(xué)通論[M].北京:地質(zhì)出版社,1987.16-18.

收稿：2013-12-18