新疆和田長山溝汞礦床地質(zhì)特征及成因研究

（中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054）

1 概況

長山溝汞礦床行政區(qū)劃隸屬新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)民豐縣管轄，面積約1.50平方千米。礦區(qū)最高海拔5291米，平均海拔5200米，位于昆侖山腹地，交通十分困難。

該礦床為新疆地調(diào)院第一地質(zhì)調(diào)查所2001年對長山溝1：20萬化探HS-35號綜合異常查證時(shí)發(fā)現(xiàn)。圈出兩個礦帶計(jì)3個礦體，對HS-35號異常進(jìn)行1：5萬水系沉積物測量，進(jìn)一步圈出5個以Hg元素為主的綜合異常，長山溝汞礦即位于HSC-3號綜合異常內(nèi)。2002年，第一地質(zhì)調(diào)查所又進(jìn)一步工作，于Ⅰ號礦帶新發(fā)現(xiàn)3個礦體。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)除長山溝及西北角為第四系沖洪積外，其余為中二疊世黃羊嶺組下段灰褐色鈣質(zhì)巖屑砂巖、長石巖屑砂巖及深灰色頁巖、泥質(zhì)粉砂巖，夾少量的凝灰質(zhì)砂巖、石英長石砂巖、含礫砂巖（圖1）。礦區(qū)南北界分別為F3、F1斷層分隔，F(xiàn)1斷層以北、F3斷層以南分布黃羊嶺組上段（P2h2）綠灰色長石巖屑砂巖、深灰色泥質(zhì)粉砂巖夾硅質(zhì)巖，不具礦化。

黃羊嶺組下段按巖性組合可分為4層，由老到新敘述如下：第一層（P2h1-1）：褐灰色中粒鈣質(zhì)巖屑砂巖與粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖互層夾深灰色凝灰質(zhì)砂巖，構(gòu)成Ⅰ礦帶。第二層（P2h1-2）：深灰色泥質(zhì)粉砂巖夾褐灰色鈣質(zhì)巖屑砂巖。第三層（P2h1-3）：褐灰色鈣質(zhì)長石巖屑砂巖夾深灰色泥質(zhì)粉砂巖、含礫巖砂巖及少量凝灰質(zhì)砂巖、沉凝灰?guī)r，Ⅱ礦帶賦存其中。第四層（P2h1-4）：深灰色泥質(zhì)粉砂巖夾褐灰色鈣質(zhì)巖屑砂巖，具泥化、褪色化。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造位置處于巴顏喀拉晚古生代-中生代邊緣裂陷盆地西北緣。總體為一地層南傾的單斜構(gòu)造，地層傾向175°～190°，傾角40°～50°。

斷裂較發(fā)育，主要由一組順層的近東西向斷層（F1、F3）和一條北東-南西向斷層（F2）。共同構(gòu)成區(qū)內(nèi)控礦斷裂。

F1逆斷層：規(guī)模較小，傾向175°～180°，傾角52°，破碎帶寬3m～5m，斷裂帶內(nèi)巖石破碎，褪色蝕變。為礦區(qū)北界斷裂。

F2逆斷層：規(guī)模較小，走向NE-SW向，傾向10°～15°，傾角35°～52°。沿?cái)嗔褞r石破碎，可見斷層角礫、泥化及褪色化帶。

F3左行走滑斷層（長山溝斷裂）：規(guī)模一般，該斷層性質(zhì)為逆斷層兼具左行走滑性質(zhì)，斷層面南傾，傾角60°左右。北盤相對西移，南盤相對東移。沿?cái)嗔褞r石泥化、褐鐵礦化、褪色化普遍。

2.3 變質(zhì)作用

圖幅內(nèi)巖石變形、變質(zhì)程度很淺。主要為伴隨動力作用而產(chǎn)生的接觸交代變質(zhì)作用，形成碎裂巖化、硅化、泥化、褪色化。雄黃、辰砂沿蝕變巖石的節(jié)理、裂隙充填，含礦巖石外觀呈黃綠色，次生蝕變?yōu)樘妓猁}化，褐鐵礦化。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

表1 長山溝汞礦礦體特征一覽表

共有礦體14個，均出露地表，礦體產(chǎn)狀大部分與地層產(chǎn)狀近一致或微斜交。走向在210°～250°之間，長50m～200m之間，寬度在0.30m～5.00m之間，除1-6號礦體有1～3條槽探工程控制及刻槽采樣外，其余8個礦體（含礦體）未作工程控制，僅在礦區(qū)地質(zhì)填圖中對含礦體進(jìn)行了描述。

從含礦脈體賦存的層位和相對集中程度可將礦區(qū)劃分為Ⅰ礦帶（北帶）和Ⅱ礦帶（南帶），北礦帶的礦化規(guī)模大于南礦帶，各礦體特征（表1）。

2號汞、砷礦體：位于Ⅰ礦帶中部，呈脈狀近東西向展布，礦體長450.00米，厚度6.13米，礦體傾向170°，傾角50°。礦石砷品位6.93×10-2，汞品位0.08×10-2，汞厚度含礦系數(shù)為0.19。

4號汞、砷礦體：位于Ⅰ礦帶東南部，呈北東向脈狀分布，礦體長180.00米，厚度1.58米，礦體傾向155°，傾角52°。礦石砷品位6.04×10-2，汞品位0.25×10-2，汞厚度含礦系數(shù)為0.50。

6號汞礦體：位于Ⅱ礦帶西部，呈近東西向脈狀分布，產(chǎn)狀近直立。礦體長160.00米，厚度0.99米，礦體傾向175°，傾角82°。礦石汞品位0.40×10-2。

3.2 巖石特征

淺灰色雄黃礦化細(xì)-中粒巖屑砂巖（2號礦體）：巖石由碎屑物95%和填隙物構(gòu)成。其中碎屑物有石英25%、長石1%、巖屑74%。填隙物主要為鈣質(zhì)、泥質(zhì)物。巖石有不規(guī)則裂隙，沿裂隙充填他形粒狀雄黃。

灰色凝灰質(zhì)粉砂質(zhì)細(xì)砂巖（6號礦體）：陸屑75-70%，火山碎屑巖25%～30%。均勻分布3%±的雄黃集合體，呈斑點(diǎn)狀交代陸屑分布，絕大多數(shù)后期被溶成次生溶孔（針眼狀）分布。

3.3 礦石特征

有用礦物為辰砂、雄黃，脈石礦物有石英、方解石、白云石和泥質(zhì)物。礦石具粒狀結(jié)構(gòu)、溶蝕充填結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造有稠密浸染狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造。辰砂呈微細(xì)粒狀，半透明-不透明鮮紅色，具玻璃光澤。雄黃呈粒狀或晶簇狀集合體，個別單晶粒徑達(dá)1厘米，呈透明的鮮紅色。

風(fēng)化后為橘黃色粉未狀，或呈橘黃色被膜狀附于巖石表面。經(jīng)光譜分析，其它元素均未達(dá)邊界品位，礦物組合為辰砂-雄黃。在Ⅱ礦帶附近水系取自然重砂2件，均見微量無電磁性辰砂，粒徑＜0.1-0.3毫米。

礦體Hg含量普遍較低，礦化連續(xù)性中等-差，礦區(qū)Hg平均品位為0.17×10-2。As平均品位為6.49×10-2。2號礦體中的雄黃則比較連續(xù)，As最高品位達(dá)9.27×10-2。

4 礦床成因

該礦產(chǎn)于斷裂交匯、復(fù)合部位，并與特定的層位有關(guān)，辰砂、雄黃一般沿巖石裂隙或溶蝕孔洞交代充填。綜合該區(qū)處在黃羊嶺汞地球化學(xué)省強(qiáng)度最高地區(qū)，水系沉積物測量含Hg最高達(dá)27250×10-9，可以認(rèn)為礦區(qū)灰褐色巖屑砂巖為Hg的礦源層，經(jīng)淺表層的構(gòu)造作用使Hg、As在有利層位富集成礦。

初步認(rèn)為礦床成因?yàn)楫a(chǎn)于砂巖中的巖漿期后低溫?zé)嵋航淮涮钚兔}狀礦床。