新疆準(zhǔn)東淖毛湖北山火山-巖漿熱液型金礦床成礦模式

賈金典

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000）

近年來(lái)，隨著新疆東準(zhǔn)噶爾地區(qū)找金、銅礦熱潮的興起，新疆地礦局第六地質(zhì)大隊(duì)在瓊河壩礦帶的相繼發(fā)現(xiàn)了北山、綠源、綠源北、老爺廟等金礦床，尤其是北山、老爺廟金礦床，已開(kāi)采十多年多久，帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益，具有較好的找礦前景。以此為契機(jī)，開(kāi)展對(duì)北山金礦床成礦模式及成礦地質(zhì)條件的研究必將對(duì)實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)金礦勘查的新突破具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

淖毛湖北山金礦床位于天山-興蒙造山系（Ⅰ）東西準(zhǔn)噶爾弧盆系（Ⅰ-12）塔爾巴哈臺(tái)-三塘湖復(fù)合島弧帶（Ⅰ-12-3）中[1]。塔爾巴哈臺(tái)-三塘湖復(fù)合島弧帶在區(qū)域上，在莫?dú)J烏拉山北麓發(fā)現(xiàn)黑云母花崗片麻巖，表明有元古界變質(zhì)基底的存在。奧陶紀(jì)時(shí)，由于塔爾巴哈臺(tái)-阿爾曼太洋殼俯沖，出現(xiàn)了下奧陶統(tǒng)鈣堿系列島弧型中-基性火山巖建造和中上奧陶統(tǒng)中酸性火山-復(fù)理石建造、中志留統(tǒng)半深海相復(fù)理石-類復(fù)理石建造。加里東基底的隆起，使上志留-下泥盆統(tǒng)含中酸性火山碎屑巖和生物灰?guī)r的陸源粗碎屑巖建造不整合在加里東花崗巖之上。中泥盆世在遠(yuǎn)陸地區(qū)出現(xiàn)細(xì)碧巖和硅質(zhì)巖，在近陸區(qū)則出現(xiàn)正常沉積的砂礫巖，上泥盆統(tǒng)轉(zhuǎn)為濱海相陸源碎屑或火山陸源碎屑巖建造的沉積。下石炭統(tǒng)在伊吾地區(qū)為中基性火山巖-陸源碎屑巖建造，其它地區(qū)的則為陸源碎屑-磨拉石建造。晚石炭世海水逐步退出，由濱海相碎屑巖建造到末期的陸相中基酸性火山巖建造。早二疊世有海相或陸相火山巖，晚二疊世則全為陸相砂礫巖。本帶的侵入巖以華力西中期為主，多為巖基，屬鈣堿性，為I型。華力西晚期為鉀長(zhǎng)花崗巖和堿性花崗巖形成的小巖體和巖株，屬亞堿性-堿性系列，加里東期花崗巖類出露較少，主要是花崗閃長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖及黑云母二長(zhǎng)花崗巖，多為小巖體和巖株。本帶緊閉褶皺和走向斷裂均較發(fā)育，為北西-北西西向，均為以壓性為主的壓扭性斷裂，多具向南逆沖推覆的特點(diǎn)。本帶巖層均變質(zhì)微弱，以區(qū)域埋深變質(zhì)為主，韌性剪切變形變質(zhì)為次。

2 成礦地質(zhì)環(huán)境

淖毛湖北山金礦床位于古亞洲成礦域、準(zhǔn)噶爾成礦?。á颍?、唐巴勒-卡拉麥里（復(fù)合溝弧帶）Cr-Cu-Au-Sn-W-Mo-Hg-硫鐵-石墨-水晶-明礬石-煤-石油-天然氣成礦帶（Ⅱ-2）、瓊河壩（島弧帶）Cu-Mo-Fe-Au-明礬石礦帶（區(qū)）（Ⅱ-2-⑦）[2]。

礦床賦礦地層為下泥盆統(tǒng)托讓格庫(kù)都克組第二巖性段，主要由淺海環(huán)境火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖、夾少量灰?guī)r、中-基性火山熔巖組成。下部巖性主要有玄武巖、安山巖、玄武質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，中部主要巖性有英安質(zhì)巖晶屑凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r夾安山巖，上部巖性主要為安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r夾灰?guī)r。礦區(qū)出露的侵入巖主要為華力西中期第二侵入次中-基性侵入體。按侵入的先后關(guān)系可分為早期的斜長(zhǎng)細(xì)晶巖、閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖等，并且發(fā)育閃長(zhǎng)玢巖、安山玢巖等淺成侵入體，地表呈巖珠、巖枝狀產(chǎn)出，規(guī)模小，多呈環(huán)狀、不規(guī)則狀沿古火山機(jī)構(gòu)附近產(chǎn)出，與成礦作用關(guān)系密切。晚期以輝長(zhǎng)玢巖、輝綠巖為主，多呈北西向巖脈狀產(chǎn)出，穿切早期形成的地質(zhì)體（包括礦體）。礦區(qū)主體表現(xiàn)為一古火山洼地構(gòu)造，其宏觀構(gòu)造表現(xiàn)形式則主要表現(xiàn)為環(huán)狀及放射狀斷裂構(gòu)造，內(nèi)側(cè)部位地層為下泥盆統(tǒng)托讓格庫(kù)都克組第二巖性段火山巖，外環(huán)為下泥盆統(tǒng)托讓格庫(kù)都克組第一巖性段正常碎屑巖，向中心產(chǎn)狀變緩。閃長(zhǎng)（玢）巖總體呈環(huán)帶狀分布，屬火山頸相巖體。礦區(qū)內(nèi)共有大小斷裂19條，按其走向可分為北西向組、北東向組、近東西向組和近南北向組為主，其中以北西向組和北東向組為主，F(xiàn)1斷裂為礦區(qū)規(guī)模最大斷裂，形成于華力西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)晚期，其早期表現(xiàn)為壓扭性，晚期表現(xiàn)為張扭性為特征，該斷裂系主要導(dǎo)礦構(gòu)造。區(qū)域變質(zhì)作用類型主要包括濁沸石相、葡萄石-綠纖石相區(qū)域埋藏變質(zhì)作用和區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用，區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用表現(xiàn)為使下泥盆統(tǒng)地層發(fā)生強(qiáng)烈的片理化，局部地段形成斑點(diǎn)板巖、千枚巖等，屬低綠片巖相變質(zhì)。氣成熱液變質(zhì)作用是礦區(qū)內(nèi)重要的變質(zhì)作用，于礦區(qū)內(nèi)的斷裂破碎帶內(nèi)及其附近、構(gòu)造裂隙等薄弱地帶，發(fā)生各種熱液蝕變，形成的蝕變巖石主要為黃鐵絹英巖，是本礦區(qū)主要的賦礦巖石[3]。礦區(qū)處于為1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)Au-10異常內(nèi)，該異常平面上呈圓三角形，面積7km2。異常元素組合為Au、As、Ag，伴有Co、Cu、Zn異常[4]。已發(fā)現(xiàn)的金礦體及礦化蝕變破碎帶主要呈脈狀、分枝脈狀、板狀等產(chǎn)出于火山機(jī)構(gòu)中放射狀、環(huán)狀斷裂中，少量為含金石英脈產(chǎn)于F1斷裂破碎帶中。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦床組合、分布及產(chǎn)狀

礦區(qū)范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)金礦化蝕變破碎帶11處（圖1）,按其走向可分為北東向、北西向組、近東西向組和近南北向組等四組，呈帶狀產(chǎn)出，長(zhǎng)40～400m，寬1～20m不等，區(qū)內(nèi)金礦化蝕變破碎帶均分布于F1斷裂以西，平面上呈放射狀、環(huán)狀產(chǎn)出，其中規(guī)模較大，包含礦體較多的是主要Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅸ號(hào)金礦化蝕變破碎帶[5]。

圖1 新疆準(zhǔn)東淖毛湖北山金礦地質(zhì)圖

Ⅰ號(hào)金礦化蝕變破碎帶：受北東向斷裂控制，總體走向40°，沿走向呈舒緩波狀，具膨大狹縮及分枝。長(zhǎng) 400m，寬 2～19.6m，傾向南東，傾角 64°～86°。該礦化帶由11個(gè)礦體組成，其中地表礦體4個(gè)，地下盲礦體7個(gè)，礦體規(guī)模大小不等，多為脈狀礦體。各礦體長(zhǎng)30～80m，真厚度0.62～6.71m，單礦體平均品位（1.43～5.56）×10-6，最高20.90×10-6；該帶鉆孔工程控制最大垂深125m。

Ⅱ號(hào)金礦化蝕變破碎帶：平面形態(tài)呈手掌脈狀，總體走向290°左右，傾向變化較大，東段傾向200°，傾角 68°左右，西段傾向 345°，傾角83°，礦化帶長(zhǎng)180m，寬3.2～6.0m。主要包含2個(gè)礦體，各礦體長(zhǎng)40～160m，真厚度 0.70～5.34m，單礦體平均品位（1.47～1.84）×10-6，最高6.96×10-6；該帶鉆孔工程控制最大垂深20m。

Ⅲ號(hào)金礦化蝕變破碎帶：呈脈狀產(chǎn)出，總體走向295°，傾向北東，傾角80°，長(zhǎng)154m，寬3～15.7m。由1個(gè)地表礦體所組成，長(zhǎng)150m，真厚度3.35m，礦體平均品位2.65×10-6，最高7.60×10-6，無(wú)深部工程控制。

Ⅳ號(hào)金礦化蝕變破碎帶：受北西向和北東向共軛斷裂控制，呈“U”型脈狀產(chǎn)出，總體延長(zhǎng)160m，寬1.3～5.3m，其西段產(chǎn)狀 60°＜78°～86°，中段產(chǎn)狀200°＜80°，東段產(chǎn)狀137°＜66°。帶內(nèi)有2個(gè)地表礦體，3個(gè)盲礦體。各礦體長(zhǎng)30～70m，真厚度0.37～1.76m，單礦體平均品位（1.80～4.40）×10-6，最高15.94×10～6；該帶鉆孔工程控制最大垂深120m。

Ⅸ號(hào)金礦化蝕變破碎帶：長(zhǎng)400m，寬0.8～7.75 m，呈脈狀產(chǎn)出。礦（化）帶總體走向340°，傾向南西，傾角68°～84°。該礦帶包括1個(gè)礦體，各礦體長(zhǎng)210 m，真厚度2.72m，單礦體平均品位2.34×10-6，最高3.80×10-6，無(wú)深部工程控制。

Ⅹ號(hào)金礦化蝕變破碎帶：總體走向280°，長(zhǎng)160 m，寬3.5m，傾向10°，傾角82°。內(nèi)含1個(gè)礦體，長(zhǎng)50 m，真厚度2.30m，礦體平均品位3.32×10-6，最高5.30×10-6，無(wú)深部工程控制。

Ⅺ號(hào)金礦化蝕變破碎帶：長(zhǎng)40m，寬20m左右，總體走向263°，傾向北，傾角75°。內(nèi)含一個(gè)礦體，長(zhǎng)40m，真厚度3.56m，礦體平均品位1.66×10～6，最高2.80×10～6，無(wú)深部工程控制。

另外，在F1斷裂帶中發(fā)現(xiàn)5個(gè)石英脈型金礦脈，脈寬 1～1.5m，長(zhǎng)數(shù)米～30m，金含量多在（1.10～1.66）×10-6，最高7.00×10-6。

礦床金平均品位：2.53×10-6。礦石中伴生有益組分中：Ag平均品位為 14.46×10-6、Cu0.15×10-2、Pb 0.74×10-2、Zn1.18×10-2，有害組分As0.46×10-2。

3.2 礦石類型及礦物組合

根據(jù)礦石的物質(zhì)成分可劃分為石英脈型金礦石、黃鐵絹英巖型金礦石、多金屬硫化物型金礦石、硅化碳酸鹽脈型金礦石等四種。據(jù)礦石的氧化程度可分為氧化礦石、混合礦石和原生礦石三類。

礦石礦物組分有自然金、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂、磁黃鐵礦、白鈦礦、白鐵礦、自然銅、氯銅礦、黝銅礦、銅藍(lán)、孔雀石、褐鐵礦、臭蔥石；脈石礦物主要有石英、絹云母、方解石、黑云母、綠簾石、水鋁英石、金紅石、綠泥石、斜長(zhǎng)石、高嶺石、玉髓、黝簾石、電氣石、石膏、沸石、磷灰石、葉綠泥石、榍石等。

3.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石原生結(jié)構(gòu)主要有自形-它形晶粒結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、熔蝕結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。其中：

自然金：粗粒者呈黃色，麩皮狀、樹(shù)枝狀及不規(guī)則粒狀，粒徑0.01～1.00mm，主要產(chǎn)于石英-碳酸鹽巖脈中。細(xì)粒者鏡下呈濃黃色，不規(guī)則粒狀、片狀，粒徑0.001～0.014mm之間，存在于絹云母集中區(qū)或石英顆粒間，部分與黃鐵礦伴生。

黃鐵礦：具有粗、細(xì)兩種結(jié)晶形態(tài)，自形它形均有，粗粒黃鐵礦主要呈五角十二面體，單體浸染狀產(chǎn)出，粒徑0.06～7.3mm，多與粗粒石英伴生。細(xì)粒黃鐵礦為立方體及它形，呈浸染狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出，粒徑0.001～0.17mm，與毒砂、閃鋅礦、黃銅礦密切共生，有時(shí)包裹有黃銅礦、閃鋅礦、毒砂，部分黃鐵礦邊部可見(jiàn)毒砂、閃鋅礦的環(huán)邊結(jié)構(gòu)。

毒砂：呈它形或半自形柱狀晶，以脈狀、浸染狀形式產(chǎn)出，粒徑最大0.1mm×1mm，被閃鋅礦、黃鐵礦包裹，或與黃鐵礦相互鑲嵌，最多的是生長(zhǎng)在細(xì)粒黃鐵礦集合體外側(cè)或?qū)⑵浒鼑?/p>

閃鋅礦：多為它形粒狀，少量半自形，粒徑0.004～0.13mm，與黃銅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦呈固溶體，有時(shí)包裹有方鉛礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦或被黃鐵礦包裹。

黃銅礦：以它形粒狀為主，粒徑0.001～0.004mm，個(gè)別邊部共結(jié)區(qū)達(dá)0.01mm，被包裹于黃鐵礦中，或與閃鋅礦構(gòu)成固溶體分離結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造類型主要有：細(xì)脈狀、交錯(cuò)脈狀及網(wǎng)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、斑點(diǎn)狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造等。以浸染狀、塊狀及條帶狀構(gòu)造為主。

3.4 礦化階段及分布

根據(jù)對(duì)礦床形成地質(zhì)環(huán)境、產(chǎn)狀特征、礦物共生組合、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的研究，可將淖毛湖北山金礦床的形成過(guò)程劃分為兩期、五階段。

3.5 礦化蝕變帶劃分及分布

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變強(qiáng)烈，主要類型有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、高嶺土化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、角巖化等，不同巖性及構(gòu)造部位，蝕變分布也有所差異。

硅化：主要分布在構(gòu)造破碎帶或其附近，是礦區(qū)內(nèi)主要蝕變類型，具有多期、多階段的特點(diǎn)。早期硅化普遍，石英顆粒粗大，與礦化關(guān)系不大，晚期為細(xì)脈狀石英以及膠體石英，與黃鐵礦、絹云母以及其它硫化物相伴生。巖石硅化強(qiáng)時(shí)，常形成黃鐵絹英巖或次生石英巖。

黃鐵礦化：較普遍，是一種重要的蝕變類型，在地層、巖體及蝕變巖石中均有分布，其中后者含量較多。依形態(tài)、粒度可分為兩期，早期是粗粒，形態(tài)為五角十二面體；晚期為細(xì)粒，形態(tài)為立方體。晚期細(xì)粒黃鐵礦仍可劃分為四期，并多與其他硫化物相伴生，與金礦化有關(guān)。

絹云母化：為區(qū)內(nèi)最普遍的巖石蝕變類型，按其形成作用可分為兩期：一期為區(qū)域變質(zhì)作用形成的，廣泛發(fā)育余泥盆系地層及巖體中，另一期為熱液蝕變形成的，主要沿?cái)嗔褬?gòu)造帶分布，與金礦化的形成具一定得成生聯(lián)系。許多自然金即產(chǎn)于云霧狀的絹云母集中區(qū)內(nèi)。

高嶺土化：沿構(gòu)造蝕變破碎帶分布，發(fā)育于黃鐵絹英巖兩側(cè)，為一種近礦圍巖蝕變。

碳酸鹽化：分布廣泛，呈兩種形式產(chǎn)出。一種呈細(xì)網(wǎng)脈狀穿插于巖石中，其中產(chǎn)于斷裂帶中的石英-碳酸鹽脈常見(jiàn)自然金，另一種以方解石的形式交代原巖礦物。

綠泥石化、綠簾石化：主要發(fā)育于中、基性火山碎屑巖及侵入巖中，與礦化關(guān)系不大。

角巖化：為熱液接觸變質(zhì)作用之產(chǎn)物，主要分布于隱伏巖體外接觸帶，與成礦關(guān)系不大。

綜上所述，區(qū)內(nèi)與金礦化最為密切的蝕變主要是硅化、黃鐵礦、絹云母化，三者強(qiáng)烈發(fā)育地段，形成黃鐵絹英巖，是金礦體產(chǎn)出的主要有利部位。

4 礦床成因機(jī)制

淖毛湖北山金礦床產(chǎn)于瓊河壩晚古生代島弧帶中，成礦作用屬于淺成火山-巖漿熱液成礦作用。成礦物質(zhì)主要來(lái)自地殼深部，少部來(lái)源于圍巖[6]。礦床成因機(jī)制大致表述如下：

淖毛湖北山金礦床的形成與火山-巖漿及構(gòu)造活動(dòng)關(guān)系密切。早泥盆世火山活動(dòng)形成火山洼地構(gòu)造，并派生一系列環(huán)狀、放射狀斷裂，形成早期金屬硫化物礦化作用。華力西中期侵入的閃長(zhǎng)巖等中酸性巖體沿火山通道侵入，其中攜帶有大量成礦物質(zhì)，是礦區(qū)的成礦母巖，它在巖漿期后所形成的中-低溫含礦熱液沿構(gòu)造向上運(yùn)移，并在有利的構(gòu)造部位富集成礦。

其后隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，控礦構(gòu)造發(fā)生多次活動(dòng)，所形成的中-低溫變質(zhì)熱液將成礦母巖中的成礦物質(zhì)活化并隨熱液遷移，使礦體進(jìn)一步得以富集。晚期構(gòu)造巖漿活動(dòng)形成的斷裂及輝綠巖脈破壞原礦體，同時(shí)沿?cái)嗔褞纬墒?碳酸鹽脈型金礦脈（圖2）。

圖2 淖毛湖北山金礦床成礦模式圖

5 找礦標(biāo)志

5.1 直接找礦標(biāo)志

⑴巖性標(biāo)志：沿構(gòu)造蝕變帶產(chǎn)出的黃鐵絹英巖出露地段往往是金礦體產(chǎn)出地段，是直接找礦標(biāo)志。

⑵構(gòu)造標(biāo)志：F1斷裂以西，F(xiàn)15斷裂以東發(fā)育的北東、北西向，次為近南北和近東西向構(gòu)造蝕變帶（即火山機(jī)構(gòu)中的環(huán)狀、放射狀斷裂蝕變帶）是直接找礦標(biāo)志。

⑶圍巖蝕變標(biāo)志：硅化、黃鐵礦化、絹云母化強(qiáng)烈發(fā)育地段即為金礦（化）體產(chǎn)出地段，是直接找礦標(biāo)志。而高嶺土化、明礬石化、黃鉀鐵礬發(fā)育地段往往指示接近礦體，是近礦標(biāo)志。

5.2 間接找礦標(biāo)志

⑴構(gòu)造背景標(biāo)志：瓊河壩晚古生代島弧帶中火山-巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，火山構(gòu)造對(duì)金礦床和礦體控制明顯，金礦體多分布于火山機(jī)構(gòu)內(nèi)的火山裂隙、火山斷裂、環(huán)形斷層、火山口、火山管道、次火山巖內(nèi)。

⑵巖石地層標(biāo)志：下泥盆統(tǒng)托讓格庫(kù)都克組火山巖地層屬于間接標(biāo)志。礦體產(chǎn)出總體不受巖性制約，主要分布在中酸性火山碎屑巖巖及次火山巖中，熔巖區(qū)金礦不易形成。

⑶侵入巖標(biāo)志：淺成的小規(guī)模中酸性侵入體（如閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)巖等）是間接找礦標(biāo)志。

⑷礦物共生組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造標(biāo)志：原生礦石中黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等金屬硫化物密切共生，浸染狀、塊狀、條帶狀構(gòu)造發(fā)育地段往往為金礦體。

⑸ 地球化學(xué)標(biāo)志：巖屑化探Au、Ag、As、Co、Cu、Zn綜合異常分布范圍指示礦化分布范圍，是間接找礦標(biāo)志。

⑹地球物理標(biāo)志：激電測(cè)量表明低阻中高極化異常區(qū)帶是間接找礦標(biāo)志。