新疆扎格依庫都克金礦地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義

張立武 閆宏寬 吳曉貴

摘 ?要：扎格依庫都克金礦位于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊北緣、額爾齊斯構(gòu)造帶南部。圍巖蝕變硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化。礦區(qū)原生暈測量成果顯示Au，As，Sb，Bi，W等元素與金礦化關(guān)系密切，礦床中的金可能是深部巖漿熱液活動沿斷裂上升，萃取圍巖中的成礦物質(zhì)形成的。賦礦巖石地球化學(xué)研究表明，大離子親石元素K，Ba，Rb等富集，Nb，Ta，Ti等部分高場強元素虧損;輕稀土元素（LREE） 相對重稀土元素（HREE）輕度富集，Nb/Ta值為19.63～26.00，顯示巖漿可能源于下地殼或上地幔熔融，且有上地殼物質(zhì)混入，是大陸島弧至大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境下的火山活動產(chǎn)物。

關(guān)鍵詞： 新疆;扎格依庫都克金礦;原生暈;地球化學(xué);構(gòu)造環(huán)境

扎格依庫都克金礦是新疆北部近年來發(fā)現(xiàn)的一處小型金礦床，位于新疆阿勒泰地區(qū)福海縣轄區(qū)內(nèi)。2014—2018年新疆地礦局第四地質(zhì)大隊針對該礦床開展了預(yù)普查工作，2017年開展了原生暈測量和部分賦礦巖石的巖石地球化學(xué)研究工作，以期總結(jié)該礦床的地球化學(xué)特征，探討成礦物質(zhì)來源，為下一步找礦提供依據(jù)。

1 ?地質(zhì)概況

扎格依庫都克金礦位于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊北緣、額爾齊斯構(gòu)造帶南部[1]。區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)薩爾布拉克金礦、喬夏哈拉銅金礦、老山口金礦等金礦床，為中國西北部重要的金礦化集中區(qū)[2-7]。區(qū)內(nèi)出露地層有中泥盆統(tǒng)北塔山組、下石炭統(tǒng)黑山頭組、下石炭統(tǒng)姜巴斯套組、上石炭統(tǒng)喀喇額爾齊斯組、上白堊統(tǒng)紅礫山組、上白堊統(tǒng)烏倫古河組及第四系。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，構(gòu)造運動強烈，形成復(fù)雜的構(gòu)造變形形跡，斷裂、褶皺構(gòu)造發(fā)育，斷裂以NW向為主，NE向為輔，后者往往切穿前者，NW向斷裂早期多以韌性變形為主，后疊加脆性變形;NE向斷裂多為晚期脆-韌性左行平移斷裂。扎格依庫都克金礦就受晚期NE向斷裂控制。

2 ?金礦地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)主要出露下石炭統(tǒng)黑山頭組偏海相火山熔巖、火山碎屑沉積巖，金礦體賦存于該組中。侵入巖以輝綠巖為主，巖體位于礦區(qū)東北部，呈不規(guī)則狀。輝綠巖侵位于黑山頭組第二巖性段含角礫玄武巖及安山質(zhì)凝灰?guī)r中，巖體與圍巖接觸界限不規(guī)整，圍巖角巖化，總體出露面積約0.1 km2。

礦區(qū)內(nèi)共圈出3處含金構(gòu)造破碎蝕變帶（圖1），其中Ⅰ號蝕變帶總體走向45°～50°，破碎蝕變帶長約400 m，帶內(nèi)石英脈發(fā)育，多見硅化、絹云母化及星點狀褐鐵礦化、黃鐵礦化，局部見方解石細(xì)脈。Ⅱ號蝕變帶總體走向45°，破碎蝕變帶長約380 m，中部寬140 m，帶內(nèi)石英脈發(fā)育，碳酸鹽化、褐鐵礦化強烈。Ⅲ號蝕變帶總體走向130°，破碎蝕變帶長約 ? ?1 100 m，中部70～100 m，帶內(nèi)石英脈發(fā)育，碳酸鹽化、褐鐵礦化強烈。

上述3個蝕變帶內(nèi)共圈出18處金礦（化）體，其中Au1、Au2礦體規(guī)模較大、品位較高，金礦體嚴(yán)格受區(qū)內(nèi)NE向構(gòu)造控制，呈雁列式分布。Au1礦體，長250 m，厚度0.52～3.15 m，平均品位14.59×10-6，最高品位97.33×10-6，Au2礦體，長130 m，厚度0.5～3.73 m，平均品位13.15×10-6，最高品位126.33×10-6。

區(qū)內(nèi)主要礦化蝕變有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化、高嶺土化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等。一般礦體兩側(cè)巖石變形越強，蝕變越強烈，礦體兩側(cè)硅化、絹云母化強烈。綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化在蝕變帶中較普遍，而硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化一般分布于礦體兩側(cè)的礦化帶內(nèi)，與金礦化關(guān)系密切。

礦石中主要金屬礦物為自然金、黃鐵礦、毒砂等，脈石礦物主要為石英、高嶺土、綠泥石等;礦石結(jié)構(gòu)包括自形-半自形晶結(jié)構(gòu)、它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、包晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造有浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈-浸染狀構(gòu)造、脈狀-網(wǎng)脈狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造。金的賦存狀態(tài)以裂隙金、粒間金為主，少量包裹金，常賦存于石英、黃鐵礦、褐鐵礦微細(xì)裂隙中或嵌布于金屬硫化物、碳酸鹽礦物晶粒間。

3 ?原生暈特征

通過對00線鉆孔ZK0001、ZK003孔采取樣品測試，其有關(guān)元素含量見表1。所采樣品中金含量不高，最高僅203×10-9（該段金品位4.98×10-6），礦（化）體中除Au外，As，Sb，Bi，W等含量也較高，最高分別為332.2×10-6、1.11×10-6、0.09×10-6、3.07×10-6，而且上述元素含量高的部位，Au含量也高。

元素相關(guān)性分析表明，Au和As，Sb，Bi，W之間的相關(guān)系數(shù)均大于0.45，其中Au與W的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.87。這一特征表明上述元素在活化、運移、沉淀、成礦過程中有內(nèi)在聯(lián)系，說明它們在成巖、成礦過程中密切相關(guān)，上述與金密切相關(guān)的元素可直接指示金礦（化）部位。同樣，Au與Cr，Co，Ni之間的相關(guān)系數(shù)分別為-0.21、-0.32及-0.22，說明區(qū)內(nèi)金的成礦作用于基性侵入巖關(guān)系不大。

元素R型聚類分析表明（圖2），在相關(guān)系數(shù)0.49處，元素被分為Au-As-Sb-Bi-W-Sn，Ag-Cu，Pb-Zn，Mo，Cr-Co-Ni 5類，除第一類外的其他元素中，除Pb與Sn的相關(guān)系數(shù)0.459為弱相關(guān)外，各類元素之間的相關(guān)性不大，說明金在成礦過程中與As，Sb，Bi，W，Sn等關(guān)系密切。

4 ?微量、稀土元素地球化學(xué)特征

針對該礦床微量元素地球化學(xué)特征研究，本次選取了4件賦礦的安山巖樣品，其中兩件樣品硅質(zhì)細(xì)脈發(fā)育，黃鐵礦和毒砂含量較高。樣品測試均由澳實礦物實驗室（廣州）完成，均采用M61-MS81方法測試。

由表2可見，礦區(qū)安山巖ΣREE為64.28×10-6～219.03×10-6，較低[9]。ΣLREE/ΣHREE為1.58～4.88，（La/Yb）N為5.38～14.78，分異不明顯。另外，δEu值為0.85～1.11，δCe值為0.83～0.99。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解上曲線呈輕微右傾（圖3右），輕稀土元素（LREE）相對富集，重稀土元素（HREE）相對虧損且內(nèi)部無分異，輕、重稀土元素分異不明顯。

在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素蛛網(wǎng)上（圖3），大離子親石元素K，Ba，Rb等富集，可能代表陸殼和火山弧的特征，Sr元素略虧損可能顯示了陸殼特征;Nb，Ta，Ti等部分高場強元素的虧損顯示了大陸下地殼或上地幔特征[8]。Nb/Ta值為19.63～26.00，處于大陸地殼Nb /Ta 值11與地幔平均值60之間。

5 ?討論

5.1 ?火山巖成因

王京彬等認(rèn)為新疆北部在晚泥盆世末—早石炭世初發(fā)生主碰撞事件[12]，洋殼基本消失。其后在早石炭世發(fā)生伸展運動，伸展產(chǎn)生的裂陷槽系統(tǒng)，主要發(fā)育在深斷裂或縫合帶（額爾齊斯縫合帶）附近，海陸過渡相環(huán)境，火山巖以橄欖玄武巖-玄武巖-玄武粗安巖（黑山頭組）組合為主，其形成很可能與主碰撞導(dǎo)致的巖石圈板片拆沉、幔源巖漿上涌有關(guān)，表明早石炭火山巖主要來源于地幔。

礦區(qū)賦礦安山巖Th，Nb，Ta，Ti等元素的虧損顯示了大陸下地殼或上地幔特征，Nb/Ta值介于大陸地殼和地幔之間。在巖石中存在少數(shù)長石斑晶，較弱的Eu 負(fù)或正異常，表明在巖漿演化過程中經(jīng)歷過較弱的結(jié)晶分異作用。另外，巖石中Ta，Nb，Ti 相對虧損，Mckenzie認(rèn)為造成“TNT”負(fù)異常的原因為巖漿受到地殼物質(zhì)的混染或者巖漿源區(qū)殘留富Nb，Ta，Ti 的礦物（如金紅石、鈦鐵礦等）[12]。因此，結(jié)合王京彬等的研究成果，認(rèn)為扎格依庫都克金礦的賦礦安山巖可能源于下地殼或上地幔熔融。

5.2 ?成巖構(gòu)造環(huán)境

據(jù)Bailey提出的判別造山帶安山巖圖解[11]，礦區(qū)安山巖樣品投影點主要落在安第斯型（活動大陸邊緣）安山巖和VAB（火山弧玄武巖）安山巖區(qū)。一件樣品落在大陸島弧區(qū)，說明巖漿生成過程中大陸地殼有一定參與（圖4）。將礦區(qū)賦礦安山巖與Bailey給出的安第斯型安山巖、大陸島弧型安山巖稀土元素分布模式對比發(fā)現(xiàn)，僅TC02號樣品與大陸島弧型安山巖曲線特征較接近，兩者輕、重稀土分餾不明顯;其他3件樣品與安第斯型安山巖接近，輕、重稀土有一定分餾。因此，認(rèn)為本地區(qū)的安山巖是大陸島弧至大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境下火山活動的產(chǎn)物。

5.3 ?成礦物質(zhì)來源

通過礦區(qū)原生暈測量研究發(fā)現(xiàn)，一方面Au與As，Sb等上地殼中含量相對較高的元素聚為一類，說明金與它們在成礦物質(zhì)來源上和成礦作用上密切相關(guān);另外一方面，Au與Bi，W，Sn等高溫元素有密切關(guān)系，結(jié)合本區(qū)斷層發(fā)育特點，說明該礦床可能是深部巖漿熱液活動沿斷裂上升，萃取圍巖中的成礦物質(zhì)形成的。

6 ?結(jié)論

（1） 扎格依庫都克金礦賦礦安山巖是大陸島弧至大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境下火山活動的產(chǎn)物，物質(zhì)來源于下地殼或上地幔熔融。

（2） 礦區(qū)原生暈測量成果顯示：Au，As，Sb，Bi，W等元素與金礦化關(guān)系密切。

（3） 礦床中的金可能是深部巖漿熱液活動沿斷裂上升，萃取圍巖中的成礦物質(zhì)形成的。

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Abstract：Zhageyikuduke gold deposit is located in the Northern margin of Kazaka-Junggar plate and the Southern Erzis tectonic belt.The wall rock alterations are mainly silicification，pyritization，ferritization，sericitization.Primary halo measurement results show that the elements such as Au-As-Sb-Bi-W，which are closely related to gold mineralization.The gold in the deposit may be the deep magmatic hydrothermal activity rising along the fault，extracting ore-forming materials from surrounding rock.The ore-hosting rocks are relatively enriched in large ion lithophile elements （K，Ba，Rb，etc.）and depletion in high field strength elements （Nb，Ta，Ti，etc.）.Light rare earth elements （LREE）are lightly enriched，which is relative to heavy rare earth elements（HREE）.Nb/Ta ratio （19.63～26.00），which suggest that the magma may originate from the melting of the lower crust or the upper mantle，and the material of the upper crust is mixed into the magma， which is the product of volcanic activity in the continental island arc to continental margin tectonic environment.

Key words：Xinjiang;Zhageyikuduke gold deposit;Primary halo;Geochemistry;Tectonic setting