新疆哈密白干湖金礦地質(zhì)特征及找礦前景

亢文強，王永祥，代家富，王志旭

（1.新疆泛亞礦業(yè)技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司，新疆哈密 839000；2.新疆金川礦業(yè)有限公司，新疆伊犁 835000；3.中國冶金地質(zhì)總局新疆地質(zhì)勘查院，新疆烏魯木齊 830092）

新疆哈密白干湖金礦是武警黃金第八支隊在2000年開展金礦地質(zhì)調(diào)查時發(fā)現(xiàn)的，礦區(qū)位于天山褶皺帶、阿奇山—雅滿蘇復(fù)向斜、黃山韌性剪切帶、覺羅塔格褶皺帶的接合部位[1]。區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜多樣、巖漿活動強烈頻繁、為金礦的形成提供了良好的地質(zhì)條件。通過前期國土資源大調(diào)查工作以及近期地質(zhì)勘查工作，對礦區(qū)內(nèi)的地層、構(gòu)造、巖漿巖以及礦脈的分布、規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀、礦化蝕變、金礦體與花崗斑巖之間的關(guān)系有了一個大致的了解。本文基于2002年武警黃金第八支隊提交的《新疆哈密市白干湖金礦普查報告》，對礦區(qū)內(nèi)花崗斑巖地質(zhì)特征、花崗斑巖中Au、As、Ag、Bi、Sb等元素分布規(guī)律進行了探討[6]，深入研究了賦礦巖性、成礦物質(zhì)來源、金的富集與花崗斑巖關(guān)系以及金礦床的具體成因，以期為接下來的找礦工作提供有利的地質(zhì)理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)在區(qū)域構(gòu)造上屬于天山褶皺帶（Ⅰ）、覺羅塔格褶皺帶（Ⅱ）、阿奇山—雅滿蘇復(fù)向斜與黃山韌性剪切帶（Ⅲ）的接合部位，苦水中淺變質(zhì)巖區(qū)的西端[1]。區(qū)域上經(jīng)歷了多個期次的構(gòu)造運動，褶皺、斷裂及巖漿活動異常發(fā)育，見圖1。

區(qū)域內(nèi)出露地層主要有石炭系（C）、第三系（EN）、第四系（Q）。其中石炭系最為發(fā)育，該地層為典型的地槽火山巖、碎屑巖、火山碎屑巖建造[6]，其厚度巨大，巖性、巖相變化劇烈，后期構(gòu)造影響強烈。該地層可分為雅滿蘇組上亞組、干墩群、白魚山組，其中研究區(qū)內(nèi)出露的地層主要為雅滿蘇組上亞組。

區(qū)域內(nèi)深大斷裂從南到北依次為雅滿蘇大斷裂、苦水大斷裂、干墩大斷裂、康古爾塔格深斷裂[1-4]，其中苦水大斷裂西沿部分貫穿研究區(qū)，為一組平推逆斷層，斷裂走向為北東—南西，傾向為北西，傾角在60°～70°之間。沿苦水斷裂分布有華力西中期侵入的巖漿巖，該深大斷裂及次級韌性剪切帶為金元素的富集、運移提供了良好的容礦、導(dǎo)礦構(gòu)造。

區(qū)域內(nèi)巖漿巖分布廣泛，種類多樣，巖漿活動時期為華力西中晚期[1-5]。巖石類型主要有酸性花崗巖、花崗斑巖、石英脈、中性閃長巖、閃長巖斑巖等，其中花崗斑巖以及夾雜的石英脈是此次研究的重點對象。區(qū)內(nèi)較為發(fā)育的中酸性脈巖形成了密集的脈巖群，長度在數(shù)米至數(shù)千米不等，厚度一般為1～10m，大多為北東—南西走向。

據(jù)《新疆東天山康古爾塔格一帶水系沉積物測量報告》可知，As-2綜合異常受北東—南西向斷裂控制，異常長軸方向未封閉且和斷裂構(gòu)造方向一致，異常面積大于25km2，覆蓋整個研究區(qū)。元素組合以Au、As、Ag、Hg、Sb 為主，元素之間的套合程度極好，是國內(nèi)典型的中低溫熱液礦床的元素組合。As-2綜合異常中間有2個平行于苦水大斷裂的金異常濃集中心，元素的強度自西向東分別為400×10-9和300×10-9，從圖1 可以看出As、Hg、Sb 異常面積遠大于Au 異常面積，表明其前緣元素特征[4]。以上基本地質(zhì)特征表明研究區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，有發(fā)現(xiàn)中大型金屬礦的可能。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

研究區(qū)內(nèi)有2 條主礦體，呈相鄰平行展布，相對而言，①號礦體整體規(guī)模大于②號礦體。其中①號礦體產(chǎn)于研究區(qū)中部偏北的硅化花崗斑巖中，向西南方向延伸至花崗斑巖與絹云母綠泥石片巖的接觸帶中。地表礦脈長約1200m，寬0.88～5.43m，傾斜方向最大延伸178m，總體呈北東窄，南東寬的趨勢，走向50°～60°，傾向為北西向，傾角68°～77°。地表由4 條探槽控制并且見礦較好，深部由5個鉆孔控制。②號礦體產(chǎn)于①號礦體北東部的硅化花崗斑巖內(nèi)，南西部分延伸于花崗斑巖與下石炭統(tǒng)雅滿蘇組上亞組絹云母千枚巖、片巖接觸部位。地表礦脈長約600m，寬2.43～12.68m，傾斜方向最大延伸320m，走向53°～60°，傾向為北西向，傾角在68°～86°之間。地表由9條探槽工程控制，深部由11個鉆探工程控制，見圖2。

圖2 金礦體平面特征圖

2 條金礦體的含礦巖性均為蝕變花崗斑巖及石英脈，其中蝕變花崗斑巖破碎明顯，并且伴有綠泥石化、碳酸鹽化、絹云母化和強硅化等蝕變現(xiàn)象。礦體的上、下盤斷裂面附近，巖石碎裂巖化、糜棱巖化異常發(fā)育，硫化物含量變高。在花崗斑巖中多見后期熱液活動所形成的石英脈、石英網(wǎng)脈厚度0.3～2.2m 不等、長度2～28m不等。礦體在走向上不連續(xù)，有膨大變小的特征，多見褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、鹽酸鹽化和絹云母化等礦化蝕變現(xiàn)象。通過探槽和鉆孔取樣發(fā)現(xiàn)金的含量與硫化物礦物的含量基本呈正相關(guān)關(guān)系。石英脈中金的品位變化系數(shù)較大，在寬厚處品位低，在窄薄處品位高；局部地段石英脈中金的品位未達到邊界品位，僅僅為礦化，但總體上和主礦體空間位置對應(yīng)，不影響礦體的連續(xù)性。

①號礦脈地表以40～160m間距由多條探槽控制，其中4 條探槽見礦較好，真厚度在0.75～2.65m 之間，金品位在(1.85～2.68)×10-6之間。深部以80～160m 間距的5 個鉆孔控制，見礦真厚度在1.36～3.58m 之間，金品位在(2.43～5.55)×10-6之間，礦體平均品位為2.20×10-6、平均厚度為2.71m，品位變化系數(shù)為24.32%、厚度變化系數(shù)為35.56%。②號礦脈地表以80m間距由9條探槽控制，真厚度在1.36～3.20m 之間，金品位在(1.58～3.48)×10-6之間。深部以80～250m 間距的11 個鉆孔控制，見礦真厚度在1.48～3.76m之間，金品位在(2.21～4.80)×10-6之間，礦體平均品位為3.02×10-6、平均厚度為2.45m，品位變化系數(shù)為26.13%、厚度變化系數(shù)為26.88%，見表1。

表1 見礦工程統(tǒng)計表

2.2 礦石特征

金礦石結(jié)構(gòu)可分為交代變余、自形—半自形粒狀、變晶、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)等；構(gòu)造可分為角礫狀、星點狀、團塊狀、網(wǎng)脈狀、帶狀、塊狀構(gòu)造等。

礦石中金屬礦物主要有自然金（粒徑多在0.01mm以下，部分可達0.015mm；屬微粒金，含量0.5%～1%）、銀金礦（粒徑0.01mm）、褐鐵礦（粒徑0.03～0.35mm，含量1%～3%）、黃鐵礦（粒徑0.05～0.65mm，含量0.5%～1%）；脈石礦物有石英（粒徑0.01～0.04mm，含量75%～85%）、長石（粒徑0.15～1.80mm，含量2%～5%）及少量變質(zhì)礦物。

對礦石進行了光譜全分析、組合分析和化學(xué)全分析，累計分析測試了18 種元素，即Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Co、Mo、Ni、Sn、Ba、Be、Nb、Cd、Cr、Li 和W。綜合三種分析結(jié)果可知：Cu、Pb、Zn、Sb 含量較高，Cu 為（9.24～1387）×10-6，Pb 為（7.53～1046）×10-6，Zn 為（15～132）×10-6，Sb 為（2.97～406）×10-6。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和選礦技術(shù)限制，礦石中除金以外的其他金屬元素暫時不可利用。

3 花崗斑巖體特征

3.1 地質(zhì)特征

白干湖蝕變花崗斑巖體是區(qū)內(nèi)金的主要的賦礦巖體，形成時期為華力西中期[5]，侵位于下石炭統(tǒng)雅滿蘇組上亞組，呈北東向展布。其中北部花崗斑巖體長約2100m，寬約25～120m，出露面積約0.15km2，北東走向，傾向為北西向，傾角68°～86°，局部有分叉復(fù)合現(xiàn)象，巖體基本分布于F2和F4斷層之間，與圍巖的侵入接觸界面平直或近似平直。南部花崗斑巖體長約2700m，寬約60～240m，巖體形態(tài)變化較大，出露面積約0.34km2，北東走向，傾向為北西向，傾角70°～75°，南西段有一條長約400m、寬約30m 的輝綠巖脈侵入，巖體基本分布于F1和F3斷層之間，與圍巖的侵入接觸界面近平直。

巖石呈淺紅褐色、灰白色、淺肉紅色，具斑狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，基質(zhì)為硅質(zhì)和隱晶質(zhì)長石、斑晶多為長柱狀或短柱狀的石英和長石。巖石主要礦物成分為石英（75%～95%）、斜長石（5%～15%）、鉀長石（5%～15%）及少量的變綠泥石、云母類礦物。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育，花崗斑巖基本特征被構(gòu)造活動所破壞，肉眼幾乎無法辨認礦物晶體形態(tài)。

3.2 地球化學(xué)特征

圖2 中的BB′巖石剖面圖如圖3 所示，在此巖石剖面共取基巖樣品13件進行了元素分析，分析的元素包含Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi。分析結(jié)果表明，在絹云母千枚巖和絹云母片巖中金的平均含量分別為3.1PPb 與2.7PPb，都略低于金在地殼中的克拉克值。而在石英脈、花崗斑巖脈中，金元素的含量一般在40～760PPb，個別低于10PPb。礦體上、下盤蝕變花崗斑巖中金含量，一般200～300PPb[6]。對比探槽和鉆孔樣品分析結(jié)果，金含量在相同地質(zhì)體內(nèi)地表和深部的變化趨勢是一致的。在B-B′巖石剖面及其他與之相鄰的巖石剖面上，Au與Ag、As、Sb、Bi呈正相關(guān)關(guān)系，見圖3。

圖3 白干湖金礦BB′巖石剖面綜合圖

4 控制因素分析

4.1 礦體與花崗斑巖關(guān)系

經(jīng)分析對比可知，花崗斑巖中金的含量在40～760PPb之間，兩側(cè)絹云母千枚巖、絹云母綠泥石片巖中的平均含量分別為3.1PPb、2.7PPb，略低于金在地殼中的克拉克值。由此可認為花崗斑巖與金礦化體之間的關(guān)系密切，是較好的含金巖石類型。

白干湖金礦礦區(qū)內(nèi)的韌性剪切帶為中淺成的花崗斑巖提供了強力侵位通道，并控制了花崗斑巖體的空間位置，斑巖體整體呈南西—北東向展布。巖體形成以后在熱動力作用下使斑巖中的熱液循環(huán)和萃取能力加強，從F1、F2等多條韌性剪切帶及其周圍兩側(cè)的花崗斑巖中吸取大量的Au元素，促使Au元素活化、沿構(gòu)造移動并且富集成礦，因此得出研究區(qū)內(nèi)金礦化的含礦母巖為花崗斑巖。

據(jù)以上分析可知礦區(qū)內(nèi)金的富集成礦與花崗斑巖及其后期熱液關(guān)系密切，地層與該區(qū)金的富集成礦關(guān)系不明顯。

4.2 礦床成因及找礦標志

通過以往工作以及此次研究工作得知白干湖金礦的圍巖蝕變?yōu)榻佋颇?、綠泥石，說明成礦溫度為中低溫，金礦體多具黃鐵礦化與黃銅礦化現(xiàn)象。據(jù)此認為該礦床成因類型為中低溫巖漿熱液型，是尋找與韌性剪切帶型有關(guān)的破碎蝕變巖型、石英脈型硫化物金礦床的有利地段。

研究區(qū)內(nèi)2 條金礦體均受苦水深大斷裂的次級斷裂控制，表現(xiàn)出張性斷裂特征，次級斷裂基本以北東走向為主且平直，可作為尋找金礦的構(gòu)造標志；研究區(qū)內(nèi)金的母巖體以淺紅褐色花崗斑巖為主、灰白色花崗斑巖為輔，可作為尋找金礦的巖石標志；由于花崗斑巖多含硅酸鹽礦物較圍巖千枚巖和片巖不易風化，在地表表現(xiàn)出正地形；花崗斑巖中的石英脈、石英網(wǎng)脈可作為尋找金礦的特征標志。

5 結(jié)論

綜合分析哈密白干湖金礦床的區(qū)域成礦背景、礦床（礦體）地質(zhì)特征、花崗斑巖地質(zhì)特征及元素含量特征，得出以下結(jié)論：區(qū)域內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜多樣，巖漿活動強烈頻繁，金、銅等金屬礦成礦條件良好；白干湖金礦礦體形態(tài)簡單、產(chǎn)狀穩(wěn)定、含礦巖性單一；花崗斑巖形成于華力西中期，侵位于下石炭統(tǒng)雅滿蘇組上亞組，呈北東向條帶狀展布，規(guī)模較大，與金礦體關(guān)系密切；金元素在地層中含量略低于金在地殼中的克拉克值，在花崗斑巖及其夾雜的石英脈中含量一般在40～760PPb，Au 與Ag、As、Sb、和Bi 呈正相關(guān)關(guān)系；金的富集成礦與花崗斑巖及其后期熱液關(guān)系密切，屬與韌性剪切帶關(guān)系密切的破碎石英脈型、蝕變巖型金礦床。因此認為下一步找礦方向為花崗斑巖以及破碎石英脈發(fā)育的部位。