李斌 薛巨成 郭燕

（新疆地礦局物化探大隊(duì)昌吉831100）

新疆托克遜縣天彩金礦地質(zhì)特征及成因分析

李斌 薛巨成 郭燕

（新疆地礦局物化探大隊(duì)昌吉831100）

礦區(qū)大部位于汗騰格里-庫米什深大斷裂之南的一系列疊瓦狀推覆構(gòu)造中，在研究了區(qū)域成礦條件和該地區(qū)特征的基礎(chǔ)上，分析了該礦床的成因。礦床有銅華山與超基性雜巖有關(guān)的熔離型鈷多金屬礦床、硫磺山巖漿熱液型鉛、銀、銅、金多金屬礦床（銅華山勘探區(qū)東南）。而從區(qū)內(nèi)礦點(diǎn)分布及類型特點(diǎn)分析，中低溫?zé)嵋盒投嘟饘俚V為本區(qū)成礦主要類型，金是本次勘探的目標(biāo)礦種。

礦床成因鈷多金屬中低溫?zé)嵋盒投嘟饘俚V

區(qū)域上代表性礦床有銅華山與超基性雜巖有關(guān)的熔離型鈷多金屬礦床、硫磺山巖漿熱液型鉛、銀、銅、金多金屬礦床（銅華山勘探區(qū)東南）。而從區(qū)內(nèi)礦點(diǎn)分布及類型特點(diǎn)分析，中低溫?zé)嵋盒投嘟饘俚V為本區(qū)成礦主要類型，金是本次勘探的目標(biāo)礦種，近幾年勘查成果顯示薩阿爾明—庫米什古生代溝弧帶內(nèi)與晚石炭世固結(jié)期后韌性剪切變形有關(guān)的金礦成礦作用較好，找礦潛力已顯現(xiàn)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及成礦條件

勘探區(qū)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?？碧絽^(qū)大部位于汗騰格里—庫米什深大斷裂之南的一系列疊瓦狀推覆構(gòu)造中。

1.1地層

泥盆系（D）礦區(qū)地層主要為中泥盆統(tǒng)阿拉塔格組（D2a），以淺海相碎屑沉積巖為主，地層受輕微變質(zhì)成為片巖及大理巖。

阿拉塔格組分為下、上兩亞組，包括七個(gè)巖性段，各段之間為整合接觸。礦區(qū)出露地層為阿拉塔格組下亞組第三巖性段（D2aa-3）及第四巖性段（D2aa-4）。

阿拉塔格組下亞組第三巖性段（D2aa-3）分布于礦區(qū)東北部，由灰綠色絹云母綠泥石石英片巖，綠泥石石英片巖，巖石普遍受到一定程度硅化等熱液蝕變。地層中發(fā)育有北西向、北北西向、北東向斷裂帶，沿?cái)嗔亚訋r化及糜棱巖化較強(qiáng)，同時(shí)發(fā)育有中酸性脈巖及石英脈。

阿拉塔格組下亞組第四巖性段（D2aa-4）分布于礦區(qū)中部、南部及東南部，出露面積較大，與第三巖性段（D2aa-3）整合接觸。由灰綠色絹云母綠泥石石英片巖，灰色、灰黑色灰?guī)r組成。礦區(qū)巖石普遍受硅化、黃鉀鐵礬化、碳酸鹽化等熱液蝕變，受構(gòu)造作用影響北西向斷裂及千糜巖化帶、糜棱巖化帶及中酸性脈巖及石英脈均較發(fā)育，天彩金礦體就產(chǎn)于阿拉塔格第四巖性段（D2aa-4）中絹云母石英片巖中的北西向斷裂帶及千糜巖化帶、糜棱巖化帶內(nèi)。

第四系全新統(tǒng)（Q4）主要分布在現(xiàn)代溝谷、山溝為沖、洪積碎石、砂礫、砂土，腐植土及殘坡砂礫組成。

層狀大理巖狀大理巖和層狀大理巖；第二巖性段為淡灰色白云質(zhì)灰?guī)r及結(jié)晶灰?guī)r，有時(shí)相變?yōu)榫G泥石石英片巖；第三巖性段為灰綠色絹云母綠泥石石英片巖，頂部見灰綠色變余砂巖、礫巖；第四巖性段為黃白色大理巖夾灰色灰?guī)r。上亞組（D2ab）主要為碎屑巖夾火山巖建造，可分3個(gè)巖性段，下段巖性為灰色綠泥石石英片巖、二云母石英片巖、變余砂巖、粉砂巖；中段巖性為灰綠色黑云母石英斜長(zhǎng)片巖、暗綠色安山玢巖不均勻互層，頂部為灰色灰?guī)r；上段巖性為暗綠色凝灰質(zhì)片巖、角閃黑云母斜長(zhǎng)片巖，沿走向相變?yōu)橛采皫r和凝灰砂巖。

各巖性段多呈整合接觸，局部見侵蝕面。

石炭系下石炭統(tǒng)馬鞍橋組（C1m）：分布于該區(qū)西南局部地區(qū)，巖性為灰?guī)r、砂礫巖、底礫巖，以淺海碎屑建造為主。該組不整合覆蓋于泥盆系之上。，

第三系僅分布于柯爾克孜塔木村南一帶，為葡萄溝組（N2p），巖性為淺玫瑰色含礫復(fù)礦砂巖和礫巖夾粘土巖。

另有第四系沖洪積及湖積碎石砂土混合層分布于新生界洼地內(nèi)。

1.2區(qū)域侵入巖

勘探區(qū)位于巖漿活動(dòng)頻繁的天山構(gòu)造帶中，區(qū)域上侵入巖巖性從超基性—酸性巖類均有分布，侵入期以華力西期為主。

華力西期侵入巖在區(qū)域廣泛分布，可分為早中晚三個(gè)侵入旋回。區(qū)內(nèi)多為早期侵入巖分布，其巖性由早至晚依次為灰綠色石英閃長(zhǎng)巖（δο41-3a）、灰白色片麻狀花崗巖（r41－3b）斜長(zhǎng)花崗巖（γο41-3c）、淺紅色斑狀花崗巖（γ41-3d）、淡紅色二云母花崗巖（γ41-3e），華力西中期侵入體以超基性雜巖（Σ42-1a）為主。區(qū)內(nèi)鎂鐵-超鎂鐵雜巖體分布，標(biāo)志著古生代新陸殼行成后，弛張性深斷裂的存在。其對(duì)內(nèi)生多金屬礦產(chǎn)特別是金礦形成十分有利。

內(nèi)生多金屬礦產(chǎn)常與華力西早、中期巖漿活動(dòng)有密切關(guān)系。沿地層片理貫入的酸性巖脈亦較發(fā)育，且與熱液成礦有聯(lián)系，其多為各侵入期末含礦物質(zhì)巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

1.3區(qū)域構(gòu)造

如前所述，勘探區(qū)位于塔里木板塊北緣活動(dòng)帶，在塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊拼接碰撞過程中，該區(qū)經(jīng)歷了兩期多次強(qiáng)烈的構(gòu)造擠壓作用，從而形成一系列次級(jí)疊瓦狀推覆構(gòu)造帶，構(gòu)造形跡復(fù)雜。

褶皺：區(qū)域上褶皺以緊密線狀為主，局部倒轉(zhuǎn)。天彩勘探區(qū)北部為庫米什背斜，卷入該構(gòu)造的地層為泥盆系下中統(tǒng)兩組地層，其核部被侵入巖破壞；南部為喀拉克孜勒復(fù)向斜，其核部為石炭系，兩翼為泥盆系。該復(fù)式向斜中可劃分出更次一級(jí)的向斜三處、背斜一處。該復(fù)式向斜核部附近有許多巖體侵入，以基性、超基性為主。

斷裂：區(qū)域上有三條大斷裂分布，總體走向呈北西向，均為逆掩斷裂。由北至南依次為康古爾－依連哈比爾尕深斷裂（蘇貝什斷裂F1），包爾圖大斷裂（桑樹園斷裂F2），汗騰格里－庫米什大斷裂(F3)，其中南北兩條深斷裂在重力場(chǎng)上均反映為梯度較大的梯級(jí)帶。勘探區(qū)僅有庫米什大斷裂從北部通過。區(qū)內(nèi)仍有多條與之平行的次級(jí)斷裂、北東向張性斷裂及南北向斷裂發(fā)育。

上述構(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)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1礦體一般特征

天彩金礦床通過普查工作地表圈出15條金礦體。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)，所有金礦體分布在長(zhǎng)650 m，寬400 m范圍之內(nèi)，礦體呈脈狀、透境狀、不規(guī)則脈狀。其中主礦體L6礦體沿走向有分枝復(fù)合、局部膨大的特征，大多數(shù)礦體走向?yàn)楸蔽飨?，礦體傾向200°～250°。傾角45°～70°。礦體大多與圍巖界線不清晰，與圍巖呈漸變過度關(guān)系，礦體主要依據(jù)化學(xué)分析結(jié)果結(jié)合斷裂構(gòu)造蝕變特征追索圈定。在15條礦體中規(guī)模較大有L2、L4、L6三條，其余規(guī)模較小，礦體宏觀分布形態(tài)具有向西北發(fā)散，東南收斂之特征。

2.2礦石組分及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

2.2.1 礦石礦物組成研究

本次實(shí)驗(yàn)共磨制光、薄片各6塊（第一次送樣中選取）進(jìn)行鏡下鑒定。鑒定成果如下：

巖石類型：根據(jù)巖石中的礦物組合及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，巖石可分三種類型：

⑴絹云母千枚巖：絹云母千枚巖是礦體的附礦圍巖，屬礦區(qū)基本巖石類型。礦化程度低，質(zhì)地致密堅(jiān)硬，沿裂隙面有褐鐵礦化，并貫入石英脈，在脈中可見孔雀石化。礦物結(jié)晶很細(xì)，主要礦物為絹云母、石英，絹云母鱗片呈定向分布，石英為它形粒狀集合體，粒細(xì)，有時(shí)見輕度硅化和黃鉀鐵礬化，后者與地表風(fēng)化淋濾作用有關(guān)。

⑵絹云母石英巖：絹云母石英巖是礦區(qū)直接賦礦巖石，是由絹云母千枚巖經(jīng)變質(zhì)重結(jié)晶和次生蝕變而成。呈灰黃-褐色，具明顯片理化。巖石中發(fā)生蝕變較明顯，經(jīng)進(jìn)一步疊加硅化、絹云母化為特征，表生蝕變?yōu)楹骤F礦化及黃鉀鐵礬化，后者呈脈狀或團(tuán)塊狀產(chǎn)出。

⑶石英脈：石英脈是與金礦化作用有關(guān)的熱液活動(dòng)產(chǎn)物，脈體形態(tài)、大小多不規(guī)則。呈白色，因褐鐵礦化及黃鉀鐵礬化影響，表面為褐色，主要礦物為石英，也夾有圍巖團(tuán)塊。

2.2.2 礦石結(jié)構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)有鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、假像結(jié)構(gòu)。

鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)：此種結(jié)構(gòu)多見于礦化、蝕變絹云母石英片巖中，巖石主要由粒狀的石英與鱗片狀絹云母構(gòu)成，絹云母呈明顯定向排列，呈片狀、條帶狀分布于石英之間，絹云母含量20%～25%，石英含量50%～60%。

粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)：此種結(jié)構(gòu)多見于礦化蝕變絹云母千枚巖中，巖石主要由粒度細(xì)小的石英和鱗片狀絹云母構(gòu)成，絹云母具明顯的定向排列，石英呈細(xì)小它形粒狀、隱晶質(zhì)狀不均勻分布于絹云母之間，絹云母含量65%～70%，石英含量25%～30%。

它形粒狀結(jié)構(gòu)：此種結(jié)構(gòu)為含金石英脈特有結(jié)構(gòu)，巖石主要由石英顆粒所構(gòu)成，石英它形粒狀，粒徑0.01～4 mm左右，石英顆粒呈互相鑲嵌狀，大多數(shù)看不到顆粒的邊緣，少量的隱晶質(zhì)石英分布顆粒間或石英的裂隙中。

假像結(jié)構(gòu)：氧化帶、巖石中金屬礦物黃鐵礦已被褐鐵礦所代替，部分仍保留黃鐵礦晶形。

半自形粒狀結(jié)構(gòu)：巖石中黃鐵礦呈半自形-自形粒狀，粒徑0.05～3 mm，?；ハ噼偳稑?gòu)成致密塊狀，稠密浸染狀分布。

2.2.3 礦石構(gòu)造

礦石的構(gòu)造類型有角礫狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、浸染狀、土狀、粉沫狀構(gòu)造、千枚狀及片狀構(gòu)造。

⑴角礫狀構(gòu)造：此類構(gòu)造多見于斷裂破碎帶的石英脈及礦化蝕變絹云母石英片巖中，巖石破碎成大小不等的角礫，角礫被硅質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)。

⑵條帶狀構(gòu)造：巖石中綠泥石、絹云母、石英等礦物集合體，相對(duì)聚集呈單向延長(zhǎng)，條帶狀分布或褐鐵礦化細(xì)脈、石英細(xì)脈沿巖石近于平行的裂隙、孔隙充填形成條帶狀構(gòu)造。

⑶塊狀構(gòu)造：此類構(gòu)造多見于石英脈中，少部分見于礦石中金屬礦物密集分布，形成塊狀構(gòu)造。

⑷浸染狀構(gòu)造：礦石中金屬礦物呈浸染狀分布，形成浸染狀構(gòu)造。

⑸細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造：巖石中石英及褐鐵礦、黃鐵礦的金屬礦物沿巖石裂隙充填不均勻分布形成細(xì)脈狀，網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

⑹蜂窩狀構(gòu)造：位于地表氧化帶中，部分褐鐵礦因淋濾流失形成蜂窩狀空洞。

⑺土狀、粉沫狀構(gòu)造：位于地表氧化帶中，黃鐵礦部分蝕變成黃鉀鐵礬。黃鉀鐵礬呈土狀、粉沫狀不均勻分布。

⑻片狀構(gòu)造：見于礦化蝕變絹云母石英片巖，巖石片理發(fā)育。

千枚構(gòu)造：見于礦化蝕變絹云母千枚巖中。

2.3礦石類型與礦物共生組合特征

天彩金礦床屬蝕變巖型+石英細(xì)脈型金礦床，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-絹云母石英-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。根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物的分布特征，可具體分為蝕變絹云母石英片巖型、褐鐵石英脈型（細(xì)脈、細(xì)網(wǎng)脈型）、細(xì)脈浸染型、糜棱巖型、碎裂巖型等5種類型。

3 礦化階段劃分及礦物成形順序

天彩金礦床有兩個(gè)顯著的成礦期，即熱液成礦期與表生成礦期，前者又可劃分出兩個(gè)不同的礦化階段。

（1）熱液成礦期

①早期礦化階段:與區(qū)域變質(zhì)作用有關(guān)，此階段由于溫度、壓力、變質(zhì)熱液等因素的變化而使原巖中有用元素遷移、富集成礦，黃鐵礦以星點(diǎn)狀、稀疏浸染狀為主，金礦化微弱。

②晚期礦化階段:與巖漿期后熱液及北西向斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為主的變質(zhì)熱液活動(dòng)有關(guān)，沿巖石的節(jié)理及裂隙充填較多的石英、黃鐵礦及黃銅礦形成團(tuán)塊狀、條帶狀、細(xì)脈狀金屬硫化物集合體，此階段為金的主要礦化階段。

⑵表生成礦期

氧化帶中由熱液階段形成的以黃鐵礦、黃銅礦為主的金屬礦化物經(jīng)風(fēng)化作用轉(zhuǎn)變而生，主要礦物成份為褐鐵礦及石英，有少量的黃鉀鐵礬，金在此帶中大量次生富集，并以褐鐵礦做為主載體。不同成礦期礦物組合及主成礦順序見表1。

表1 礦物成分及形成順序表

4 礦床成因

4.1蝕變作用、礦物組合與成礦溫度

該礦床的主要蝕變類型為硅化、褐鐵礦化、黃鐵絹英巖化、黃鐵礦化、黃銅礦化，主要為黃鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦、絹云母、石英等中低溫蝕變礦物組合，由此推斷，成礦時(shí)的熱液溫度在300℃以下。

4.2成礦物質(zhì)來源

天彩金礦床產(chǎn)于區(qū)域變質(zhì)巖的絹云母石英片巖中的北西向斷裂帶內(nèi)，礦床周圍廣泛分布，華力西早期灰綠色花崗閃長(zhǎng)巖（γδ41-3c）灰白色斜長(zhǎng)花崗巖（γo41-3c）淺肉紅色斑狀花崗巖（γ41-3d）華力西中期超基性巖（Σ42-1a）。礦石類型為蝕變絹云母石英片巖型+含金石英型、石英細(xì)網(wǎng)脈型。依據(jù)上述條件，認(rèn)為天彩金礦床物質(zhì)來源，一部分來源于區(qū)域變質(zhì)熱液，主要來源于巖漿期后熱液。

4.3礦床成因

在對(duì)成礦地質(zhì)條件分析的基礎(chǔ)上，初步認(rèn)為該礦床屬中低溫巖漿期后熱液金礦床，其形成的過程中在區(qū)域變質(zhì)階段，由于溫度、壓力、溶液等因素的變化并且受到大規(guī)模韌性剪切帶的切割，使原巖中金元素等有用元素發(fā)生活化遷移富集。華力西早、中期大規(guī)模中酸性侵入巖及超基性巖的侵入為成礦提供了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)，來自地殼下部甚至上地幔的高溫?zé)嵋?、氣體廣泛而強(qiáng)烈。在侵入巖侵入的過程中，提供了大量的熱源并促使圍巖中的有用金屬礦物發(fā)生進(jìn)一步活化遷移富集。在巖漿活動(dòng)的晚期，伴隨區(qū)域斷裂活動(dòng)而形成的北西向斷裂，被巖漿期后熱液活動(dòng)所充填、沉淀成礦。

5 結(jié)論

天彩金礦，主要沿絹云母石英片巖礦化蝕變破碎帶、斷裂帶分布。礦石越破碎，褐鐵礦化、硅化越強(qiáng)，褐鐵石英細(xì)脈越發(fā)育，金含量越高。礦床有兩個(gè)顯著的成礦期，即熱液成礦期與表生成礦期。

［1］袁見齊，等.礦床學(xué).地質(zhì)出版社，1979.

［2］西安地質(zhì)學(xué)院，鄭州地質(zhì)學(xué)校，礦床學(xué)（上冊(cè)），地質(zhì)出版社，1979.

［3］新疆托克遜縣天彩金礦勘探設(shè)計(jì).新疆地礦局物化探大隊(duì).2013.8.

收稿：2014-01-27