劉文祥，鄧小華，吳艷爽，韓申，陳西，李巽，王永，陳衍景1，

1)北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100871；2)北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限責(zé)任公司，北京，100012；3)中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所新疆礦產(chǎn)資源研究中心，烏魯木齊，830011；4)西部黃金股份有限公司，烏魯木齊，830002

內(nèi)容提要：新疆東準(zhǔn)噶爾地區(qū)自北向南發(fā)育額爾齊斯、阿爾曼太、卡拉麥里三條大型構(gòu)造帶，南北兩條構(gòu)造帶已發(fā)現(xiàn)大量造山型金礦，而阿爾曼太構(gòu)造帶與南北構(gòu)造帶具有相似的成礦地質(zhì)背景，卻未見造山型金礦的報(bào)道。因此，筆者等選取了該構(gòu)造帶最重要的金礦床——頓巴斯套金礦，開展了詳細(xì)的巖相學(xué)、礦相學(xué)研究以及構(gòu)造解析。研究表明，該礦床具有區(qū)域性斷裂的次級斷裂控礦、脆—韌性剪切帶控礦、背斜核部控礦“三位一體”的控礦特征，其中，NW—SE向脆—韌性剪切帶是最重要的控礦構(gòu)造，金礦化顯著晚于礦區(qū)賦礦巖漿巖——石英閃長玢巖，且該礦床與相鄰構(gòu)造帶典型的造山型金礦地質(zhì)地球化學(xué)特征相似。結(jié)合成礦流體具有中低溫、富CO2的特征，綜合認(rèn)為頓巴斯套金礦是典型的造山型金礦。將該礦床成礦過程劃分為3期：① 以產(chǎn)出草莓狀黃鐵礦為典型特征的沉積期；② 以黃鐵礦壓實(shí)、結(jié)核、重結(jié)晶為特征的成巖期；③ 以產(chǎn)出熱液脈和金的礦化為典型特征的熱液期。熱液期進(jìn)一步劃分為兩個階段：以脆—韌性變形為主的鐵白云石—石英—黃鐵礦階段和由脆—韌性變形向脆性變形轉(zhuǎn)變的石英—鈉長石—方解石階段。黃鐵礦可劃分為6個世代、毒砂可劃分為3個世代：① Py1為沉積成因的黃鐵礦，具有草莓狀、膠狀等特殊結(jié)構(gòu)；② Py2為成巖作用形成的黃鐵礦，具有順層分布、呈結(jié)核狀等特征；③ 熱液期毒砂Apy1，粒度50～100 μm，自形、半自形，常與金共生；④ 熱液期毒砂Apy2，自形，粒度300～700 μm；⑤ 熱液期黃鐵礦Py3，他形—自形，粒度50～150 μm，以內(nèi)部包體多、孔洞多為顯著特征；⑥熱液期黃鐵礦Py4，半自形—自形，粒度150～300 μm，以包體多，孔洞少，發(fā)育壓力影為特征；⑦ 熱液期Py5，以背散射下亮度高、顯著富As為特征；⑧ 熱液期毒砂Apy3：以顆粒粗大、自形、內(nèi)部包體少、發(fā)育碎裂結(jié)構(gòu)和壓力影為特征；⑨ 熱液期黃鐵Py6：以顆粒粗大、半自形到自形、內(nèi)部包體少、發(fā)育碎裂結(jié)構(gòu)和壓力影為特征。隨著脆—韌性變形作用進(jìn)行，黃鐵礦、毒砂的粒度有序遞增，自形程度逐漸升高，而品位逐漸降低，金的沉淀主要發(fā)生在脆—韌性變形階段，脆性變形階段無金礦化。主成礦階段標(biāo)志性的鐵白云石化蝕變、微細(xì)浸染狀的黃鐵礦化、毒砂化蝕變可以作為找礦標(biāo)志。

東準(zhǔn)噶爾地區(qū)位于阿爾泰造山帶南緣、準(zhǔn)噶爾盆地東北緣(圖1)，是古生代中亞成礦域的重要組成部分，也是新疆北部重要的金銅多金屬成礦帶之一(陳衍景等，1995；沈遠(yuǎn)超等，1998；廖啟林等，2000；王莉娟等，2008；王軍等，2010；Yang Fuquan et al.，2012，2014；李高峰等，2015；張棟等，2015；嚴(yán)加永等，2017；Wu Chao et al.，2018；Liang Pei et al.，2018；李歡，2018)。近年來，區(qū)內(nèi)南北兩條大型構(gòu)造帶均發(fā)現(xiàn)了多個金礦床(圖2)，如北部額爾齊斯構(gòu)造帶附近的薩爾布拉克、札克特、科克薩依、馬熱勒鐵等金礦床(董永觀等，1994；王軍升等，1999；高榮新，2002；肖惠良等，2002；王燕海，2010；王穎維等，2018)和南部卡拉麥里構(gòu)造帶及其以北地段的清水泉、金水泉、雙泉、蘇吉泉、南明水等金礦床(徐斌等，2009；田紅彪等，2013；趙海濱等，2013；彭劍剛，2017；李建軍等，2018；葛戰(zhàn)林等，2018)，以上這些金礦床多被認(rèn)為是受韌性剪切帶控制的造山型金礦床，表明東準(zhǔn)噶爾地區(qū)是重要的造山型金礦集中區(qū)。然而，位于中部的阿爾曼太構(gòu)造帶附近，少有造山型金礦床的報(bào)道，這明顯與該構(gòu)造帶產(chǎn)出造山型金礦的優(yōu)越潛力不符。究竟是該構(gòu)造帶不發(fā)育造山型金礦床，還是該類礦床目前尚未被識別？鑒于此問題，筆者等選取了阿爾曼太構(gòu)造帶最重要的金礦床——頓巴斯套金礦，開展礦床地質(zhì)研究。

圖1 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套金礦構(gòu)造位置及區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig. 1 Tectonic location and regional geological map of Dunbastau gold deposit, eastern Junggar(a) 中國構(gòu)造分區(qū)簡圖(據(jù)Zhou Zhenju et al.，2014修改)；(b) 中國阿爾泰—東準(zhǔn)噶爾地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)周剛，2007修改)(a) schematic map of China tectonic zoning (modified from Zhou Zhenju et al., 2014); (b) regional geological map of Altay—Eastern Junggar area, China (modified from Zhou Gang, 2007&)

圖2 東準(zhǔn)噶爾西北地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖及頓巴斯套金礦礦區(qū)位置(據(jù)張棟等，2011；李歡，2018修改)Fig. 2 Regional geological map of northwestern Eastern Junggar and the location of mining area of Dunbastau gold deposit, eastern Junggar (modified from Zhang Dong et al., 2011&; Li Huan, 2018&)

2009年新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局701隊(duì)在阿爾曼太構(gòu)造帶東段發(fā)現(xiàn)了頓巴斯套金礦床(圖2)，提交金資源量約5 t。前人測得了頓巴斯套成礦流體的包裹體均一溫度主要為180～260 ℃，獲得了黃鐵礦Rb-Sr同位素等時線年齡為268.3±2.8 Ma，認(rèn)為其是產(chǎn)于伸展體制的巖漿熱液型金礦床(李歡，2018)。然而，頓巴斯套明顯受脆—韌性剪切構(gòu)造體系中的各種裂隙或薄弱帶控制，兼具有造山型金礦的特征，因此，其成因類型有待進(jìn)一步研究。

礦床地質(zhì)特征是厘定礦床成因、探討成礦過程最根本依據(jù)。本文通過對礦區(qū)主要地層、巖體、礦體的巖石學(xué)、巖相學(xué)、礦相學(xué)研究，厘定礦床成因類型，初步探討金的成礦過程。

1 區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)位于中亞造山帶西段，阿爾泰造山帶南緣的東準(zhǔn)噶爾成礦區(qū)(圖1a)(肖飛等，2014)，大地構(gòu)造位置處于西伯利亞板塊與哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾板塊的結(jié)合部位(張棟等，2015)，區(qū)域上呈現(xiàn)出“三帶兩弧”的大地構(gòu)造格局(圖1b和圖2)，“三帶”為額爾齊斯蛇綠巖帶、阿爾曼太蛇綠巖帶、卡拉麥里蛇綠巖帶，其中以阿爾曼太蛇綠巖帶為界，北側(cè)為晚古生代大洋島弧(薩吾爾山島弧)，南側(cè)為早古生代陸緣弧和晚古生代大陸島弧的復(fù)合島弧(謝米斯臺—瓊河壩島弧)(李錦軼，1995；何國琦等，2001；董連慧等，2009；李振生等，2016；李歡，2018)。

額爾齊斯斷裂帶蛇綠巖出露零星，主要包括科克森套、喬夏哈拉、布爾根、吐爾庫班套蛇綠巖等，巖性主要為超鎂鐵巖、輝長巖、輝綠巖、玄武巖、硅質(zhì)巖、復(fù)理石建造。額爾齊斯蛇綠巖帶與西部哈薩克斯坦境內(nèi)的查爾斯克蛇綠巖以及東部蒙古國比基蛇綠巖帶一起，構(gòu)成了分割西伯利亞板塊和哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾板塊的齋桑—科克森套—南蒙古縫合帶，為晚古生代閉合的古亞洲洋的殘余(吳波等，2006；董連慧等，2009；王玉往等，2011)。

阿爾曼太蛇綠巖帶呈南東—北西走向從中蒙邊界附近的北塔山北坡，向北西通過阿爾曼太山北坡，沿烏倫古河向北西延伸到扎河壩地區(qū)，可以見到除席狀巖墻群外所有組成蛇綠巖的巖石類型，包括蛇紋石化方輝橄欖巖、純橄欖巖、堆晶輝長巖、輝綠巖、枕狀和塊狀玄武巖、放射蟲硅質(zhì)巖等。阿爾曼太為早古生代蛇綠巖帶，代表晚奧陶世到早志留世萎縮、閉合的東準(zhǔn)噶爾洋盆洋殼殘片(何國琦等，2001；董連慧等，2009；陳曉玫，2014)。

卡拉麥里蛇綠巖帶位于準(zhǔn)噶爾盆地東北部，呈N—WW向延伸，向東與蒙古南部的佐林蛇綠巖相連，以構(gòu)造巖片的形式夾持于中泥盆統(tǒng)與早石炭統(tǒng)火山巖和碎屑巖之中?？ɡ溊锷呔G巖層序主要由強(qiáng)蛇紋石化的變質(zhì)橄欖巖、輝長質(zhì)堆晶巖、輝綠巖、基性熔巖和硅質(zhì)巖等巖塊組成。該蛇綠巖帶主體為早古生代的洋殼殘留并疊加有晚古生代的局部擴(kuò)張洋殼、垂向增生與巖漿活動(李錦軼等，1990；李錦軼，1991,1995；徐新等，2006；何國琦等，2007；唐紅峰等，2007；楊富全等，2008；董連慧等，2009; 陳曉玫，2014)。

薩吾爾山島弧指介于喬夏哈拉—布爾根蛇綠巖帶與阿爾曼太—扎河壩—蛇綠巖帶之間的火山巖帶(梅厚鈞等，1993)，為晚古生代島弧，以泥盆系—石炭系火山巖和碎屑巖為主體(徐志華等，2019)。下—中泥盆統(tǒng)為海相中基性—基性火山巖，晚泥盆世為海陸交互相的磨拉石建造，其上被石炭系和二疊系海陸交互相陸源碎屑—火山巖建造和陸相火山磨拉石建造所不整合覆蓋。

謝米斯臺—瓊河壩島弧指介于阿爾曼太—扎河壩—洪古勒楞蛇綠巖帶與卡拉麥里—達(dá)拉布特—克拉瑪依—唐巴勒蛇綠巖帶之間的古生代火山巖帶。塔爾巴哈臺—洪古勒楞—庫蘭卡孜干—紙房—瓊河壩早古生代島弧是陸緣島弧，謝米斯臺—瓊河壩地區(qū)晚古生代大陸島弧疊置發(fā)育在早古生代島弧之上，主體由泥盆系—石炭系火山巖和碎屑巖組成，泥盆系主要為濱海、淺海相中基性、中酸性火山巖、火山碎屑巖。石炭系主要為濱海、淺海相碎屑巖和中性火山巖(董連慧等，2009)。

頓巴斯套金礦產(chǎn)于阿爾曼太蛇綠巖帶北側(cè)的薩吾爾山島弧帶內(nèi)(圖2)。區(qū)內(nèi)主要出露上古生界泥盆系、石炭系火山—沉積地層和第四系沖洪積層(郭海棠，2013)。其中泥盆系地層為一套中—基性火山熔巖、淺海相火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖、碳酸鹽巖、陸源碎屑沉積巖建造，巖性主要為淺變質(zhì)的安山巖、凝灰?guī)r、火山角礫巖、灰?guī)r、砂巖、粉砂巖等。石炭系為一套淺海相火山碎屑—陸源碎屑沉積巖建造，巖性主要為凝灰?guī)r、灰?guī)r、砂巖、粉砂巖等。

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為與一系列逆沖—逆掩推覆構(gòu)造伴生的擠壓褶皺，軸向?yàn)楸蔽飨颍c區(qū)域構(gòu)造線方向一致，且普遍遭受到斷裂構(gòu)造和侵入巖的疊加改造。區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，多呈NW—SE向展布，與區(qū)域構(gòu)造線方向大體一致，斷層總體以脆性逆斷層為主，主要為N—W向、NN—W向，其次為近S—N向和近E—W向。阿爾曼太斷裂是區(qū)域內(nèi)最重要的斷裂構(gòu)造，呈N—W向延伸，傾向SW，傾角陡，約70 °～85 °，為一高角度逆沖斷層，具右旋壓扭性質(zhì)。沿?cái)嗔褞嗬m(xù)分布蛇綠巖殘片(李歡，2018)。

區(qū)內(nèi)侵入巖主要形成于晚石炭世—早二疊世(圖1b和圖2)，多呈不規(guī)則狀巖株產(chǎn)出，巖石類型主要有閃長(玢)巖、花崗巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、花崗斑巖、鉀長花崗巖、石英正長巖等(常雪生等，2013；王永，2013；肖飛等，2014；李歡，2018)。

2 礦床地質(zhì)

研究區(qū)位于阿爾曼太斷裂北東側(cè)薩吾爾—二臺Cu—Ni—Au成礦帶的南東部 ，行政區(qū)劃隸屬新疆青河縣。礦區(qū)出露的地層主要為下石炭統(tǒng)姜巴斯套組和第四系沖洪積層(圖3)。下石炭統(tǒng)姜巴斯套組為一套淺變質(zhì)的火山—沉積碎屑巖夾碳酸鹽巖建造，可分為上、下兩個巖性段。

圖3 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套金礦礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局701隊(duì)資料修改)Fig. 3 Geological map of Dunbastau gold deposit， eastern Junggar (modified from the figure of Team 701 of Xinjiang Uygur Autonomous Region Nonferrous Geological Exploration Bureau)

姜巴斯套組下部巖性段主要分布于阿爾曼太斷裂北東部(圖3)，是金的主要賦礦層位。該段地層沉積旋回顯著，碎屑物粒度變化極大，巖性主要為輕微變質(zhì)的礫巖(圖4a)、含礫砂巖、砂巖(圖4b、4c)、凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖(圖4d)、泥晶灰?guī)r(圖4e)等。該組地層中可見動物化石(圖4f、4g)和碳質(zhì)夾層(圖4h)，鏡下可觀察到細(xì)粒石墨(圖4i)和沉積成因的黃鐵礦(圖5a)。在脆—韌性剪切帶內(nèi)，地層普遍發(fā)育動力變質(zhì)作用，主要表現(xiàn)為千枚巖化、糜棱巖化(圖5b、5c、5d)。

圖4 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)下石炭統(tǒng)姜巴斯套組下段巖石手標(biāo)本及鏡下照片F(xiàn)ig. 4 Hand specimens and microscopic photographs of the Lower Member of the Jiangbastau Formation, Lower Carboniferous, in the Dunbastau gold deposit， eastern Junggar(a) 礫巖；(b), (c) 砂巖及鏡下照片；(d) 凝灰質(zhì)粉砂巖；(e) 泥晶灰?guī)r；(f), (g) 地層中的動物化石；(h) 碳質(zhì)夾層；(i) 地層中的石墨；Gr—石墨 (a) conglomerate; (b), (c) sandstone and its microscopic photograph; (d) tuff siltstone; (e) micrite; (f), (g) animal fossils in the strata; (h) carbonaceous interlayer; (i) graphite in the strata; Gr—graphite

圖5 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)下石炭統(tǒng)姜巴斯套組巖石手標(biāo)本及鏡下特征Fig. 5 Hand specimens and microscopic characteristics of the rocks from the Lower Member of the Jiangbastau Formation, Lower Carboniferous, in the Dunbastau gold deposit， eastern Junggar (a) 地層中的草莓狀黃鐵礦；(b) 地層片理化；(c) 糜棱巖化地層，可見明顯的韌性基質(zhì)與石英、黃鐵礦殘斑晶；(d) 動力變質(zhì)造成的絹云母定向排列；Qz—石英；Py—黃鐵礦；Ser—絹云母 (a) pyrite framboids in the strata; (b) foliated strata rock; (c) mylonitic strata with obvious ductile matrix and quartz and pyrite residual phenocrysts; (d) oriented arrangement of sericite resulting from dynamic metamorphism; Qz—quartz; Py—pyrite; Ser—sericite

上部巖性段分布于阿爾曼太斷裂的南西部(圖3)，巖性主要為凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖、泥晶灰?guī)r等(常雪生等，2013；李歡，2018)。

礦區(qū)內(nèi)侵入巖相對簡單，出露面積小，主要產(chǎn)出五種巖體。其中，石英閃長玢巖以巖脈的形式產(chǎn)出于礦區(qū)內(nèi)部。流紋斑巖、二長花崗巖、閃長巖、輝綠巖脈出露于礦區(qū)外圍西側(cè)，距礦體較遠(yuǎn)(圖3)。流紋斑巖產(chǎn)出于阿爾曼太斷裂和二臺斷裂的交匯處，長軸走向NW—SE，受阿爾曼太斷裂控制，在平面上呈狹長狀伸展，向南東逐漸變窄(圖6a、6b)。二長花崗巖出露于礦區(qū)西北部，流紋斑巖的西側(cè)(圖6c、6d)。閃長巖被二長花崗巖和流紋斑巖所夾持，西部以二臺斷裂為界與二長花崗巖毗鄰，僅能人工挖出露頭(圖6e)。輝綠巖脈沿著二臺斷裂呈巖脈產(chǎn)出，位于閃長巖和二長花崗巖的界線處，規(guī)模較小，風(fēng)化嚴(yán)重(圖6f)。

圖6 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)侵入巖露頭及鏡下照片F(xiàn)ig. 6 Intrusive rock outcrops and microscopic photographs in the Dunbastau gold deposit， eastern Junggar(a) 阿爾曼太斷裂作為流紋斑巖與第四系的界線；(b) 流紋斑巖露頭；(c) 二臺斷裂作為二長花崗巖與姜巴斯套組上段的巖性界線；(d) 二長花崗巖露頭，可見暗色包體；(e) 閃長巖人工露頭；(f) 輝綠巖脈露頭；(g) 石英閃長玢巖鉆孔樣品；(h) 石英閃長玢巖中斜長石斑晶發(fā)生絹云母化蝕變；(i) 石英閃長玢巖基質(zhì)由斜長石細(xì)晶構(gòu)成，巖石發(fā)生廣泛而強(qiáng)烈的碳酸鹽化、絹云母化蝕變；Pl—斜長石；Cal—方解石；Ser—絹云母(a) the Armantai fault serves as the lithologic boundary between the rhyolite porphyry and the Quaternary strata; (b) the outcrop of rhyolite porphyry; (c) the Ertai fault serves as the lithologic boundary between monzogranite and the Upper Member of the Jiangbastau Formation; (d) the outcrop of the monzogranite with a dark inclusion; (e) the artificial outcrop of diorite; (f) the outcrop of diabase dyke; (g) a sample of quartz diorite porphyrite from drill hole; (h) the sericitization of plagioclase phenocryst in the quartz diorite porphyrite; (i) the matrix of quartz diorite porphyrite are composed of distinct plagioclase fine crystals, and the rock underwent extensive and intense carbonatization and sericitization; Pl—plagioclase; Cal—calcite; Ser—sericite

石英閃長玢巖在礦區(qū)地表僅有少量露頭，主要依靠鉆孔揭露(圖6g)。該巖體侵入礦區(qū)地層，與金礦的產(chǎn)出具有密切的空間關(guān)系，常常構(gòu)成金礦體的頂?shù)装?。具斑狀結(jié)構(gòu)(圖6h)，斑晶約占15 %，主要為斜長石(10 %)、石英(4 %)、鉀長石(1 %)，粒度一般大于1 mm，其中石英斑晶含量變化較大，局部甚至僅見斜長石斑晶；基質(zhì)約占85 %，為細(xì)粒—微晶斜長石、石英。該巖體廣泛發(fā)生絹云母化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、綠泥石化蝕變(圖6i)。

礦區(qū)東部發(fā)育軸部向東傾伏的陡立背斜，兩翼地層產(chǎn)狀近直立，翼部地層向兩側(cè)由砂礫巖過渡為粉砂巖，核部地層主要為巖屑砂巖和粉砂巖，總體南傾，金礦體即產(chǎn)在核部地層中(圖3，圖7a)。區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造主要為阿爾曼太斷裂及其次級斷裂和其他陡傾斷裂。阿爾曼太斷裂整體走向約115 °，向南西陡傾。受變質(zhì)變形作用影響在阿爾曼太斷裂的北東側(cè)形成兩條北西西向的脆—韌性剪切構(gòu)造蝕變帶。最重要的脆—韌性構(gòu)造蝕變帶位于礦區(qū)東南部(圖3，圖7a)，走向110 °～123 °，向南西陡傾(傾角70 °～85 °)，被兩條高角度斷層夾持，顯示右行剪切特征。蝕變帶內(nèi)巖性主要為姜巴斯套組下部巖性段火山巖、碎屑巖及石英閃長玢巖，帶內(nèi)碎屑巖擠壓片理化、劈理化較強(qiáng)，剪切褶皺、面理置換、膝折及S—C組構(gòu)等現(xiàn)象明顯。

圖7 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)地質(zhì)圖(局部)與0號勘探線剖面圖(據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局701隊(duì)資料修改)Fig. 7 Geological map (local) and the section of No. 0 exploration line of the Dunbastau gold deposit, eastern Junggar (modified from the figures of Team 701 of Xinjiang Uygur Autonomous Region Nonferrous Geological Exploration Bureau)

礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用以動力變質(zhì)為主，主要有脆—韌性剪切作用和碎裂巖化作用兩種類型。礦區(qū)內(nèi)產(chǎn)出的糜棱巖化巖石，分布局限于礦區(qū)南部的脆—韌性剪切帶附近。后期疊加的脆性變形則形成典型的斷層角礫巖等碎裂巖。

金礦體主要賦存于N—WW向脆—韌性剪切帶中，大致平行于石英閃長玢巖與姜巴斯套組下部巖性段粉砂巖、巖屑砂巖、砂礫巖(圖7a)。礦區(qū)共圈定出 31個金礦體，礦體長度(40～850 m)、厚度(1.0～16.2 m)及品位(1.00～33.47 g/t)變化均較大，礦化不連續(xù)，分布不均勻。金礦體產(chǎn)狀為 205 °～215 °∠70 °～85 °，總體為向南陡傾的脈狀體(圖7b)。其中L8號礦體規(guī)模最大，占礦區(qū)金資源量 80 %以上，沿NWW向延伸，地表總長850 m，向深部延伸穩(wěn)定，品位1～33 g/t，局部地段可見自然金，礦體厚度1～16 m。礦體向南陡傾，傾角一般70 °～85 °。礦體向深部和走向上普遍存在尖滅再現(xiàn)、尖滅側(cè)現(xiàn)現(xiàn)象，上下盤普遍存在近平行盲礦體(李歡，2018)。鉆孔ZK005揭露了L8號礦體、石英閃長玢巖和主要地層(圖7a、7b)，其部分柱狀圖如圖8。

3 礦化、蝕變及成礦期次

礦區(qū)主要發(fā)育硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、毒砂化蝕變。礦石礦物主要為自然金、黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、黃銅礦、褐鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦等，脈石礦物主要為石英、鈉長石、鐵白云石、綠泥石、綠簾石、絹云母、方解石等。礦石構(gòu)造類型主要包括浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造；礦石結(jié)構(gòu)主要包括包含結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，填隙結(jié)構(gòu)等。

根據(jù)野外及手標(biāo)本的脈體穿切關(guān)系，結(jié)合礦物組合和鏡下特征，將成礦過程劃分為沉積期、成巖期和熱液期。熱液期進(jìn)一步分為鐵白云石—石英—黃鐵礦階段和石英—鈉長石—方解石階段。

3.1 沉積期

沉積期伴隨著碎屑物的沉積作用，主要表現(xiàn)為姜巴斯套組下部巖性段砂巖、粉砂巖中黃鐵礦和少量其他硫化物的沉積，依據(jù)產(chǎn)出形態(tài)將該期黃鐵礦分為4個亞類：一是草莓狀的微細(xì)粒黃鐵礦集合體Py1a，集合體直徑多集中于5～25 μm，在背散射圖像下可以觀察到微細(xì)粒黃鐵礦的八面體自形晶，粒度1 μm左右，還可見與黃鐵礦共生的沉積成因方鉛礦(圖9a、9b、9c)；二是膠狀結(jié)構(gòu)的微細(xì)粒黃鐵礦Py1b，可以獨(dú)立存在，也可以包裹草莓狀黃鐵礦，疊加生長，粒度10 μm左右(圖9b)；三是以半自形—自形微細(xì)顆粒存在的Py1c，一般5～20 μm(圖9c)；四是圍繞其他碎屑顆粒呈球殼狀的Py1d(圖9d)。

圖9 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)沉積期黃鐵礦顯微鏡下及背散射照片F(xiàn)ig. 9 Microscopic and backscattering images of sedimentary pyrites from the Dunbastau gold deposit, eastern Junggar(a) 由微細(xì)粒八面體黃鐵礦顆粒組成的草莓狀集合體Py1a；(b) 膠狀結(jié)構(gòu)的Py1b包裹草莓狀黃鐵礦Py1a生長，內(nèi)部見沉積成因方鉛礦；(c) 與石墨共生的Py1a和Py1c，Py1c呈半自形； (d) 圍繞碎屑生長的球殼狀Py1d；Py—黃鐵礦；Gn—方鉛礦(a) a Py1a framboid composed of fine octahedral pyrites; (b) colloidal Py1b grew coating Py1a, and sedimentary galena was found inside Py1b; (c) Py1a and Py1c coexisted with graphite, Py1c are subhedral; (d) spherical shell-shaped Py1d grew around a clast; Py—pyrite; Gn—galena

3.2 成巖期

成巖期主要表現(xiàn)為沉積期黃鐵礦的壓實(shí)、成核和重結(jié)晶作用。成巖期黃鐵礦Py2均產(chǎn)出于地層中，粒度變化較大，依據(jù)產(chǎn)出形態(tài)、粒度的不同將其劃分為四個亞類。

Py2a粒度一般20～60 μm，個別可達(dá)80 μm，顯著大于沉積成因黃鐵礦，又小于熱液期黃鐵礦，具有順層理分布的特征(圖10a、10b)。Py2a可以是不規(guī)則的微型結(jié)核(圖10c)，也可以作為結(jié)核的外殼(圖10d)，或者以自形程度更高的顆粒出現(xiàn)(圖10e、10f)，但往往和Py1伴生。Py2a與Py1c粒度都很小且都可以具有較好的晶形，有一定相似性，但當(dāng)它們分布于同一視域時，粒度的顯著差異依然可以將它們輕易區(qū)分開來(圖10e、10f)。

Py2b則為肉眼可見的他形黃鐵礦集合體，粒度0.1～1.0 mm，同樣具有典型的順層理分布特征，但粒度明顯大于Py2a(圖10a、10g)；Py2c為大顆粒的黃鐵礦成巖結(jié)核，一般呈橢圓狀，長軸0.3～3 cm，可見上下層理顯著繞過結(jié)核彎曲，兩側(cè)層理被切割(圖10a)； Py2d為與沉積球粒共生的球殼狀黃鐵礦(圖10h)。部分Py2經(jīng)受后期韌性變形作用，發(fā)育壓力影(圖10g)。

圖10 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)成巖期黃鐵礦Py2手標(biāo)本及鏡下特征Fig. 10 Hand specimens and microscopic characteristics of diagenetic Py2 from the Dunbastau gold deposit, eastern Junggar(a) 順層產(chǎn)出的Py2a、Py2b和Py2c，Py2c上下層理顯著彎曲；(b) 順層產(chǎn)出的Py2a；(c) Py2a呈結(jié)核狀與Py1a伴生；(d) Py2a作為Py1a結(jié)核的外殼；(e)、 (f) 半自形到自形的Py2a和Py1c，二者顯示出明顯的粒度差異；(f) Apy1包含 Py2a；(g) Py2b及其典型的壓力影，壓力影內(nèi)礦物組合為石英和絹云母；(h)呈球殼狀產(chǎn)出的Py2d；Py—黃鐵礦；Qz—石英；Ser—絹云母；Apy—毒砂(a) Py2a, Py2b, and Py2c are consistent with bedding. The bedding above and below Py2c are significantly curved. (b) Py2a are consistent with bedding. (c) nodule-shaped Py2a coexisted with Py1a. (d) Py2a are as a shell of Py1a nodule. (e), (f) Py2a and Py1c are both subhedral to euhedral, but they have significant grain size differences. (f) Apy1 contain Py2a. (g) Py2b and their typical pressure shadows, in which the mineral assemblage is composed of quartz and sericites. (h) Py2d are spherical shell-shaped. Py—pytite; Qz—quartz; Ser—sericite; Apy—arsenopyrite

3.3 熱液期3.3.1 鐵白云石—石英—黃鐵礦階段

該階段以礦石、圍巖發(fā)育脆—韌性變形組構(gòu)，并且產(chǎn)出鐵白云石—石英—黃鐵礦—絹云母脈為典型特征(圖11a、11b)。圍巖發(fā)育強(qiáng)烈的絹云母化、鐵白云石化、硅化、黃鐵礦化、毒砂化蝕變。該階段礦物組合為鐵白云石—石英—絹云母—黃鐵礦—毒砂—黃銅礦—方鉛礦—閃鋅礦，鐵白云石具有沿脈壁向內(nèi)梳狀生長的特點(diǎn)(圖11c、11d)，近地表常常被風(fēng)化為紅褐色。該階段的脈體常被石英—鈉長石—方解石階段的脈體穿切(圖11e)。典型的遞進(jìn)變形現(xiàn)象(圖11f)、壓溶作用形成的脈體(圖11g)、石英的變形紋(圖11h)、圍巖糜棱巖化、黃鐵礦的壓力影(圖11i)現(xiàn)象，都指示了該成礦階段與脆—韌性變形作用同步。

圖11 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)主成礦階段礦脈等手標(biāo)本及鏡下特征Fig. 11 Hand specimens and microscopic characteristics of the veins at the main metallogenic stage from the Dunbastau gold deposit, eastern Junggar(a) 鐵白云石—黃鐵礦脈；(b) 絹云母—硫化物細(xì)網(wǎng)脈；(c) 典型的石英—鐵白云石脈，鐵白云石沿壁生長；(d) 石英—鐵白云石脈顯微照片，鐵白云石呈葉片狀，雙晶紋平行于解理的短對角線方向；(e) 石英—鐵白云石脈被晚階段石英脈穿切，圍巖強(qiáng)烈毒砂化蝕變，毒砂呈針狀；(f) 遞進(jìn)變形過程中形成的典型的雁列狀張裂脈，脈內(nèi)礦物組合為Ank+Qz+Ser，指示了該階段脈體的同變形成因；(g) 脆—韌性變形過程中壓溶作用形成的脈體，可見清晰的菱鐵礦和鐵白云石向內(nèi)生長纖維；(h) 石英脈內(nèi)部的應(yīng)變條紋，充填有細(xì)粒絹云母；(i) 脆—韌性變形導(dǎo)致的圍巖糜棱巖化，黃鐵礦邊緣發(fā)育絹云母壓力影；Py—黃鐵礦；Qz—石英；Ser—絹云母；Apy—毒砂；Ank—鐵白云石；Sd—菱鐵礦(a) ankerite—pyrite veins. (b) sericite—sulfide stockwork. (c) typical quartz—ankerite veins with ankerites growing along the wall of veins. (d) micrograph of quartz—ankerite vein. Ankerites are foliaceous with its twin stripes paralleling to the short diagonal of cleavages. (e) quartz—ankerite veins are cross-cut by quartz veins of late stage. The host rocks suffered intense arsenopyrite alteration, and these arsenopyrites are acicular. (f) typical echelon tension veins formed during progressive deformation, and the mineral assemblage of these veins is Ank+Qz+Ser, indicating the production of veins at this stage were simultaneous with the deformation. (g) veins formed by pressure solution during brittle—ductile deformation, with transparent inward growing fibers of siderite and ankerite. (h) strain stripes inside quartz veins are filled with fine sericites. (i) host rock suffered mylonitization caused by brittle—ductile deformation, and sericite pressure shadows developed at the edge of pyrites. Py—pytite; Qz—quartz; Ser—sericite; Apy—arsenopyrite; Ank—Ankerite; Sd—siderite

該階段是該礦床的主成礦階段，也是產(chǎn)出自然金、載金黃鐵礦和毒砂的主要階段?？梢娊鹬饕宰匀唤鸱绞?，作為石英裂隙金(圖12a)及毒砂和黃鐵礦中的包體金產(chǎn)出(圖12b)。由于沉積期、成巖期的黃鐵礦只能產(chǎn)出于沉積地層中，而熱液成因黃鐵礦對圍巖不具有選擇性，因此可以將熱液期黃鐵礦與前兩者輕易區(qū)別開來，即產(chǎn)于石英閃長玢巖內(nèi)的黃鐵礦必定屬于熱液期(黃鐵礦為石英閃長玢巖內(nèi)原生礦物的情況基本排除)。依據(jù)穿插、交代、包含等關(guān)系，我們將該階段的黃鐵礦劃分為四個世代，毒砂劃分為三個世代，依據(jù)時間順序各自特征如下：

Apy1：粒度小，短軸一般20～50 μm，長軸一般50～100 μm，絕大多數(shù)呈菱形、針柱狀自形晶，少量為半自形。Apy1常包含Py1、Py2，并且常與自然金共生(圖12c、d、e)。

Apy2：粒度中等，短軸一般80～120 μm，長軸一般300～700 μm，具有良好的自形晶，內(nèi)部局部可見沉積、成巖期的黃鐵礦包體和黃銅礦包體，可包含Apy1(圖12d、e、f)。

Py3：他形—自形，自形程度變化較大，粒度一般50～150 μm，以內(nèi)部包體、孔洞多為顯著特征，包體主要為絹云母、石英、鐵白云石、閃鋅礦、黃銅礦等，可交代早期毒砂(圖12f、g)。

Py4：半自形—自形，晶形優(yōu)于Py3，粒度150～300 μm左右，常常沿著Py3邊緣生長，形成典型的核幔結(jié)構(gòu)，以包體多，孔洞少為顯著特征(圖12b、g)，可發(fā)育壓力影。

Py5：半自形—自形，粒度一般0.1～0.4 mm，少數(shù)可達(dá)0.8 mm，包體少，孔洞少，背散射圖像下顯著高亮，主要以環(huán)帶或邊部的形式分布在多重環(huán)帶的黃鐵礦中，少量獨(dú)立產(chǎn)出(圖12g)。

Apy3：以顆粒粗大為典型特征，自形程度高，主要呈針狀晶、菱形晶，一般短軸在0.3～0.4 mm，最大可達(dá)0.6 mm，長軸一般0.7～1.5 mm，最大可達(dá)3 mm。內(nèi)部空洞少，少量硫化物包體，常受晚期應(yīng)力作用發(fā)育碎裂結(jié)構(gòu)和壓力影(圖12e、h)。

圖12 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)主成礦階段金屬礦物特征Fig. 12 Metal mineral characteristics of the main metallogenic stage from the Dunbastau gold deposit, eastern Junggar(a) 含金石英脈，肉眼可見自然金，自然金他形充填于石英裂隙中，和Apy1共生；(b) 表面相對干凈的Py4，內(nèi)部見黃銅礦和自然金包體；(c) 自形Apy1和方鉛礦、自然金共生；(d) Apy2包含Apy1，均呈自形晶；(e) 同一視域下三種世代的毒砂，均呈自形晶，具有顯著的粒度差異，碎裂現(xiàn)象明顯；(f) 自形Apy2被他形Py3交代；(g) 熱液期黃鐵礦的背散射圖像，發(fā)育顯著的多重環(huán)帶，Py3位于核部，顯示出典型的多孔、多包體、背散射下較暗的特征；Py4圍繞Py3生長，有包體，但孔洞明顯減少，亮度明顯高于Py3；Py5顯示出明顯的高亮環(huán)帶；Py6位于最外側(cè)，包體少，孔洞少，亮度稍高于Py4；(h) 大顆粒的Py6包含自形Apy3；(i) Py6發(fā)育典型的壓力影結(jié)構(gòu)，壓力影內(nèi)為主階段典型礦物組合：鐵白云石+石英；Py—黃鐵礦；Qz—石英；Apy—毒砂；Ank—鐵白云石；Gn—方鉛礦；Au—自然金；Ccp—黃銅礦(a) gold-bearing quartz vein with visible native gold. Native gold grains are anhedral. They filled in the quartz fissure and coexisted with Apy1. (b) Py4 has a relatively smooth surface with chalcopyrite and native gold inclusions inside. (c) euhedral Apy1 coexisted with galena and native gold. (d) Apy2 contain Apy1, both are euhedral. (e) there are three generations of arsenopyrite in the sample. All of them are euhedral. There are significant differences in grain size and apparent fragmentation. (f) euhedral Apy2 were replaced by anhedral Py3. (g) backscattering image of hydrothermal pyrite. This pyrite developed zoned texture: Py3 located at the core showing the typical characteristics of porous, inclusion-rich and dark in backscattering image; Py4 overgrew on Py3, Py4 have some inclusions, but the holes inside decreased significantly and its brightness is markedly higher than Py3; Py5 is an exceptionally bright zone; Py6 is located at the edge, with fewer inclusions, fewer holes, and its brightness is slightly higher than Py4. (h) coarse Py6 contain euhedral Apy3. (i) typical pressure shadow developed around Py6. The mineral assemblage in the pressure shadow is consistent with a representative assemblage of the main stage: ankerite+quartz. Py—pytite; Qz—quartz; Apy—arsenopyrite; Ank—Ankerite; Gn—galena; Au—native gold; Ccp—chalcopyrite

Py6：顆粒最大，粒度0.5～5 mm，半自形—自形晶，與粗粒毒砂Apy3近同時，兩者常共生，局部包含Apy3，時間上略晚于Apy3(圖12g、h)。表面麻點(diǎn)較多，含少量硫化物包體。廣泛發(fā)育碎裂結(jié)構(gòu)和壓力影(圖12i)。

各世代黃鐵礦、毒砂的典型鑒別特征如表1。

表1 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)各世代黃鐵礦、毒砂典型鑒別特征Table 1 Typical identification characteristics of pyrites and arsenopyrites in different generations of the Dunbastau gold deposit, eastern Junggar

具典型核幔結(jié)構(gòu)黃鐵礦的能譜面掃結(jié)果初步顯示，Py3、Py4、Py5、Py6內(nèi)Fe的含量無明顯差異(圖13a、b)；相較而言，Py5明顯貧S(圖13c)、Pb(圖13d)，富集As(圖13e)、Mg(圖13f)、Se(圖13g)，與其他三個世代的黃鐵礦有顯著區(qū)別；Py3、Py4、Py6中，Py3由于包體較多，明顯富Si(圖13h)，相對貧As(圖13e)、Mg(圖13f)；Au在四種世代黃鐵礦中的分布差異不明顯，但可以觀察到Au的細(xì)粒包體(圖13i)。

圖13 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)具有典型核幔結(jié)構(gòu)黃鐵礦的能譜面掃圖像Fig. 13 The energy spectrum surface scanning images of pyrite with typical zoned texture from the Dunbastau gold deposit, eastern Junggar

3.3.2石英—鈉長石—方解石階段

該階段是晚階段，以產(chǎn)出石英—鈉長石脈和發(fā)育脆性變形為典型特征，鈉長石常常沿著脈壁與圍巖的接觸部位呈梳狀生長(圖14a、14b)。該階段礦物組合為石英—鈉長石—方解石—綠泥石—綠簾石—黃鐵礦—黃銅礦，可形成石英—鈉長石—綠泥石脈、石英—綠簾石脈，綠泥石—綠簾石脈等(圖14c)，圍巖發(fā)育碳酸鹽化、鈉長石化、綠泥石化、綠簾石化蝕變。Py6在該階段仍有產(chǎn)出(圖14d)，具有穿時性，但不含金。該階段脈體寬度變化較大，可形成較粗的石英脈，石英脈多呈乳白色，含金性較差。該階段早期仍有一定脆—韌性變形特征，可見Py6發(fā)育綠泥石壓力影(圖14e)，晚期變形作用轉(zhuǎn)換為了脆性，常發(fā)育脆性破裂并形成熱液角礫巖(圖14d、14f)。

綜合各成礦期礦物特征，得出礦物共生順序如圖15。

圖15 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)礦物共生順序Fig. 15 Paragenesis sequence of the minerals in the Dunbastau gold deposit, eastern Junggar

4 討論

4.1 構(gòu)造與金的成礦

頓巴斯套金礦處于晚古生代薩吾爾島弧帶，大量的巖漿侵入，火山活動，褶皺斷裂活動在區(qū)域上提供了良好的大地構(gòu)造條件。

頓巴斯套金礦嚴(yán)格受阿爾曼太斷裂和二臺斷裂的控制(圖3)，金礦床幾乎全部礦體都產(chǎn)在阿爾曼太—二臺斷裂的北東部，斷裂帶南西一側(cè)幾乎沒有工業(yè)礦體，說明區(qū)域性阿爾曼太—二臺斷裂是本區(qū)起決定性作用的重要成礦邊界條件(肖飛等，2014；王永，2013)。礦區(qū)內(nèi)幾種侵入巖也主要產(chǎn)出于兩條斷裂的交匯位置，由其派生的N—W、N—WW向次級斷裂、裂隙、破碎帶和脆—韌性剪切帶則直接控制了金礦體的產(chǎn)出。

金礦體在平面上多呈長條狀，其延伸方向與剪切帶的走向完全一致，品位較高的金礦體(如L8礦體)則直接產(chǎn)于脆—韌性剪切帶內(nèi)。研究區(qū)的變形作用橫向上差別明顯：距離阿爾曼太斷裂較近位置，以脆—韌性剪切作用為主，片理化、劈理化發(fā)育；而遠(yuǎn)離阿爾曼太斷裂的區(qū)域，以脆性變形為主，大多充填無礦石英脈且連續(xù)性差(李歡，2018)，這表明，相對于晚期脆性變形，脆—韌性剪切作用才是成礦最重要的動力機(jī)制。在顯微尺度上，遞進(jìn)變形、礦物定向拉長、壓力影等現(xiàn)象十分典型，成礦最重要的熱液脈及蝕變均與脆—韌性變形作用直接相關(guān)，甚至直接產(chǎn)自變形作用過程(圖11f)。黃鐵礦的壓力影結(jié)構(gòu)以及壓力影中的礦物組合顯示(圖12i和圖14e)，成礦與脆—韌性變形作用同步，并且在主成礦階段后仍有持續(xù)。在晚階段以脆性變形為主導(dǎo)的熱液脈體幾乎無礦化。

圖14 東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套礦區(qū)晚階段脈體及礦物特征Fig. 14 Vein and mineral characteristics of late stage of the Dunbastau gold deposit, eastern Junggar(a) 典型的石英—鈉長石—綠泥石脈；(b) 石英—鈉長石脈，鈉長石分布于脈壁向內(nèi)梳狀生長；(c) 綠泥石—綠簾石脈內(nèi)的黃銅礦，圍巖強(qiáng)烈綠泥石化蝕變；(d) 晚階段石英—鈉長石—方解石脈發(fā)生脆性斷裂，脈內(nèi)產(chǎn)出Py6；(e) Py6周圍的綠泥石壓力影，表明晚階段脆—韌性變形作用仍有持續(xù)；(f) 晚階段脆性破裂形成的熱液角礫巖，脈內(nèi)為石英—方解石組合；Py—黃鐵礦；Qz—石英；Ccp—黃銅礦；Cal—方解石；Ser—絹云母；Chl—綠泥石；Ab—鈉長石；Ep—綠簾石(a) typical quartz—albite—chlorite veins; (b) quartz—albite vein. Albites are distributed in the vein wall and grew inwards as comb; (c) chalcopyrite within the chlorite—epidote vein. The host rock suffered intense chloritization; (d) the quartz—albite—calcite vein with Py6 produced suffered brittle fracture in the late stage; (e) chlorite Pressure shadows developed around Py6, indicating that brittle—ductile deformation continued at the late stage; (f) hydrothermal breccia formed by a brittle fracture in the late stage, with quartz and calcite in the vein; Py—Pyrite; Qz—quartz; Ccp—calchopyrite; Cal—calcite; Ser—sericite; Chl—Chlorite; Ab—Albite; Ep—Epidote

背斜褶皺的核部是薄弱位置，加之遭受了斷裂構(gòu)造和侵入體的破壞，使得礦區(qū)軸部向東傾伏的陡立背斜具有良好的容礦條件，金礦體正產(chǎn)于該背斜的核部地層中。

由此可見，區(qū)域性斷裂的次級斷裂、脆—韌性剪切帶和背斜構(gòu)造“三位一體”的優(yōu)越構(gòu)造條件，聯(lián)合控制了金礦體的產(chǎn)出。

4.2 巖體與金的成礦

頓巴斯套金礦區(qū)主要發(fā)育有五種侵入巖，但除了石英閃長玢巖與金礦體具有空間聯(lián)系外，由于其他四種巖體均距礦體4 km以上，我們可以初步認(rèn)為這四種巖體在空間上與金礦體沒有直接聯(lián)系，由于這幾個侵入巖尚缺乏研究，尤其是年代學(xué)研究，不排除這些巖漿活動可能為成礦元素的活化遷移提供熱能(肖飛等，2014)。

石英閃長玢巖是礦區(qū)內(nèi)出露的最重要的侵入巖，礦區(qū)金礦化大多數(shù)產(chǎn)在石英閃長玢巖脈與姜巴斯套組接觸帶附近，靠近碎屑巖地層一側(cè)的次級斷裂、裂隙、破碎帶和片理化帶中。在深部礦體石英閃長玢巖則成為主要的賦礦圍巖，因此有前人認(rèn)為成礦元素的富集與石英閃長玢巖脈就位過程中的分離、分異、結(jié)晶作用相關(guān)(常雪生等，2013；郭海棠，2013)。然而，礦體的產(chǎn)出并不受該巖體的控制，肖飛等(2014)也明確指出礦區(qū)內(nèi)金的成礦對圍巖無明顯的選擇性，李歡(2018)獲得該石英閃長玢巖的鋯石U-Pb年齡加權(quán)平均年齡為378±2 Ma(MSWD=0.37)，獲得黃鐵礦Rb-Sr 等時線年齡為268.3±2.8 Ma，金礦化顯著晚于石英閃長玢巖所代表的巖漿活動。石英閃長玢巖由于與地層具有巖性界線，可能充當(dāng)了部分流體通道的作用(王永，2013)。

4.3 地層與金的成礦

礦區(qū)下石炭統(tǒng)姜巴斯套組的陸源碎屑巖、火山碎屑沉積巖，具有 Au、Ag、As高背景值的地球化學(xué)特點(diǎn)，其含量高出地殼同類巖石豐度值5～10倍(常雪生等，2013)。該組地層中廣泛發(fā)育草莓狀黃鐵礦，草莓狀黃鐵礦常共生有沉積成因的方鉛礦等硫化物(圖9b)，在成巖期和熱液期重結(jié)晶，許多載金的熱液成因黃鐵礦以草莓狀黃鐵礦為核或在其邊部疊加生長。因此該組地層很可能為成礦提供了重要物質(zhì)來源。

這套碎屑巖富含碳質(zhì)夾層，常見石墨(圖4h，圖4i)，且石墨常常與草莓狀黃鐵礦共生(圖9c)。前人研究顯示，碳質(zhì)地層與金的成礦具有顯著聯(lián)系，碳質(zhì)可能吸附自然金，或者將金的絡(luò)合物還原，或者以其他方式參與金的遷移和成礦作用(羅鎮(zhèn)寬，1984；王莉娟等，2006)。肖飛等(2014)認(rèn)為由于碳質(zhì)的還原性，該組地層中豐富的碳質(zhì)可能起到了金從熱液中沉淀的催化劑作用。

此外，該套碎屑巖具有顯著的沉積旋回，從粉砂巖到礫巖均有產(chǎn)出，粒度變化極大，使得同一組地層內(nèi)部能干性變化劇烈，在構(gòu)造應(yīng)力作用下易于形成破碎帶、片理化帶及斷裂、裂隙，加之碎屑顆粒大使得巖層孔隙度高，能夠提供良好的張性容礦空間，有利于礦液運(yùn)移、充填和交代，并沉淀成礦，例如鉆孔ZK005中金的最高品位就產(chǎn)于礫巖部位(圖8)。

4.4 礦床成因類型

李歡(2018)測得頓巴斯套金礦床流體包裹體均一溫度集中于180～260 ℃，成礦流體δ18OV-SMOW和δDV-SMOW值分別為1.1 ‰～3.9 ‰和-116 ‰～-121 ‰，黃鐵礦和毒砂δ34SV-CDT值分別為3.0 ‰～5.8 ‰和4.2 ‰～5.6 ‰，認(rèn)為其與巖漿流體類似；并且獲得黃鐵礦的Rb-Sr年齡為268.3±2.8 Ma，與礦區(qū)外圍細(xì)?；◢弾r(268±2 Ma)近同期，而滯后于東準(zhǔn)噶爾地區(qū)脆—韌性剪切活動(290～270 Ma)(閆升好等，2006；路彥明，2008；徐斌等，2009)，因此得出頓巴斯套為巖漿熱液礦床。然而，頓巴斯套金礦床發(fā)育含CO2的包裹體，而未見含子晶包裹體(李歡，2018)，顯示低鹽度、富CO2特征，與高溫、高鹽度、富CO2的巖漿熱液明顯不同，和變質(zhì)熱液的流體特征十分吻合(陳衍景等，2007)。頓巴斯套δ18OV-SMOW和δDV-SMOW值顯示大氣降水混合特征，無法確定成礦流體是巖漿熱液還是變質(zhì)熱液。而硫化物δ34SV-CDT值略高于典型巖漿硫源，指示地層硫的貢獻(xiàn)，而非單一巖漿硫源，如，東昆侖開荒北金礦為典型造山型金礦(張德全等，2001，2007；趙俊偉，2008)，其硫化物δ34SV-CDT介于3.0 ‰～6.1 ‰(豐成友等，2003)，與頓巴斯套相似。事實(shí)上，大部分造山型金礦δ34SV-CDT是正值，且變化范圍有限，主體集中在0～10 ‰(汪在聰?shù)龋?010)。因此，頓巴斯套金礦的成因類型還需要進(jìn)一步厘定，尤其是地質(zhì)特征方面的依據(jù)。

東準(zhǔn)噶爾地區(qū)韌脆性剪切活動的時限約為(290～270 Ma)，而頓巴斯套金成礦約在270 Ma，如此相近的年齡數(shù)據(jù)，恰恰證明了金的成礦與此次脆—韌性剪切作用密切相關(guān)。大量巖相學(xué)證據(jù)也表明，頓巴斯套金礦成礦作用是明顯同步于脆—韌性變形作用的。遞進(jìn)變形過程中形成的典型的雁列狀張裂脈，脈內(nèi)礦物組合與主成礦階段的礦物組合完全一致(圖11f)，廣泛發(fā)育的壓溶作用形成的脈體(圖11g)，石英脈的應(yīng)變紋(圖11h)，都指示了含金脈體的同變形成因。黃鐵礦壓力影結(jié)構(gòu)十分典型，壓力影中可見晚階段標(biāo)志性礦物綠泥石(圖14e)，指示了在主成礦階段后，脆—韌性變形作用仍有持續(xù)，成礦作用均在脆—韌性變形作用時限內(nèi)。石英—鈉長石—方解石階段各種脆性破裂、脈體充填的圍巖并無品位，表明應(yīng)力作用轉(zhuǎn)換為脆性后是不成礦的。

脆—韌性剪切帶是頓巴斯套金礦重要的控礦構(gòu)造，這是目前所有開展頓巴斯套金礦相關(guān)研究的學(xué)者的共識(常雪生等，2013；郭海棠，2013；王永，2013；毛亮，2017；李歡，2018)。肖飛等(2014)強(qiáng)調(diào)區(qū)內(nèi)N—WW 向的脆—韌性構(gòu)造變形帶是首要的控礦構(gòu)造，并指出構(gòu)造帶內(nèi)巖石變形所發(fā)生的差異滑動為成礦流體在巖石中的運(yùn)移開辟了通道，有利于深部變質(zhì)產(chǎn)生的熱液沿構(gòu)造帶上升，深部含金熱液上升和變質(zhì)作用引起原巖中的金的遷移和富集，亦即肯定了變質(zhì)熱液和變質(zhì)作用是頓巴斯套金礦的重要成礦機(jī)制；常雪生等(2013)和郭海棠(2013)認(rèn)為頓巴斯套金礦是中—低溫破碎蝕變巖型金礦；王永(2013)，毛亮(2017)認(rèn)為頓巴斯套為石英網(wǎng)脈及復(fù)脈帶型金礦。而造山型金礦的概念包括了過去有些文獻(xiàn)中常見的石英脈型、韌性剪切帶型、構(gòu)造蝕變巖型以及一些網(wǎng)脈狀的金礦床，它們本質(zhì)上都是變質(zhì)熱液成礦系統(tǒng)(Kerrich et al.，2000；Goldfarb et al.，2001；陳衍景，2006；陳衍景等，2007)，因此以上這些學(xué)者的觀點(diǎn)也支持頓巴斯套屬造山型金礦。

與相鄰的額爾齊斯、卡拉麥里構(gòu)造帶典型的造山型金礦對比(表2)，不難發(fā)現(xiàn)頓巴斯套金礦與這些礦床具有極其相似的地質(zhì)特征：礦床受區(qū)域性斷裂及其次級斷裂控制；脆—韌性剪切帶是重要的控礦構(gòu)造；賦礦地層均為島弧區(qū)典型的火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖和陸源碎屑巖；巖漿巖往往在礦區(qū)不發(fā)育，或者不起主導(dǎo)作用；金礦體多呈脈狀，與石英脈密切相關(guān)；黃鐵礦和毒砂是重要的載金礦物；硅化和黃鐵礦化是與礦化聯(lián)系最密切的圍巖蝕變，此外毒砂化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化也是具有標(biāo)志性的蝕變類型；晚階段多具有石英—碳酸鹽的礦物組合；成礦年代非常集中，均在260±4～314.9±3.2 Ma，表明東準(zhǔn)噶爾地區(qū)晚石炭世—早二疊世是重要的造山型金礦成礦期。

表2 頓巴斯套金礦與相鄰構(gòu)造帶典型造山型金礦特征對比Table 2 Comparison of the characteristics of Dunbastau gold deposit and typical orogenic gold deposits in the adjacent tectonic belts

4.5 金的成礦過程

同構(gòu)造脈體指示了成礦與構(gòu)造變形的同步性(圖11f)。由于礦區(qū)石英閃長玢巖均已蝕變，現(xiàn)有的該巖體的品位數(shù)據(jù)不能反映其原始金含量，因此不排除石英閃長玢巖提供了金的來源?？紤]到下石炭統(tǒng)姜巴斯套組具有高Au背景值(常雪生等，2013)，且廣泛含有碳質(zhì)和草莓狀黃鐵礦的特點(diǎn)，金可能部分來源于地層。在沉積—成巖過程中，黃鐵礦和其他硫化物的沉淀，可能造成了金的初步富集。

Apy1、Apy2和Py3產(chǎn)于主成礦階段早期。Apy1粒度小，晶形好，是熱液期最早產(chǎn)出的載金礦物，常與沉積期和成巖期黃鐵礦伴生，可見其與自然金共生(圖12c)；Apy2粒度也較小，自形程度好，并且分布廣泛，常被晚期黃鐵礦包含；Py3具有非常典型的多孔，富含硅酸鹽、方鉛礦、閃鋅礦包體的特征(圖12g, 圖13a、h)，與之后更純凈的熱液成因黃鐵礦具有顯著區(qū)別，Py3的結(jié)構(gòu)特征很可能是由于早期熱液對于沉積、成巖期黃鐵礦的繼承，可能是通過溶解—再沉淀過程，或者直接在原有基礎(chǔ)上結(jié)晶(Li Rucao et al.，2020)。Py3晶型相對不規(guī)則，粒度較細(xì)，一般50～150 μm，較細(xì)的粒度意味著更大的比表面積，在標(biāo)型特征上明顯有利于載金(李晶等，2004；劉一浩等，2020)。

Py4、Py5形成于主成礦階段中期。Py4具有相對更完整的晶形，表面干凈，粒度相對大，一般150～300 μm，相對Py3，其內(nèi)部孔洞和硅酸鹽包體明顯減少，硫化物包體多，鏡下可見自然金的包體(圖12b)，也是重要的載金黃鐵礦。Py5可能是一期富As熱液事件的產(chǎn)物，主要是以環(huán)帶或邊部的形式出現(xiàn)在多重環(huán)帶黃鐵礦顆粒中，獨(dú)立的Py5顆粒相對較少。

Apy3和Py6是主成礦階段晚期的產(chǎn)物，粒度均較大，晶形好，內(nèi)部幾乎無包體，常常共生，發(fā)育碎裂結(jié)構(gòu)和壓力影，受晚期應(yīng)力作用明顯，從標(biāo)型特征來看，含金性預(yù)期較差。Py6在晚階段也有產(chǎn)出，但不含金。

以上現(xiàn)象表明，熱液期金的沉淀是一個逐漸減弱的過程。在主成礦階段早期金礦化最強(qiáng)，硫化物標(biāo)型特征更利于載金，隨著脆—韌性變形作用進(jìn)行，黃鐵礦、毒砂的粒度有序遞增，自形程度逐漸提高，而品位逐漸降低。金的沉淀發(fā)生在脆—韌性變形階段，脆性變形階段無金礦化。

在手標(biāo)本尺度上，相對細(xì)粒的、微細(xì)浸染狀的黃鐵礦化、毒砂化蝕變(即Apy1、Apy2、Py3、Py4、Py5)，與高品位的金礦體具有密切聯(lián)系；而大顆粒黃鐵礦化蝕變部位(即Py6)，品位往往較差。鐵白云石化蝕變(主階段典型蝕變)部位品位相對較高，而綠泥石化、綠簾石化、鈉長石化、方解石化蝕變(晚階段典型蝕變)部位往往品位較差。

金礦床所處構(gòu)造帶賦礦地層巖漿巖控礦構(gòu)造礦體形態(tài)礦石類型礦石礦物脈石礦物圍巖蝕變成礦階段成礦年代資料來源金水泉卡拉麥里中泥盆統(tǒng)北塔山組火山碎屑巖、下石炭統(tǒng)姜巴斯套組火山碎屑巖、碎屑沉積巖蛇綠巖組合,包括蛇紋巖、輝長巖、閃長巖、石英閃長巖、斜長花崗巖、玄武巖等卡拉麥里深斷裂與清水—蘇吉泉大斷裂及次一級斷層、褶皺構(gòu)造、韌—脆性剪切帶呈脈狀、透鏡狀、扁豆?fàn)钍⒚}型、蝕變巖型黃鐵礦、毒砂、自然金、閃鋅礦、黃銅礦石英、方解石、菱鎂礦、滑石、絹云母、綠泥石、綠簾石黃鐵礦化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化、滑石化、綠泥石化、綠簾石化1)石英—毒砂階段;2)石英—黃鐵礦—毒砂階段;3)乳白色石英階段314.9±3.2 Ma(熱液鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡)陳偉志等,2019雙泉卡拉麥里下石炭統(tǒng)南明水組火山巖和火山碎屑巖輝長巖、輝橄巖卡拉麥里深斷裂與清水—蘇吉泉大斷裂、韌性剪切帶脈狀、網(wǎng)脈狀、透鏡狀石英脈型、蝕變巖型自然金、銀金礦、黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、黝銅礦、磁黃鐵礦、孔雀石石英、綠泥石、方解石、絹云母、高嶺土、斜長石、磷灰石、白云石、玉髓硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化等1)毒砂—黃鐵礦階段;2)金—石英—毒砂—黃鐵礦階段;3)金—石英—多金屬硫化物階段 (269±9)～(260±4) Ma (石英、絹云母40Ar-39Ar等時線)徐斌等,2009;李建軍等,2017南明水卡拉麥里下石炭統(tǒng)姜巴斯套組火山碎屑巖安山質(zhì)玄武巖、玄武巖卡拉麥里深斷裂與清水—蘇吉泉大斷裂及次一級斷層、褶皺構(gòu)造、韌—脆性斷裂脈狀、團(tuán)塊狀、透鏡體狀、網(wǎng)脈狀石英脈型、蝕變巖型毒砂、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、赤鐵礦、自然金、磁黃鐵礦、褐鐵礦石英、電氣石、絹云母、方解石、白云母、綠泥石硅化、毒砂化、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化1)乳白色石英階段;2)石英—電氣石—自然金—多金屬硫化物階段;3)石英—方解石—絹云母階段晚石炭世(?)葛戰(zhàn)林等,2018;朱少華,2016

5 結(jié)論

東準(zhǔn)噶爾頓巴斯套金礦具有區(qū)域性斷裂的次級斷裂控礦、脆—韌性剪切帶控礦、背斜核部控礦“三位一體”的控礦特征，NW—SE向脆—韌性剪切帶是最重要的控礦構(gòu)造。

熱液期變形作用經(jīng)歷了由脆—韌性變形向脆性變形的轉(zhuǎn)變。金的成礦發(fā)生于脆—韌性變形過程，隨著脆—韌性變形作用持續(xù)，黃鐵礦、毒砂的粒度有序遞增，自形程度逐漸提高，而品位逐漸降低。脆性變形階段無金礦化。

鐵白云石化蝕變以及細(xì)粒的、他形的、微細(xì)浸染狀的黃鐵礦化、毒砂化蝕變是主成礦階段的典型蝕變類型，可以作為找礦標(biāo)志；綠泥石化、綠簾石化、鈉長石化、方解石化蝕變以及大顆粒的黃鐵礦化蝕變是晚階段的典型蝕變類型，發(fā)育該類蝕變的部位往往品位較差。

頓巴斯套金礦是典型的受脆—韌性剪切帶控制的造山型金礦。

致謝：野外工作得到了西部黃金股份有限公司的大力支持，得到了新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局701隊(duì)的協(xié)作和幫助，在此表示衷心的感謝！此外，對審稿專家和編輯部提出的寶貴意見和建議深表感謝！