孫蕩 李進 姜小凡
(中國冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院 西安 710119)
研究區(qū)位于哈薩克斯坦-準噶爾板塊和西伯利亞板塊縫合帶的南側,屬哈薩克斯坦-準噶爾板塊準噶爾-巴爾喀什微板塊準噶爾北緣古生代活動陸緣塔爾巴哈臺-阿爾曼泰早古生代島弧,研究區(qū)西南角屬謝米斯臺-庫蘭卡孜干泥盆紀陸緣火山巖帶;北東接三塘湖晚古生代弧間盆地,南臨哈爾里克古生代巖漿弧。區(qū)內(nèi)已知典型礦床有雙峰山金礦和金山金礦。區(qū)內(nèi)地層以石炭系最發(fā)育,其次為泥盆系,再次為侏羅系,奧陶系、志留系和白堊系小范圍分布,第四系分布于盆地及低洼、溝谷中。侏羅系以煤系地層為主,富含煤,為準東最主要賦煤地層。區(qū)內(nèi)主要賦礦地層及其特征為:
研究區(qū)在長期復雜的地史演變中,經(jīng)歷了多次構造運動,區(qū)內(nèi)斷裂構造極為發(fā)育,根據(jù)區(qū)內(nèi)斷裂構造的空間展布、排列規(guī)律、組合形式以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系等,將本區(qū)斷裂構造劃分為北北西向斷裂、東西向斷裂、北西向斷裂三組。褶皺構造主要為紅柳峽背斜與翁格爾闊臘向斜。
本區(qū)巖漿活動強烈,并主要集中在北塔山斷裂和紙房斷裂之間,其為成礦提供了較好的熱源及成礦物質(zhì)。區(qū)內(nèi)巖漿活動開始于加里東期,為中-酸性噴出活動及中-酸性侵入活動;華力西中期巖漿活動最為強烈,不僅有中-基性和中-酸性的噴出,而且有強烈的中酸性、基性、甚至超基性巖的侵入,與內(nèi)生礦產(chǎn)的形成有著密切的關系;噴發(fā)活動以早石炭世晚期和早二疊世最為強烈,早泥盆世噴發(fā)活動次之,少量奧陶系火山巖、次火山巖分布于研究區(qū)的北部。
區(qū)內(nèi)內(nèi)生礦產(chǎn)與華力西中期巖漿活動關系密切,以鉻鐵礦和金礦為特征,前者與華力西中期第一次侵入有關;后者為與華力西中期第三次花崗巖類有關的石英脈型金礦。此外還發(fā)現(xiàn)與華力西中期第二次石英閃長巖類有關的銅礦化,以及與下石炭統(tǒng)巴塔瑪依內(nèi)山組安山巖相有關的辰砂礦化和與奧陶系火山巖、次火山巖有關的銅礦化。
研究區(qū)大部隸屬雙峰山-伊吾Au-Hg-Cu-Fe成礦帶,研究區(qū)西南角屬博格達Cu-Zn-硼-油頁巖-磷成礦帶。區(qū)內(nèi)共有各類礦點31處,以銅、鐵、汞、金礦化點為主,其中銅礦化點13處,金礦化點7處主要分布于金山金礦-紅柳灣子一帶。區(qū)內(nèi)以雙峰山金礦、金山金礦為典型。
雙峰山金礦東西長llkm,南北寬4.6km,面積50.6km2。礦區(qū)由東至西依次分布有東礦帶,西礦帶和1583金礦點。礦區(qū)為大面積分布的巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖、火山沉積巖。第一亞組分布于礦區(qū)西南角及其外圍。第二亞組是礦區(qū)地層的主體,第一巖性段主要分布于礦區(qū)西部,是西礦帶的主要含礦層位。第二巖性段主要分布于礦區(qū)東部,是東礦帶的賦礦層位。
礦區(qū)構造方向為近東西向,主要有雙峰山背斜和一組近東西向的壓性斷裂,前者控制東礦帶礦體,后者控制西礦帶礦體和礦化帶的分布,以及礦區(qū)北部次生石英巖體的分布。
礦區(qū)巖漿活動主要包括華力西中晚期的火山噴發(fā)作用和次火山侵入作用。次火山巖性主要為中酸性和偏堿性的巖石,包括兩次侵入。第一次侵入的石英正長斑巖巖枝分布于東礦帶礦體周圍,呈東西向展布;第二次侵入體為石英斑巖、鈉長斑巖體,分布在雙峰山北lkm左右,呈東西向展布沿巴塔瑪依內(nèi)山組第一亞組和第二亞組的界面侵入。巖體蝕變強烈,東段以次生石英巖化蝕變?yōu)橹?,西段以碳酸鹽化為主,巖體展布與化探次生暈金異常一致,金異常峰值在36.7-106×10-9之間,表明其與本區(qū)金礦化關系密切。
圖1 雙峰山地區(qū)礦點分布圖
雙峰山金礦床有5條主要礦體,空間分布受EW向斷裂及其旁側構造的控制,具有成群成帶分布的特點。其中,2號礦體儲量占礦床近地表儲量的95%,是礦床的主礦體。
2號礦體:位于礦床中部,分布于14-5線地段。礦體地表長360m,鉛直厚度0.62-12.55m,平均3.98m,礦體傾斜延深50-113m。礦體最高品位為33.8g/t,一般為2-8g/t,平均品位為5.45g/t。一般情況下,礦體下盤品位高于上盤品位。礦體傾向25-50°,平均為30°;礦體傾角25-48°,平均為38°。礦體平面形態(tài)呈不規(guī)則的長橢圓形,中間向南凸出,空間形態(tài)呈透鏡體狀。礦體底板產(chǎn)出標高1626-1578m。從各探礦工程樣品分析結果可以看出,礦體厚大富集的部位是標高1600-1610m,從東向西礦體厚度增大,品位變高,其中2-8線為礦體最富和最厚大地段。
礦石礦物組成中微晶一隱晶質(zhì)石英、玉髓等占90%以上,絹云母約占5%,氧化帶中有少量石膏、明礬石及高嶺土等粘土礦物;金屬礦物主要有黃鐵礦、自然金和毒砂,氧化帶中可見褐鐵礦、黃鉀鐵礬等。
礦石全分析表明:Si02為82.69%,A1203為6.67%,F(xiàn)e203為1.28%,F(xiàn)eO為0.82%,MgO為0.27%,CaO為0.24%,Na2O為0.15%,K20為4.53%,MnO為0.01%,Ti02為0.45%,P205為0.05%,C02為0.04%,H20+為1.53%,K2O/Na2O為30/20。
礦石組合樣品分析表明:Au為9.17g/t,Ag為3.72g/t,Cu為16.7g/t,Pb為13.5g/t,Zn為51.2g/t,As為262.5g/t,Sb 為 36.9g/t,Hg為 3.143g/t,Bi為 0.487g/t??梢婋p峰山金礦床地球化學元素組合為Au,Cu,Ag,As,Sb等一套低溫元素組合。
礦石結構為自形一它形粒狀結構、細脈浸染狀構造,其次是網(wǎng)脈狀構造和少量晶洞構造。
熱液角礫巖分布于東礦帶的構造斷裂帶中,與金礦關系密切,蝕變強烈,絕大部分發(fā)生次生石英巖化,局部地段形成次生石英巖。
礦體賦存于下石炭統(tǒng)巴塔瑪依內(nèi)山組第二亞組第一巖性段的分界處。容礦巖石主要是次生石英巖、次生石英巖化火山角礫巖和角礫凝灰?guī)r,其次是泥化安山巖,局部是硅化黃鐵礦化安山巖。礦體上盤直接圍巖是硅化絹云母化流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r,局部為流紋質(zhì)凝灰角礫巖;礦體下盤直接圍巖是泥化安山巖,x射線衍射分析鑒定結果表明,其礦物組合為鈉長石-鉀長石-高嶺土-黃鐵礦-綠鱗石-石英。
含礦火山巖層成礦元素分析表明,區(qū)域地層巴塔瑪依內(nèi)山組第二亞組第二巖性段中Au、Hg、As、Sb元素含量明顯高于其它地層和地殼豐度,可見其具有金的初步富集特征。圍巖蝕變表現(xiàn)為典型的低溫蝕變組合,以硅化、黃鐵礦化、絹云母化、泥化為主,其次是青磐巖化、明礬石化、碳酸鹽化等,局部發(fā)現(xiàn)冰長石化。其中,硅化、黃鐵礦化與成礦關系密切,表現(xiàn)為正相關關系。由于礦體上、下盤巖性的差異,本礦區(qū)形成獨特的不對稱蝕變分帶模式:青磐巖化帶←黃鐵絹英巖化帶←硅化帶→泥化帶→青磐巖化帶。由此可見,雙峰山金礦床容礦巖石及圍巖蝕變特征均與典型的低硫型淺成低溫熱液金礦床特征相似。
根據(jù)對雙峰山金礦床容礦巖石及圍巖蝕變特征的分析,認為該礦床應屬低硫型淺成低溫熱液金礦床。主要有以下找礦標志:
(1)異常標志:雙峰山金礦地表化探異常發(fā)育,因此,區(qū)內(nèi)辰砂異常、Au、Hg異常是重要的找礦標志。
(2)巖性標志:雙峰山金礦和酸性火山活動有關,熱液角礫巖與金礦關系密切,賦礦巖石為次生石英巖,因此熱液角礫巖和次生石英巖石重要的巖性標志。
(3)蝕變標志:表現(xiàn)為典型的低溫蝕變組合,以硅化、黃鐵礦化、絹云母化、泥化為主。其中,硅化、黃鐵礦化與成礦關系密切。
(1)結勒喀臘北西一帶地質(zhì)特征和化探異常特征與雙峰山相似,其中辰砂異常和Hg異常成帶分布,長80km以上,最高值40×10-9。異常分布面積較大,Hg異常常和其它元素組成綜合異常,該類異常對尋找淺成低溫熱液型金礦有較大意義,因此結勒喀臘北西一帶具尋找雙峰山式金礦的良好前景。
(2)雙峰山礦區(qū)東礦帶以西,尤其是西礦帶至1583金礦點一帶,工作程度相對較低,特別是深部工程控制較差。這一帶存在繼續(xù)擴大找礦的遠景。
(3)雙峰山東、西礦帶和1583金礦點以北,一直到雙峰山銅銀礦點一帶,成礦地質(zhì)條件十分有利,金、汞、銅、銀礦化較普遍,應加強面上找礦工作。在以尋找雙峰山式陸相火山巖型金礦為主的同時,還應注意與次火山侵入體有關的次火山斑巖型銅銀礦的探尋。