于海亮

（核工業(yè)二一六大隊）

謝米斯臺地區(qū)位于新疆西準噶爾北部，準噶爾盆地與和豐盆地的夾持部位。區(qū)內發(fā)育謝米斯臺、烏蘭薩拉、塞勒肯特、烏圖順等中小型中酸性巖體。王居里、楊清茂等［1-2］對這些巖體進行了年代學和地球化學方面的研究，揭示了謝米斯臺地區(qū)強烈的巖漿作用集中在古生代（419～452 Ma），并對巖體的成因類型和大地構造背景方面進行了研究。但是前人的研究均屬于基礎研究方面，沒有與礦產結合起來。前期通過對巖體進行野外調查，在接觸帶中發(fā)現(xiàn)了一批以金銅為主的多金屬礦床（點），這些礦化與巖體在空間上關系密切，目前初步估算部分礦床的資源量已接近中型。本文以新近發(fā)現(xiàn)的莫尕圖金銅礦點為例，通過對與金礦化相關的花崗巖開展野外地質調查，結合鏡下鑒定以及地球化學測試等手段，討論礦區(qū)花崗巖株的成因、背景以及與金成礦之間的關系，為今后勘查工作提供理論依據(jù)以及為擴大找礦范圍提供方向。

1 區(qū)域地質概況

區(qū)域出露大面積下志留統(tǒng)謝米斯臺組火山巖及少量泥盆、侏羅、二疊系地層（圖1）。侵入巖主要為晚志留世—早泥盆世花崗巖及少量石炭紀花崗巖，多以巖基、巖株為主，數(shù)量較多，約占區(qū)域總面積的20%。區(qū)內構造主要為斷層，主干斷裂為近東西向的謝米斯臺南坡斷裂及謝米斯臺北坡斷裂，控制著區(qū)域內構造的展布，其余斷裂主要為1組北東向的次級斷層，夾持于主干構造之間。

謝米斯臺地區(qū)發(fā)育多處金礦床（礦點），西段分布有布蘭薩拉金銅礦床、烏什加嘎衣提金礦床等，為石英脈型和蝕變巖型金礦化，與晚志留世中酸性侵入巖關系密切［4-5］。查干布塔根金礦點與哈爾曼金礦點位于謝米斯臺山的中段，哈爾倫烏金礦點以及本文研究的莫尕圖金礦點位于謝米斯臺山的中東段，泥盆紀塞勒肯特巖體附近。

2 礦床地質特征

礦區(qū)出露地層簡單，分布有下志留統(tǒng)謝米斯臺組a巖性段和b巖性段。a巖性段（S1xa）分布在研究區(qū)的北西部，面積較小，巖性以安山巖為主。b 巖性段（S1xb）分布在礦化區(qū)的南東部，出露面積較大，巖性以安山巖、英安巖為主。區(qū)內構造多呈北東、北西向分布，其中F10斷層貫穿整個礦化區(qū)，切割巖體和地層，具有張性特征，后期充填有規(guī)模較大的石英脈，呈串珠狀分布。

礦區(qū)巖漿活動強烈，大面積分布，呈巖株、巖脈狀產出，主要為早泥盆世正長花崗巖（ξγD1）及晚泥盆世花崗巖（γD3）。早泥盆世正長花崗巖（塞勒肯特巖體）分布F10斷層的北部，與下志留統(tǒng)謝米斯臺組呈侵入接觸關系，南部為斷層接觸關系。晚泥盆世花崗巖株主要分布于F10斷層的南部，呈巖株、巖枝樁產出，與下志留統(tǒng)謝米斯臺組呈侵入接觸關系，接觸界限清晰，單個規(guī)模不大，但產出數(shù)量較多。

金、銅礦化產于花崗巖巖株與下志留統(tǒng)謝米斯臺組安山巖的接觸部位，以接觸界線向外十余米，形成金銅礦化蝕變帶。蝕變帶內發(fā)育密集的裂隙，裂隙中充填有石英網脈，單條長1～2 m，寬5～30 cm，是具體的載金地質體。通過A—A'地化剖面揭露，該蝕變帶中金品位為2 g/t，銅品位為1.9%，銀品位為32 g/t，其他共生異常元素有Ni、Cr（圖2）。

近礦蝕變主要為硅化、鉀化、孔雀石化、黃鐵礦化。含金石英脈中金屬礦物有赤鐵礦、黃鐵礦、銅藍及孔雀石，相互共生關系。赤鐵礦含量約占2%，半自形-他形板狀，粒度＜0.2 mm，不均勻分布在巖石破碎處及充填裂隙形成礦石充填構造。黃鐵礦含量微量，粒狀，自形晶，晶體呈五角十二面體，粒度0.05 或0.03 mm。銅藍含量微量，不規(guī)則粒狀，他形晶，蝕變交代原巖銅礦物，與赤鐵礦共生?？兹甘课⒘浚翣罴象w，不均勻分布。

3 花崗巖樣品采集及分析方法

花崗巖呈淺紅色，中細粒結構、塊狀構造，主要由長石、石英和黑云母等組成，在不規(guī)則狀石英中鑲嵌著自形板條狀長石微晶形成顯微嵌晶結構。斜長石具輕微程度絹云母化，基質另具不均勻的輕微程度碳酸鹽化，含量約60%，石英含量約25%，黑云母微量。副礦物主要為少量磁鐵礦及鋯石，磁鐵礦呈粒狀，他形晶，粒度為0.2～0.1 mm，零星散布；鋯石呈柱狀，粒度＜0.05 mm，零星散布。4 件樣品具有較低的燒失量（LOI 為1.36%～1.86%，小于2%），表明巖石結晶后沒有受到后期強烈的風化或者蝕變［6］。用于測試的4 件花崗巖樣品采自A—A'剖面，巖枝內部，所有樣品均為新鮮巖石，蝕變弱，無堆晶。

本次樣品的主量、微量元素、稀土元素測試均由核工業(yè)新疆理化測試中心完成。主量元素測定采用波長色散型X熒光光譜儀（AxiosmAX），F(xiàn)eO采用酸式滴定管測定，燒失量測定采用ME204/02型天平測量，主量元素求和總量控制在98.3%～101.7%，否則重新測量。微量元素分析首先采用酸融方法對樣品進行預處理，然后采用設備ICP-MS（型號NexION350X）、ICP-OES（型號ICP-6300）、波長色散型X熒光光譜儀進行測定（型號AxiosmAX），相對偏差小于5%。主、微量元素分析結果見表1。

4 主、微量元素特征

4.1 主量元素特征

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SiO2含量為71.1%～72.30%，全堿含量Na2O+K2O為8.61%～9.19%，在SiO2-（Na2O+K2O）圖解上落入花崗巖范圍（圖3（a）），與野外和鏡下定名一致。里特曼指數(shù)σ=2.53～2.89，為鈣堿性巖。Na2O/K2O=0.81～1.28，兩者均不大，在SiO2-K2O 圖解中，巖石落入高鉀鈣堿性系列范圍（圖3（b）），在SiO2-（Na2O+K2O-CaO）圖解上2 件落入鈣堿性系列，2 件落入鈣性系列（圖3（d））。A/CNK為0.89～1，A/NK為1.08～1.18，在A/NKA/CNK 圖解上，落入準鋁質范圍（圖3（c））。綜上，4件花崗巖樣品的主量元素特征顯示為高鉀鈣性-鈣堿性系列的準鋁質花崗巖。

4.2 微量元素特征

4 件樣品的稀土總量（ΣREE）為113.53×10-6～118.52×10-6，輕稀土（LREE）總量為100.97×10-6～105.88×10-6，重稀土（HREE）總量為12.57×10-6～13.06×10-6，輕重稀土比值（LREE/HREE）為7.74～8.38，（La/Yb）N比值為7.48～8.40，較大的比值說明輕重稀土分異明顯。球粒隕石化的稀土元素配分曲線圖（圖4（a））右陡傾型，表現(xiàn)出輕稀土富集，重稀土虧損的特征；δEu接近1，表明巖漿演化過程中無明顯的斜長石結晶趨勢；δCe 為1.06～1.11，鈰異常弱。微量元素特征表現(xiàn)為相對富集大離子親石元素（LILE）Rb、Ba、Th、K 和LREE 元素，相對虧損高場強元素（HFSE）Nb、Ti和HREE以及Sr（圖4（b）），說明該花崗巖經歷了強烈分異的分離結晶作用。Nb、Ti 的虧損受含鈦礦物（如鈦鐵礦、榍石等）的分離結晶有關［7］。

5 討 論

5.1 巖石類型

目前廣泛被學者應用的花崗巖的成因分類方案是S、I、M、A 4 類型［8］。莫尕圖金礦點花崗巖地球化學特征顯示A/CNK 為0.89～1，Ti、Sr 虧損，副礦物主要為磁鐵礦和鈦鐵礦，與典型的I 型花崗巖的地球化學特征和副礦物組合相似。莫尕圖金礦點花崗巖不含堿性暗色礦物和銪異常不明顯，在10 000Ga/Al-（K2O+SiO2）圖解上落入I&S 型花崗巖區(qū)域（圖5（a）），說明其非A 型花崗巖，也不具有S 型花崗巖白云石、堇青石等富鋁礦物，在Zr-TiO2圖解上落入I 型花崗巖區(qū)域（圖5（b）），而非S型花崗巖，與M型（幔源型）斜長花崗巖或奧長花崗巖有明顯的區(qū)別。綜上，莫尕圖金礦點花崗巖的成因類型為I型花崗巖。

5.2 構造環(huán)境

莫尕圖金礦點花崗巖總體屬高鉀鈣性-鈣堿性系列的準鋁質花崗巖，同時TiO2含量（0.239%～0.268%，平均值為0.251%）較低，稀土元素配分模式圖呈典型的右傾，富集大離子親石元素（Ba、Rb、K），虧損高場強元素（Nb、Ti），在SiO2-（FeOt/（FeO+MgO））和Y+Nb 圖解上均落入火山弧花崗巖區(qū)域（圖6（a）、（c）），顯示其具有島弧火山巖的地球化學特征。巖石具有較高的Ba/La（34.34～43.14，平均值為37.9）、Ba/Nb（88.40～121.83，平 均 值 為100.06）和Ba/Zr（6.22～7.23，平均值為6.58）進一步顯示出俯沖帶弧巖漿巖的地球化學特征。在花崗巖類形成環(huán)境R1判別圖解中（圖6（b））樣品落入同碰撞區(qū)域，指示較為強烈的擠壓作用。謝米斯臺地區(qū)廣泛出露晚志留世—早泥盆世巖漿巖，主體為英安巖和流紋巖，明顯不同于以玄武巖為主、含少量安山巖的洋內弧火山巖組合［9-10］。莫尕圖金礦點花崗巖株與區(qū)域花崗巖體的成因類型一致，并具有相似的地球化學特征，表明其為區(qū)域花崗巖體進一步演化分異形成。

5.3 成礦條件及找礦標志

俯沖背景下形成的大陸邊緣匯聚板塊邊界是殼幔相互作用最復雜的地區(qū)之一。強烈的殼幔作用產生了多種巖漿巖類型和巖石組合特征，提供了豐富的成礦物質、有利的成礦條件，進而形成了如斑巖Cu-Mo 礦床、淺成低溫熱液型Cu-Au 礦床和VMS 型多金屬礦床等。謝米斯臺中段廣泛發(fā)育的高鉀鈣堿性系列巖漿巖，顯示出殼幔相互作用和不同程度的巖漿混合特征，地幔物質貢獻逐漸增強，大量富含Cu、Au 元素的幔源巖漿底侵新生下地殼發(fā)生部分熔融，為區(qū)內成礦提供了重要的熱動力條件和成礦物源、成礦流體條件。本次工作在花崗巖株接觸帶發(fā)現(xiàn)了金、銅礦化并達到工業(yè)品位，是其成礦潛力的具體體現(xiàn)，值得進一步找礦工作。金、銅礦化和花崗巖巖枝或巖株在空間上有密切的關系，金、銅礦化主要產于花崗巖株與下志留統(tǒng)火山巖接觸帶部位。這些花崗巖株與區(qū)域巖體是同源巖漿演化分異的結果，空間上也主要產于區(qū)域巖體的附近。因此，區(qū)域巖體接觸帶及附近的小巖株、巖枝是下一步金、銅找礦的有利位置。