新疆拜城縣阿萬達金礦成礦機理分析

張福新

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第八地質(zhì)大隊，新疆 阿克蘇 43000）

拜城縣阿萬達金礦位于新疆阿克蘇地區(qū)，位于車里塔山脈北山盆地與中天山南麓之間，處在渭干河盆地的 上游部分。與昭蘇、特克斯縣和北依天山相接，南跨基爾塔山與新河縣，東與庫車縣為界，西與溫蘇縣接壤[1]。本文采用定年同位素、有關(guān)于巖石的化學研究、穩(wěn)定同位素和流體包裹體等多種方法，對新疆拜城縣阿萬達金礦床的成礦環(huán)境進行了詳細研究。萬達金礦成礦帶在解剖研究的基礎(chǔ)上，研究中比較了在金礦一帶，成礦地區(qū)的地質(zhì)背景、成礦所需條件和機制以及控制礦產(chǎn)的某些因素，分析礦石的構(gòu)造，礦石成石的巖漿，熱變質(zhì)與成礦的關(guān)系，構(gòu)造了金礦的成礦和找礦形式，為進一步找礦提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持[2]。

1 新疆拜城縣阿萬達金礦成礦構(gòu)造巖漿環(huán)境研究

哈巴河斜長碎屑花崗巖體為新疆拜城阿萬達金礦區(qū)的主體巖漿，出露八百平方千米的面積，都屬于海西中摻雜的無分類巖石[3]。輝長巖、斜長石花崗巖都是主要巖性，石英巖、角閃長花崗巖也參與其中。巖體分帶性明顯，圍巖殘存較多，阿萬達金礦區(qū)的關(guān)鍵控礦成分在韌性剪切帶周圍。活動周期在這一帶比較長，不僅時長不短，而且還很復(fù)雜。

對金礦床周圍斜長石和閃長巖、金礦床典型火山巖剖面和金礦床石英斑巖的巖石地質(zhì)化學特征進行了研究，探討其與金礦化的關(guān)系。區(qū)內(nèi)除發(fā)育大量構(gòu)造特征外，還發(fā)育大量不同大小的脆性韌帶拉張斷裂和次級斷裂。阿萬達金礦的金礦化與蝕變斜長石和輝長閃長巖對比如圖1。

圖1 阿萬達金礦圍巖鏡下特征

金礦床區(qū)斜長石和花崗巖的巖石構(gòu)成特征如下：關(guān)鍵構(gòu)成礦物是石英斜長石以及角閃石。肉眼可以觀察到的是灰色和綠色相混雜的顏色，結(jié)構(gòu)為塊狀等粒。角閃石(4.9%～9.8%)大部分為柱狀，邊角經(jīng)常會發(fā)生綠泥石化，次生礦物為黑云母。斜長石(54.5%～64.3%)它呈粒狀或是長柱狀分布，多見長石(An=21%～31%)，粒徑1.5mm，鉀長石分散開來，有明顯的晶格雙晶，有微斜長石和板塊。石英(21.1%～32.1%)，見透鏡狀石英顆粒，大小約13mm，有部分顆粒看起來較細。礦區(qū)輝長閃長巖的巖石構(gòu)成特征如下：可以觀察到的大部分顏色為黑色，同樣是等粒塊狀構(gòu)造。黑云母、斜長石、角閃石等礦物的含量高。角閃石(21.2%～29.8%)一般是柱狀或者針尖狀，固定朝統(tǒng)一方向生長。斜長石(41.2%～52.2%)為粒狀半自形，雙晶會發(fā)生一定量的塑性變形。斜長石(An為31.2%～51.1%)的主要形態(tài)為斜長石(An=29.9%～51.0%)。黑云母(11.1%)有鱗片和生長方向。石英和綠泥石等一般在次生礦區(qū)內(nèi)。

2 新疆拜城縣阿萬達金礦成礦規(guī)律與找礦模式

新疆省拜城縣阿萬達金礦床的成礦期為晚泥盆世-中二疊世，在晚石炭世-早二疊世一帶主要集中。下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組是科薩依金礦床的容礦層，是濱淺海相碎屑巖、火山熔巖和碎屑巖以及碳酸鹽巖組合。這一部分的上半段為阿舍勒銅礦，主礦體的產(chǎn)狀層厚度為321m，屬于金礦床里含有礦的一個層位。阿萬達金礦出露地層主要為上奧陶統(tǒng)宜南里克組、片段巖和阿克蘇群上巖組及大理巖。而金礦體大部分都在阿克蘇群巖層片巖段的上部地區(qū)。由于缺乏各地層的主要含金數(shù)據(jù)，無法準確確定各地層與礦床之間的聯(lián)系。分析硫和鉛，可以觀察到一些實驗數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)用來顯示金礦化與地層相關(guān)的關(guān)系，也可以看出部分地層含有特異性的礦化發(fā)生。礦區(qū)巖漿沒有生長的意圖，地表勘探僅發(fā)現(xiàn)一條靠近東西向的鈉長石脈。這些區(qū)域發(fā)生斷裂，這樣的斷裂層控制著區(qū)域里的主要框架構(gòu)造，它們的總體構(gòu)造方向為近東西方向。而與之一同發(fā)生的是次級斷裂，最終會波及阿萬達金礦體的產(chǎn)出位置、礦床具體的大小規(guī)模以及礦床最終形態(tài)特征。

金礦體在多在礦區(qū)斷裂帶發(fā)生破碎處中產(chǎn)出，內(nèi)部的存在形態(tài)一般都會是似層狀或者近東西向透鏡狀居多。斷裂帶之間存在的空隙總體都會是東西方向為主，這就是金礦的最完美存在場所，所以金礦的生長方向也就與之一致，這也讓二者之間互相依存，一方出現(xiàn)變動會直接牽制另一方的情況。

低硫化物型金礦成礦年齡的直接確定受多種原因的局限。在大部分的時間里，鋯石U-Pb定年法與金礦同位素有著密不可分的關(guān)系，但后期蝕變也會帶來一些影響。除此之外，詳細透徹的巖石學研究才可以解決問題，單單是從外界觀察礦齡是很難做到全面分析的。從目前情況看，年代測定毒砂Re-os還沒有結(jié)束，所以大致年齡的礦化是可以判斷的，更深層次的東西就很難發(fā)現(xiàn)。賦礦片巖沉積年齡最高為404.9Ma。在次生斷層中，很大程度上把握了附近金礦的不足，這時產(chǎn)生的碰撞中天山板塊與塔里木板塊的伊利形成了南天山粘連的復(fù)雜礦帶，這里通常被認為是形成后二疊紀末，甚至到早三疊世。

格羅夫斯認為發(fā)生碰撞造山帶之后出現(xiàn)了擠壓情況，斜坡方向上的擠壓導(dǎo)致變形，在這整個過程中形成的礦區(qū)為造山型金礦。事實上，許多礦床的形成，尤其是在南天山增生雜巖帶，時間大體上規(guī)定于259Ma～285 Ma，如木龍濤金285Ma～265Ma；統(tǒng)托讓格庫都克金礦266Ma～257Ma。南天山雜巖帶的生長最終與比阿萬達金礦碰撞，其形成時間要提前于隆升期，年齡在261.1Ma是形成是合乎情理的。

南天山造山帶主要區(qū)域性深斷裂和陡傾剪切帶，礦田、礦床也是如此。 在晚二疊世后的南天山，這些構(gòu)造開始形成，具體追溯在造山一帶大陸的碰撞期，通常集中于主變形、區(qū)域流體活動和成礦作用。因此，可以推斷，類似的情景也將發(fā)生在位于中國南天山的造山帶周圍。與造山運動變質(zhì)巖相關(guān)的熱事件，呈周期性地加快了地殼內(nèi)部溫度的快速上升，流體被引導(dǎo)，沿規(guī)模不一樣的斷裂帶驅(qū)動遷移，如圖2所示。

圖2 阿萬達金礦成因模式示意圖

塔里木盆地南緣和北緣斷裂是深部流體上升的主要通道，深部變質(zhì)流體沿上盤次級剪切斷裂上升。巖石分析的結(jié)果表明，所謂的元古代巖石阿克蘇組硅質(zhì)片巖的長城系統(tǒng)的圍巖金礦床可能是泥砂巖成熟度較低，沉積環(huán)境的活躍大陸弧內(nèi)存在的沉積盆地。

結(jié)果表明，碎屑鋯石的加權(quán)最小調(diào)和U-Pb年齡為409Ma，年齡平均在411Ma或4012Ma，最大沉積年齡412Ma。因此，沉積時代被認定，此時不處于長城期也不處于所謂的早泥盆地之間。

阿萬達礦區(qū)礦床中存在兩種包裹體，即氣體和液體的兩相包裹體，另外一種則是含氧氣存在的三相包裹體。流體從靜態(tài)巖石壓力(封閉系統(tǒng))發(fā)展到靜流體壓力系統(tǒng)(開放系統(tǒng))。在高溫階段，成礦流體均一溫度為271.2℃～382.4℃，俘獲溫度在344℃～421℃范圍內(nèi)，圈閉壓力為82MPa～155MPa(在此基礎(chǔ)上，根據(jù)靜態(tài)巖石壓力估算成礦深度為2.79km～5.39km)。 在低溫階段，流體均質(zhì)溫度為185℃～ 272℃，捕獲溫度為271 ～ 303℃，捕獲壓力為51MPa～ 103MPa。成礦流體演化為無氧氣的中低礦化度水溶液。

含金石英脈中石英值為15.86‰～20.15‰，流體估計值為7.79‰～12.13‰。石英中流體包裹體的氫同位素構(gòu)建為-120.1‰～ -86.8‰。由以上數(shù)據(jù)得知，這種成礦流體屬于已經(jīng)變質(zhì)的流體，關(guān)鍵起到的作用是讓深黑色變質(zhì)片巖發(fā)生脫水現(xiàn)象。

同位素結(jié)果表明，金伴生的硫化物值在-3.55‰～ +6.11‰之間，大部分在-3‰～+1.5‰之間。黃鐵礦和磁黃鐵礦的計算值為-4.77‰～+5.25‰，平均為-0.33‰。分析表明，硫來自于圍巖，地殼硫成分平均。金礦石中硫化物的比例為16.2539～17.9658，表明硫化物中的鉛可能是圍巖中的鉛與變質(zhì)流體中的鉛的混合產(chǎn)物。

綜合分析表明，阿萬達金礦床屬于造山型，具有穆龍濤型金礦床的許多典型特征。 與碰撞閉合過程有關(guān)系的變質(zhì)變形過程中，區(qū)域斷裂出現(xiàn)的次數(shù)較多，次級斷裂也如同家常便飯。 阿萬達金礦床最終就是截切帶的上升所致，而剪切帶的上升完全是因為流體的變質(zhì)。

3 結(jié)語

阿萬達金礦位于新疆西南部天山造山帶，位于所謂的中南天山銻汞金成礦帶的東部。中亞南天山地區(qū)之所以出名，有很大一部分的原因在于它有很多超大型礦床，以及稀有金屬礦床。通過這么多年來的地質(zhì)勘探，西南天山中部東延區(qū)的資源觀察還不夠突出。最新地質(zhì)資料的出示有著很大的貢獻，在認真研究萬達金礦成礦的地質(zhì)背景特征的基礎(chǔ)上，運用有規(guī)律可循的地球化學分析方法，最終可以得到阿萬達金礦的地球化學地質(zhì)特征，探討形成阿萬達金礦床的原因和一些找礦工作的開展。同時，希望為今后在該地區(qū)尋找新的金礦提供一些啟示，進而為尋找中國南天山成礦帶“木龍濤型”金礦提供有益的參考。