新疆托克遜縣天彩金礦地質特征及成因分析

李斌 薛巨成 郭燕

（新疆地礦局物化探大隊昌吉831100）

新疆托克遜縣天彩金礦地質特征及成因分析

李斌 薛巨成 郭燕

（新疆地礦局物化探大隊昌吉831100）

礦區大部位于汗騰格里-庫米什深大斷裂之南的一系列疊瓦狀推覆構造中，在研究了區域成礦條件和該地區特征的基礎上，分析了該礦床的成因。礦床有銅華山與超基性雜巖有關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（銅華山勘探區東南）。而從區內礦點分布及類型特點分析，中低溫熱液型多金屬礦為本區成礦主要類型，金是本次勘探的目標礦種。

礦床成因鈷多金屬中低溫熱液型多金屬礦

區域上代表性礦床有銅華山與超基性雜巖有關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（銅華山勘探區東南）。而從區內礦點分布及類型特點分析，中低溫熱液型多金屬礦為本區成礦主要類型，金是本次勘探的目標礦種，近幾年勘查成果顯示薩阿爾明—庫米什古生代溝弧帶內與晚石炭世固結期后韌性剪切變形有關的金礦成礦作用較好，找礦潛力已顯現。

1 區域地質背景及成礦條件

勘探區位于塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊縫合帶南側，隸屬塔里木板塊北緣活動帶，橫跨哈爾克—巴侖臺早古生代溝弧帶與薩阿爾明—庫米什古生代溝弧帶兩個三級構造單元。勘探區大部位于汗騰格里—庫米什深大斷裂之南的一系列疊瓦狀推覆構造中。

1.1地層

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

阿拉塔格組分為下、上兩亞組，包括七個巖性段，各段之間為整合接觸。礦區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。地層中發育有北西向、北北西向、北東向斷裂帶，沿斷裂千糜巖化及糜棱巖化較強，同時發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、灰黑色灰巖組成。礦區巖石普遍受硅化、黃鉀鐵礬化、碳酸鹽化等熱液蝕變，受構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育，天彩金礦體就產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。

第四系全新統（Q4）主要分布在現代溝谷、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灰巖及結晶灰巖，有時相變為綠泥石石英片巖；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巖。上亞組（D2ab）主要為碎屑巖夾火山巖建造，可分3個巖性段，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片巖、暗綠色安山玢巖不均勻互層，頂部為灰色灰巖；上段巖性為暗綠色凝灰質片巖、角閃黑云母斜長片巖，沿走向相變為硬砂巖和凝灰砂巖。

各巖性段多呈整合接觸，局部見侵蝕面。

石炭系下石炭統馬鞍橋組（C1m）：分布于該區西南局部地區，巖性為灰巖、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。

1.2區域侵入巖

勘探區位于巖漿活動頻繁的天山構造帶中，區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域廣泛分布，可分為早中晚三個侵入旋回。區內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巖（δο41-3a）、灰白色片麻狀花崗巖（r41－3b）斜長花崗巖（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。區內鎂鐵-超鎂鐵雜巖體分布，標志著古生代新陸殼行成后，弛張性深斷裂的存在。其對內生多金屬礦產特別是金礦形成十分有利。

內生多金屬礦產常與華力西早、中期巖漿活動有密切關系。沿地層片理貫入的酸性巖脈亦較發育，且與熱液成礦有聯系，其多為各侵入期末含礦物質巖漿活動的產物。

1.3區域構造

如前所述，勘探區位于塔里木板塊北緣活動帶，在塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊拼接碰撞過程中，該區經歷了兩期多次強烈的構造擠壓作用，從而形成一系列次級疊瓦狀推覆構造帶，構造形跡復雜。

褶皺：區域上褶皺以緊密線狀為主，局部倒轉。天彩勘探區北部為庫米什背斜，卷入該構造的地層為泥盆系下中統兩組地層，其核部被侵入巖破壞；南部為喀拉克孜勒復向斜，其核部為石炭系，兩翼為泥盆系。該復式向斜中可劃分出更次一級的向斜三處、背斜一處。該復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上均反映為梯度較大的梯級帶。勘探區僅有庫米什大斷裂從北部通過。區內仍有多條與之平行的次級斷裂、北東向張性斷裂及南北向斷裂發育。

上述構造帶中的次級構造控礦作用明顯，礦床及礦點多分布于褶皺核部及轉折端，且多與次級斷裂及層間破碎帶有關。

2 礦床地質特征

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。金礦體產于綠泥絹云母石英片巖中的斷裂構造破碎帶內，所有金礦體分布在長650 m，寬400 m范圍之內，礦體呈脈狀、透境狀、不規則脈狀。其中主礦體L6礦體沿走向有分枝復合、局部膨大的特征，大多數礦體走向為北西向，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系，礦體主要依據化學分析結果結合斷裂構造蝕變特征追索圈定。在15條礦體中規模較大有L2、L4、L6三條，其余規模較小，礦體宏觀分布形態具有向西北發散，東南收斂之特征。

2.2礦石組分及結構、構造

2.2.1 礦石礦物組成研究

本次實驗共磨制光、薄片各6塊（第一次送樣中選取）進行鏡下鑒定。鑒定成果如下：

巖石類型：根據巖石中的礦物組合及結構、構造特征，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，屬礦區基本巖石類型。礦化程度低，質地致密堅硬，沿裂隙面有褐鐵礦化，并貫入石英脈，在脈中可見孔雀石化。礦物結晶很細，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，有時見輕度硅化和黃鉀鐵礬化，后者與地表風化淋濾作用有關。

⑵絹云母石英巖：絹云母石英巖是礦區直接賦礦巖石，是由絹云母千枚巖經變質重結晶和次生蝕變而成。呈灰黃-褐色，具明顯片理化。巖石中發生蝕變較明顯，經進一步疊加硅化、絹云母化為特征，表生蝕變為褐鐵礦化及黃鉀鐵礬化，后者呈脈狀或團塊狀產出。

⑶石英脈：石英脈是與金礦化作用有關的熱液活動產物，脈體形態、大小多不規則。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，也夾有圍巖團塊。

2.2.2 礦石結構

礦石結構有鱗片粒狀變晶結構、粒狀鱗片變晶結構、它形粒狀結構、半自形粒狀結構、網狀結構、假像結構。

鱗片粒狀變晶結構：此種結構多見于礦化、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%。

粒狀鱗片變晶結構：此種結構多見于礦化蝕變絹云母千枚巖中，巖石主要由粒度細小的石英和鱗片狀絹云母構成，絹云母具明顯的定向排列，石英呈細小它形粒狀、隱晶質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%。

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

假像結構：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。

半自形粒狀結構：巖石中黃鐵礦呈半自形-自形粒狀，粒徑0.05～3 mm，常互相鑲嵌構成致密塊狀，稠密浸染狀分布。

2.2.3 礦石構造

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

⑴角礫狀構造：此類構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、鐵質膠結。

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

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

⑷浸染狀構造：礦石中金屬礦物呈浸染狀分布，形成浸染狀構造。

⑸細脈狀、網脈狀構造：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脈狀，網脈狀構造。

⑹蜂窩狀構造：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片狀構造：見于礦化蝕變絹云母石英片巖，巖石片理發育。

千枚構造：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。根據礦石的結構、構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（細脈、細網脈型）、細脈浸染型、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不同的礦化階段。

（1）熱液成礦期

①早期礦化階段:與區域變質作用有關，此階段由于溫度、壓力、變質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造運動為主的變質熱液活動有關，沿巖石的節理及裂隙充填較多的石英、黃鐵礦及黃銅礦形成團塊狀、條帶狀、細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風化作用轉變而生，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，成礦時的熱液溫度在300℃以下。

4.2成礦物質來源

天彩金礦床產于區域變質巖的絹云母石英片巖中的北西向斷裂帶內，礦床周圍廣泛分布，華力西早期灰綠色花崗閃長巖（γδ41-3c）灰白色斜長花崗巖（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、石英細網脈型。依據上述條件，認為天彩金礦床物質來源，一部分來源于區域變質熱液，主要來源于巖漿期后熱液。

4.3礦床成因

在對成礦地質條件分析的基礎上，初步認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域變質階段，由于溫度、壓力、溶液等因素的變化并且受到大規模韌性剪切帶的切割，使原巖中金元素等有用元素發生活化遷移富集。華力西早、中期大規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基礎，來自地殼下部甚至上地幔的高溫熱液、氣體廣泛而強烈。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生進一步活化遷移富集。在巖漿活動的晚期，伴隨區域斷裂活動而形成的北西向斷裂，被巖漿期后熱液活動所充填、沉淀成礦。

5 結論

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，褐鐵石英細脈越發育，金含量越高。礦床有兩個顯著的成礦期，即熱液成礦期與表生成礦期。

［1］袁見齊，等.礦床學.地質出版社，1979.

［2］西安地質學院，鄭州地質學校，礦床學（上冊），地質出版社，1979.

［3］新疆托克遜縣天彩金礦勘探設計.新疆地礦局物化探大隊.2013.8.

收稿：2014-01-27