新疆古生代陸相火山-次火山巖型金礦成礦規律分析

譚文娟，楊合群，馮京，姜寒冰，楊在峰，董福辰，肖朝陽

（1.中國地質調查局西安地質調查中心，陜西西安 710054；2.新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局，新疆烏魯木齊 830000；3.新疆維吾爾自治區地質調查院，新疆烏魯木齊 830000）

新疆古生代陸相火山-次火山巖型金礦成礦規律分析

譚文娟1，楊合群1，馮京2，姜寒冰1，楊在峰3，董福辰1，肖朝陽1

（1.中國地質調查局西安地質調查中心，陜西西安 710054；2.新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局，新疆烏魯木齊 830000；3.新疆維吾爾自治區地質調查院，新疆烏魯木齊 830000）

新疆古生代陸相火山巖型金礦主要礦床式有阿希式，分布于西天山博羅科努西段，形成于晚泥盆世；石英灘式分布于東天山覺羅塔格，形成于早二疊世；馬莊山式分布于塔里木板塊北緣，形成于晚石炭世.通過成礦條件、成礦作用及礦床成因分析表明，上述金礦的成礦時代與含礦建造近于同時或略晚，屬于陸相火山-次火山巖準同生Au-Ag成礦系列類型.

金礦；陸相火山巖；準同生成礦系列；古生代；新疆

陸相火山巖型金礦床是指與陸相火山巖、次火山巖、火山沉積巖及相關淺成小侵入體有密切關系的一組金礦床.該類金礦床空間分布上常同火山噴發中心、火山巖穹隆或破火山口構造有密切關系［1-2］.西北地區陸相火山巖型金礦床主要分布在新疆地區.本文是在西北省級和大區礦產資源潛力評價金礦研究成果匯總的基礎??新疆維吾爾自治區金礦資源潛力評價報告.新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局.2011.??新疆維吾爾自治區重要礦產區域成礦規律研究報告.新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局.2013.??西北地區重要礦產區域成礦規律研究報告.中國地質調查局西安地質調查中心.2013.，概論新疆陸相火山-次火山巖型金礦的時空分布、主要礦床式及成礦規律.

1 時空分布

新疆陸相火山巖型金礦床主要分布在北疆，即準噶爾地區、西天山博羅科努西段以及東天山覺羅塔格地區.目前發現的大中型金礦主要分布在西天山博羅科努西段（阿希金礦）、覺羅塔格（石英灘金礦）、塔里木板塊北緣（馬莊山金礦）、巴里坤（索爾巴斯套、雙峰山）、伊吾縣北山、西準噶爾薩吾爾山區域內［3］.成礦時代主要為華力西期.

2 主要礦床式

2.1 阿希式

1）大地構造位置及III級成礦區帶：阿希金礦床位于天山興蒙造山系（Ⅰ級）伊賽克-伊犁陸塊（Ⅱ級）伊犁微板塊北緣復合島弧帶（Ⅲ級）博羅科努古生代復合島弧帶（Ⅳ級）內.處于伊犁微板塊北緣（復合島弧帶）Au-Cu-Mo-Pb-Zn-Fe-W-Sn-P-石墨-沸石成礦帶（Ⅲ-9），博羅科努(復合島弧帶)Au-Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Sb-磷-硫鐵礦-石墨-寶石-煤礦亞帶（Ⅳ-9-④）［4］.

2）含礦建造：下石炭統大哈拉軍山組第五巖性段上部的英安質角礫巖.對阿希礦區主要容礦巖石輝石安山巖和杏仁狀安山巖進行的Rb-Sr和40Ar/39Ar中子活化法年齡測定，獲得Rb-Sr等時年齡為（345.9±0.6）Ma［5］.對阿希金礦區安山巖進行的鋯石SHRIMP年代學研究認為，這套火山巖形成于晚泥盆世（363.2±5.7 Ma）而非早石炭世［6］.

3）成礦時代：晚泥盆世晚期（363.2±5.7 Ma）到早石炭世.在阿希金礦區，礦體賦存在大哈拉軍山組最上部的第五巖性段中，其上被產化石的下石炭統阿恰勒河組（地層時代為早石炭世維憲期）不整合覆蓋，且在阿恰勒河組底部有阿希金礦含金石英脈礫石組成的底礫巖型礦石［7］.

4）礦床成因：陸相火山爆發形成環狀裂隙，次火山相關熱液充填裂隙成礦.

5）共（伴）生礦產：銀.

6）礦床（點）實例：伊寧縣阿希、恰布坎卓它、京希布拉克、山區林場金礦床.其簡要特征：礦床受伴隨火山作用而成的破火山機構控制，并產于其形成的近南北向環形斷裂中；區內巖漿活動屬鈣堿—堿性系列火山巖，均為陸相裂隙-中心式噴發相；礦化蝕變帶呈近南北向展布，地表出露長1300 m，寬10～50 m；原生礦石可分為石英脈型、蝕變巖型和角礫巖型3個亞類；礦石結構主要為半自型—他形顯微—細粒結構，交代殘余結構、膠狀、半膠狀結構；礦石構造主要為細脈－浸染狀構造.

7）成礦要素：晚古生代裂谷；火山構造拗陷內的破火山口環狀斷裂；下石炭統英安質角礫熔巖.

2.2 石英灘式

1）大地構造位置及III級成礦區帶：石英灘金礦位于塔里木地塊北緣阿奇山-雅滿蘇火山弧西端.處于覺羅塔格-黑鷹山Cu-Ni-Fe-Au-Ag-Mo-W-石膏-硅灰石-膨潤土-煤成礦帶(Ⅲ-8)，雅滿蘇-紅石山-黑鷹山Cu-Ni-Fe-Au-Mo-W成礦亞帶（Ⅳ-8②）.

2）含礦建造：下二疊統阿其克布拉克組陸相安山巖、英安巖、玄武巖和火山角礫巖.

3）成礦時代：早二疊世.L1礦體石英、面型蝕變安山巖、L2礦體石英、熱液隱爆角礫巖、L3礦體石英的Rb-Sr等時線年齡分別為（288±7）、（285±12）、（276±7）、（261.6±7）和（244±9）Ma［8］.

4）礦床成因：火山噴發后期伴隨的熱液活動可能使圍巖中的含金背景值進一步增高.之后，由于構造斷裂活動和華力西晚期巖漿活動，使深部含礦硅質熱液在地表水的參與下運移，并活化、汲取了圍巖中的金質，沿火山口邊緣的環狀和放射狀斷裂（裂隙）和破碎帶進行交代充填，沉淀聚集成礦.

5）共（伴）生礦產：銀.

6）礦床（點）實例：鄯善縣石英灘金礦、哈爾拉金礦、麥契其金礦點、色爾特能金礦點、團山金礦點、喬尕灘、卡拉喬、如意等金礦點.其簡要特征：礦床產于破火山口的西北緣，破火山口環形斷裂和放射狀斷裂常常充填玉髓質石英脈，為主要容礦構造；礦體沿走向具膨大收縮的波狀起伏，沿傾向具明顯的分支復合現象；礦石以貧硫化物石英脈為主，礦石主要結構有顯微—微細粒結構、葉片狀結構、碎裂結構、變膠狀結構、變余角礫結構；主要有塊狀構造及星點浸染狀構造；圍巖蝕變表現為面型青磐巖化及礦脈旁側的帶狀熱液蝕變，主要為黃鐵絹英巖化、綠泥石化、硅化、碳酸鹽化、冰長石化和泥化等［9-10］.

7）成礦要素：破火山口環形斷裂和放射狀斷裂；下二疊統阿其克布拉克組火山巖；中酸性侵入巖.

2.3 馬莊山式

1）大地構造位置及III級成礦區帶：礦床大地構造位于塔里木板塊，那拉提－紅柳河縫合帶上.處于塔里木板塊北緣（復合溝弧帶）Fe-Ti-Mn-Cu-Ni-Mo-Pb-Zn-Sn-Au-Sb-RM-REE成礦帶（Ⅲ-12），巴倫臺（地塊）Fe-Mn-Pb-Zn-Sr-Ag-水晶-滑石-螢石-煤礦帶（Ⅳ-12-③）.

2）含礦建造：為下石炭統白山組，由中酸—酸性火山巖、次火山巖組成.侵入巖分布較廣泛，除北部的輝長巖為一小巖株外，其余均為巖墻或巖脈產出.主要巖性有輝長巖、輝綠巖、閃長玢巖、閃長巖.脈巖主要為花崗巖脈及石英脈，礦區礦體多產于石英脈中.

3）成礦時代：中—晚石炭世.次流紋斑巖和次英安斑巖全巖及含金石英細（網）脈石英流體包裹體Rb-Sr等時線年齡分別為（301±21）、（303±26）和（298±28）Ma［11］.

4）礦床成因：淺成低溫熱液型金礦.火山期后含礦熱液從次火山巖中溶解、補給、富集，并交代圍巖，之后在北西西向張性裂隙帶中、近東西向、南北向的扭性結構面中逐漸沉淀、聚集成礦.

5）共（伴）生礦產：銀.

6）礦床（點）實例：馬莊山金礦、雙井子金礦、梧桐大泉南金礦、小紅山金礦、黑山東金礦、大青山、紅山金礦、劉家泉、劉家泉西金礦、紅井金礦、查干楚努如金礦化點.其簡要特征：礦體呈脈狀，主礦體地表長440 m，厚0.48～20.00 m，厚度變化較大，平均品位Au7.88×10-6、Ag 38.09×10-6；礦石礦物主要為銀金礦和金銀礦，次為自然金；載金礦物主要有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦和毒砂；礦石結構為不等粒結構、變余凝灰結構、變晶結構、溶蝕殘余結構、交代殘余結構、再生結構、碎裂結構；礦石構造為碎裂構造、扭曲構造、脈狀構造、浸染狀構造、梳狀構造、空洞充填構造.

7）成礦要素：酸性—中酸性次火山巖（主要為次石英斑巖及次流紋巖）；與火山機構形成的結構面或裂隙面.

3 成礦規律

這類金礦床在空間上與火山巖、火山侵入體、火山中心和破火山口有關.產出的大地構造背景多為活動的大陸邊緣和島弧.世界上大多數這類礦床的成礦時代屬侏羅紀—白堊紀和第三紀.臺灣基隆-集集地區的金瓜石金-銅礦形成于第四紀更新世［12］.但新疆天山、準噶爾地區發育的晚古生代火山巖中產有此類金礦，如阿希金礦［13-14］等.

3.1 成礦條件

大地構造環境是控制金成礦的首要條件.有利于火山巖型金礦形成的大地構造環境主要為島弧帶和大陸板塊邊緣及內部的裂谷帶，以上地帶是構造巖漿作用強烈的地區，具有多種成礦條件，既有利于地殼深部及地幔金元素等成礦物質上升，又使淺部殼層中成礦物質活化、遷移及富集［15］.

直接由幔源形成的富金巖石稱為原生礦源層，例如，太古宙（含部分早元古代）綠巖帶（以變質的鎂鐵質—超鎂鐵質火山巖為主）是金礦床最主要的早期礦源層.原生金源巖可因晚期的風化、剝蝕、遷移、沉積和變質等作用形成新的含金層，或是發生重熔，形成再生巖漿侵入地殼.這樣，可形成一系列新的金源巖，稱為再生礦源層［16-18］.礦源層在成礦中主要起到三種作用. 1）提供礦源：這是最主要的作用.礦源層一般金豐度值相對較高，通過各種變質與變形作用、混合巖化作用、火山活動、熱液活動等地質作用，使礦源層中的金活化、轉移，并在原地或鄰近地區有利圍巖和適宜構造部位富集成礦.2）作為賦礦圍巖：由于礦源層的含金本底較高，通過后期含金熱液的改造、疊加，容易使金進一步富集而成礦，所以其本身又往往是賦礦圍巖；對于火山巖型金礦，特征性的賦礦圍巖為各時期的中基性火山巖和火山碎屑巖.3）提供熱源：一些含金較高的巖體，除本身作為金源提供者外，還可帶來成礦所必需的溫度和熱液，這些熱液在運移過程中，還可從圍巖中汲取金質，使金富集，最后在有利部位沉淀成礦.

區域構造斷裂和火山構造機構的交切為火山巖的侵入和噴發提供了場所，深大斷裂是重要的導礦構造.在火山構造中，特別是破火山口的控礦作用，其中往往有火山角礫巖筒，礦體產在破火山口中的角礫巖帶內或破火山口周邊的放射狀及環狀斷裂中（表1）.

表1 陸相火山巖型金礦床特征及成礦要素一覽表Table 1 Deposit characteristics and metallogenic factors of continental volcanic rock-type gold deposits

3.2成礦作用

1）構造對成礦的控制作用：區域斷裂以及火山構造聯合控制著火山巖-火山碎屑巖的分布，也同時控制了火山巖型金礦分布.

2）礦源層對成礦的控制作用：金礦帶中有利的成礦地層及建造為中基性火山碎屑沉積巖建造.該類金礦床的形成主體上受火山熱液控制，并與噴發沉積關系密切.

3）侵入巖對成礦的控制作用：巖漿活動，尤其是淺成侵入巖-次火山巖對金成礦大多數在空間、時間、成因上表現關系密切，對成礦起疊加改造作用，體現為成礦提供熱源、活動組分及有益元素［19］.

3.3 礦床成因

該類金礦床容礦巖石主要為鈣堿性噴出巖和淺成侵入巖，往往受火山機構和區域構造斷裂系的控制，尤其是火山中心、破火山口、火山頸、角礫巖筒、火山穹窿、火山背斜、破碎帶、張性裂隙帶等各種構造.在區域基底斷裂交匯處，形成了環狀噴發中心——古火山機構（破火山口）及其噴發物.火山活動末期來自較深部的火山巖漿沿火山徑相（安山質角礫熔巖）邊界貫入，切割前期形成的火山巖地層，并圍繞火山口形成一系列環狀及放射狀分布的火山斷裂.火山活動過程及期后，含礦流體在適宜的構造部位和物理化學條件下，充填構造空間或交代圍巖而成礦.阿希金礦床總體受破火山口構造控制，礦區發育一系列環形和放射狀斷裂，礦體產于破火山口外圍的環形F2斷裂中（圖1、2）.

礦石礦物共生組合主要為金-金屬硫化物，非金屬礦物主要有石英、絹云母、水白云母、方解石、綠泥石、高嶺石、明礬石、冰長石、水鋁氧石、重晶石，礦石結構主要為他形、半自形到自形的微粒及微細粒和細粒結構，片狀結構，其次有交代、包含、碎屑等結構.礦石構造主要有浸染狀、網脈狀、角礫狀（表1）.礦化特點為金和銀共生在同一礦床，往往呈自然金或銀金礦出現，礦化深度淺，上部為金和銀，下部往往變成鋅和鉛.礦體呈脈狀、網脈狀、囊狀、透鏡狀產出.與巖漿活動密切相關，其圍巖蝕變為絹云母化、硅化、碳酸巖化、泥化、黃鐵礦化和鉀化發育.礦床以淺成低溫為特征［20］，礦化主要為受陸相火山作用制約的淺成環境.據流體包裹體測溫資料，成礦溫度均在100～280℃之間.結合普遍的低溫蝕變組合特征，屬低溫熱液環境［3］.

圖1 阿希金礦床地質圖（據文獻［7］）Fig.1 Geological map of Axi gold deposit（Modified from Reference［7］）

對比上述礦床式中的含礦建造與成礦時代，后者與前者近于同時，或稍微略晚，劃分稱之為陸相火山-次火山巖準同生Au-Ag成礦系列類型.

3.4 成礦模式

早期拉張環境，在區域基底斷裂交匯處，形成了環狀噴發中心——古火山機構（破火山口）及其噴發物.火山活動末期來自較深部的火山巖漿沿火山徑相邊界貫入，切割前期形成的火山巖地層，并圍繞火山口形成一系列環狀及放射狀分布的火山斷裂，為金礦的形成提供了有力的控礦構造條件.火山活動過程及期后，不斷下滲的天水在深部侵入體熱源的作用下向上運動，形成流體循環對流，并不斷萃取圍巖（火山巖和基底巖石）中的金等成礦物質，形成的含礦流體充填構造空間或交代圍巖而成礦（圖3）??新疆維吾爾自治區金礦資源潛力評價報告.新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局.2011..

圖2 阿希金礦床24號勘探線剖面圖（據文獻［7］）Fig.2 Geological section along No.24 prospecting line of Axi gold deposit（Modified from Reference［7］）

4 結論

圖3 礦床成因模式圖Fig.3 Genesis model of gold deposit

華力西期造山運動是新疆北部乃至整個新疆最主要、最強烈的一期造山運動，特別是在造山晚期島弧或活動大陸邊緣環境下，強烈火山作用所形成的陸相火山巖廣泛分布，各類火山機構及與之相伴的火山斷裂及區域斷裂構造、次火山侵入體廣為發育.這些重要成礦要素都為陸相火山作用成礦提供了有利的成礦條件和物質基礎，而新疆北部，從東天山、西天山到東西準噶爾的廣大地域，與陸相火山巖有關的金的蝕變、化探異常、礦化現象，顯示了與陸相火山巖有關金礦成礦的廣闊前景.

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METALLOGENIC REGULARITIES OF THE PALEOZOIC CONTINENTAL VOLCANIC-SUBVOLCANIC GOLD DEPOSITS IN XINJIANG

TAN Wen-juan1,YANG He-qun1,FENG Jing2,JIANG Han-bing1,YANG Zai-feng3,DONG Fu-chen1,XIAO Chao-yang1
（1.Xi'an Center,China Geological Survey,Xi'an 710054,China;2.Bureau of Geology and Mineral Resources of Xinjiang,Urumqi 830000,China; 3.Geological Survey of Xinjiang,Urumqi 830000,China）

The Paleozoic continental volcanic rock-type of gold deposits in Xinjiang presents in three styles as follows.The Axi style,located in the west section of Boluokenu in Western Tianshan,was formed in Late Devonian.The Shiyingtan style, distributed in the Jueluotage belt,Eastern Tianshan,was formed in Early Permian.The Mazhuangshan style in the northern margin of the Tarim block was formed in Late Carboniferous.Analysis on the ore-forming conditions,metallogenic process andgenesisshowsthatthemineralizationagesarealmostthesameto,oralittlelaterthan,thoseoftheore-bearing formations. Thedepositsareassignedtocontinentalvolcanic-subvolcanicpara-syngeneticAu-Agmetallogenicseries.

gold deposit;continental volcanic rocks;para-syngenetic series;Paleozoic;Xinjiang

1671-1947（2014）05-0465-06

P618.51

A

2014－02－20；

2014-04-08.編輯：李蘭英．

中國地質調查局項目“西北地區礦產資源潛力評價與綜合”（1212011121034）、“新疆重要成礦帶及整裝勘查區礦產勘查部署與成果集成”（12120113042900）資助.

譚文娟（1980—），女，碩士，地質工程師，現從事成礦規律與成礦預測研究工作，通信地址陜西省西安市友誼東路438號，E-mail//twjuan2006@163.com