青河縣頓巴斯套金礦地質特征及找礦前景分析

趙永勛 吳建峰 郭 凡

(新疆維吾爾自治區有色地質勘查局701隊 昌吉831100)

1 區域地質背景

礦區大地構造位置屬于準噶爾微板塊之薩吾爾－二臺晚古生代島弧帶和洪古勒楞-阿爾曼太早古生代溝弧帶，瑪因鄂博斷裂與烏倫古斷裂之間(圖1)。

圖1 構造單元劃分圖

區域地層主要出露有晚古生代泥盆紀、石炭紀火山-沉積地層，其中包括：下泥盆統托讓格庫都克組（D1t）、中泥盆統蘊都喀拉組（D2yd）、上泥盆統卡希翁組（D3k）、下石炭統姜巴斯套組（C1j）、上石炭統吉木乃組（C2jm）和第四系。

區域上深成侵入巖較發育，分布廣泛，空間上其展布方向與區域總體構造線方向基本一致；產出形態多為巖株及不規則狀，從基性至酸性均有出露，總體以中酸性為主。

區域構造主要為阿爾曼太大和二臺斷裂：阿爾曼太大斷裂在走向上波狀性明顯，斷裂面傾向南西，傾角陡，約70°～85°，為一高角度逆沖斷層。地形上形成陡崖，北東盤巖層強烈千枚巖化，沿斷裂帶斷續分布蛇綠巖殘片。斷層垂直斷距較大，一般可達1～2km。該斷裂具有長期活動特點，切穿了所有古生代地層，甚至在第四系都形成坎狀地貌，斷裂兩側巖石地層組合面貌變化不大。該斷裂被二臺斷裂截為兩段，西段出露于地表，呈北西西向，向西延至西鄰區，東段被第四系覆蓋。

二臺斷裂近北北西向展布，部分地段被第四系掩蓋，該斷裂是在北東-南西向區域擠壓作用下所形成的斷裂構造，具右旋壓扭性質。斷層面產狀較陡，傾角為70°，地貌上多形成斷層三角面，斷層多切穿早期形成的斷裂，區內將阿爾曼太大斷裂截為兩段，使早期斷裂在垂向上或橫向上發生一定的位移，但對先期形成的構造位態改變不大。該斷裂具長期活動的特點，特別是在燕山期至新生代之后仍有強烈的活動。

區內褶皺整體為一復式背斜，褶皺軸向為北西向。各地層單元中次級褶皺構造較為發育，其規模大小不一，形態各異，軸向與區域構造線方向一致，亦為北西向。受構造影響，褶皺構造遭受斷裂和侵入體的改造和破壞，褶皺兩冀地層產狀較陡，形成不完整的殘破背斜或向斜。其中，發育于泥盆系中的褶皺變形面以原始層面（S0）為主，形成造山帶線形對稱的直立褶皺、斜歪褶皺和倒轉褶皺，褶皺軸跡走向以北西向為主，規模大、延伸長、分布廣泛；而發育于石炭系中的褶皺以角度不整合疊覆于發育于泥盆系中的褶皺之上，以寬緩型短軸褶皺為主。褶皺軸跡走向復雜，有近南北、北北西、北西、近東西向、北東向等，規模小、延伸短、分布較局限。

2 礦區成礦地質特征

2.1 地層

礦區出露下石炭統姜巴斯套組（C1j），該組為一套構造變形強烈、變質較弱的構造地層。是一套陸源碎屑夾碳酸鹽巖、火山碎屑巖建造，下石炭統姜巴斯套組劃分為二個巖性段：

⑴下部為姜巴斯套組第一巖性段（C1j1）

在礦區內北東部廣泛分布，出露面積大，呈層狀產出。巖性為灰綠色巖屑砂巖、砂礫巖、含礫砂巖、深灰色－灰綠色粉砂巖、凝灰質粉砂巖。

⑵上部為姜巴斯套組第二巖性段（C1j2）

在礦區南西部分布，出露面積不大，巖性為灰色沉凝灰巖、灰色泥晶灰巖、灰色-灰黑色流紋質玻屑凝灰巖、灰綠色-灰色凝灰質粉砂巖等。

2.2 構造

2.2.1 褶皺構造

礦區東部為一個軸部向東傾伏，軸面近于直立的陡立背斜，核部地層為粉砂巖、巖屑砂巖、石英閃長玢巖，兩翼地層依次為砂礫巖、流紋質玻屑凝灰巖、蝕變沉凝灰巖。金礦體產在核部地層褐鐵礦化粉砂巖、巖屑砂巖、石英閃長玢巖中。兩翼地層傾角較陡，傾角在78°～85°之間，在背斜核部的粉砂巖、巖屑砂巖總體產狀南傾，產狀185°～218°∠70°～85°，局部巖層北傾，產狀15°～35°∠70°～85°。

2.2.2 二臺斷裂（F1）

為礦區主要控礦斷裂，西段出露于地表，呈北西西向，向西延至西鄰區，東段被第四系覆蓋，推測為近南東向，向南東延至鄰區。由于地表大部分被第四系覆蓋，看不出具體的斷裂產狀，但從地形及揭露的探槽中可以看出，蝕變帶內普遍具較強的硅化、褐鐵礦化及碳酸鹽化，并穿插有較多的細小呈扁豆狀的石英脈，脈寬約10-～20cm。斷裂的大致走向120°～138°之間，傾向南西，傾角陡，約70°～85°。頓巴斯套金礦區處于二臺斷裂帶之北側的脆-韌性構造蝕變破碎帶內。

2.3 巖漿巖

礦區內巖漿巖不發育，主要為中酸性巖脈為主，有石英閃長玢巖、閃長玢巖、輝綠巖、石英鈉長斑巖、花崗閃長斑巖、霏細斑巖、二長花崗巖等。空間上呈脈狀產出，與區域構造線方向基本一致，脈寬一般0.5～80m 不等，長度一般5～200m，最長可達 300～500m，多沿構造裂隙產出，其形成受區域斷裂構造控制較為明顯。

3 礦體地質特征

3.1 礦體規模、形態、產狀

頓巴斯套礦區礦體總體位于一條走向為110°～128°的脆-韌性構造蝕變帶內（SP），該帶受二臺斷裂帶控制明顯，與二臺斷裂帶之間形成15°～28°夾角，礦區內礦化分布范圍較大，礦體數量眾多，地表共圈定35條金礦體。礦體規模大小不一，礦體長40～800 m不等，厚1.00～16.20m不等，品位變化較大在1.00×10-6～33.47×10-6之間，礦體走向近東西向，傾向南，產狀在185°～218°∠70°～85°之間，為陡傾的脈狀體，局部近于直立甚至北傾，但總體向南傾，沿走向和傾向礦體具有明顯的膨脹狹縮、分支復合、尖滅再現特征。含礦圍巖為粉砂巖、巖屑砂巖、含礫砂巖及蝕變石英閃長巖。礦體向深部具一定的延深且品位、厚度基本穩定，上下連接較好。其中Ⅰ8號和Ⅰ2號礦體地表規模較大，尤其是Ⅰ8號礦體地表規模較大且向深部延伸穩定。

3.1.1 L8號礦體

地表斷續長860m，厚1.00～16.20m，品位(1.00～33.47)×10-6，在地表探槽工程揭露的石英脈中見大量細脈狀、細小顆粒狀自然金，礦體在地表的厚度變化以7線為界，東段厚，西段薄，東段平均厚2.27m，西段平均厚7.06m；礦體品位變化為東段富(平均品位5.20×10-6)，西段貧(平均品位2.44×10-6)。含礦圍巖為粉砂巖、巖屑砂巖和砂礫巖，巖石片理化發育，普遍具絹云母化、綠泥石化、較強的褐鐵礦化、碳酸鹽化及赭石化。

3.1.2 L2號礦體

礦體位于礦區東部,地表通過40～80m的工程間距對礦體進行了地表控制，礦體位于12線～19線之間，地表斷續長300m，厚1.00～10.30m，金礦體平均品位(1.00～5.81)×10-6。

4 找礦前景分析

4.1 控礦因素

在金礦形成過程中，相對較高的地球化學背景值，適宜的構造條件及熱液是金富集必不可少的三個條件。

4.1.1 地層

頓巴斯套金礦容礦層位主要為下石炭統姜巴斯套組,賦礦巖石主要為淺變質類粉砂巖、巖屑砂巖等。受二臺斷裂及其次級斷裂的影響，往往發生脆-韌性變形，局部形成片理化巖石，其變余成份、變余結構、構造發育，總體顯示出一套變形較強、變質較弱的構造地層。巖石普遍具較強的絹云母化和褐鐵礦化，另有輕微的綠泥石化和碳酸鹽化。且根據1:5萬區域化探資料顯示，Au、Cu、Bi三元素異常強度高、規模大、空間套合好、濃集中心十分清晰。

4.1.2 構造

礦區成礦構造條件極其優越，區域性二臺大斷裂位于礦區的北東側邊緣，區域主構造線方向呈北西向，發育一系列密集分布的斷裂構造，這些斷裂在成礦過程中都起到了不同的控制作用，成為該區的主要控礦構造。區域地質資料顯示,該區在造山帶構造演化的后碰撞階段，區域性二臺斷裂帶及其NE的次級斷裂構造帶是該時期構造調整過程中構造-巖漿-流體活動的主要部位。區域性斷裂及其次級斷裂為金礦化的富集提供了容礦空間與容礦通道。

圖2 頓巴斯套東礦區地質簡圖

4.1.3 巖漿

巖漿（石英閃長玢巖）為成礦提供了熱動力，同時提供了成礦介質，同時也提供了部分金的成礦物質，二臺斷裂及次級斷裂為成礦提供了礦體定位空間。熱液沿斷裂裂隙上升到礦源層中間，巖漿不斷對礦源層進行烘烤和熱液交待淋濾作用，使金等礦石礦物成母體中析出，進入成礦介質中，形成含礦熱液。含礦熱液從構造擠壓帶向構造擴容帶運移，當溫度和壓力變化時，金等有益礦物在有利構造空間定位成礦。

4.2 找礦前景

該區找礦前景較好，構造條件優越，中酸性巖體較發育。從區域化探成果來看，區域內共圈定了各類綜合異常68處。其中Ht-28、Ht-30號異常均位于遠景區內，其化探異常特征分述如下：

4.2.1 Ht-28號化探綜合異常特征

位于1∶5萬圖幅區南部，呈不規則狀，Au襯值Ac達13.235，異常組合為金、砷元素，面積小，但異常強度較高，具有三級濃度分帶，∑NAP值排名12位（圖3)。

圖3 Ht-28號綜合異常剖析圖

4.2.2 Ht-30號化探綜合異常特征

該異常強度較高位于頓巴斯套金礦內，Au襯值Ac達9.56，DOM達1.06，是以金元素為主的異常，異常面積僅1.22km2，規模較小，但強度高，具有三級濃度分帶，∑NAP值排名13位,剖析圖見圖4、表1。

圖4 Ht-30號綜合異常剖析圖

表1 t-30號綜合異常特征值一覽表

二臺斷裂位于遠景區東北側邊緣，斷裂的大致走向110°～123°，傾向南西，傾角陡，約70°～85°。受二臺斷裂的影響，發育有一條蝕變破碎帶，巖石普遍具較強的硅化、絹云母化、黃鐵礦化及碳酸鹽化，并穿插有較多呈扁豆狀和脈狀的石英脈，脈寬約0.1～1.5m，長約5～160m不等。巖性主要為蝕變較強的粉砂巖、巖屑砂巖、砂礫巖、石英閃長玢巖。蝕變帶兩側為性質不明斷層夾持，可見2～6m不等的構造破碎面，其中粉砂巖、巖屑砂巖、砂礫巖、石英閃長玢巖,受動力變質后發生劈理化和不同程度的淺變質，巖石中長石、石英斑晶普遍定向且被拉長，與構造蝕變帶走向一致，穿插的石英脈呈“S”形和揉皺狀，局部應力集中部位發育變形較強的糜棱巖化巖石、構造片巖、碎裂蝕變巖。二臺斷裂帶間接控制了脆-韌性構造蝕變帶的展布，該斷裂為區域性大斷裂，規模較大，該斷裂及其次級斷裂為金元素的富集提供了很好的容礦空間與容礦通道。是頓巴斯套金礦的重要控礦因素。

遠景區內中酸性小侵入體或巖脈較發育,，為金元素的富集提供了熱動力，同時提供了成礦介質，同時也提供了部分金的成礦物質，巖漿不斷對礦源層進行交待淋濾作用，使金等有益礦物在有利構造空間定位成礦。金礦化大多產在石英閃長玢巖脈與姜巴斯套組地層接觸部位附近靠近碎屑巖地層一側的次級斷裂、裂隙、破碎帶和片理化帶中，極少部分在石英閃長玢巖中。部分鉆孔也揭示，石英閃長玢巖在深部局部地段既是含礦圍巖，也是礦化體，金礦體在深部與石英閃長玢巖關系密切。控制脈巖的北北西向脆韌性構造變形帶連通構造帶深部巖漿通道及變質區在脈巖沿次級斷裂侵位后，斷裂帶再次活動時，脈巖為脆性而易發生破碎，為深部變質熱液上升和成礦提供了有效的通道。石英閃長玢巖中偶見黃鐵礦-石英細脈穿插，也顯示成礦要稍晚于脈巖，為成礦熱液充填于脈巖斷裂裂隙中的結果。與脈巖相比，其上下盤姜巴斯套組含碳細碎屑巖更加有利于成礦物質的沉淀和富集因此，礦體絕大多數產在地層中，而石英閃長玢巖中多為礦化體，極少數情況下形成工業礦體。

遠景區具備相對較高的地球化學背景值，適宜的構造條件及熱液等，金富集必不可少的三個條件。成礦條件良好，找礦遠景較大。