王 敏,吳艷爽,汪立今,肖 飛,王 永,王見蓶,馬海杰,胡耀華
(1.新疆大學地質與礦業工程學院,新疆 烏魯木齊 830047;2.新疆西部黃金有限責任公司,新疆 烏魯木齊 830000;3.新疆有色地質勘查局703隊,新疆 伊寧 835000)
新疆加曼特金礦與阿希金礦的成礦條件及礦物學特征對比研究
王 敏1,吳艷爽1,汪立今1,肖 飛2,王 永2,王見蓶2,馬海杰3,胡耀華3
(1.新疆大學地質與礦業工程學院,新疆 烏魯木齊 830047;2.新疆西部黃金有限責任公司,新疆 烏魯木齊 830000;3.新疆有色地質勘查局703隊,新疆 伊寧 835000)
阿希金礦與加曼特金礦位于西天山北段的近東西向晚古生代吐拉蘇-也列莫頓成礦帶。本文著重對兩礦成礦條件、礦物學特征、成礦期次進行了對比研究,發現其有一些相同點與差異性,初步認為:加曼特金礦可能屬中低溫熱液過渡型金礦;兩礦在成礦溫壓、金賦存態、成礦流體、成礦期次等方面盡管存在一定差異,但在成因類型上有一定的相似性。
加曼特金礦;阿希金礦;成礦條件;礦物學特征;成礦期次;對比研究
阿希金礦與加曼特金礦位于西天山北段的近東西向晚古生代吐拉蘇-也列莫頓成礦帶,目前大部分學者認為該區為低溫熱液脈型[1-2]為主的金礦。阿希金礦是在20世紀80年代末被發現的大型金礦,一直以來,許多學者(如翟偉、毋瑞生、沙德銘等)對其進行了研究,基本上可確認阿希金礦是早石炭世火山活動晚期,含礦火山熱液沿火山管道邊緣的環形斷裂多次充填交代,在低溫、低壓、弱酸和還原條件下形成的低硫型淺層低溫熱液型金礦[3];加曼特金礦自80年代末發現以來,相關的地質研究工作程度較低,有關其成因與礦石類型仍有較大爭議,董連慧等( 2001) 認為加曼特金礦屬于斑巖型;毋瑞生、董連慧等學者就兩金礦共同賦存的早石炭世火山巖帶有過區域性的對比,并對其構造演化進行了一定的討論,認為該礦帶內金礦賦存于晚古生代中期拉張(裂谷)環境下形成的早石炭世火山巖帶內,毋瑞生等并將該火山巖帶的演化過程劃分了6個階段,但該礦帶內東西兩段控礦構造有差異[4]。
然而,有關阿希金礦與加曼特金礦的成礦條件及礦物特征對比幾乎沒有,本文在前人已有研究資料的基礎上,將兩礦的礦床地質特征、礦物學特征、成礦期次等進行對比,探討兩礦的相關性與差異性,以期能為加曼特金礦類型的確定提供一定的依據,能為加曼特成礦流體作用過程的探討奠定一定的基礎,從而闡述兩者成礦規律,揭示其成因聯系,更好地為該區找礦服務。
阿希金礦位于新疆伊寧縣北約30km處,天山西段,科古琴山南側,屬吐拉蘇成礦帶,加曼特金礦位于新疆尼勒克縣北約20km處,天山西段,博羅霍落山南坡,屬也列莫頓成礦帶。兩者同屬吐拉蘇-也列莫頓早石炭世火山巖帶,該礦帶呈狹長帶狀北西西向展布于科古琴山南坡斷裂與伊犁盆地北緣斷裂之間,如圖1所示。
通過比較阿希金礦與加曼特金礦的成礦條件特征[5-14],我們發現其共同點以及不同點。
共同點:①大地構造位置一致,為哈薩克斯坦板塊(Ⅰ級)伊犁-中天山陸殼板段(Ⅱ級)伊寧晚古生代中期裂谷(Ⅲ級)北帶;②賦礦圍巖皆為大哈拉君山組陸相火山巖(C1d),只是具體巖性段不一致,顯示其生成時具體的火山旋回期不一樣,加曼特略早,為第四巖性段;③成礦時代為早石炭世;④礦體形態與礦化類型,兩者主要以裂隙充填脈狀礦化為主,加曼特網脈狀礦化也較常見;⑤熱液蝕變,兩者都主要是中-低溫蝕變,阿希出現標志性礦物冰長石。由上可知,阿希金礦與加曼特金礦在區域、時代、礦體特征等方面具可對比性,是同一火山活動的產物,并且都是巖漿期后熱液礦床,對該火山巖帶內尋找其他的伴生礦床具有指導意義。

圖1 西天山也列莫頓成礦帶地質簡圖 (引自吳艷爽,2012)
不同點:①火山巖帶內次級控礦構造存在差異,阿希金礦為近SN(NNW)向火山構造凹陷帶,加曼特為近EW(NWW)向火山構造隆起帶,這是因為其基底斷裂存在東西差異性[15-16],這就直接導致了礦田空間分布的差異性;②成礦溫壓不同,加曼特金礦的溫壓(120~390℃,(128.0~210.9)×105Pa)較阿希(120~240℃,(72.0~75.5)×105Pa)要高,尤其是壓力,表征加曼特形成于中深層環境,而阿希形成于淺層環境;③容礦構造不同,雖然兩者礦床都產于斷裂系統,但阿希金礦的屬破火山口機構,正斷層,拉張環境,加曼特則為次火山巖體成因,逆斷層,擠壓環境;④金賦存狀態,阿希金礦金以銀金礦形式為主,自然金為次,形態以細小粒狀為主,而加曼特主要為自然金,形態以不規則狀為主;⑤成礦流體,阿希金礦明顯呈地熱成礦系統特征,成礦流體以大氣降水為主,而加曼特則是大氣降水與巖漿水的混合,既區別于淺層低溫熱液礦床的以大氣降水為主,又區別于斑巖型礦床的以巖漿水為主;流體鹽度與之相對應,都是低鹽度,加曼特鹽度范圍(0.2%~12.5%)較阿希(0.7%~3.1%)要廣一些。由此可推斷,加曼特金礦雖與阿希金礦有成因聯系,但具體成礦過程仍存在差別,兩者礦床類型可能并非完全一致。
由于礦石中礦物是在一定的成礦地質條件和物理-化學條件下生成的,因而礦石的礦物組合及其組構特征是造礦礦物形成過程的客觀證據,據此,可以查明礦石成礦條件和礦床成因;而蝕變礦物的形成與礦石的沉淀在成因上有著密切的聯系,通過了解蝕變圍巖在化學成分、礦物成分上的變化,可推測成礦時的物理化學條件和成礦熱液的性質及其變化等。因此,我們對兩礦進行了礦物學特征對比。
2.1 主要礦物組合對比
加曼特金礦原生礦石有兩種:石英脈型和蝕變巖型,主要是石英脈型,其中原生礦物達十余種,基本為金屬硫化物組合和一些脈石礦物。其中金礦物主要是自然金,金品位為1~3×10-6,形態以不規則粒狀和棒狀為主。具體見表1。
阿希金礦的礦物組合大致與加曼特一致,但也有差異,阿希金礦礦物種類較多,且具低溫成因標型礦物白鐵礦和中溫礦物毒砂。其金礦物主要為銀金礦,其次為自然金,金品位高,達4.13~5.86×10-6,形態以細小粒狀為主,其次為片狀和樹枝狀。具體見表2。
2.2 結構構造對比
加曼特金礦與阿希金礦的結構構造類型已列述于表3、表4。

表1 加曼特金礦礦物組合

表2 阿希金礦礦物組合

表3 加曼特與阿希金礦結構類型對比表

表4 加曼特與阿希金礦構造類型對比表
兩者結構構造類型沒有太大差別,主要是熱液交代、充填結構構造,反映了氣水熱液成礦作用的特點。如第二節所述,兩者皆以裂隙充填構造為主,浸染交代為輔。
2.3 蝕變類型對比
阿希金礦的礦化蝕變顯示水平分帶和垂直分帶現象。水平方向上,自礦體下盤至上盤可分為黃鐵絹英巖化帶→強硅化帶→脈狀、網脈狀硅化帶→脈狀、網脈狀石英-碳酸鹽化帶→黃鐵絹英巖帶[17-18],其中強硅化帶金礦化最強。垂向上,金礦化在上部以硅化石英脈型為主,下部以黃鐵絹英巖化蝕變巖型為主。
加曼特金礦礦化蝕變類似于阿希金礦,以石英脈為中心帶,兩側依次發育硅化、黃鐵絹英巖化、碳酸鹽化。
兩者大致類似是由于阿希金礦與加曼特金礦為同一火山活動產物,無論其成礦物質來源,還是賦礦巖層都具有相似性,都是巖漿期后熱液礦床;但同時存在以上所論述的小尺度上的差異性,導致其金礦蝕變并不完全一致,加曼特受次火山影響,分帶性較差。
阿希金礦與加曼特金礦成礦期皆可劃分為熱液成礦期與表生氧化期,兩者表生氧化期主要形成褐鐵礦、赤鐵礦、藍銅礦等氧化型礦石,由原生硫化物轉化而成。其熱液礦化期形成的礦石更具工業價值,具體階段劃分如表5、表6所示,主要依據是礦物組合,其類型大致相似,但加曼特金礦成礦期次較阿希金礦少,即礦化強度較弱,因此金品位相對比較低。

表5 阿希金礦氣水熱液礦化期礦化階段劃分

表6 加曼特金礦氣水熱液礦化期礦化階段劃分
1)阿希金礦與加曼特金礦具外在成礦的相似性與內在成因的一致性,他們同屬早石炭世火山活動的期后熱液礦體,證據有:①大地構造背景一致,皆為早石炭世火山活動的產物,該火山巖帶受該區基底斷裂控制,阿希地區的火山巖帶西段與加曼特地區的火山巖帶東段的基底斷裂呈NWW向平行展布;②成礦世代一致;③礦化類型一致,石英脈型為主,偶見蝕變巖型;④礦石特征類似,礦石礦物基本為金屬硫化物,結構構造呈現熱液充填—交代成因特征,礦石蝕變主要為中低溫蝕變。
2)阿希金礦與加曼特金礦同樣存在差異性,表現為:①礦床地質特征,詳見第一章;②礦物組合,阿希金礦具低溫成因標型礦物白鐵礦,金賦存態以銀金礦為主,而加曼特以自然金為主;③礦化蝕變,加曼特金礦蝕變帶分帶規律性相比阿希金礦較差;④成礦期次,阿希金礦成礦期次更多,比加曼特略顯復雜。
3)本文對比很好地佐證了吳艷爽等對加曼特金礦屬中低溫熱液脈型金礦的結論,而不一定是斑巖型金礦,其證據有:①斷裂構造控礦,而不是簡單的斑巖巖性控礦;②成礦流體是巖漿水與大氣水相結合,而不是以巖漿水為主;③蝕變類型為中低溫蝕變,并以石英脈為中心兩側對稱分布;④礦石礦物組合是中低溫的硫化物礦物組合;⑤脈狀、網脈狀構造為主。目前根據現有的工作的研究程度,只能認為加曼特可能是一種過渡類型,還需要深入研究。
4)本文結論不僅揭示了加曼特礦區的深部找礦前景,還可以為近年來熱議的多期次斑巖型銅金礦礦化蝕變模型的確定提供一種新思路。阿希金礦與加曼特金礦成礦機制類似,形成于下石炭統陸相環境,宏觀上在伊犁晚古生代裂谷(斷裂和破碎帶)活動(大陸邊緣拉張帶上)的控制下,產生了一系列中酸性鈣堿性火山作用,火山作用期間噴發和噴溢作用間互進行,此時阿希金礦與加曼特金礦逐步礦化,前者形成于淺層環境,后者形成于中深部環境。加曼特礦區次火山巖體發育并參與礦化,使得深部斑巖型礦化成為可能;同時,該區同時存在低溫熱液型金礦與中-高溫熱液過渡型金礦,以及潛在的斑巖型金礦,可以為多期次斑巖型銅金礦床模型的確定提供依據,值得進一步研究。
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Comparative study on the minerogenetic conditions and mineralogical characteristics of Jiamante and Axi gold deposit
WANG Min1,WU Yan-shuang1,WANG Li-jin1,XIAO Fei2,,WANG Yong2,WANG Jian-wei2,MA Hai-jie3,HU Yao-hua3
(1.Institute of Geological and Exploration Engineering,XinjiangUniversity ,Urumchi 830046,China;2.Xinjiang West Gold Co.,Ltd.,Urumchi 830000,China;3.The 703 team of Xinjiang Nonferrous Geological Exploration Bureau,Yining 835000,China)
Axi and Jiamante gold deposit are located in near EW Late Paleozoic Tulasu-Yeliemodun metallogenetic zone in the north of the Western Tianshan.In this paper,the minerogenetic conditions,the Mineralogical Characteristics ,and the Metallogenic Episodes of the Axi gold deposit are mainly compared with those of the Jiamante gold deposit.Besides,the similarities and differences are found,and some preliminary conclusions are drawed: Jiamante gold deposit may belongs to mesothermal-epithermal veinlike type gold deposit;Axi and Jiamante gold deposit have the external similarity and internal consistency;Though both of them are significantly different in metallogenic temperature and pressure,occurrences of gold,ore-forming fluid,Metallogenic Episodes and so on,they have some certain similarities in the genetic types.
Jiamante gold deposit;Axi gold deposit;minerogenetic conditions;mineralogical characteristics;metallogenic episodes;contrastive study
2014-02-05
國家自然科學基金項目資助(編號:41372049);新疆自然科學基金項目資助(編號:2014211A019);產學研課題資助(編號:CXYN2013-N1)
王敏(1990-),女,碩士研究生,從事礦物學、礦床學研究。E-mail:790748564@qq.com。
汪立今。E-mail:lj6688j@163.com。
P61
A
1004-4051(2015)02-0084-05