新疆金灘金礦礦床地質特征及控礦規律研究

王富東 朱余銀 何成林

(1. 西南科技大學環境與資源學院 四川綿陽 621010；2. 西南科技大學國土資源利用研究所 四川綿陽 621010； 3. 中國黃金集團新疆金灘礦業有限公司 新疆鄯善 838200)

“康古爾塔格金礦帶”位于東天山造山帶內，金灘金礦是其代表性的金礦床之一。礦山歷時20多年的開采，資源幾乎消耗殆盡，后備資源問題嚴重制約著企業的生存與發展。本文在研究金灘金礦礦床地質特征的基礎上，深入探討了礦床的控礦規律，指明了找礦方向，為礦山開展深邊部找礦提供了思路，同時對康古爾塔格金礦帶內同類型其它金礦床的勘查也具有一定的參考意義。

1 區域地質背景

圖1 金灘金礦區域大地構造簡圖(根據文獻[2]修改)Fig.1 Tectonic sketch map of Jintan gold mining area

2 礦床地質特征

2.1 礦區地質特征

金灘金礦區主要出露下石炭統雅滿蘇組(C1y)地層，巖性為一套由英安巖、安山巖、凝灰巖、流紋巖和巖屑砂巖等組成的火山-沉積巖系，礦體圍巖為英安巖、安山巖。礦區構造主要為褶皺、糜棱巖帶和斷層(圖2)。

礦區實測地質剖面證實金灘金礦區為緊密褶皺區(圖3)。主要發育4條糜棱巖帶，其中ML-3糜棱巖帶規模最大，礦體大多賦存于該帶之中；糜棱巖帶呈EW-NEE向近于平行展布，寬150～400 m，帶內巖石普遍發生S-C面理、旋轉碎斑系、A型褶皺等變形構造。另外發育3條脆性斷層，與礦化關系不大。

金礦區內未發現侵入巖分布，但距礦區西北4 km處有一花崗閃長巖和二長花崗巖體出露，該巖體侵入中石炭統地層中，屬I型花崗巖類，與成礦關系不大[9]。出露的脈巖主要為石英斑巖和石英閃長玢巖。另外，礦區地表廣泛分布石英脈，礦床地段尤為發育，與成礦緊密相關的石英脈，一般為煙灰色。

2.2 礦床地質特征

2.2.1 礦體特征 金灘金礦床主要由三大礦帶組成，其中L4號礦帶為最主要的礦帶；三大礦帶近于平行展布，走向近東西，傾向北，傾角介于60°～83°之間，與糜棱巖面理產狀近于一致。礦體形態較規則，主要呈似層狀、板狀和透鏡狀。礦體在走向、傾向上均具膨脹、收縮和分支、復合現象(圖4(a)傾向，圖4(b)走向)。另外礦區絕大部分礦體都具有向東側伏的特點(圖5)。

2.2.2 礦石特征 通過鏡下鑒定，礦石中金屬礦物以金和黃鐵礦為主，其次為磁鐵礦、黃銅礦等；脈石礦物以綠泥石和石英為主，其次為絹云母；礦石結構主要有粒狀、包含、骸晶、聚晶和共結邊結構等(圖6)；礦石構造主要有細脈狀、浸染狀和團塊狀構造等(圖7)。

根據礦物的共生組合、礦石組構以及產出特征等，將金灘金礦礦石類型分為蝕變巖型和石英脈型兩種。礦區與金礦化關系緊密的圍巖蝕變類型有綠泥石化、硅化、黃鐵礦化和磁鐵礦化等。根據礦床產出的地質特征、礦物共生組合、礦石組構和礦脈穿插關系，將金灘金礦的成礦過程分為兩個成礦期，即動力變質熱液成礦期和表生期，動力變質熱液期分為金-綠泥石-黃鐵礦-磁鐵礦-石英階段(Ⅰ)、金-黃鐵礦-石英階段(Ⅱ)、含金多金屬硫化物階段(Ⅲ)、碳酸鹽-石英脈階段(Ⅳ)，其中，金-綠泥石-黃鐵礦-磁鐵礦-石英階段為最主要成礦階段。

圖2 金灘金礦區地質圖(根據文獻[8]修改)Fig.2 Geological map of Jintan gold deposit

圖3 金灘金礦區實測地質剖面圖Fig.3 Measured geological section map of Jintan gold deposit

圖4 金灘金礦L4礦體分支、復合示意圖Fig.4 Schematic diagram of branching and recombination of L4 ore-body in Jintan gold deposit

(a) 黃鐵礦(Py)自形晶呈五角十二面體產于石英(Qz)中；(b) 黃鐵礦(Py)呈聚晶結構產于石英(Qz)中；(c) 黃鐵礦(Py)呈半自形粒狀結構分布于石英(Qz)裂隙中；(d) 黃銅礦(Cp)呈他形結構產于石英(Qz)、綠泥石(Chl)裂隙中；(e) 它形、半自形磁鐵礦(Mt)晶體呈包含結構產于自形黃鐵礦(Py)中；(f) 黃鐵礦(Py)被磁鐵礦(Mt)交代形成交代殘余結構；(g) 半自形磁鐵礦(Mt)被石英(Qz)交代形成骸晶結構；(h) 黃銅礦(Cp)呈脈狀充填在綠泥石(Chl)裂隙中；(i) 黃銅礦(Cp)與黃鐵礦(Py)形成共結邊結構

圖6金灘金礦礦石結構
Fig.6 Texture of ore in Jintan gold deposit

(a) 黃鐵礦呈細脈狀產出于礦石中；(b) 磁鐵礦呈浸染狀產出于礦石中；(c) 黃銅礦呈團塊狀產出于礦石中

3 控礦規律

3.1 地層對成礦的控制作用

前人對下石炭統雅滿蘇組(C1y)火山巖進行了系統的研究[1]，認為雅滿蘇組火山巖中Au的含量普遍較高，平均為25.79×10-9，為地殼豐度值(3.5×10-9)的3～11倍，為成礦帶背景值(0.97×10-9)的幾十倍。本次研究結果顯示，近礦圍巖Au含量為地殼豐度值的1.66～5.06倍、成礦帶背景值的5.98～18.25倍(表1)。因此，圍巖中Au的含量較高，為金灘金礦床的形成提供了豐富的礦質來源，礦源層中的Au在成礦作用過程之中發生活化、遷移，在各種地質因素的聯合作用下富集成礦。

表1 金灘金礦近礦圍巖Au含量Table 1 The gold content near ore country rocks in Jintan gold deposit

3.2 構造對成礦的控制作用

Au成礦作用與斷裂構造之間關系緊密，研究控礦構造的發育特征及其與金礦化之間的關系對指導找礦具有十分重要的意義[10-15]。

斷裂構造的分級決定了它在金成礦過程中的多層次控礦作用[16]。本區不同級別的構造單元分別控制著礦帶、礦床和礦體的產出。

3.2.1 區域性大斷裂和韌性剪切帶對金礦帶的控制

Ⅰ-斷裂帶；Ⅱ-秋格明塔什-黃山韌性剪切帶；Ⅲ-地質界線；Ⅳ-金礦床(點)。主干斷裂：F1-大草灘斷裂帶；F2-康古爾塔格斷裂帶；F3-雅滿蘇斷裂帶；F4-阿其克庫都克斷裂帶；F5-干溝-卡瓦爾布拉克斷裂帶；F6-星星峽斷裂帶。主要金礦床(點)：1-石英灘；2-紅石；3-環耳山；4-康古爾；5-金灘；6-大東溝；7-小尖山；8-西鳳山；9-紅石崗；10-半邊山；11-翠玲；12-白干湖

圖9 康古爾金灘脆-韌性剪切帶控制金灘金礦示意圖(根據文獻[7]修改)Fig.9 Control schematic diagram of YamansuJintan brittle-ductile shear zone on the Jintan gold deposit

3.2.3 脆性斷裂和同生褶皺對礦體的控制 礦區脆-韌性剪切帶形成過程中，會伴生各種張剪裂隙(劈理、糜棱面理)，脆-韌性剪切帶形成后，由于后期剪切作用，會在其內部產生次級脆性斷層，這些構造為金的賦礦空間(圖10)。后期張剪裂隙和脆性斷層的產狀與脆-韌性剪切帶基本一致。這二者是擴容空間，礦液會迅速充填于其間，礦質快速結晶沉淀，形成金礦體。因此，脆-韌性剪切帶中的張性擴容構造控制金礦體的產出已成為剪切變形帶控礦的重要特征。由于成礦熱液的交代、改造作用，張剪裂隙和脆性斷層與圍巖無明顯界線。

圖10 后期張剪裂隙和脆性斷層控制礦體示意圖Fig.10 Control schematic diagram of the latter tensile-shear cracks and brittle faults on the ore-body

區內發育一系列緊閉褶皺，與韌性剪切變形同時形成[19]。前人資料和現場地質剖面測量均認為礦區中心發育一緊閉向斜，一般而言，褶皺的虛脫部位(向斜為兩翼)是礦化聚集地，該地段礦體厚度大、品位高。金灘金礦床現有礦體均位于該向斜的南翼。

綜上所述，脆-韌性剪切帶同期形成的各類張剪裂隙、后期形成的脆性斷層以及同生緊閉向斜共同控制著金灘金礦的礦體就位。

3.3 火山巖對成礦的控制作用

雅滿蘇斷裂切穿基底，是火山噴發的通道。區域上火山巖巖相類型齊全，活動強度大，含Au豐度高，是礦體的有力圍巖，目前在康古爾塔格一帶發現的成型金礦床均產于火山巖地區，火山活動對金礦控制明顯。

4 結束語

通過對金灘金礦床的礦床地質特征研究，認為礦床賦存于雅滿蘇組英安巖、安山巖建造之中，礦體呈似層狀、板狀和透鏡狀等；礦石中金屬礦物主要為金、黃鐵礦和磁鐵礦等；礦石組構主要為粒狀結構、包含結構、交代殘余結構和細脈狀構造、浸染狀構造和團塊狀構造等；礦石類型為蝕變巖型和石英脈型兩種；與金礦化關系緊密的圍巖蝕變類型主要有綠泥石化、硅化、黃鐵礦化等；金-綠泥石-黃鐵礦-磁鐵礦-石英階段為金的最主要成礦階段。

礦山現已探明所有礦體均位于礦區緊閉向斜的南翼，由于礦區礦體具有雁列式排列的特點，按此規律推測，向斜北翼礦體應分布于礦區的西北部，其地表的施工探槽揭露出了糜棱巖帶，帶內現強烈綠泥石化、黃鐵礦化現象。礦山生產部門采用坑內鉆進行了驗證，勘探結果顯示，礦化情況較好。

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