紅柳河210金礦礦床地質特征及成因探討

馬新星

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七0四隊 哈密 839000）

1 礦區地質概況

本區屬照壁山—破城山貴金屬金礦成礦帶的一部分。在此地域內，目前所見各類金礦床和金礦點，絕大多數產在海西早期黑云母花崗閃長巖和花崗閃長巖體內的裂隙中，以及石炭系和泥盆系金窩子組第二巖性段地層中的層間破碎帶內，區域成礦地質條件極為有利（圖1）。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區出露地層主要為上泥盆統金窩子組，次為第三系、第四系。金窩子組地層，呈北東—南西向展布，是一套以陸源碎屑沉積物為主，含有少量凝灰質及炭質物的地層，屬于含炭巖系的范疇。沉積層韻律清晰，沿走向及傾向變化大，表現為各巖性段的延長和厚度變化不定，盡管如此，地層厚度的總趨勢相對較為穩定。

圖1 區域構造簡圖

金窩子巖體以北泥盆系上統金窩子組地層金的豐度值含量在(3.6～10.3)×10-9之間，平均為8.9×10-9，平均高于克拉克值2～3 倍；金窩子巖體以南金窩子組地層中金的豐度值含量為(6.6～14.4)×10-9，最高可達17.7×10-9，平均為9.9×10-9，均高于平均克拉克值。因此，可以看出本區泥盆系上統金窩子組地層金的豐度值遠遠高于地殼克拉克值，其構成了金窩子礦田成礦系統的重要含礦建造，既是金礦化的有利圍巖，也是金成礦的重要礦源場。

2.2 構造

由于金窩子礦田位于塔里木地臺東部北山斷褶帶馬蓮井復向斜構造部位，經歷了從海西－印支期的海底擴張、斷陷、俯沖消減、陸內匯聚等階段的造山作用，各種構造形跡十分復雜，北北東或北北西向構造發育，由多條斷裂帶和復向斜、復背斜組成。經研究，馬蓮井復向斜主要是由泥盆系地層中發育的一系列倒轉背斜、倒轉向斜以及在倒轉褶皺翼部發育的一系列疊瓦狀逆沖斷層帶、金窩子巖體及巖脈等組成。北部以一系列倒轉褶皺和疊瓦式逆沖斷層組成的逆沖斷褶帶為主；中部以金窩子巖體為中心巖漿侵位隆起，構成金窩子凸起帶；南部大面積被第四系覆蓋，為一開闊的單斜構造為主。將馬蓮井復向斜又可進一步細劃分為北部逆沖斷褶帶、金窩子凸起帶及210單斜構造等單元。

2.3 巖漿巖

礦區內出露的巖漿巖主要是海西早期黑云母花崗閃長巖－二長花崗巖巖體，即金窩子巖體，其次在北部III 號倒轉背斜東端附近也見有長600 米，寬50米的花崗閃長巖；而在210金礦床南部深處也見有花崗閃長巖體。除巖體外，礦田內依次還有石英閃長巖脈、細粒花崗巖脈、花崗偉晶巖脈、輝綠巖脈和石英脈，除石英脈外其它脈巖均分布在金窩子巖體中。

2.4 地球物理、地球化學特征

礦區區屬尖山子斷裂以南平靜磁場區的低磁場區，△T 區域磁場強度一般小于100nT，大部分地區在50nT以下，反映該地區巖石為無磁性或弱磁性，主要為元古界和古生界沉積巖分布區。

地球化學據區域化探資料，礦區為金和多金屬地球化學異常區。以紅柳河斷裂為界，分南北兩個地化區帶，南北成礦元素組合有顯著差異。紅柳河斷裂以北形成以Pb、Zn、Mo、As、Au 為主的地球化學異常區，并伴生形成Cr、Mn、Co、Ni、V、Pb異常。該異常帶與碳酸鹽地層及各種形式熱液活動作用有關。紅柳河斷裂以南形成以Au、Ag、As、Hg為主的地球化學異常區，產于上泥盆統金窩子組（D3j）地層中。該區異常與受改造的斷裂破碎蝕變的上泥盆統金窩子組（D3j）地層及金窩子巖體頂部后期充填的熱液石英脈關系密切。

3 礦床特征

210金礦床位于金窩子礦田南部第四系覆蓋區，金礦(化)體賦存于中泥盆統金窩子組第二巖性段內四亞段與三亞段間發育的層間斷裂破碎帶中。破碎帶呈北東走向，地表出露長350 米，鉆探及物探控制長度6.2 千米，帶寬7-103 米。目前在破碎帶內已圈出11 個礦體，均賦存于層間構造破碎帶中。礦體的空間展布嚴格受破碎帶控制，以上泥盆統金窩子組第二巖性段的第四亞段含礫粗砂巖、礫巖第三亞段的凝灰質砂礫巖分別為210 層間破碎帶的頂底板圍巖。具有工業價值的礦體呈似層狀、透鏡狀及脈狀產出，礦體長40～950 米，平均鉛直厚度0.79～5.65米，傾向268°～316°，傾角10°～30°。礦體總的特點是走向上連續性好，分段富集較明顯，具明顯的構造成礦特征，其中Ⅰ號礦體控制最長為1600米，但210破碎帶東西兩端尚未完全控制。整個破碎帶內礦化分布很不均勻，但可明顯分為上下兩個礦化層，其中下部礦化層是主要的礦化層位。本礦床最大的Ⅰ礦體就賦存在該礦化層中。

上部礦化層分布在210金礦床中部，走向北東—南西，長約300米，傾斜延深160～400米。賦礦巖石為含礫粗砂巖、糜棱巖化沉角礫巖或糜棱巖化含角礫粗屑沉凝灰巖組成，平均厚度11.8米，最大厚度為27.35米。該礦化層的特點是金分布很不均勻，致使金礦化體不連續，工業礦體規模小。Ⅴ、Ⅵ號礦體賦存此礦化層中。

下部礦化層為主礦化層，走向北東，傾向北西，傾角20°～35°，長度大于1.2 千米，延深大于500 米。礦化層巖石由糜棱巖、糜棱巖化沉角礫巖，糜棱巖化含角礫粗屑沉凝灰巖，黑色條帶狀糜棱巖及少量硅化體構成。其頂部巖石為上部含礦層的黑色糜棱巖及砂礫巖，底部為凝灰質砂礫巖。該礦化層金礦化分布范圍廣，礦化體在走向上比較連續，傾向上斷續出現。除主礦體外，尚有Ⅱ和Ⅰ1等次要礦體賦存于該礦化層中。

210 金礦床內金礦化具破碎帶蝕變巖型和石英脈型兩種類型，以前者為主。二者均嚴格受斷裂破碎帶控制，但具體礦化特征有明顯差異。前者產出于破碎帶內糜棱巖發育部位，礦化強度與破碎帶寬度、蝕變強度和蝕變類型有密切關系。后者受破碎帶內一組南北向張性斷裂控制，具有脈小礦富的特點。

4 礦石物質成分

210 金礦礦體中金屬礦物有黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦、毒砂等。非金屬礦物主要為石英，此外有少量石墨、碳質或泥質、綠泥石、絹云母、鉀長石、斜長石等。次生礦物主要有銅藍、孔雀石、褐鐵礦、藍銅礦等，在210 金礦北東地段和金窩子北礦帶的礦石組成基本同上所述，總體特征是石英等非金屬礦物含量高，硫化物的含量很低。

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦，其次在氧化較強部位可見到少量褐鐵礦。黃鐵礦在金礦石中含量一般為0.3%-4%。自然金多呈包體包裹在黃鐵礦中或者嵌布在黃鐵礦和石英的細微裂隙中。產在石英細網脈礦石類型中的黃鐵礦主要為五角十二面體及團塊狀集合體，次有少量立方體，總體含量5%-10%，粒度大小懸殊，0.2-0.3mm至5mm；產在礦化圍巖中的黃鐵礦，一般含量1%-3%，為黃白色，晶體完整，顆粒粗大，呈立方體和五角十二面體，含金性差。石英是礦床的主要脈石礦物，多呈脈狀及網脈狀分布，乳白色，強油脂光澤，半透明，呈它形粒狀，粒度0.3-0.5mm，是主要的載金體。

礦石中非金屬礦物含量變化較大，石英作為與金礦化關系最密切的蝕變礦物和載金礦物，在各種類型金礦石中均是主要礦物，主要蝕變礦物綠泥石、絹云母是常見的次要礦物。

5 礦石結構、構造

5.1 礦石結構

礦石結構類型較多，主要包括自形—半自形粒狀結構、它形結構、壓碎結構、交代結構、包含結構，此外還有乳濁狀結構、鑲邊結構、填隙結構和穿插結構、交代殘余結構、交代假象結構、骸晶結構、壓碎結構等。

（1）自形—半自形粒狀結構

按黃鐵礦的自形程度分為自形晶粒狀結構、半自形晶粒狀結構及他形晶粒狀結構，其中主要以自形-半自形粒狀結構為主。

（2）交代殘余及交代假象結構

礦石中黃鐵礦被晚期方鉛礦或褐鐵礦交代呈殘余狀，甚至褐鐵礦完全取代黃鐵礦并保留其假象，構成交代假象結構。

（3）骸晶結構

具有完整晶形的黃鐵礦被晚期的褐鐵礦及其他一些非金屬礦物交代形成骸晶。

（4）壓碎結構

早期形成的中粒黃鐵礦在后期應力作用下，產生許多細小裂隙，構成壓碎結構。

5.2 礦石構造

礦石構造種類較多，主要有條帶狀構造、細脈及網脈狀構造、浸染狀構造、角礫狀構造、晶洞狀構造和蜂窩狀構造。

（1）條帶狀構造

金屬硫化物脈（主要是黃鐵礦）與石英脈呈相間條帶狀分布。

（2）浸染狀構造

黃鐵礦等金屬礦物呈星點狀分布于礦石中，構成浸染狀構造。

（3）細脈及網脈狀構造

黃鐵礦等金屬礦物集合體與石英一起構成石英黃鐵礦脈、石英多金屬硫化物脈，沿礦石中的裂隙充填，形成脈狀、網脈狀構造。

6 圍巖蝕變

蝕變比較發育，主要有黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、黃鐵絹英巖化及碳酸鹽化等。在不同礦區，因圍巖原巖性質不同，蝕變類型和發育程度略有差異。

7 礦床成因

認為210 金礦床是具有“三源成礦”特征的中溫熱液礦床。D3j 金窩子組地層中相對富集金元素，尤其是D3j2-3和D3j2-4兩個亞段中金豐度更高。在泥盆統晚期在D3j2-3與D3j2-4的層間形成了210破碎帶或韌性剪切帶和金的初始集中，隨著巖石熱動力變質形成了糜棱巖，含金地層初始業已集中的金元素再次活化并重新分配，又經多次熱動力蝕變，在硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化強烈地段金元素再次富集，為破碎帶內或韌-脆性剪切帶金的改造富集成礦提供了新的物質基礎。因而將210 金礦成因歸類為北東向低角度脆－脆韌性逆沖斷層控制的蝕變巖型金礦床，成礦過程極其復雜。