新疆加曼特金礦成礦流體特征與成礦模式探討

楊明遠，高 義，董雷杰

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第二區域地質調查大隊，新疆 昌吉 831100）

加曼特金礦位于我國新疆西天山北段的近東西向晚古生代吐拉蘇-也里莫頓成礦帶，而該礦帶是新疆最主要的金礦成礦帶之一，有著極高的研究價值。新疆加曼特金礦床的礦物組分較復雜，根據歷史研究數據可知，主要為銅、鉛鋅、錫、鉬、金、銀等大多以金屬硫化物形式存在。從成礦條件以及礦床形態、巖性等方面上來看，新疆加曼特金礦為熱液型金礦床[1]。熱液型金礦床可以分為變質熱液型、熱水沉積型、微細粒浸染型、淺成低溫熱液型以及漿控高溫熱液型，具體的類型需要根據礦床的成礦流體特征進行確定。此外，加曼特金礦所在礦帶為火山巖礦帶，初步分析可知金礦礦床成型的時間、空間分布都受火山作用影響。

因此，基于以上初步分析內容，本文將在前人研究成果的基礎上，探討新疆加曼特金礦成礦流體特征與成礦模式。

1 新疆加曼特金礦成礦特征研究

1.1 礦床地質特征分析

新疆加曼特金礦可以根據露出的礦床部分將礦區地層按照巖性特征進行劃分。南下段巖層厚度大于1461.99m是該礦主要產礦層區，南下段中段延伸方向無明顯特征，上段延伸方向較為明顯。在該部分礦體的早石炭世火山沉積中部，受東西斷裂控制，延伸方向不穩定。根據巖性，加曼特礦體南部可以劃分為第一巖性段和第二巖性段。加曼特礦體南部的早石炭世火山沉積南部厚度變化大，延伸穩定情況變化較多，將其劃分為第三巖性段和第四巖性段。

新疆加曼特金礦的構造格局復雜，后期構造以前期構造為基礎進行疊加、繼承等地質構造作用，并經過長期多期地質作用，使得整體礦區位于兩個構造單元結合部位，并因多期構造作用使得礦區內的構造形跡大體表現為斷裂構造形跡。下圖為新疆加曼特金礦礦區的地質圖[2]。

圖1 加曼特金礦礦區地質圖

由于加曼特金礦成礦過程中會受火山爆發的巖漿作用，導致礦區內有大量的侵入巖存在。火山巖漿作用強烈，加之次火山作用與構造作用的復合，在礦區內形成北西、東西向，北西向的入侵巖脈，入侵巖脈以花崗斑巖、輝綠巖為主要巖性，主要存在于火山巖層，斷裂較為明顯。

加曼特金礦地表8個礦體的特征如下表1所示。

加曼特金礦礦區的主要礦石類型為以金屬硫化物為大部分的石英脈，發育結構多樣，礦石構造以梳狀構造、條帶狀構造、塊狀構造、晶洞狀構造等。加曼特金礦具體的礦物組合信息如下表2所示。

表1 加曼特金礦礦體特征表

表2 加曼特金礦礦物組合和結構類型信息

加曼特金礦礦區石英脈結晶結構主要以他行微粒結構、自形-半自形微粒結構等組成，其中自形-半自形微粒結構主要存在于硫化物、脈石礦石中。礦脈的主要交代結構為交代殘余結構，呈現乳濁狀固溶體分離結構。在地質變化等多重作用下，礦脈的壓力結構為碎裂狀。填充礦脈碎裂出的礦石以脈狀構造、細脈狀構造、角礫狀構造為主。石英礦脈以石英、白云母、粘土、方解石為主要存在形式。

加曼特金礦的賦礦圍巖主要為火山熔巖、花崗斑巖、輝綠巖等。由于加曼特金礦受火山熱液燭變的范圍大、侵蝕強度大，礦區圍巖燭變類型復雜，主要以硅化、黃鐵礦化、綠簾石化等類型為主。

對礦床地質特征分析后，結合地球化學相關理論分析加曼特金礦的成礦流體特征。

1.2 成礦流體特征分析

根據以上分析內容可知，新疆加曼特金礦成礦主要依靠火山噴發導致的流體、熱水、巖漿等熱熔液的作用。熱熔液流動過程中將捕獲的主礦物結晶包裹，形成包裹體，而包裹體是分析礦區成礦流體特征的主要樣品。依據包裹體巖相學的相關理論，使用顯微測溫分析、顯微探針對新疆加曼特金礦地區采集到的包裹體樣本進行分析。下表為新疆加曼特金礦流體包裹體顯微測溫的具體結果。

表3 包裹體顯微測溫結果

分析上表可知，巖漿直接參與了加曼特金礦礦床成礦。在早期成礦階段熱熔液以石英包裹體為主，呈現均一的氣相或液相。成礦中期，包裹體中氣相比例在5%～15%，整體形狀不規則。對包裹體加熱時，大部分的包裹體除極個別外達到均一至液相。成礦晚期，包裹體內以方解石為主體，形狀較為規則，溫度和鹽度的密度較為集中，鹽度范圍較窄。新疆加曼特金礦包裹體形態較為多樣，總體表現為低溫、低鹽度、低密度的特點。

顯微探針分析結果顯示，成礦各階段包裹體的流體成分相近。成礦前期、中期以及晚期的包裹體為兩相水溶液包裹體，根據拉曼圖譜分析可知，包裹體中的成分均以H2O為主，包含一定量的NaCl。整體分析可知，加曼特金礦的形成主要是低鹽度的變質熱液作用。在對礦床地質特征和成礦流體特征分析的基礎上，研究新疆加曼特金礦成礦模式。

2 新疆加曼特金礦成礦模式研究

加曼特金礦的形成是在多期以及多階段地質作用中完成的，根據上文中分析的成礦流體特征，可以將礦床的流體成礦過程分為3個階段。早期的礦床發育礦化較弱，以石英夾雜黃鐵礦發育結構為主；中期為礦床的主要成礦時期，以石英夾雜多種金屬硫化物發育結構為主；晚期階段礦床的礦化基本結束，以石英夾雜碳酸鹽脈為主。

在新疆加曼特金礦成礦過程中火山機構構成影響礦床的礦石類型、產出部位等因素，而次火山作用則是成礦的主要來源。在火山噴發的晚期，巖漿氣化產生的大量汽液形成熱泉，迫使礦區內的金元素沿著熱泉流動的方向運移，而斷裂構造使得熱泉流動減緩，但斷裂系統也為熱泉提供了流動的熱通道，因此導致礦區部分地區出現金元素富集、活化，對礦區金礦成礦產生疊加作用。

加曼特金礦礦區的金礦礦體主要存在于巖體附近，表明在后期熱液多次作用疊加過程中，巖體對金礦成礦作用十分重要。并且金礦礦體在斷裂構造內以脈狀形態存在，礦石雖然存在斑巖現象，但是礦石內部不存在浸染狀現象。此外，加曼特金礦礦區的圍巖蝕變類型中不存在高溫蝕變的礦物組合，并且加曼特金礦成礦發育水溶液包裹體中缺乏CO2和含子晶包裹體。加曼特金礦的成礦流體特征也表明了在礦床的成礦時期巖漿熱液直接參與成礦。

根據上述的研究分析內容可以確定加曼特金礦為斷裂控制下的長時期的多期成礦疊加形成的中低溫石英脈型礦床。以上，即為本文對新疆加曼特金礦成礦流體特征與成礦模式的全部探討內容。

3 結語

新疆加曼特金礦是我國的重要的金礦成礦區，對其成礦模式、成礦特征進行研究有利于進一步分析該地區的找礦潛力。本文探討了新疆加曼特金礦成礦流體特征與成礦模式，為后續進一步研究、系統性認知加曼特金礦相關信息提供了一定的理論依據。