哈密玉峰石英斑巖體特征及“三位一體”模型初建

孫海微

新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七〇四隊，新疆 哈密 839000

玉峰金礦是新疆有色704隊2015年新發現的一處陸相火山巖型礦床，工作程度較低，前期研究多集中于礦區地質及礦床地質特征方面，對其成礦規律及找礦預測等的研究很少，論文對成礦地質體進行了詳細的野外地質調察和室內化學分析測試，初步建立了玉峰陸相火山巖型金礦床的“三位一體”找礦模型，對其成礦遠景進行了分析，為今后進一步研究區域內陸相火山巖型鉛鋅礦床成礦規律與找礦預測提供了新的資料。

1 區域地質背景

玉峰金礦大地構造位置處于北山造山帶，在地理位置上位于河西走廊以北，北與蒙古人民共和國接壤，南到金塔—玉門關一線，東以弱水為界，與興蒙造山帶相連，向西進入新疆境內與天山連接。在行政區劃上位于新疆最東部、甘肅省西北部、內蒙古最西部，橫跨三省，屬新疆哈密市和若羌縣、內蒙古額濟納旗的部分地區以及甘肅敦煌市、安西縣、肅北縣和金塔縣[1-2]。

北山造山帶在我國境內是一個十分重要的大地構造單元，是西北造山帶重要組成部分。北山造山帶地處中亞造山帶的南緣，南部與塔里木板塊上前寒武系沉積基底的敦煌陸塊相連，西與天山造山帶連接，是我國東天山造山帶的東延部分，東接索倫縫合帶。北山造山帶呈東西向構造楔形體夾于阿爾金斷裂和星星峽斷裂帶之間，受到了特提斯構造域構造作用的深遠影響[3]。

區域地層主要為下元古界劉家泉巖組、長城系約飛井組、薊縣系沙子井組、泉東山組、石炭系白山組及第四系[4](圖1)。石英斑巖體主要分布于長城系約飛井組及石炭系白山組。該區域分布于沙泉子深大斷裂與尖山子深大斷裂之間，受其影響，北東向構造最為發育，次為近東西向，北西向斷裂再次之，石英斑巖體主要賦存于北東向及北西向構造內。區域巖漿巖活動極為發育，具有長期性、多期次的特點，較集中在海西期和加里東期，海西期隨著地殼運動的活躍，巖漿運動空前廣泛，火山活動持續時間也較長，主要為石炭紀中酸性火山噴發活動和大規模的中酸性巖侵入，含金石英斑巖多為該時期形成。同時期的花崗侵入巖以巖基、巖株形式廣泛侵入，巖石類型多樣，以二長花崗巖最為發育，為多期次巖漿產物。

1-小白石頭；2-紅尖兵山；3-460；4-掃子山；5-狼娃山；6-照壁山；7-金窩子；8-馬莊山；9-修翁哈拉；10-南金山；11-拾金坡；12-洗腸井；13-老金山；14-小西弓；15-公婆泉；16-黑山；17-花牛山

2 石英斑巖體特征

玉峰含金石英斑巖體地表呈“S”形產于左形壓扭性斷裂中，長約390 m，寬6～40 m，向深部延伸穩定，控制斜深217 m，深部未封閉，走向140°，傾向北東，傾角64°～88°，北部具分枝復合特征，侵位于長城系約飛井組灰黑色變安山巖中(圖2)。

1-第四系沖洪積物、砂礫、粘土；2-變安山巖；3-大理巖；4-石英斑巖；5-石英脈；6-花崗斑巖脈；7-閃長巖脈；8-金礦體及編號；9-金礦化體；10-孔雀石化；11-硅化；12-褐鐵礦化；13-地質界線；14-蝕變界線；15-平移斷層；16-蝕變破碎帶；17-鉆孔位置及編號；18-探槽位置

2.1 巖石學特征

石英斑巖體地表呈褐黃色，深部灰白色、淡灰綠色，斑狀結構，塊狀構造，主要礦物成分為斜長石、云母、石英、方解石。斑晶以斜長石為主，含量41%，多呈長條狀，可見聚片雙晶，直徑一般0.45 mm，最大者達1.10 mm，在斜長石斑晶中可見少量的云母包裹體，巖石中大部分斑晶受應力作用而破碎?；|為細粒的斜長石、石英和少量黑云母，石英和斜長石粒徑多小于0.02 mm，部分斜長石可見聚片雙晶，斜長石An=40，為中長石。受后期熱液作用，巖石絹云巖化發育，部分已蝕變為絹云母，呈細小的鱗片狀，放射狀集合體，干涉色鮮艷，由于受應力作用，大部分絹云母集合體具定向排列；黑云母，鱗片狀集合體，淺黃-黃褐色多色性顯著，含量較少，為中低溫氣液交代作用的殘留物，大部分黑云母在交代作用中已轉變為絹云母；巖石中含有較多的方解石，呈他形粒狀，因鐵染呈褐紅色。

該巖體為本區的主要含金目標體，蝕變主要為蜂窩狀褐鐵礦化、網脈狀硅化、星點狀黃鐵礦化，次為方鉛礦化、孔雀石化、黃銅礦化、碳酸鹽化等。

2.2 化探特征

玉峰石英斑巖體地表對應1∶1萬土壤測量HT-21號綜合異常，該異常在全區綜合異常中排序第一，呈條帶狀，長軸北西向，長約600 m，寬約200 m，面積為0.122 km2，元素組合為Ag、Au、Bi、Cu、Pb、Zn、Sn、Sb(圖3)，其中Ag單元素異常有兩個，極值2 000×10-9，襯度11.11；Pb單元素異常兩個，極值1 000×10-6，襯度6.83；Zn單元素異常兩個，極值1 000×10-6，襯度6.67；Au、Bi、Cu、Sn、Sb單元素異常均有1個，極值分別為100×10-9、20×10-6、528×10-6、38.5×10-6、6.6×10-6，襯度分別為12.79、5.5、4.47、2.44、3.67。Ag、Au、Bi、Cu、Pb、Zn、Sn異常均具三級濃度分帶，Sb異常具二級濃度分帶，各異常套合程度好，異常強度高，濃集中心突出。

1-第四系沖積礫石、砂；2-變安山巖；3-大理巖；4-石英斑巖。

異常位置對應巖性主要為變安山巖及石英斑巖，從異常元素組合及所處地質條件推斷，主成礦元素為Au、Ag、Pb，元素組合好，具有明顯的濃度分帶，通過前期工作已在石英斑巖體內圈出6個金礦體，3個出露地表，3個隱伏。該異常為礦致異常，該元素組合對區域尋找同類型金礦床有一定指示作用。

2.3 主量元素特征

玉峰含金石英斑巖體主量元素分析結果顯示，所采取的樣品在成分上屬流紋巖，主量元素特征為：①富硅，高分異特征，SiO2含量71.47%～76.65%，分異指數(DI)=88.43～94.09。②鋁不飽和，Al2O3含量11.22%～12.78%；其中2號樣品為強過鋁質，A/CNK=2.02；其余4個樣品為準鋁質到弱過鋁質，A/CNK=0.87～1.02；兩個樣品的CIPW標準礦物中沒有出現剛玉分子，兩個樣品出現剛玉分子但都在1%以下，其中2號樣品含有大量的剛玉分子(6.03%)，與典型的強過鋁S型花崗巖[6]相吻合。③中鉀至高鉀，K2O含量3.89%～4.78%，Na2O含量0.19%～3.91%，K2O/Na2O為0.05～1.01，K2O-SiO2圖解上顯示巖石屬高鉀鈣堿性系列。④鐵、鎂、鈣、鈦含量中等，FeOT/(FeOT+MgO)比值中等，SiO2-FeOT/(FeOT+MgO)圖中QFX-5投點于鎂質巖石中，另外4個樣品落入鐵質巖石區，顯示由鎂質向鐵質巖石過渡趨勢。

馬莊山金礦石英斑巖體SiO2含量73.53～78.78%，平均值為76.82%；Al2O3含量10.37～14.28%，平均值為12.86%，A/CNK=1.35～3.48，均大于1，為過鋁質巖石；MgO含量較低，為0.04～0.60%，平均值為0.26%；K2O含量3.30～7.07%，平均5.81%，含量較高；Na2O含量0.06～3.83%，平均1.13%，K2O/Na2O為3.51～66.5，變化范圍較大，相對富鉀貧鈉；全堿(ANK=Na2O+K2O)含量介于3.42～9.46%之間，平均6.90%，為堿性系列[7]；TiO2(0.88～0.33%)、P2O5(0.01～0.09%)、TFe2O3(0.25～2.28%)含量較低[8]。

綜上分析認為：玉峰金礦與馬莊山金礦含金石英斑巖體具有相似的特征，為高硅、富鉀、過鋁、低鎂、貧鈉。

3 “三位一體”模型及成礦遠景分析

玉峰金礦體嚴格受石英斑巖體控制，礦體呈脈狀、似層狀產出，為典型的陸相火山巖型金礦床，結合前期工作，對構建該礦床“三位一體”模型的三個主要要素分析如下。

3.1 成礦地質體

玉峰金礦床成礦地質體為石英斑巖，產于工區南部，侵位于長城系約飛井組變安山巖內，地表呈“S”狀，長約390 m，寬6～40 m，走向140°，傾向南東，傾角64～80°，局部具分枝復合特征。

玉峰含金石英斑巖體在成分上屬流紋巖，主量元素特征為：SiO2=71.47%～76.65%，分異指數(DI)=88.43～94.09，具富硅，高分異特征；Al2O3=11.22%～12.78%，鋁不飽和，A/CNK=0.87～1.02，為準鋁質到弱過鋁質；K2O=3.89%～4.78%，Na2O=0.19%～3.91%，K2O/Na2O=0.05～1.01，屬高鉀鈣堿性系列；FeOT/(FeOT+MgO)比值中等，顯示由鎂質向鐵質巖石過渡趨勢。

3.2 成礦構造及成礦結構面

(1)成礦構造

石英斑巖體產于兩條近于平行的北東向構造之間，地表呈“S”形產出，成巖過程中受到了北東—南西方向的拉張作用，構造兩端受到變安山巖與大理巖界面誘導，呈北北東向展布，巖體順張性斷裂侵入形成地表形態，因此玉峰金礦的成礦構造為“左”形壓扭性斷裂。

(2)成礦結構面

玉峰金礦品位與巖體內石英細脈關系密切，石英斑巖體內見有3組不同產狀的石英細脈分布，其中與石英斑巖體走向近于斜交一組品位最高，分析認為該組節理受“左”形壓扭性斷裂影響，所產生的次生構造，為主要的成礦結構面。

3.3 成礦作用標志特征

(1)礦化樣式

玉峰金礦礦體長35～155 m，厚度0.26～5.03 m，控制斜深34～202 m，礦體多呈脈狀及似層狀，金平均品位1.61～24.80×10-6，伴生銀品位4.65～21.6×10-6。屬脈狀礦體，典型的銀金礦石類型。

(2)礦石特征

礦石結構主要為自形-它形細粒結構，次為交代、粒狀、碎裂等。礦石構造主要為細脈構造，次為條帶狀構造。

(3)礦化期及礦化階段

根據金礦床特征及光片成果研究，將礦床劃分為3個階段：早階段、主階段和晚階段。

早階段表現為形成他形細粒石英，有少量他形粒狀或立方體粒狀黃鐵礦；主階段主要表現為形成石英及黃鐵礦細脈，黃鐵礦多呈較細的它形粒狀，為主要含金階段；晚階段主要表現為出現石英-方解石脈，幾無礦化。

(4)蝕變分帶

自石英斑巖體向外主要表現為由黃鐵絹英巖化→硅化-絹云母化→碳酸鹽化、綠泥石化。

4 找礦預測地質模型及遠景分析

4.1 找礦預測地質模型

通過對工作區陸相火山巖型金礦床地質特征及控制因素分析，結合區域礦產地質資料和同類型對礦區陸相火山巖型金礦床建立找礦預測地質模型，見表1。

表1 玉峰金礦“三位一體”找礦預測地質模型簡表

4.2 找礦標志

通過對玉峰金礦床的分析研究，結合礦區物化探特征，總結找礦標志如下：

(1)金礦體嚴格受石英斑巖體控制，它是成礦的物質基礎及地表最直接找礦標志。

(2)石英斑巖蝕變類型有：強硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等蝕變。

(3)該區金礦體均為化探發現，元素組合Ag、Au、Bi、Cu、Pb、Zn、Sn、Sb，因此金銀及相關元素異常，也是找金礦的標志。

4.3 成礦遠景分析

(1)根據典型的陸相火山巖型金礦床找礦預測地質模型認為，次火山巖來源于深部，次火山巖型金礦只是其中的一個階段，深部還有可能存在其它類型的金礦體。

(2)石英斑巖體自南東向北西傾角由陡變緩，南東端深部近于直立，傾角可達86°，北西端傾角較緩在65～73°，北西端多分枝復合現象，地表見幾個小的石英斑巖露頭，認為北西端深部石英斑巖體規模較大，對深部找礦有利。

(3)根據前期工作發現石英斑巖體地表金品位表現為兩端高中間低，鉆孔原生暈表現為南東端淺部高，中間淺部低深部高，推測石英斑巖體的原生暈異常呈“豆莢”狀；結合北西端深部石英斑巖體規模較大，綜上認為北西端找礦潛力較大。

5 結論

通過對玉峰石英斑巖體各類特征的研究，取得如下認識與結論：

(1)玉峰含金石英斑巖體SiO2=71.47%～76.65%，分異指數(DI)=88.43～94.09，具富硅，高分異特征；Al2O3=11.22%～12.78%，鋁不飽和，A/CNK=0.87～1.02，為準鋁質到弱過鋁質；K2O=3.89%～4.78%，Na2O=0.19%～3.91%，K2O/Na2O=0.05～1.01，屬高鉀鈣堿性系列；FeOT/(FeOT+MgO)比值中等，顯示由鎂質向鐵質巖石過渡趨勢。

(2)初步建立了玉峰陸相火山巖型金礦床“三位一體”找礦模型及找礦標志，通過分析認為石英斑巖體北西端及深部找礦潛力較大。