新疆且末縣屈庫勒克金礦地球化學原生暈找礦預測

陳 威，藏 梅，扈景程，高健強，古麗格尼娜

（1.新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊，新疆 烏魯木齊830011；2.新疆工程學院，新疆烏魯木齊830091）

且末縣屈庫勒克金礦處于新疆且末縣西南約150km 東昆侖主峰以北的中高山地帶，是新疆東昆侖一帶重要的金礦床，新疆第一區域地質調查大隊于2009年發現并開始評價。目前對該礦的評價工作已進入尾聲，由于傳統地質方法的局限性，深部找礦工作缺乏技術指導和理論依據，很難取得找礦突破。近年來原生暈（原生地球化學）找礦在勘查領域中得到了廣泛的應用，并取得了顯著的找礦效果。原生暈特征找礦具有其自身的優勢，通過總結成礦元素在空間上的組合分布規律，進行找礦預測。筆者對本礦床開展地球化學研究，了解成礦元素在成礦作用過程中的遷移和富集規律及其空間分帶特征,總結礦區原生暈控礦規律,結合成礦構造、巖漿活動和地球化學等方面資料的分析,為礦區深部找礦預測提供依據。

1 地質概況

礦區位于塔里木陸塊南緣活動帶喀拉米蘭晚古生代弧溝帶之中，北隔阿爾金深大斷裂與塔里木中央地塊相鄰，其南隔木孜塔格—鯨魚湖大斷裂與華南板塊之木孜塔格中生代陸內裂陷盆地相鄰（圖1）。從區域上來看，礦區處于喀拉米蘭晚古生代弧溝系的哈拉米蘭河群上亞群，由多種成礦活動共同作用，形成了該區種類繁多的各種礦產[1-2]。

1.1 礦區地質

礦區位于屈庫勒克達坂以東，區內構造線呈近東西向，處于屈庫勒克復式向斜構造之中，主要以碎屑巖、火山碎屑巖等沉積巖層，以及斷裂構造發育為特征?？辈閰^出露地層主要有下石炭統托庫孜達坂群（C1Tk）、上石炭統哈拉米蘭河上亞群（C2H2）、中—下二疊統樹維門科組（P1-2s）。礦區內侵入巖不發育（圖1）。主要發育有閃長玢巖脈、石英脈、石英方解石脈，脈體規模較小，多沿斷裂構造帶發育。周邊地區見有花崗閃長巖、閃長巖、二長花崗巖等出露。

圖1 屈庫勒克金礦礦區地質圖

1.2 礦床地質

礦床主要由一條近東西向的礦帶組成。產于哈拉米蘭河群上亞群第一巖性段(C2H2-1)地層之中，整體呈東西向帶狀分布。目前，屈庫勒克金礦區共圈出礦體9條，其中金礦體8 條，其中主礦體長度595m，平均厚度3.43m，金平均品位3.80g/t。

礦床出露地層主要為深灰色粉砂巖、灰巖、砂巖的不均勻互層，巖層呈高角度出露，并出露有灰白色大理巖，局部夾淺灰綠色火山角礫巖。礦區內構造控礦特征非常明顯，褶皺、斷裂和節理具有多級控礦作用，斷層的發育為礦體的形成提供了有利部位，層間斷裂控制了礦體的分布規律和大小，羽狀節理控制著網脈礦體的分布和規模。破碎蝕變帶是金礦賦存的最佳部位。礦床內侵入巖不發育，

帶內蝕變以硅化、角礫巖化、絹云母化、碳酸巖化等為主，局部高嶺土化；礦化以褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃鉀鐵礬化為主，其中硅化、黃鉀鐵礬化、黃鐵礦化、褐鐵礦化與金礦化密切相關。礦石結構主要為自形—他形的細粒結構、充填結構，其次有各種交代結構以及后期應力作用所形成的壓碎結構等。礦石構造以浸染狀、松散土狀、角礫狀、團塊狀為主，其次有脈狀—網脈狀等。

2 礦床成因簡述

屈庫勒克東金銻礦主要賦存于上石炭統哈拉米蘭河群上亞群（C2H2）地層中,在晚華力西—印支期的強烈俯沖及碰撞作用，不但形成了區域深斷裂、大型剪切帶及次一級的褶皺和斷裂—裂隙控礦構造，而且還促使了成礦流體的活化和成礦物質的富集。區內大型剪切帶一般都經歷過由韌性向韌—脆性和脆性的構造演化，同時伴隨有相應的金礦化作用。其形成機制為：與碰撞有關的熱事件(包括造山花崗巖的侵位)，不斷提高地熱梯度，驅使被加熱的建造水和大氣降水等熱液流體沿碰撞帶和大型剪切帶做遠距離的運移，并在途中不斷淋取圍巖的成礦元素，形成含金流體。當這些流體進入到礦床或礦體構造后，由于構造性質的轉換(韌性—韌—脆性或脆性)，溫、壓等物理化學條件亦隨之改變，流體發生不混溶，于是含金成礦流體沉淀，形成金礦體。

3 礦床原生暈特征

利用典型剖面對整個礦床進行研究，建立本礦床熱液礦床原生暈軸向分帶模型。熱液礦床原生暈具有明顯的組分分帶特征,特別是原生暈軸向分帶,即每個礦體都有自己的前緣暈、近礦暈和尾暈,其前緣暈在礦體前緣可達100～300m,為尋找盲礦提供了重要信息[3],這就是本礦床應用原生暈找盲礦的最基本的依據。

KT03勘探線是屈庫勒克礦中最為典型的剖面，礦體向深部呈尖滅在現特征，累計控制礦體斜深近500m（圖2），控礦構造比較穩定，未出現礦體受后期構造破壞的情況。目前勘探線后排ZK0303顯示礦體已尖滅，是否繼續向深部施工鉆孔缺乏依據，本文旨在利用原生暈軸向分帶特征為地質探礦工作提供可供參考的資料。

圖2 KT03勘探線礦體分布示意圖

3.1 礦床元素富集特征

選擇礦床比較典型的KT03勘探線，對各類工程中的435 件光譜樣進行分類統計，求得相關元素平均含量，將其與整個普查區的元素背景值進行對比，可以反映礦床相關元素的富集特征（表1），樣品來源于新疆第一區域地質調查大隊屈庫勒克金礦詳查工作。

從表1可見，Au、Sb、As、W富集系數較高，是礦床主要的成礦元素和找礦指示元素，Cu、Ag、Mo 一般富集，具有一定的研究意義，而Pb、Bi、Sn富集系數較小，含量略高于普查區背景值，說明這幾種元素對礦床的指示意義不大。由此推斷礦床熱液來源較為簡單，成礦熱液中多以中低溫元素為主，攜帶少量的Zn、Mo、W等元素。因此，本礦床地球化學的主要研究對象為Cu、Au、Sb、As、W、Ag、Mo。

表1 礦床元素異常特征表

3.2 礦床原生暈軸向分帶規律

在確定了礦床指示元素以后，對KT03 號勘探線進行原生暈分帶特征研究，主要根據鉆孔中光譜分析成果了解勘探線深部各相關元素大致的分布趨勢，并掌握元素軸向分帶序列，為原生暈預測盲礦體提供依據[4-5]。

屈庫勒克金礦體受東西向斷裂控制，礦體延深呈尖滅在現特征，形成的原生暈位于斷裂附近，并且異常形態呈串珠狀。礦床主成礦元素以Au 為主，以Au 分布特征為參考，判斷出各元素在空間上的相互關系（圖3）。

圖3 KT03勘探線剖面單元素地球化學圖

從勘探線ZK0304孔至近地表，存在Au、Sb、W、Cu等多元素異常，且異常濃度中心重合，無法確定原生暈分帶序列，且無As、Zn 元素異常，推測礦體存在剝蝕。因此主要通過深部礦體暈來分析各元素之間的關系

從ZK0305 孔至勘探線深部，存在兩個主要的礦暈，各元素均表現出濃度分帶，具體特征如下：

As、Au元素的異常強度高，異常范圍大，在整個圖面區域內，大多數區域的異常值都要高于普查區背景值，多級濃度分帶特征明顯，各元素濃度中心和異常分布趨勢一致，顯示出這兩種元素化學性質相似的特點。2 種元素的關系為，Au 的濃度中心位置最上，As的濃度中心位于Au之后。

Ag、Zn、Mo 的分布趨勢非常相似，Ag、Zn 異常強度一般，Mo 的異常強度較低，主要在勘探線下部形成濃度分帶，濃度中心位置重合，但Zn的一級、二級濃度分帶范圍要大，位置更靠上，判斷Zn的序列應位于Ag、Mo 之上。Ag、Mo 的序列從單個礦暈中很難判斷，但從勘探線整體分布趨勢來看，其濃度中心位置要高于Mo，因此本組元素的從上向下的序列應為Zn-Ag-Mo。其次Zn-Ag-Mo 各級濃度帶在向深部趨于封閉，沿水平向主斷裂南側敞開。

由于地表礦體可能被剝蝕，W 的分布規律比較反常，主要ZK0304 孔至近地表出現異常，并形成多級濃度分帶。

Cu 和Sb 的分布趨勢較為相似，異常濃度低，異常范圍大，未見高濃度中心，其高異常區主要集中在深部ZK0303 孔，向深部大范圍敞開，而Sb 的濃度系數要大于Cu，即Sb更為富集，其濃度中心位置要在Cu之上。

通過直觀法對KT03 勘探線各元素分布趨勢的對比，結合我國熱液型金礦床原生暈軸向分帶序列[4-5]，大致得出本礦礦床各指示元素的分帶序列有上到下依次為為Zn-Ag-Mo-As-Au-Sb-Cu-W。

根據元素特性以及各元素在勘探線的分布趨勢的相似性，大致對礦床指示元素劃分為前暈、礦中暈、礦下暈、尾暈四個類型。其中Au 為礦中暈元素，也具有礦下暈元素特征，Ag、Zn、Mo表現出密切的關系，總體分布趨勢比Au、As靠上，屬于前緣暈元素；Au、As則屬于礦中暈元素；Cu和Sb的分布趨勢較Au、As靠下，屬于尾暈元素；而W的分布趨勢在近地表和Au、As很相似，濃度中心重合，但沿軸向向深部未見異常，因此推測其深部濃度中心還未被揭露，其異常分布位置要較所有元素靠下。在本礦床中歸為尾暈元素，具有探礦指示作用。

整體來看，礦床成礦階段形成的原生暈分帶較為規律，原生暈疊加效應不明顯，高異常元素主要為Au、As、Sb、W,礦床指示元素較少。這與礦床內未見侵入巖活動，成礦熱液來源較為單一、成礦階段所攜元素較少有關。

礦區成礦元素形成的礦暈沿軸向呈串珠狀，每個串珠狀礦暈都存在特定的原生暈分帶。由于近地表礦暈因為剝蝕被破壞，勘探線上部至近地表出現Sb、Au、Mo、W、Ag、Zn 多類元素異常，即有前緣暈元素高異常、也有尾暈元素高異常（圖4）。

在勘探線深部，主要表現為前緣暈暈元素和礦中暈元素的高異常，并形成多級濃度分帶；尾暈元素表現為低異常濃度分帶。各類元素異常強度的判斷基于研究部位與整個普查區相對比而產生的元素富集系數?？碧骄€整體表現出上部為多暈高異常，下部為前緣暈和礦中暈元素的高異常（表2）。

表2 KT03勘探線元素異常特征

需要特別說明的是深部礦暈只存在前緣暈和礦中暈元素高異常，尾暈元素異常強度較低，部分尾暈元素如W 未見異常，而W 元素作為礦床主要的指示元素，其高異常主要為成礦熱液所攜帶而導致，正常情況下應該與前緣暈元素相匹配而分布，因此W 在深部未見異常較為反常，反映了W 的高異常區域還未揭露和探知。

4 結論

從組合暈的分布特征來看，前緣暈和礦中暈向深部出現閉合，但尾暈元素的低異常反映了成礦熱液活動形成的原生暈分帶現象還未探知，成礦熱液形成的原生暈向深部還會繼續存在。目前工程控制范圍內的礦中暈向深部閉合，但不排除深部未探知部位繼續存在串珠狀礦暈的可能，指示深部仍具備探礦潛力。其次深部礦暈也表現出向南水平延伸的特征，說明了深部礦體發育的復雜性，可能存在其他由主控礦斷裂發展而來的次級裂隙，預示著主礦體存在分支現象。同時對KT03 線淺部和深部礦暈中心的光譜樣品進行整理，并對比研究，與淺部元素濃度值相比，以As、Au 為代表的前緣暈元素在深部礦暈中濃度相對高，而以Cu、W 為代表的尾暈元素相對較低（表2）。這種情況說明與礦體相配套的原生暈結構依然比較穩定。指示深部未探測部位找礦前景較好。

圖4 KT03勘探線剖面組合暈特征示意圖

通過原生暈特征和深部元素異常綜合分析，Au礦體還會在深部繼續發育，而且規模、品位變化不大，具有較大的找礦潛力。