西天山吐拉蘇火山巖盆地金成礦預測

陳江源 孟祥寶 陳志鵬 段晨宇 牛家驥 鄭少杰

摘要：吐拉蘇火山巖盆地所處大地構造位置屬于博羅科努晚古生代島弧帶西段，該區域屬于淺成低溫熱液型、斑巖型金多金屬成礦重點區域，已發現多處金礦床（點）。以成礦預測理論和方法技術為指導，在系統收集和整理地質、物化探資料基礎上，對研究區航磁、航放特征進行了綜合分析，結合航磁異常查證結果，總結了找礦標志，建立了研究區金礦床物理-數學模型，優選出1處成礦遠景區并進行了評價，為下一步開展金找礦工作提供了有利線索。

關鍵詞：金;成礦預測;找礦標志;吐拉蘇火山巖盆地;西天山

中圖分類號：TD15 P618.51文獻標志碼：A開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2021）04-0019-06doi：10.11792/hj20210404

吐拉蘇火山巖盆地位于新疆伊寧縣城北約50 km處，該地區金礦資源豐富，是新疆最重要的金成礦遠景區之一。20世紀90年代初，該盆地發現了阿希大型金礦床，之后又相繼發現了阿比因迪、伊爾曼得、京希、恰布坎卓它等金礦床[1]。“八五”到“十五”期間，國家科技攻關計劃項目組在研究區內開展了“阿希金礦控礦規律和外圍靶區評價研究”“吐拉蘇—也里莫墩礦帶金銀成礦規律研究及找礦評價”和“吐拉蘇金礦帶大型金礦床定位預測”研究，對區域金成礦進行了較系統的礦床學研究，建立了礦床模式和找礦模型，在金成礦理論和找礦實踐中取得了重大進展[2-16]。本文通過對吐拉蘇火山巖盆地金成礦地質條件、地球物理特征的分析研究，結合與金有關的航磁異常查證結果，探討該區下一步金找礦方向，為進一步找礦勘查提供理論依據。

1 研究區成礦背景

研究區位于伊犁—中天山板塊北緣的博羅科努晚古生代島弧帶西段[17]（見圖1），構造上稱之為吐拉蘇斷陷[18]。研究區基底由前寒武系和奧陶系—泥盆系2套巖石組成，主要由變質砂巖、硅質巖、泥灰巖、大理巖、安山巖組成。其中，在大哈拉軍山組中分布多處金礦床（點）（見圖2），金成礦作用主要為低溫火山熱液作用，該地層為一套陸相中酸性火山巖，分為5個巖性段，目前已在第二和第五巖性段中發現具有工業意義的金礦床（點）。例如：阿希和阿比因迪金礦床賦存于第五巖性段安山巖、安山玢巖中，京希和吐拉蘇金礦床賦存于第二巖性段凝灰巖中。其中，第二巖性段是該區主要礦源層，其金質量分數平均值為110.6×10-9，是地殼克拉克值的28倍[19]。

研究區發育北西西向、北西向、近南北向、北東向和環狀斷裂。金礦床（點）多位于近南北向斷裂與北西向及環狀斷裂交切部位，近南北向斷裂形成的斷裂破碎帶往往是礦體賦存的主要空間。

研究區侵入巖多呈巖基、巖枝狀，與區域構造方向一致。石炭紀侵入巖十分發育，深成侵入巖以鉀長花崗巖、二長花崗巖為主，夾雜少量含金石英脈。淺成侵入巖巖性為英安斑巖和安山玢巖。規模較大、品位較高的金礦體多與淺成侵入巖有關，如京希和伊爾曼得金礦床。

2 研究區航磁、航放特征及異常查證

2.1 研究區航磁特征

研究區西南角為正磁場，是霍爾果斯巖漿巖帶的反映，磁場強度背景值為100 nT，疊加的磁異常是局部火山巖的反映，呈點狀、團塊狀，磁場強度為140～200 nT。除西南部外，其余為低緩變化磁場，是古生代碎屑巖疊加石炭紀火山巖的反映，磁異常呈點狀、團塊狀，個別軸向為東西向，磁場強度為-60～-40 nT（見圖3）。已發現金礦床（點）處于北西向和北東向斷裂交匯部位，且位于航磁解譯火山口處，表明研究區具有火山口控礦特征。

2.2 研究區航放特征

研究區西南部鈾、釷、鉀和總計數率整體偏高。其中，中部和東北大部分為背景值，是吐拉蘇中生代坳陷。阿希金礦床基本處于低值區，而京希金礦床旁邊出現鈾偏高異常點，因此金礦床（點）與航放場的對應關系有待進一步確認。但是，金礦床（點）與航放反演的地質環境有一定關系，表現為金礦床（點）發育部位是不同構造環境的過渡部位。

2.3 異常查證結果及分析

根據航磁數據，結合區域地質、化探等資料，篩選了新C-2016-084航磁異常進行異常查證。該異常強度不高，在航磁ΔT剖面圖上2條測線有反映，為低緩負異常。異常總體呈北西向展布，異常形態為似紡錘狀，長約2.4 km，寬約1.1 km，與周邊分布的金礦床特征相似，處在成礦有利的地質構造環境中。

新C-2016-084航磁異常位于大哈拉軍山組中（見圖4），出露巖性主要為紫褐色凝灰巖、凝灰質砂巖、紫紅色巖屑晶屑熔結凝灰巖，巖石呈層狀、塊狀，產狀230°∠55°。該區礦化蝕變強烈，礦化以褐鐵礦化為主，蝕變以硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化為主。在硅質灰巖與凝灰質砂巖接觸帶上，硅化和褐鐵礦化發育，巖屑晶屑熔結凝灰巖中褐鐵礦化、綠泥石化發育。在構造裂隙內的巖石中可見細小浸染狀黃鐵礦顆粒。

L1綜合剖面磁測結果（見圖5-a））顯示，測線南部分布1處負磁異常，磁場強度極小值達-70 nT。在距離200 m處，磁場強度急劇上升，呈跳躍變化的尖峰磁異常，磁場強度極大值為279 nT。異常強度一般為350～450 nT，異常強度較大地段對應為凝灰巖和熔結凝灰巖，蝕變強烈（見圖5-b））。

L2綜合剖面土壤地球化學測量結果見圖6、表1。 Ni、Cu、Pb、Mo元素平均值均小于區域背景值，表現為低背景地球化學場特征。Au元素最大值為42.90×10-9，Fe、W元素存在局部富集現象。

綜上所述，新C-2016-084航磁異常產于熔結凝灰巖、凝灰質砂巖中，硅化、綠泥石化、褐鐵礦化、綠簾石化等礦化蝕變明顯，對應凝灰巖與硅質灰巖的接觸帶上，后期熱液活動強烈，與周邊分布的京希、伊爾曼得金礦床具有相似的地質背景及航磁特征。初步分析認為，該異常區具備中低溫熱液型金多金屬礦的成礦條件。

3 找礦標志

研究區內的金礦床（點）多分布于大哈拉軍山組中，礦化巖石主要為硅化凝灰質砂礫巖及酸性火山灰凝灰巖。

富含Au元素的火山物質組成的大哈拉軍山組為原始礦源層。之后的巖漿侵入和熱液活動釋放大量熱能，含礦溶液中的Au元素絡合物解體，Au元素游離析出，在適當的空間富集沉淀成礦。

與火山機構有關的次火山活動，以及侵位于大哈拉軍山組的巖漿活動，為巖石的硅化及金的活化富集提供了必要的物理化學條件，其熱作用與金礦的形成有著密切的關系。巖漿隱蔽爆破作用對金礦具有定位作用。在吐拉蘇金礦帶，大哈拉軍山組第二巖性段、南北向斷裂破碎帶在空間上控制著巖漿隱蔽爆破作用，是重要的賦礦場所。成礦物質來源與南北向隱蔽爆破火山機構中的隱爆碎屑巖類有關，也與金、銀貴金屬的成礦有密切關系。

通過上述分析，結合前人對研究區同類礦床的認識，總結了尋找淺成低溫熱液型金礦床的找礦標志（見表2）。

4 成礦預測

4.1 預測模型建立及成礦遠景區圈定

利用半定量成礦建模預測技術，根據研究區金成礦類型和礦產分布特點，結合航磁、航放信息，建立了研究區金礦床物理-數學模型（見圖7）。

4.2 成礦遠景區評價

據研究區地質、航磁、地球化學等特征，結合異常查證結果，優選了1處金成礦遠景區（見圖8）。

該遠景區出露地層為庫松木切克群（Jxks）、奈楞格勒達坂群（O2nl）、呼圖克達坂組（O3h）、尼勒克河組（S1n）及大哈拉軍山組（C1d）。其中，大哈拉軍山組是該區金最主要的賦礦層位。

該遠景區內已發現京希、阿希、吐拉蘇、恰布坎卓它等金礦床及眾多金礦點，外圍分布喀拉布拉克小型銅金礦床。研究區金礦床物理-數學模型預測成礦有利度高值區呈北西向不規則片狀分布，化探資料顯示為Au元素異常的集中分布區。

航磁測量結果顯示，該遠景區有不規則片狀磁異常存在，磁異常整體呈近南北向（北北東向）排列，推測這些異常是由大哈拉軍山組火山巖引起。航磁測量解譯結果顯示，該遠景區位于北西向與南北向斷裂交匯部位，存在多個環狀火山機構，是火山機構較為集中的區域。已發現金礦（點）也大多分布在構造交匯附近和環狀火山機構中。鑒于以上成礦條件分析，認為該成礦遠景區具有良好的成礦潛力。

5 結 論

1）研究區內金礦床（點）受大哈拉軍山組控制，其中北西西向構造控制了金礦帶的展布方向;有利的含礦層位、強烈的次生石英巖化及破火山口構造的結合處是金礦賦存的有利場所。

2）新C-2016-084航磁異常區后期熱液活動強烈，硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、褐鐵礦化等礦化蝕變現象明顯，Au等元素異常突出，異常與火山熱液作用相關。

3）總結了研究區尋找淺成低溫熱液型金礦床的找礦標志。結合航磁、航放信息，建立了研究區金礦床物理-數學模型，優選了1處金成礦遠景區。

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Prediction of gold mineralization in Tulasu volcanic rock basin in Western Tianshan

Chen Jiangyuan1，2，Meng Xiangbao1，2，Chen Zhipeng1，2，Duan Chenyu1，2，Niu Jiaji1，2，Zheng Shaojie1，2

（1.Airborne Survey and Remote Sensing Center of Nuclear Industry;

2.CNNC Key Laboratory of Uranium Resource Geophysical Exploration Technology）

Abstract：The geotectonic position of Tulasu volcanic rock basin belongs to the west segment of the Boluokenu late Paleozoic island arc belt.The area is important in hypabyssal low temperature hydrothermal type porphyry gold polymetallic mineralization，where there are many gold deposits（ore sites）discovered.Guided by the theory and method of metallogenic prediction，the study systematically collects and collates the regional geological and geophysical data and comprehensively analyzes aeromagnetic and airborne radioactive characteristics in the study area.Based on the results of aeromagnetic anomalies verification，the prospecting markers were summarized，a physical-mathematicalmodel of the gold deposit in the study area was established，and 1 mineralization prospect area was selected and evaluated，providing a favorable clue for the next step gold prospecting work in the area.

Keywords：gold;metallogenic prediction;prospecting marker;Tulasu volcanic rock basin;Western Tianshan