新疆哈密黑山金礦物化探異常特征及找礦預測

肖文進，張忠義，侯朝勇，蔡厚安，肖劍，劉孝年，張廣純

（1.有色金屬礦產地質調查中心，北京 100012；2.成都世紀華商礦業股份有限公司，四川 成都 610041）

0 引言

哈密黑山金礦點（又稱“寶東金礦點”）位于新疆哈密市東南180 km，屬于新疆維吾爾自治區哈密市星星峽鎮管轄。礦區中心坐標：東經94°50′14″，北緯41°50′18″，處于阿其克庫都克－沙泉子斷裂以南的中天山地塊。自上世紀50年代起，多家地質和科研單位在鐵、鉛鋅、銅鎳、鎢礦、稀有金屬找礦有較好進展。東天山金礦床主要產于康古爾剪切帶及覺羅塔格晚古生代島弧帶，如石英灘、西風山、康古爾金礦等（馬天林等，1998；王京彬等，2006），中天山地塊除在其東側馬莊山一帶有金礦點發現外（郭曉東等，2002），一直未有金礦方面的找礦突破。2016—2017年，在實施“東天山成礦帶景峽地區礦產地質調查”項目中，通過開展沙泉子幅1∶5萬地球化學巖屑測量，對黑山地區進行1∶1萬地質填圖，認為分布大面積的輝長巖多為一套色調較深的透輝巖、矽卡巖夾角巖、中酸性巖暗色礦物組合，通過槽探施工，結合1∶1萬高磁精測剖面、1∶1萬激電剖面測量、激電測深，對礦化帶進行了鉆探驗證和控制，發現淺成低溫熱液型黑山金礦。綜合分析認為，含金礦化帶分北區、礦區和南區，目前黑山金礦僅圍繞已有礦區開展了地質找礦工作，而礦化帶的兩側，以及南區和北區，還有較好的找礦潛力，開展進一步地質找礦工作，有望實現該區找礦規模的突破。

1 區域成礦地質背景

工作區處于卡瓦布拉克－星星峽地塊（中天山地塊）Fe-Pb-Zn-Ag-Cu-Ni-Cr-V-Ti-白云母礦帶東段（圖1）（董連慧等，2010），該帶已發現有以鐵、銅鎳礦、稀有金屬為主的礦點多處，如天湖鐵礦、玉西天宇銅鎳、白石泉銅鎳礦、紅柳井鈮鉭礦、小白石頭溝鎢礦等。

區內地層為塔里木地層分區卡瓦布拉克地層小區，由新至老為中元古界薊縣系卡瓦布拉克巖群（JxKw.）碳酸鹽巖建造夾變質碎屑巖（董麗霞，2005）、中元古界長城系星星峽巖群(ChX.)石英巖、石英片巖和淺粒巖組合為主。新太古－古元古界天湖巖群（Ar3—Pt1T.）地層，巖石以強片理化、韌性變形為特征，受多期侵入體的影響，發生較強退變質作用，分上亞群（Ar3—Pt1T.b）和下亞群（Ar3—Pt1T.a），前者以片巖、碳酸鹽巖為主，后者以眼球狀片麻巖類巖石組合為主（徐勝利和王潔，2011）。

火山巖分布于新太古－古元古界天湖巖群下亞群，為古老基底變質火山巖，巖石有黑云母斜長石片巖、綠泥石黑云母石英片巖、角閃斜長片巖，原巖為酸性噴出巖。2018年在黑山一帶發現一套以安山巖和英安巖為組合的中酸性火山巖，為該區金礦主要賦存巖性（肖文進等，2019）

區內侵入巖以華力西期中－酸性巖為主，主要有閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、正長花崗巖，其次為加里東期片麻狀斜長花崗巖，與島弧俯沖殼慢熔融有關（楊興科等，1996）。

北東－南西向阿其克庫都克－沙泉子斷裂為區內主要構造，控制著區內各地層單元的展布，其次為北西向及北東東向構造，疊加和改造了早期東西向構造。

2 礦區地質概況

2.1 礦區地質概況

出露地層為新太古－古元古界天湖巖群上亞群（Ar3—Pt1T.b）地層，所屬地層為原星星峽群，為一套巖性復雜、變質程度差異很大的變質巖系解體，以云母石英片巖、角閃斜長片巖、碳酸鹽巖為主，夾少量片麻巖，受后期巖漿侵入活動作用，碳酸鹽巖多矽卡巖化（圖1）。

圖1 新疆哈密黑山金礦區域構造略圖（a）及礦區地質略圖（b）（據肖文進等，2019年修改）

斷裂構造以北東向早期斷裂為主，此外為北西向、北北東向晚期斷裂，對北東向斷裂造成錯段或破壞。F1、F2、F3為主要控巖、控礦構造。F2為礦區控巖控礦構造，疊加后期韌性剪切特征，控制著金礦化帶產出。

工作區遙感影像呈黑色團斑狀地質體，并見大量的中酸性巖脈穿插，受第四系殘坡積和沖積物影響，前人一直認為為中基性混雜巖體，加之受地層變質和變形的影響，夾雜著其他中元古代地層，通過1∶1萬地質體填圖和槽探工程揭露，結合室內巖礦鑒定，實際為一套透閃巖+（透閃）透輝巖+角巖暗色礦物組合。由西北往東南，巖石組合為透閃巖+透閃化大理巖→透輝巖→陽起角巖、黑云母角巖以及輝綠玢巖脈、閃長巖脈，僅在東南見少量的輝長巖，同時角巖化強烈地段，同時伴隨著石英脈、中酸性巖脈，與推測的隱伏花崗巖有關。

工作區周邊巖漿巖發育，主要有晚元古片麻狀斜長花崗巖、早石炭－晚二疊二長花崗巖、早泥盆世輝長巖。與淺變質巖、火山巖熱接觸發生角巖化，以及與碳酸鹽接觸交代形成的矽卡巖化。后期閃長巖脈、安山巖脈在蝕變礦化地段較為發育，與金礦化關系密切。

火山巖受北東向斷裂控制，為一套中酸性火山巖，由下至上為英安巖、碎屑巖、安山巖夾英安巖組合，其時代為晚古生代產物，受后期熱液影響，角巖化、陽起石化、碳酸鹽化、蛋白石化普遍，為金賦存的主要建造。

2.2 金礦體地質特征

區內北區和南區工作程度低，僅礦區工作程度較高。已圈出金礦化帶4條，呈褐色、黑色，長270～950 m，寬5.0～45.0 m，受北東向斷裂控制，地表褐鐵礦化、黃鐵鉀釩發育。西南段由（黑云）長英質角巖組成，矽卡巖化、硅化強烈，東北段由角巖化中酸性火山巖組成，碳酸鹽化、硅化、蛋白石化、石墨化蝕變強烈，糜棱巖化、硅化、絹云母化、陽起石化、綠泥石化普遍，深部磁黃鐵礦、黃鐵礦呈條帶狀、塊狀、星點狀產出，金礦化帶與圍巖有明顯電磁性差異（肖文進等，2018①）。

圈定金礦體3條，長100～580 m，水平厚1.0～7.2 m，呈似層狀、透鏡狀產出，控制最大斜深220 m，Au 品 位1.00×10-6～30.60×10-6，伴生銀3.5×10-6～6.3×10-6，金平均3.45×10-6。金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦為主，次生氧化物為褐鐵礦。脈石礦物為透輝石、綠簾石、陽起石、絹云母等。礦石結構為他形粒狀、交代結構、角礫狀結構等。礦石構造為條帶狀、塊狀、脈狀、浸染狀構造。圍巖蝕變地表以碳酸鹽化、蛋白石化為主，深部以硅化、角巖化、黑云母化、陽起石化、綠簾石化為主。認為礦床成因為與中酸性火山巖密切相關的淺成低溫熱液型金礦床（肖文進等，2019；張紅濤等，2019）。

3 物化探異常特征及鉆探驗證

3.1 1∶5萬巖屑異常組合特征

區內綜合異常SHS-15（乙1）以Au、Ag、As、Sb為主，Au異常沿北東向斷裂F2、F3分布，由Au38、Ag29、As28、Sb22等異常組成。Au、As異常具三級分帶特征，濃集中心明顯，異常外帶大致吻合，區內Au38異常最大值215×10-9，平均值14.83×10-9，規 模27.8 km2；As28最大值1523×10-6，均值186.16×10-6。規模：47.78 km2（表1），經地化剖面測量查證，發現多處Au峰值地段，槽探揭露見多條金礦（化）帶，Au品位0.1×10-6～3.36×10-6。

表1 SHS-15綜合異常地化參數統計表

3.2 地球物理異常特征

3.2.1 磁力異常平面分布特征

根據不同磁場異常特征，劃分為中部平穩低緩負磁異常區、東北部強負磁異常區、東南部強磁異常區、西南部強負磁異常區（圖2）。中部平穩低緩負磁異常區：以平穩低緩負磁異常為主，場值-100～0 nT，局部夾北東向條帶狀串珠狀正磁異常，場值一般在0～100 nT，出露巖性為弱磁或無磁的透閃石巖、透輝巖、云母石英片巖、角閃斜長片巖等，局部串珠狀正磁異常與斷裂構造中的磁黃鐵礦有關；東北部強負磁異常區：異常未封閉，場值小于-200 nT，最小值-1250 nT，出露（透閃石）大理巖、二云母石英片巖、角閃斜長片巖等，推測與隱伏酸性—中酸性巖體有關，巖體周邊相對為高磁異常，與接觸帶磁鐵礦化、矽卡巖化、角巖化有關；東南部強磁異常區：位于測區東南角，未封閉，場值大于200 nT，最大值1320 nT，與輝長巖有關；東北部強負磁異常與西南部強負磁異常區類似。強磁異常與礦區含磁黃鐵礦磁鐵礦透輝巖、黑云母角巖，推測與隱伏酸性—中酸性巖體有關。

圖2 黑山金礦區磁力化極異常平面圖

3.2.2 激電異常平面分布特征

在南側Au38號地化異常中心位置，布設了1∶1萬激電中梯剖面。天湖巖群上亞群地層激電背景場相對平穩（圖3），視極化率在15～85 mV/V之間，背景地段視極化率均值在65 mV/V左右。以視極化率大于88 mV/V圈定了激電異常4處，編號IP1～IP4，沿F2、F3、F7斷裂構造平行展布。異常主體呈NE向展布。各激電異常特征見表2。

圖3 黑山金礦區視極化率異常平面圖

3.3 鉆探驗證結果

為了對物化探測量成果驗證，在0線實施了激電測深剖面（圖4）。IP1激電異常顯示低阻高極化，在800號點及840號點，施工了ZK001、ZK002驗證孔（圖5），在SB1、SB2、SB3破碎蝕變帶各圈定金礦體1條，IP1異常地段蝕變英安巖、輝綠玢巖、閃長巖脈、透輝石化大理巖、陽起透輝巖、透輝角巖穿插反復，黃鐵礦化蝕變強烈，物探異常與地質現象基本吻合。參照0線地質找礦成果，隨后沿礦化帶依次施工了ZK04孔、ZK10孔、ZK18孔、ZK24孔，均見到較好的金礦化，證明金礦化由黃鐵礦化透輝巖、中酸性火山巖引起，發現了黑山淺成低溫熱液型金礦，取得了中天山地塊近年找金的重大發現（肖文進等，2019）。

圖4 黑山金礦區激電測深0線綜合斷面圖

圖5 黑山金礦區0線地質剖面圖（自測）

4 找礦方向

結合異常查證結果和綜合研究，認為工作區以下地段，為下一步有利找礦部位。

（1）已知礦化帶兩端。即礦區北東端和西南端，其所處SHS-15（乙1）綜合異常與含金礦化帶一致，目前僅對中段進行了控制，礦化帶西南和北東方向未控制。北側見寬40～160 m含金高值異常帶，揀塊樣Au品位0.12×10-6，激電異常編號IP2未驗證，預測礦化帶長大于3.5 km，目前僅對長950 m礦化帶進行了控制，找礦潛力好。

（2）金礦區北側（北區）。受F1與F7斷裂控制，激電異常編號IP3，呈北東向，發現含金破碎帶線索，揀塊樣金品位大于0.2×10-6，與鄰近的沙泉子鉛鋅礦有類似的找礦條件，地球化學剖面測量異常地段Au值15.6×10-9～18.8×10-9，Zn值155×10-6～178×10-6，Pb 值13.2×10-6～18.9×10-6，存在尋找熱液型鉛鋅多金屬礦的潛力部位。

（3）金礦區南側（南區）。處于北西向斷裂與北東向斷裂交匯部位，推測為一隱伏的中酸性花崗巖體，斷裂F3及激電異常IP4旁側見熱水角礫巖石英脈，地化剖面Au7.02×10-9～10.1×10-9，最高12.6×10-9，As51.8×10-6～130×10-6，是尋找淺成低溫熱液型金礦、蝕變巖型金礦的潛力部位。

5 結論

黑山金礦處于沙泉子斷裂以南中天山地塊，賦存于Au、As、Ag地球化學綜合異常中，含金礦化帶由晚古生代中酸性火山巖夾少量的天湖巖群變質巖而組成，成因為淺成低溫熱液型。

在地質和地球化學測量的基礎上，通過高精度磁測進一步劃分了構造，結合綜合研究圈定含金礦化帶。激電測量圈定硫化物富集地段，利用化探異常為激電異常定性。4個激電異常中，3個異常為礦致異常，但僅對IP1異常進行了驗證，異常見礦效果好。其余異常還未開展工作，同時異常周圍見多條含金高值異常，見Au大于0.1×10-6礦化線索（該區以0.1×10-6圈定礦化帶，工程揭露一般深部可見金礦體），北區碳酸鹽與中酸性巖體接觸帶有尋找熱液型鉛鋅礦的找礦潛力，南區中酸性隱伏花崗巖深部有尋找淺成低溫熱液型金礦的潛力。

該區3個成礦（區）帶，僅中帶工作程度高，下步應圍繞“一點三區”開展地質工作，即黑山金礦點以及礦區、南區、北區三個潛在礦化帶進行追索驗證，擴大該區地質找礦規模。

注 釋

①肖文進,黨寬太,肖劍,肖保,李坡,鄒林,王健.2018.東天山成礦帶景峽地區沙泉子幅礦產地質調查報告[R].北京:有色金屬礦產地質調查中心,1-371.