新疆雙峰山地區(qū)陸相火山巖型金礦床特征分析與找礦模型研究

陳建明 匡薇 孫衛(wèi)東

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局信息中心，新疆烏魯木齊 830011）

0 引言

新疆雙峰山地區(qū)巴里坤-伊吾一帶東南緣，礦產(chǎn)豐富，但工作程度相對(duì)較低，已發(fā)現(xiàn)銅、金、鐵、鉬、銀等各類金屬礦，大部分為小型礦床、礦點(diǎn)。區(qū)內(nèi)地層出露較好，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿活動(dòng)頻繁，華力西中期花崗閃長(zhǎng)巖、鉀長(zhǎng)花崗巖和石英閃長(zhǎng)巖等侵入體以及斷裂、褶皺發(fā)育，主要呈北西向和北西西向展布。研究區(qū)金礦典型礦床主要分布于瓊河壩島弧帶和雙峰山-伊吾復(fù)合島弧帶中。本次選擇雙峰山金礦床進(jìn)行研究，總結(jié)成礦規(guī)律，重點(diǎn)預(yù)測(cè)陸相火山巖型金礦床。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域構(gòu)造

雙峰山金礦位于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊卡拉麥里晚古生代島弧帶的東段，處在雙峰山－伊吾（復(fù)合島弧帶）Au－Hg－Cu－Fe 礦帶中（圖1）。該區(qū)發(fā)育泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)火山巖，華力西中期花崗閃長(zhǎng)巖、鉀長(zhǎng)花崗巖和閃長(zhǎng)巖等侵入體以及斷裂、褶皺發(fā)育，主要呈NW 向和NWW 向展布[1]。卡拉麥里－塔克扎勒深大斷裂橫貫全區(qū)。

圖1 雙峰山金礦區(qū)域構(gòu)造綱要圖

1.2 賦礦地層

雙峰山金賦礦地層為上石炭統(tǒng)巴塔馬依內(nèi)山組，主要由陸相中酸性火山巖、熔巖、凝灰?guī)r組成，局部出露集塊巖。礦區(qū)存在古火山機(jī)構(gòu)，在古火山機(jī)構(gòu)南側(cè)發(fā)育近東西向斷裂破碎帶，沿破碎帶發(fā)育構(gòu)造角礫巖，金礦體即產(chǎn)于火山機(jī)構(gòu)外側(cè)的斷裂破碎帶中。礦床產(chǎn)于安山巖與凝灰質(zhì)角礫巖的接觸部位的安山巖蝕變的次生石英巖中，含礦帶呈東西-北西向展布，分布在構(gòu)造破碎帶中。礦體形態(tài)呈脈狀，產(chǎn)狀與斷裂構(gòu)造帶的產(chǎn)狀基本一致[2]。

2 地球物理特征

2.1 礦區(qū)重力場(chǎng)特征

1:100 萬(wàn)區(qū)域布格重力異常顯示雙峰山金礦處在段家地重力低的北緣，重力等值線為-210×10-5m/s2（圖2-A）。該重力低緊靠卡拉麥里－塔克扎勒北西向斷裂的重力梯級(jí)帶，即重力低反映的基底凹陷與南部的大斷裂關(guān)系相當(dāng)密切。剩余重力異常對(duì)重力低反映更加清楚，而且雙峰山金礦位于這個(gè)凹陷的北部邊界上，重力低是斷陷形態(tài)的凹陷反映。

2.2 礦區(qū)磁場(chǎng)特征

1:50 萬(wàn)區(qū)域航磁上雙峰山金礦位于卡拉麥里－塔克扎勒斷裂串珠狀磁異常帶中，局部看金礦處在北西走向的正負(fù)磁場(chǎng)的交接地帶的正磁區(qū)內(nèi)，磁場(chǎng)在20～50nT 之間，屬平穩(wěn)磁場(chǎng)區(qū)。化極△異常比較復(fù)雜，負(fù)磁場(chǎng)有所擴(kuò)大，正磁區(qū)也開(kāi)始分解為南北兩部分，中間地帶變?yōu)樨?fù)磁場(chǎng)。北部的高磁異常與志留紀(jì)侵入的巖漿巖有關(guān)（圖2-B、C、E）。垂向?qū)?shù)異常突顯了局部磁性地質(zhì)體的分布特點(diǎn)，金礦就位于一近南北走向的局部異常邊緣，礦床的形成可能與中酸性巖體有關(guān)。

圖2 雙峰山金礦區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)及物探剖析圖

3 地球化學(xué)特征

1：20萬(wàn)區(qū)域化探成果表明區(qū)域金的分布極不均勻，富集、貧化的區(qū)域性特征明顯。大規(guī)模的富集區(qū)位于三塘湖及大紅山-冬窩子一帶，該富集區(qū)規(guī)模大，由多個(gè)濃集中心組成，個(gè)別濃集中心不完整。該富集區(qū)形態(tài)不規(guī)整，含量變化明顯，由中部的富集區(qū)向西迅速過(guò)渡到貧化區(qū)，向東部含量具漸變特點(diǎn)。在上述富集區(qū)西有一規(guī)模較小的富集區(qū)，雙峰山金礦位于其西南邊緣。雙峰山金礦處于Hg、Sb、Sn、W的正異常區(qū)，Bi的高背景區(qū)。聚類分析Au與Ag、Hg、W、As、Sb、Mo、Bi等元素關(guān)系密切。以Au、As、Sb、Hg元素為異常組合特征；具有異常規(guī)模大、套合好、濃集中心清晰的特點(diǎn)（圖3）。

圖3 雙峰山金礦區(qū)域化探異常剖析圖

4 遙感異常特征

雙峰山陸相火山巖型金礦產(chǎn)出巴塔馬依內(nèi)山組中酸性火山巖中，遙感影像上地層呈灰綠色，北西向線性構(gòu)造與兩組東西向線性構(gòu)造形成的菱形塊體在影像上清晰可見(jiàn)[3]。ETM 提取異常在礦床區(qū)域內(nèi)表現(xiàn)為羥基異常發(fā)育，鐵染異常零星分布。礦床礦化蝕變主要為絹云母化、硅化、明礬石化、黃鐵礦化，其次為綠泥石化、高嶺土化、碳酸鹽化。絹云母化、明礬石化、綠泥石化、高嶺土化等礦化蝕變與遙感異常分級(jí)圖上羥基異常套和較好，具有指示意義，黃鐵礦化與零星分布的鐵染異常也有反映，且十分明顯。通過(guò)分析，羥基異常強(qiáng)烈地段可以作為尋找雙峰山式陸相火山巖型金礦的找礦有利地區(qū)。

5 自然重砂特征

雙峰山陸相火山巖型金礦位于金、毒砂自然重砂組合異常區(qū)內(nèi)。區(qū)內(nèi)自然重砂自然金點(diǎn)位2個(gè)，一級(jí)異常1 個(gè)，二級(jí)異常1個(gè)。可以分析得出雙峰山金礦與重砂礦物自然金密切相關(guān)，對(duì)尋找金礦具有重要指示作用。

6 礦床特征

雙峰山金礦位于雙峰山－伊吾（復(fù)合島弧帶）Au－Hg－Cu－Fe 礦帶。賦礦地層為上石炭統(tǒng)巴塔馬依內(nèi)山組，主要由陸相中酸性熔巖、凝灰?guī)r、凝灰角礫巖組成[4]。主要巖性為安山巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r及少量集塊巖，上部為層半環(huán)狀分布的流紋巖－流紋斑巖、火山角礫巖、集塊巖、凝灰?guī)r；其間有安山玢巖、石英正長(zhǎng)斑巖、石英鈉長(zhǎng)斑巖、霏細(xì)斑巖等次火山巖體侵入。含礦帶呈EW－NW 向展布，在長(zhǎng)約600m、寬80～170m 構(gòu)造破碎帶中，共發(fā)現(xiàn)金礦體4個(gè)，其中Ⅱ號(hào)礦體規(guī)模較大，構(gòu)成礦床的主礦體；礦體長(zhǎng)40～360m，平均厚0.76～3.98m，礦體形態(tài)呈脈狀。礦體產(chǎn)狀與斷裂構(gòu)造帶的產(chǎn)狀基本一致，走向NW-NW 向，傾向NNE-NE，傾角250～480。礦體平均品位1.24×10-6-6.08×10-6。

礦石自然類型主要為氧化礦石和原生礦石，工業(yè)類型為蝕變巖型。礦石中金屬礦物種類較少，主要有自然金、毒砂、黃鐵礦。脈石礦物主要有石英、玉髓、絹云母。礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形－他形粒狀結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造主要為角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。金礦體底板為安山巖，頂板為流紋質(zhì)凝灰?guī)r，圍巖蝕變主要為絹云母化、硅化、明礬石化、黃鐵礦化，其次為綠泥石化、高嶺土化、碳酸鹽化；圍巖蝕變分帶不明顯，礦體頂板主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化；底板主要為高嶺土化、綠泥石化。

成礦時(shí)代為三疊紀(jì)（含金次生石英巖礦石Rb-Sr等時(shí)線年齡為226±44Ma）；雙峰山金礦屬與火山活動(dòng)有關(guān)的陸相火山巖型金礦，巖漿活動(dòng)形成的火山巖地層，為礦床的形成提供了成礦物質(zhì)，晚期的次火山巖漿活動(dòng)為熱液活動(dòng)提供了動(dòng)力；火山活動(dòng)在古火山機(jī)構(gòu)外側(cè)形成環(huán)狀斷裂，晚期的構(gòu)造活動(dòng)繼承環(huán)狀斷裂并使其規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，同時(shí)使斷裂兩側(cè)圍巖破碎，形成容礦空間，使成礦流體在其中運(yùn)移、沉淀、富集，形成金礦體。雙峰山金礦共（伴）生礦產(chǎn)為鐵礦和銅礦。

7 綜合信息找礦模型建立

通過(guò)對(duì)雙峰山典型礦床和區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)、地球物理、地球化學(xué)、遙感地質(zhì)等信息的研究分析，根據(jù)上述地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)找礦模型綜合分析[5,6]，建立雙峰山地區(qū)陸相火山巖型金礦綜合找礦模型如表1。為在雙峰山地區(qū)開(kāi)展陸相火山巖型金礦找礦研究提供依據(jù)，對(duì)下一步金礦找礦預(yù)測(cè)工作具有一定指導(dǎo)意義。

表1 雙峰山陸相火山巖型金礦綜合找礦模型