西南天山一帶典型金礦礦床特征及礦床成因

劉 偉，張萬杰

研究區位于中亞地區西南部與中國新疆西部毗鄰區，中亞地區地處亞洲大陸腹地，地質構造復雜，被肖序常院士等（2001）稱作“中亞型”造山帶。以古生代的有限洋盆及其后的縫合帶，廣泛與其間的古陸塊相拼接，而成就典型的“鑲嵌構造”格局，此種構造格局再復以中新生代之盆山耦合，最終形成了中亞天山及我國新疆現今獨特的地質－地理結構樣式-陸內盆山構造格局。

1 庫姆托爾金礦床

該礦區所處位置為，作為區域性斷裂的尼古拉耶夫斷裂帶南側，屬于天山南部與天山中部的一道分界線。礦床分布在吉爾吉斯伊賽克行政區、中天山的阿克什拉克山北西坡、納倫河上游。坐標：北緯41°51′00″，東經78°11′00″。礦床處在海拔4000m ～4200m 處，部分區域有冰川覆蓋。

1.1 礦床地質特征

出露地層大約厚度在400 ～500 其以元古界里菲系為主。依據天山南部地區的地質發育進行推測，地層為結晶基底巖系，底層巖性擁有較高的碳質含量（多數1%～4.2%，其中部分為5%～10%），一些已經實現了石墨化。針對里菲系的下部位置而言，屬于黑色頁巖與灰綠色頁巖足夠的文德系。外圍屬于片麻巖。

斷裂共有3 條，其形成和金礦化之間維持密切的寬度在60m ～100m 左右的一條破碎帶。

內部沒有侵入巖體顯露。可相關技術人員表明，按照現有資料進行推測，其應處在地表以下3km。

1.2 礦體特征

受到斷裂破碎帶（以近動向為主，部分為東西向）限制下的礦體，呈現為脈狀與板狀，在黑色巖系賦存，朝南東方向傾斜且傾角是40°～70°，據計算礦帶長度是12km，能將其劃分成3大礦段分別為東、中、西礦段。針對中段來講，其屬于主礦體顯露于地表1000m ～1200m，中段的最富礦段長度是500m，含有2 層礦體且厚都在20 左右m，彼此間相隔距離是20m ～30m，2層礦體交匯位置的礦體約100m 厚；西礦段與東礦段的長度都在500 左右m，兩者厚度約10m。從整體角度來看，地層和礦體走向雖然一致可在傾向上存在夾角，相比圍巖礦體傾角會更陡一些。

1.3 礦石特征

1.3.1 礦石組構

含金千枚巖以及石英脈型，屬于金礦石的兩種類型，其主要是含金石英脈型。金屬礦物大部分是黃鐵礦，還有一些少量的輝銅礦與自然金；有關脈石礦物，多數為碳酸巖、鈉長石等。

條紋狀、角礫狀等是礦石主要構造，其中針對角礫狀礦石而言，角礫主要是碳質千枚巖。有關其結構，以自形結構、交代結構以及半自形粒狀結構為主。

1.3.2 成礦元素

Au 是成礦重要元素，Au 有90%以上均于黃鐵礦賦存。與此同時，礦石當中還有其他成礦元素，例如銀、鎢、碲與硫等存量分別為2.38g/t、0.03%、9.2g/t 與4.3%，其中含鎢達到0.1%的礦體較為清晰，基本沒有看到有害雜質。

1.4 圍巖蝕變

礦體圍巖呈現出強烈蝕變現象，主要是硅化，黃鐵礦化、絹云母化等為其次，經過氧化之后的地表鐵礦物產生紅色鐵帽，據測量氧化深度約10m。

1.5 成礦作用及成礦年齡

礦區的成礦作用體現出多期性，成礦主要劃分為3 個階段，而且每一階段在進行成礦時均能看到金的礦化作用。

相關地質專家提出的成礦年齡是214Ma ～280Ma。

1.6 礦床成因

此礦床具有“炭泥變質巖型”金礦床的基本條件，一是含碳細碎屑巖組成深水復理石沉積。二是強構造動變形、形成韌性剪切帶動力變質作用。三存在的巖體侵入熱變質作用。

相關地質專家依據庫姆托爾以及穆龍濤金礦床，兩者都源于碳質黑色巖系、擁有類似蝕變類型與礦床的兩個淺部都沒有體現存在花崗巖體的特點，提出庫姆托爾金礦床從屬于穆龍套型?？墒莾烧咴谫x礦地層上存在較大差異，如果從該觀點角度出發，將其歸結到穆龍套型仍有待考量。

2 薩瓦亞爾頓金礦床

礦床處在東阿賴山的北側，地理坐標：東經74°15′00″～74°20′43″，北緯 40°02′14″～40°08′00″，整體面積在27km2左右。在大地構造上，薩瓦亞爾頓金礦床位于伊犁－伊塞克湖微板塊與塔里木北緣活動帶的交接部位。

2.1 礦床地質特征

2.1.1 地層

礦區出露地層有上志留統、下泥盆統、中泥盆統和上石炭統，各統之間呈斷層接觸。上志留統和下泥盆統為賦礦地層。上志留統塔爾特庫里組由一套淺變質含碳碎屑巖組成，按巖性組合劃分為四段，一段為含碳千枚巖與薄層狀變質粉砂巖不等厚互層，二者構成1cm ～3cm 厚的韻律層，局部夾變質細砂巖。二段為薄層狀變質細砂巖、變質粉砂巖、含碳千枚巖三者互層。三段巖性組合為為含碳千枚巖夾千枚狀板巖、條帶狀硅質巖、鈣質礫巖，底部出現結晶灰巖夾硅質條帶透鏡體。四段為變質砂巖、硅質巖，夾含碳千枚巖，硅質巖中含放射蟲。下泥盆統薩瓦亞爾頓組與塔爾特庫里組為斷層接觸，劃分為兩個巖性段，一段由灰黑色薄層狀含碳千枚巖夾灰色中厚層狀變質細砂巖組成。二段為灰色中厚層狀變質鈣質細砂巖夾碳質千枚巖，局部夾變質粉砂巖。二段與一段為整合接觸。中泥盆統托格買提組出露于礦區SE 部，為灰白色大理巖化灰巖，產出蜂巢珊瑚、簇珊瑚等化石。上石炭統為含碳千枚巖夾薄層狀變質鈣質粉砂巖，局部夾灰巖透鏡體，底部為厚10m ～50m 的灰黑色薄層泥灰巖、生物碎屑灰巖，夾碳質千枚巖、板巖或變質細砂巖薄層。

出露地層各統呈現出斷層接觸。其中上志留以及下泥盆統都屬于賦礦地層。含碳濁積巖是其主要容礦巖系，韻律層理、水平層理以及包卷層理等均是廣泛發育的。相對該所處位置的其他地層，金含量較高，這也能夠體現出濁積巖，在其粘土礦物與碳質的沉積過程中針對金的吸附作用相對較強，從而實現其初始富集。

2.1.2 構造

礦床處在薩瓦亞爾頓－吉根韌脆性剪切帶，擁有明顯的韌脆性剪切帶控礦。

（1）韌性剪切帶。走向和傾向分別是NNE、NNW－NW，剪切帶的傾角范圍時50°～85°，斜交于地層。間隔排列的強變以及弱變形帶，巖石面理構造非常發育，大部分片理的傾向屬于NE 向，整體產狀的走向、傾向與傾角分別是40°～50°，320°～330°和60°～80°。面理只有一組發育至于其他方向沒有發育，只是S-C 面理局部發育。初糜棱巖、強烈片理化帶、拉伸線理等一起形成韌性剪切帶，其中二級剪切帶劃分為7個。廣泛發育的A 型褶皺是該剪切帶的一個主要特點，通常規模相對較小，高度低于20cm，寬度在10cm ～40cm 左右，長度為0.5m ～2m，整體形態相對復雜以尖棱、對稱的褶皺為主。有關變質砂巖層，通過統計其拉伸線理產狀得出線理側伏向大約是20°～30°，拉伸線理產狀的側伏角大約在60°～70°。

長英質糜棱巖屬于主要糜棱巖的組成，其中也含有一定量的鈣質糜棱巖。關于長英質的糜棱巖，通過玢巖與砂巖變形而形成的，總體上是透鏡以及帶狀分布，如果從微觀角度來看屬于細?；冃?，拔絲構造、旋轉碎斑系、曲頸狀構造、碎斑結構發育。

其屬于層次斷裂構造，韌性擠壓帶是早期狀態，脆韌性剪切帶是中期狀態，疊加脆性斷裂破碎帶是晚期狀態。體現出有深部朝著地殼淺部逐漸抬升的一個變形過程，而且雁列式破碎帶會嚴格控制礦體。

（2）脆性斷層。針對脆性斷裂發育而言，依據方向能將其劃分為NE 向，NW 向以及部分近南北向。NE 向是其中規模最大的，整體長度在10km 以上，向北伸入吉爾吉斯斯坦境，主要是逆斷層且向NW 傾斜，傾角相對較陡為50°～70°左右。礦區中部有F3 斷裂，這也是重要的礦區內部斷裂構造，其中存在著Ⅳ號礦化帶。出露長約10km，南部直到吉根，至于其北部能進入吉爾吉斯斯坦，NW 是其傾向，70°是傾角，相交地層且交角不超過20°，整個破碎帶寬度約50m ～100m，破碎帶屬于大型斜沖式脆韌性剪切帶。稱之灰巖大斷裂的F6 處于其東部，從區域角度來看這是一支分支斷裂。其于礦區出露長度是9km，走向是NE，傾向約300°～320°，而且傾角在60°～75°左右。在斷層面上存在著發育階步以及擦痕，上盤薄層灰巖夾變質砂巖、含碳千枚巖中發育牽引褶皺，下盤大理巖化灰巖破碎，破劈理發育。

按照擦痕情況與牽引褶皺這是從SW 朝著NE 斜沖的一個逆斷層。刨除礦區內部的F1 ～F6 斷裂具有較大規模較，剩下規模較小的極為發育，而且巖石在斷裂帶內部強烈破碎，呈現出較強的熱液蝕變。該礦區關鍵的含礦構造為NE ～NNE 向破碎帶，而且呈現出間距相等的分布特點，現階段礦化帶都在破碎帶中賦存。

2.1.3 巖漿巖

相對微弱的巖漿活動，沒有看到較大的侵入巖體，可是在礦區與其外圍地層中存較少的灰綠巖脈、基性熔巖以及二長斑巖脈分布，長一般440m ～1500m，寬15m ～45m。另有部分基性巖脈可能是吉根蛇綠雜巖的一部分，這屬于晚古生代塔里木板塊的一個產物。

2.2 礦體特征

發現在礦區中的礦化帶共有22 條，主要分布于細砂巖夾少量碳質絹云千枚巖。走向為NE-NNE，斷裂破碎帶對其控制。以Ⅳ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅺ為主。其中規模最大的為Ⅳ號礦化帶，長度超過4000m，寬度約15m ～200m，9 個礦體已經被圈出，長度及其厚度分別為860m ～1390m 和0.90m ～48.56m，礦化帶的傾向延深約70m ～505m，其中Au 品位范圍時1.44g/t ～5.92g/t。Ⅰ號寬度是100m ～150m，長度是3800 米，被圈出的礦體有3 個，Au 品位范圍在1 ～3g/t；關于Ⅱ號，寬度是20m ～58m，長度是4000米，已控制礦體共有6個，Au品位范圍在1g/t ～1.7g/t，最后Ⅺ號，寬度是1m ～10m，長度是100m，有2 個礦體，1.02g/t ～1.31g/t 為Au的品位范圍。

2.3 礦石特征

按照礦物組合以及產狀原生礦石進行網脈型、含金石英細脈、含金硅化粉砂巖型進行劃分。自然類型共同5 類，主要是金－毒砂－黃鐵礦－石英礦石；金－脆硫銻鉛礦-（輝銻礦）礦石等。主要的礦石結構屬于自形粒狀、固溶體分解結構、包含結構以及碎裂結構等。有關其構造劃分為浸染狀、條帶狀、塊狀、以及揉皺等。其中浸染狀礦石，黃鐵礦以星點狀的形式分布于蝕變碳質千枚以及石英細脈巖。黃鐵礦、毒砂、輝銻礦和石英呈細脈-浸染狀出現在蝕變巖的裂隙中。針對其中的條帶狀構造重要組成如下：毒砂、磁黃鐵礦以及黃銅礦等，各個組分分布形式為相間成帶狀。礦物種類超過40 種，其中金屬礦物主要是黃鐵礦、毒砂以及黃銅礦，其次便是磁黃鐵礦、方鉛礦等，除以上種類外還有一些自然鉍、錫石以及黝銅礦。在這些礦物中非金屬類型的主要是方解石、石英以及絹云母等。含金礦物主要是毒砂、黃鐵礦以及黃銅礦，通過對含金量進行分析，上述礦物含量是0.01% ～0.361%，0.004% ～2.92%以及0.02% ～0.3%。針對氧化礦石而言，礦物主要成分為褐鐵礦、黃鉀鐵礬、銻華以及銅藍等。

2.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變較發育，以破碎帶為基礎體現出線狀分布，常見類型如下：硅化、毒砂化以及絹云母化等，破碎帶的局部存在著綠泥石化。硅化、毒砂化和金礦化之間的關系十分密切。最發育的是硅化主要形式有兩種：首先，以網脈、細脈以及條帶狀在礦體與裂隙當中分布，寬度約0.2mm ～10mm，長度在數厘米到十余厘米，一般情況下會和鐵礦與絹云母共生。其次，石英在碎裂巖中以斑點狀、浸染狀、等形式分布。能夠在I 號與II 號礦化帶發現次生石英巖。普遍發育的為黃鐵礦化，體現西脈狀或者是細小粒狀產出。星點浸染狀的毒砂或者和石英、黃鐵礦組建細脈于近礦圍巖、礦體中分布，使用電子探針進行含金量分析為0.004%～2.92%，這一分析數據表明毒砂屬于一種重要的載金礦物。近礦圍巖與礦體是絹云母化主要發育位置，以磷片集合體分布在糜棱巖的裂隙與面理。通常情況下，相對強烈的圍巖蝕變地段，擁有更多的硫化物含量而且金品位也相對較高。熱液蝕變分帶在礦區較弱，可是礦區的IV 號中部由礦體至圍巖能劃分成3 個碎裂巖帶：一是黃鐵礦化，以星散狀或者是團塊狀分布，少見其他硫化物；二是黃鐵礦化、毒砂化，主要特征為增加硫化物含量，金品位提高；三是黃鐵礦化、輝銻礦化，不僅存在輝銻礦細脈而且毒砂含有量顯著降低。

2.5 地球化學特征

該區處于1：25 萬區域化探HS-28 號綜合異常的東南部，以Pb、Zn、Ag、Cu、Cd 元素異常為主，伴有Au、As、Sb 元素異常。其中，Pb 極大值為162×10-6、Zn 極大值為314×10-6、Ag 極大值為1.2×10-6、Cd 極大值為.2×10-6，顯示出良好的成礦地球化學特征。

2.6 物探特征

作區內新發現的庫爾班卡西銅礦化蝕變帶，布設電、磁物探綜合剖面7 條，剖面方向為352°，線距200 米，線長1600m，點距40m。綜合考慮，認為CS-6 ～CS-10 點之間的高極化率異常是銅礦化的顯示，在該區域銅元素富集沉淀。視極化率特征顯示向深部異常地質體含礦性較好，對應視極化率極值較大，高值圈閉面積較大，視極化率場區域平穩，推斷為含銅礦化巖體引起，礦化體寬度約50m ～65m，礦化體向深部延伸較大。從視極化率及視電阻率等值線深部延伸特征看，推斷礦化體應為向北傾。

2.7 礦床成因

本礦床為黑色巖系中金礦床，其成礦特點：區域內地球化學和礦區硫鉛同位素表明，金的物質來源與深源有關，元古宇和早古生代巖層是金的重要來源；區內碳質層對金有富集作用，成為重要礦源層，礦化帶分布具有層控的特點；區內巖漿活動為成礦提供了熱源和物源。氫氧同位素表明，成礦流體主要是古大氣降水；成礦經過了相當漫長的多階段“脈動”過程，成礦至少有兩期；成礦溫度較為穆龍套金礦低，主要是銀金礦和金銻組合，這與穆龍套金礦以自然金為主的金鎢組合不同；斷裂活動和演化是重要成礦機制，特別是剪切帶是成礦的空間。