新疆托里縣提依爾斑巖型金礦床地質(zhì)特征及成礦物質(zhì)來源研究

【摘 要提依爾金礦床位于托里金成礦帶內(nèi)，賦存于石炭系下統(tǒng)太勒古拉組地層中的安山玢巖巖體內(nèi)，嚴(yán)格受達(dá)爾布特斷裂北側(cè)的次級斷裂控制。成礦物質(zhì)和熱液來源于地殼深部的中基性巖漿，成礦時代為海西期。礦床成因類型為火山及次火山的中低溫?zé)嵋撼涮罱淮V床。

【關(guān)鍵詞】提依爾；斑巖型金礦；地質(zhì)特征；成礦物質(zhì)來源

前言

提依爾金礦所在的托里金成礦帶位于歐亞山字型反射弧東翼的內(nèi)弧部分，是中亞造山帶重要組成部分[1-4]，伴隨著晚古生代構(gòu)造-巖漿活動，發(fā)生了強(qiáng)烈的金、銅、鉻等成礦作用，自 20 世紀(jì)九十年代以來，以哈圖金礦床為代表的一系列金礦床的發(fā)現(xiàn)，使西準(zhǔn)噶爾南部哈圖-薩爾托海金礦區(qū)成為新疆重要黃金生產(chǎn)基地，預(yù)計金儲量可達(dá)500噸以上。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

托里金成礦帶位于歐亞山字型反射弧東翼的內(nèi)弧部分。該金礦帶全長95km，寬26km，面積約2500km2。其地層較單一，但構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動頻繁。區(qū)域內(nèi)出露地層以上古生界為主，中生界地層次之，新生界地層僅分布區(qū)域北部及河谷之中。

本區(qū)屬扎依爾-達(dá)爾布特復(fù)向斜南翼。以達(dá)爾布特大斷裂為界，以北構(gòu)造線總的方向?yàn)楸睎|向，在南中部近于南北向，北東及南西部成為近東西向構(gòu)造線。

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，從超基性-酸性巖均較發(fā)育。但以花崗巖和超基性巖分布最為廣泛，該區(qū)巖漿活動屬華力西中期。

2.礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

提依爾金礦位于托里金成礦帶，達(dá)爾布特成礦亞帶內(nèi)。礦區(qū)內(nèi)主要出露地層為石炭系下統(tǒng)太勒古拉組下亞組和第四系。巖層傾向323°±，傾角79°±，與上覆地層呈整合接觸。

礦區(qū)位于達(dá)爾布特壓扭性斷裂北側(cè)，扎依爾-達(dá)爾布特復(fù)向斜南翼東端南側(cè)。達(dá)爾布特壓扭性斷裂誘導(dǎo)出的低序次斷裂發(fā)育，控制著區(qū)內(nèi)的內(nèi)生礦產(chǎn)的分布。區(qū)內(nèi)F27為一條Ⅲ級斷裂構(gòu)造，屬控礦、容礦斷裂構(gòu)造。

礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的巖漿巖為安山玢巖。巖體在地表出露呈橢圓形，走向近東西，長250m。巖體呈北西傾，傾角75°±。安山玢巖為灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

2.2 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)有3條金礦體，成筒狀分布，由南往北依次為Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ號。

Ⅰ號礦體產(chǎn)于安山玢巖體內(nèi)的構(gòu)造裂隙中，為主礦體，分布在4-5號勘探線，由探槽系統(tǒng)和鉆孔及坑道控制。礦體呈近南北走向，傾角60～85°。厚度范圍一般在12～100m，平均厚度46.80m，厚度變化系數(shù)為46.12%，屬厚度穩(wěn)定型礦床。礦體Au品位一般0.50～10.05g/t，單樣最高97.65g/t，平均Au品位1.61g/t。

2.3 礦石特征

礦石以原生礦為主，幾乎不含氧化礦。礦石中礦物由金屬和非金屬礦物組成。

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形、半自形、它形晶不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)，填隙、交代殘余結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為浸染狀、脈狀構(gòu)造。

2.4 礦石類型及礦物組合

2.4.1 按礦石的氧化程度來劃分，本區(qū)全為原生礦。

2.4.2 按礦物組合來劃分，礦區(qū)主要為含金黃鐵礦化硅化斑巖型礦石，次為含金糜棱巖型礦石。

3.巖石地球化學(xué)特征

本文采集三件含礦巖石-安山玢巖樣品進(jìn)行了主量和微量元素分析

3.1 通過對主量元素的分析（表1），結(jié)合CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物組成，特征如下：

3.1.1 巖體的SiO2含量介于56.49～58.68%，屬于中性巖漿巖，而且從CIPW的標(biāo)準(zhǔn)礦物組成上來看，代表中性巖漿巖的礦物較多，而代表基性巖漿巖的礦物很少，此外，標(biāo)準(zhǔn)礦物中有磷灰石，說明巖體中的磷質(zhì)含量較高。

3.1.2 巖體K2O的含量較高，介于4.93-5.79%，K2O+Na2O含量高于10%，表明巖石樣品可能為堿性或鈣堿性。同時也表明巖體在形成后期可能受到過熱液活動的影響，使得巖體組分受到過擾動，K元素含量異常。

3.1.3 巖石樣品中Al2O3含量15～17%，CaO含量1.89～2.82%，這些成分特征均接近于中性巖的主要造巖礦物含量特征。

3.1.4 分異指數(shù)DI很高，介于86.42～95.52，說明在成巖的過程中，巖漿分異程度很高；

3.1.5 氧化指數(shù)Fe#介于5.25～5.27，表明巖體氧化程度較高，該區(qū)巖體出露地表，這些地質(zhì)現(xiàn)象正好與氧化指數(shù)相吻合。

3.1.6 TAS（K2O+Na2O-SiO2）分類圖的投影表明：這套巖體都屬于中性安山巖類范疇，巖體是堿性系列。

Pc-苦橄玄武巖；B-玄武巖；01-玄武安山巖；02-安山巖；03-英安巖；R-流紋巖；S1-粗面玄武巖；S2-玄武巖質(zhì)粗面安山巖；S3-粗面安山巖；T-粗面英安巖、粗面巖；F-副長石巖；U1-堿玄巖、碧玄巖；U2-響質(zhì)堿玄巖；U3-堿玄質(zhì)響巖；Ph-響巖；Ir-Irvine 分界線，上方為堿性，下方為亞堿性。

3.2 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（圖2）顯示：3個樣品的微量元素蛛網(wǎng)圖分布一致，表明3個樣品曾受到過相似的地質(zhì)活動的影響。

熱液活動中，稀土元素特征的變化常被解釋為流體來源的變化。巖漿及其有關(guān)流體的輕重稀土的分餾程度一般與源區(qū)部分熔融的比例有關(guān)，基性源區(qū)部分熔融比例小則輕重稀土分餾程度高，反之則輕重稀土分餾程度低。

本次樣品稀土元素總量為196.35～228.56ug/g，LREE/HREE為13.79～14.08，可見樣品為輕稀土富集型，可能是地幔熱柱或異常型。圖3顯示為輕稀土富集的右傾曲線類型。其中δEu范圍為0.79～0.87，表現(xiàn)為Eu的輕度負(fù)異常，δGd的值為1.07～1.12，沒有明顯的異?，F(xiàn)象。

通過樣品所反映出來的稀土元素配分趨勢，樣品原巖屬偏基性的巖漿，可能來自島弧，且?guī)r漿運(yùn)移過程中分餾程度較高，導(dǎo)致樣品輕稀土元素分餾程度較高，顯輕稀土富集型。表明形成巖體的巖漿可能具有地幔熱柱的特點(diǎn)。其中Eu顯示輕微負(fù)異常，表明巖漿分異過程中有少量斜長石的結(jié)晶。

所有這些特征從總體上反映：巖體具有地幔熱柱的特征，大地構(gòu)造背景應(yīng)為島弧，形成時間應(yīng)在大洋未閉合階段。

4.巖體形成

4.1 結(jié)合該區(qū)地質(zhì)背景及所采巖石樣品的主微量元素特征，含礦巖體主要造巖礦物成分接近中性巖系列，其巖漿具有地幔熱柱的特征，且在上升的過程中受到過地殼的混染作用（Pb顯示正異常），綜合該大地構(gòu)造背景可以推測出，該區(qū)屬島弧帶，巖體是由于板塊俯沖過程中消減板塊與其上覆楔形地幔區(qū)發(fā)生局部熔融而形成新的巖漿，重融巖漿上侵發(fā)生分異結(jié)晶冷凝后形成的。

4.2 參考該地區(qū)相關(guān)資料表明，該區(qū)巖體形成時間較早，應(yīng)在3.5億年前，大洋未閉合階段。

4.3 通過分析巖體形成時的物理條件發(fā)現(xiàn)，形成巖體的巖漿來源較深，由于其又顯示地幔熱柱的特點(diǎn)，結(jié)合其物理條件還原顯示巖漿的形成深度應(yīng)<30km，其形成壓力應(yīng)<1.2Gpa。

5.礦床成因

5.1 構(gòu)造與成礦

礦體的產(chǎn)出受區(qū)域性北東向斷裂和次火山侵入體聯(lián)合控制，安山玢巖體分布于區(qū)內(nèi)北東F34、F27兩斷裂交匯處附近的背斜軸內(nèi)，具備火山機(jī)構(gòu)形成條件，成礦與次火山巖漿活動關(guān)系密切，礦床有斑巖控礦特征。

礦體賦存于火山頸相中的安山玢巖體內(nèi)，巖體與圍巖之間環(huán)形分布糜棱巖化帶，圍巖為凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)粉砂巖組合，礦區(qū)外圍零星分布有火山角礫巖。火山機(jī)構(gòu)既為巖漿和含礦熱液提供上升的通道，也是有利的成礦空間，巖體內(nèi)的裂隙則成為礦體直接賦存部位。

5.2 巖體來源

安山玢巖體主要造巖礦物成分為中性巖系列，其巖漿具有地幔熱柱的特征，在上升的過程中受到過地殼的混染作用（Pb顯示正異常），綜合大地構(gòu)造背景可以推測該區(qū)屬島弧帶，巖體是由于板塊俯沖過程中消減板塊與其上覆楔形地幔區(qū)發(fā)生局部熔融而形成新的巖漿，重融巖漿上侵發(fā)生分異結(jié)晶冷凝后形成的。

5.3 巖體與成礦

成礦元素金主要來源于地殼深處中基性巖漿，其證據(jù)主要為：

5.3.1托里金礦帶內(nèi)廣泛分布基性火山巖、Au背景值較高，為20ppb，是地殼豐度的5倍多；

5.3.2 目前已知區(qū)域金礦體集中分布在基性火山巖出露地段，兩者空間關(guān)系密切；

5.3.3 蝕變玄武巖類型金礦體寓于區(qū)內(nèi)大面積貧礦化體之中；

5.3.4 區(qū)內(nèi)地球化學(xué)特征反映了成礦物質(zhì)來源于火山熔巖，屬火山硫，且是非正常沉積；

5.3.5 礦石中金屬硫化物δ34S變化范圍在-1.5～6.0‰，絕大多數(shù)在2.1～4.3‰，極差4.8‰變化范圍小，而且富重硫，說明S來源于地殼深部及上地幔；

5.3.6據(jù)地科院地研所的資料數(shù)據(jù)顯示，說明礦石中鉛與基性-超基性巖一致，反映了上地幔的物質(zhì)來源。

6.結(jié)束語

綜上所述，本礦床的成礦物質(zhì)來源于地殼深處中基性巖漿，在北西與北東的構(gòu)造交匯處形成了次火山巖，金元素隨著熱液流體遷移到火山口附近，隨著溫壓的降低，最終富集成礦。礦床成因類型為火山及次火山的中低溫?zé)嵋撼涮罱淮V床。

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