紅柳河210金礦礦床地質(zhì)特征及成因探討

馬新星

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0四隊(duì) 哈密 839000）

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

本區(qū)屬照壁山—破城山貴金屬金礦成礦帶的一部分。在此地域內(nèi)，目前所見各類金礦床和金礦點(diǎn)，絕大多數(shù)產(chǎn)在海西早期黑云母花崗閃長巖和花崗閃長巖體內(nèi)的裂隙中，以及石炭系和泥盆系金窩子組第二巖性段地層中的層間破碎帶內(nèi)，區(qū)域成礦地質(zhì)條件極為有利（圖1）。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為上泥盆統(tǒng)金窩子組，次為第三系、第四系。金窩子組地層，呈北東—南西向展布，是一套以陸源碎屑沉積物為主，含有少量凝灰質(zhì)及炭質(zhì)物的地層，屬于含炭巖系的范疇。沉積層韻律清晰，沿走向及傾向變化大，表現(xiàn)為各巖性段的延長和厚度變化不定，盡管如此，地層厚度的總趨勢相對較為穩(wěn)定。

圖1 區(qū)域構(gòu)造簡圖

金窩子巖體以北泥盆系上統(tǒng)金窩子組地層金的豐度值含量在(3.6～10.3)×10-9之間，平均為8.9×10-9，平均高于克拉克值2～3 倍；金窩子巖體以南金窩子組地層中金的豐度值含量為(6.6～14.4)×10-9，最高可達(dá)17.7×10-9，平均為9.9×10-9，均高于平均克拉克值。因此，可以看出本區(qū)泥盆系上統(tǒng)金窩子組地層金的豐度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地殼克拉克值，其構(gòu)成了金窩子礦田成礦系統(tǒng)的重要含礦建造，既是金礦化的有利圍巖，也是金成礦的重要礦源場。

2.2 構(gòu)造

由于金窩子礦田位于塔里木地臺東部北山斷褶帶馬蓮井復(fù)向斜構(gòu)造部位，經(jīng)歷了從海西－印支期的海底擴(kuò)張、斷陷、俯沖消減、陸內(nèi)匯聚等階段的造山作用，各種構(gòu)造形跡十分復(fù)雜，北北東或北北西向構(gòu)造發(fā)育，由多條斷裂帶和復(fù)向斜、復(fù)背斜組成。經(jīng)研究，馬蓮井復(fù)向斜主要是由泥盆系地層中發(fā)育的一系列倒轉(zhuǎn)背斜、倒轉(zhuǎn)向斜以及在倒轉(zhuǎn)褶皺翼部發(fā)育的一系列疊瓦狀逆沖斷層帶、金窩子巖體及巖脈等組成。北部以一系列倒轉(zhuǎn)褶皺和疊瓦式逆沖斷層組成的逆沖斷褶帶為主；中部以金窩子巖體為中心巖漿侵位隆起，構(gòu)成金窩子凸起帶；南部大面積被第四系覆蓋，為一開闊的單斜構(gòu)造為主。將馬蓮井復(fù)向斜又可進(jìn)一步細(xì)劃分為北部逆沖斷褶帶、金窩子凸起帶及210單斜構(gòu)造等單元。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖主要是海西早期黑云母花崗閃長巖－二長花崗巖巖體，即金窩子巖體，其次在北部III 號倒轉(zhuǎn)背斜東端附近也見有長600 米，寬50米的花崗閃長巖；而在210金礦床南部深處也見有花崗閃長巖體。除巖體外，礦田內(nèi)依次還有石英閃長巖脈、細(xì)粒花崗巖脈、花崗偉晶巖脈、輝綠巖脈和石英脈，除石英脈外其它脈巖均分布在金窩子巖體中。

2.4 地球物理、地球化學(xué)特征

礦區(qū)區(qū)屬尖山子斷裂以南平靜磁場區(qū)的低磁場區(qū)，△T 區(qū)域磁場強(qiáng)度一般小于100nT，大部分地區(qū)在50nT以下，反映該地區(qū)巖石為無磁性或弱磁性，主要為元古界和古生界沉積巖分布區(qū)。

地球化學(xué)據(jù)區(qū)域化探資料，礦區(qū)為金和多金屬地球化學(xué)異常區(qū)。以紅柳河斷裂為界，分南北兩個地化區(qū)帶，南北成礦元素組合有顯著差異。紅柳河斷裂以北形成以Pb、Zn、Mo、As、Au 為主的地球化學(xué)異常區(qū)，并伴生形成Cr、Mn、Co、Ni、V、Pb異常。該異常帶與碳酸鹽地層及各種形式熱液活動作用有關(guān)。紅柳河斷裂以南形成以Au、Ag、As、Hg為主的地球化學(xué)異常區(qū)，產(chǎn)于上泥盆統(tǒng)金窩子組（D3j）地層中。該區(qū)異常與受改造的斷裂破碎蝕變的上泥盆統(tǒng)金窩子組（D3j）地層及金窩子巖體頂部后期充填的熱液石英脈關(guān)系密切。

3 礦床特征

210金礦床位于金窩子礦田南部第四系覆蓋區(qū)，金礦(化)體賦存于中泥盆統(tǒng)金窩子組第二巖性段內(nèi)四亞段與三亞段間發(fā)育的層間斷裂破碎帶中。破碎帶呈北東走向，地表出露長350 米，鉆探及物探控制長度6.2 千米，帶寬7-103 米。目前在破碎帶內(nèi)已圈出11 個礦體，均賦存于層間構(gòu)造破碎帶中。礦體的空間展布嚴(yán)格受破碎帶控制，以上泥盆統(tǒng)金窩子組第二巖性段的第四亞段含礫粗砂巖、礫巖第三亞段的凝灰質(zhì)砂礫巖分別為210 層間破碎帶的頂?shù)装鍑鷰r。具有工業(yè)價值的礦體呈似層狀、透鏡狀及脈狀產(chǎn)出，礦體長40～950 米，平均鉛直厚度0.79～5.65米，傾向268°～316°，傾角10°～30°。礦體總的特點(diǎn)是走向上連續(xù)性好，分段富集較明顯，具明顯的構(gòu)造成礦特征，其中Ⅰ號礦體控制最長為1600米，但210破碎帶東西兩端尚未完全控制。整個破碎帶內(nèi)礦化分布很不均勻，但可明顯分為上下兩個礦化層，其中下部礦化層是主要的礦化層位。本礦床最大的Ⅰ礦體就賦存在該礦化層中。

上部礦化層分布在210金礦床中部，走向北東—南西，長約300米，傾斜延深160～400米。賦礦巖石為含礫粗砂巖、糜棱巖化沉角礫巖或糜棱巖化含角礫粗屑沉凝灰?guī)r組成，平均厚度11.8米，最大厚度為27.35米。該礦化層的特點(diǎn)是金分布很不均勻，致使金礦化體不連續(xù)，工業(yè)礦體規(guī)模小。Ⅴ、Ⅵ號礦體賦存此礦化層中。

下部礦化層為主礦化層，走向北東，傾向北西，傾角20°～35°，長度大于1.2 千米，延深大于500 米。礦化層巖石由糜棱巖、糜棱巖化沉角礫巖，糜棱巖化含角礫粗屑沉凝灰?guī)r，黑色條帶狀糜棱巖及少量硅化體構(gòu)成。其頂部巖石為上部含礦層的黑色糜棱巖及砂礫巖，底部為凝灰質(zhì)砂礫巖。該礦化層金礦化分布范圍廣，礦化體在走向上比較連續(xù)，傾向上斷續(xù)出現(xiàn)。除主礦體外，尚有Ⅱ和Ⅰ1等次要礦體賦存于該礦化層中。

210 金礦床內(nèi)金礦化具破碎帶蝕變巖型和石英脈型兩種類型，以前者為主。二者均嚴(yán)格受斷裂破碎帶控制，但具體礦化特征有明顯差異。前者產(chǎn)出于破碎帶內(nèi)糜棱巖發(fā)育部位，礦化強(qiáng)度與破碎帶寬度、蝕變強(qiáng)度和蝕變類型有密切關(guān)系。后者受破碎帶內(nèi)一組南北向張性斷裂控制，具有脈小礦富的特點(diǎn)。

4 礦石物質(zhì)成分

210 金礦礦體中金屬礦物有黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦、毒砂等。非金屬礦物主要為石英，此外有少量石墨、碳質(zhì)或泥質(zhì)、綠泥石、絹云母、鉀長石、斜長石等。次生礦物主要有銅藍(lán)、孔雀石、褐鐵礦、藍(lán)銅礦等，在210 金礦北東地段和金窩子北礦帶的礦石組成基本同上所述，總體特征是石英等非金屬礦物含量高，硫化物的含量很低。

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦，其次在氧化較強(qiáng)部位可見到少量褐鐵礦。黃鐵礦在金礦石中含量一般為0.3%-4%。自然金多呈包體包裹在黃鐵礦中或者嵌布在黃鐵礦和石英的細(xì)微裂隙中。產(chǎn)在石英細(xì)網(wǎng)脈礦石類型中的黃鐵礦主要為五角十二面體及團(tuán)塊狀集合體，次有少量立方體，總體含量5%-10%，粒度大小懸殊，0.2-0.3mm至5mm；產(chǎn)在礦化圍巖中的黃鐵礦，一般含量1%-3%，為黃白色，晶體完整，顆粒粗大，呈立方體和五角十二面體，含金性差。石英是礦床的主要脈石礦物，多呈脈狀及網(wǎng)脈狀分布，乳白色，強(qiáng)油脂光澤，半透明，呈它形粒狀，粒度0.3-0.5mm，是主要的載金體。

礦石中非金屬礦物含量變化較大，石英作為與金礦化關(guān)系最密切的蝕變礦物和載金礦物，在各種類型金礦石中均是主要礦物，主要蝕變礦物綠泥石、絹云母是常見的次要礦物。

5 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

5.1 礦石結(jié)構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)類型較多，主要包括自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)，此外還有乳濁狀結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)和穿插結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)等。

（1）自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)

按黃鐵礦的自形程度分為自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)及他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，其中主要以自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主。

（2）交代殘余及交代假象結(jié)構(gòu)

礦石中黃鐵礦被晚期方鉛礦或褐鐵礦交代呈殘余狀，甚至褐鐵礦完全取代黃鐵礦并保留其假象，構(gòu)成交代假象結(jié)構(gòu)。

（3）骸晶結(jié)構(gòu)

具有完整晶形的黃鐵礦被晚期的褐鐵礦及其他一些非金屬礦物交代形成骸晶。

（4）壓碎結(jié)構(gòu)

早期形成的中粒黃鐵礦在后期應(yīng)力作用下，產(chǎn)生許多細(xì)小裂隙，構(gòu)成壓碎結(jié)構(gòu)。

5.2 礦石構(gòu)造

礦石構(gòu)造種類較多，主要有條帶狀構(gòu)造、細(xì)脈及網(wǎng)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、晶洞狀構(gòu)造和蜂窩狀構(gòu)造。

（1）條帶狀構(gòu)造

金屬硫化物脈（主要是黃鐵礦）與石英脈呈相間條帶狀分布。

（2）浸染狀構(gòu)造

黃鐵礦等金屬礦物呈星點(diǎn)狀分布于礦石中，構(gòu)成浸染狀構(gòu)造。

（3）細(xì)脈及網(wǎng)脈狀構(gòu)造

黃鐵礦等金屬礦物集合體與石英一起構(gòu)成石英黃鐵礦脈、石英多金屬硫化物脈，沿礦石中的裂隙充填，形成脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

6 圍巖蝕變

蝕變比較發(fā)育，主要有黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、黃鐵絹英巖化及碳酸鹽化等。在不同礦區(qū)，因圍巖原巖性質(zhì)不同，蝕變類型和發(fā)育程度略有差異。

7 礦床成因

認(rèn)為210 金礦床是具有“三源成礦”特征的中溫?zé)嵋旱V床。D3j 金窩子組地層中相對富集金元素，尤其是D3j2-3和D3j2-4兩個亞段中金豐度更高。在泥盆統(tǒng)晚期在D3j2-3與D3j2-4的層間形成了210破碎帶或韌性剪切帶和金的初始集中，隨著巖石熱動力變質(zhì)形成了糜棱巖，含金地層初始業(yè)已集中的金元素再次活化并重新分配，又經(jīng)多次熱動力蝕變，在硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化強(qiáng)烈地段金元素再次富集，為破碎帶內(nèi)或韌-脆性剪切帶金的改造富集成礦提供了新的物質(zhì)基礎(chǔ)。因而將210 金礦成因歸類為北東向低角度脆－脆韌性逆沖斷層控制的蝕變巖型金礦床，成礦過程極其復(fù)雜。