新疆巴里坤縣二紅山金礦地質(zhì)特征及成因初探

崔 巍

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

二紅山金礦位于唐巴勒—卡拉麥里古生代復(fù)合溝弧帶內(nèi)的卡拉麥里Cu-Au-Cr-Sn-石墨礦帶。該帶主要產(chǎn)有錫、金、銅、鉻等礦產(chǎn)。本文將在區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征及礦體地質(zhì)特征觀察分析的基礎(chǔ)上，以野外地質(zhì)觀察和室內(nèi)分析測試為依據(jù)，對二紅山金礦地質(zhì)特征進(jìn)行系統(tǒng)研究，初步分析礦床成因。

1 地質(zhì)特征

2.1 區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)域地層主要為下石炭統(tǒng)雅滿蘇組、姜巴斯套組、居里得能組、巴塔瑪依內(nèi)山組、上石炭統(tǒng)柳樹溝組、祁家溝組及第四系。其中下石炭統(tǒng)姜巴斯套組為一套海相、海陸交互相火山碎屑沉積巖，中基性、酸性熔巖發(fā)育，巖石多表現(xiàn)出一定的區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)特征。下石炭統(tǒng)居里得能組為一套中酸性火山碎屑巖—正常沉積建造。底部以中酸性火山巖、次火山巖為主，火山活動(dòng)較弱；中部過渡為以砂巖為主的正常沉積相，受構(gòu)造變質(zhì)，多已成構(gòu)造巖；頂部經(jīng)歷了強(qiáng)烈火山噴發(fā)，形成噴發(fā)相火山堆積。區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造線總體走向北西，沿主斷裂帶次級斷裂發(fā)育，為三組，近東西向斷裂，北東向斷裂和近南北向斷裂三組。石英脈主要賦存于北東向及近東西向構(gòu)造內(nèi)。侵入巖種類齊全，自酸性侵入巖到超基性侵入巖均有出露，侵入巖時(shí)代均為加華力西中期。侵入活動(dòng)強(qiáng)烈、延續(xù)時(shí)間長，主要為大規(guī)模的中酸性巖侵入，含金石英脈多為該時(shí)期形成。同時(shí)期的花崗侵入巖以巖基、巖株形式廣泛侵入，二長花崗巖最為發(fā)育，為多期次巖漿產(chǎn)物。

2.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層為下石炭統(tǒng)姜巴斯套組、居里得能組，其次為第四系。主要巖性為凝灰角礫巖、安山巖、糜棱巖(凝灰質(zhì)粉砂巖)、霏細(xì)斑巖。礦區(qū)斷裂構(gòu)造可分為兩個(gè)級次，一級斷裂（卡拉麥里斷裂的東延部分）。在該斷裂兩側(cè)與其平行及斜交的派生斷層屬于二級次斷層。按方向可分為三組。北西向斷層：為一級大斷裂：位于工作區(qū)北部，走向300°，斷裂傾向30°，傾角75°～80°，為壓扭性逆斷層，北東盤向南西盤扭動(dòng)，具左旋特征。近東西向斷層：多沿大斷裂兩側(cè)分布，斷層走向在70-90°，傾向南東，傾角70°左右。斷層性質(zhì)為左旋壓扭性逆斷層。北東向斷層：斷層走向25—60°，傾向北東，傾角大于70°，斷層性質(zhì)為正斷層。沿?cái)嗔褞纬蓸?gòu)造片理化帶。礦區(qū)侵入巖為灰綠-淺灰白色石英閃長巖及肉紅色二長花崗巖，規(guī)模較大。脈巖集中分布在主斷裂構(gòu)造帶附近，主要巖石類型有：英安斑巖脈、花崗斑巖脈、石英脈。其中石英脈分布于石英閃長巖的接觸帶上、石英閃長巖體中及石英閃長巖與二長花崗巖的接觸帶上及二長花崗巖中。石英呈灰白色，長30—460m、寬0.50—10m，脈體中常包裹圍巖碎塊，石英脈常出現(xiàn)分枝復(fù)合現(xiàn)象，最多的可出現(xiàn)數(shù)十條細(xì)脈，局部沿線形斷裂構(gòu)造充填，斷續(xù)產(chǎn)出。根據(jù)其走向，脈帶受北東向(25—60°)、北西向(310°)和近東西向(70一90°)三組斷裂控制。前兩組最為發(fā)育，走向穩(wěn)定，有一定延長，后一組斷裂構(gòu)造強(qiáng)度弱，延長不大。近南北向、北西向脈帶規(guī)模大，具分枝復(fù)合，尖滅再現(xiàn)特征，含金巖石常為單一石英脈，金品位變化大。規(guī)模最大的2號脈位于工作區(qū)西北，最厚處10米，平均厚5米，斷續(xù)長460m，走向?yàn)?10°，傾向北傾，傾角在65°-79°，產(chǎn)于灰綠色閃長巖中、走向與二長花崗巖與閃長巖接觸帶平行。地表呈單脈、復(fù)脈、網(wǎng)脈并存，巖石相對完整，蝕變?yōu)楸∧羁兹甘⒑骤F礦，局部見見有淋蝕孔洞分布。脈體兩側(cè)圍巖閃長巖片理十分發(fā)育，具褐鐵礦化、碳酸鹽化，絹云母化、綠泥石化。深部石英脈逐步變薄，與地表相同，均產(chǎn)于花崗巖與閃長巖接觸帶中，巖石較破碎，與圍巖接觸部位見有大量圍巖碎屑，在石英脈中偶見硫蝕孔洞，孔洞中見有顆粒狀褐鐵礦化。主要蝕變?yōu)榫G泥石化、碳酸鹽化、輕微褐鐵礦化及絹云母化。

礦區(qū)地球化學(xué)背景比照東疆地區(qū)區(qū)域地球化學(xué)景：Au、Ag、As、Sb等中低溫元素普遍較高，反映在區(qū)域背景上向礦區(qū)有較明顯的富集趨勢，具有較豐富的成礦物質(zhì)基礎(chǔ)。而W、Mo等高溫元素普遍較低，在該區(qū)尋找該類型的礦產(chǎn)不具備一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。礦區(qū)As元素濃集系數(shù)＞2.0，表現(xiàn)出了強(qiáng)富集特征；Au、Sb、Ag、W元素濃集系數(shù)介于1～2之間，呈弱富集、高背景值特征。礦區(qū)相對于東疆地區(qū)，元素富集特征較為明顯，具有較好的找礦前景。

3 礦體特征

3.1 礦體特征

Au1號金礦體，位于2號石英脈中，由鉆孔控制，控制斜深30米，長約50米，視厚度2米，走向310o，傾向北東，傾角65°，礦體空間上呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，沿傾向具膨大峽縮的特點(diǎn)。礦體平均品位為3.56×10-6，最高品位為6.66×10-6，賦礦巖石為石英脈，灰白-煙灰色，透明性很差，較破碎，呈碎塊狀分布，與下盤圍巖接觸部位見有大量圍巖碎屑局部呈細(xì)小顆粒狀，偶見淋蝕孔洞，孔洞中見有顆粒狀褐鐵礦化，脈中見有褐鐵礦薄膜及星點(diǎn)狀黃鐵礦。其上下盤均為金礦化體。

Au2號金礦體，位于36號石英脈，礦脈賦存在近東西向構(gòu)造裂隙中，為石英閃長巖與下石炭統(tǒng)姜巴斯套組地層凝灰?guī)r的接觸帶；長約120米，寬0.5～3.0米，傾向315°～334°，傾角64°～68°。礦脈距地表20米以上平均品位10×10-6，最高21×10-6，深部品位高達(dá)50×10-6，礦脈向深部品位逐漸變富。礦脈受構(gòu)造破碎帶控制，與圍巖界限清晰，賦礦巖石為石英脈，單脈寬度0.2～0.5米，呈灰白色。具碎裂構(gòu)造，走向延伸穩(wěn)定。

3.2 礦石特征

（1）礦石組分特征。礦石礦物成分較簡單，礦石中金屬礦物主要為自然金（少見）、黃鐵礦、褐鐵礦；脈石礦物主要為石英、絹云母及綠泥石。

金主要呈片狀、粒狀、不規(guī)則粒狀分散于褐鐵礦中，最大粒徑達(dá)0.1毫米。

黃鐵礦：占金屬礦物總量的90%以上。淺黃色，呈它形細(xì)粒狀，不均勻分布，斷續(xù)相連成細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀。也可見立方體狀，一般呈脈狀、團(tuán)塊狀、斑點(diǎn)狀產(chǎn)出。黃鐵礦在近地表及風(fēng)化裂隙處氧化為褐鐵礦，呈褐紅色。

褐鐵礦化：黃鐵礦在近地表及風(fēng)化裂隙處氧化為褐鐵礦，呈褐紅色。呈半自形結(jié)晶，以條帶狀、浸染狀、團(tuán)粒狀、星點(diǎn)狀或粒狀集合體、他形粒狀充填于礦石中，為黃鐵礦等礦石礦物主要的氧化產(chǎn)物。

石英：透明狀，不規(guī)則他形粒狀，顆粒間彎曲-平直鑲嵌，中含塵埃狀固體包裹體，單偏光鏡下看起來不潔凈。常呈脈狀形成石英細(xì)網(wǎng)脈、微脈

絹云母：偶見、雜色、半透明狀，片狀、不規(guī)則狀，充填于其它礦物顆粒之間。

（2）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)：主要為變余結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造主要有斑點(diǎn)狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，星點(diǎn)狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造等。

3.3 礦體圍巖及蝕變

礦體圍巖均為石英脈，礦與非礦之間的界線肉眼難以區(qū)分，但含礦部位明顯有絹云母化增多、黃鐵礦發(fā)育等特征。礦體與圍巖呈漸變過度關(guān)系。

主要蝕變組合為：綠泥石化、絹云母化、鉀長石化、硅化和碳酸鹽化等。脈側(cè)蝕變帶寬0.25－0.5米。硫化物含量一般小于0.5%，主要有黃鐵礦和黃銅礦，偶見方鉛礦和鏡鐵礦，有時(shí)見黃鐵礦細(xì)脈，地表風(fēng)化為孔雀石和褐鐵礦。

3.4 找礦標(biāo)志

（1）直接標(biāo)志為石英脈帶：地表表現(xiàn)為石英單脈、石英復(fù)脈及石英網(wǎng)脈，石英為灰白色、灰色、煙灰色的粒狀和纖維狀（粒度細(xì)小）的它形集合體以及晶簇狀、梳狀等，金的品位往往較高，是有利的找礦標(biāo)志。

（2）蝕變礦化標(biāo)志：硅化、黃鐵礦化（地表多形成褐鐵礦）、黃銅礦化（氧化為孔雀石）、強(qiáng)絹云母化、強(qiáng)綠泥石化等蝕變組合可作為重要的找金標(biāo)志。尤其孔雀石發(fā)育處金的品位往往較高，是有利的找礦標(biāo)志。

（3）有利地層標(biāo)志：下石炭統(tǒng)姜巴斯套組火山巖與火山碎屑沉積巖組合發(fā)育地段等是找金的最有利層位。

（4）構(gòu)造構(gòu)造標(biāo)志：區(qū)域性大斷裂旁側(cè)的次級韌-脆性斷裂帶；不同方向的斷裂交切處，主干斷裂與次級斷裂交匯部位的銳角區(qū)；斷裂與有利巖層、巖體及褶皺構(gòu)造交切部位；片理化帶及裂隙帶密集發(fā)育處等。

（5）化探異常標(biāo)志：Au、Sn、Ag、Pb、Mo元素異常組合及其異常與各類有利地質(zhì)體或地質(zhì)現(xiàn)象的復(fù)合部位。

4 成因探討

礦區(qū)處于唐巴勒-卡拉麥里古生代復(fù)合溝弧帶內(nèi)，物源豐富，有利于金礦的聚集，形成初始礦源層。下石炭統(tǒng)姜巴斯套組地層為主要金礦含礦層位?？ɡ溊飻嗔芽刂浦t山巖體、地層的空間展布，具有導(dǎo)礦構(gòu)造的性質(zhì)；而次級-更次級的斷裂則控制著金礦床和礦體的產(chǎn)出方式與展布，為配礦構(gòu)造或容礦構(gòu)造。二紅山巖體金礦化的關(guān)系相對較為密切，一方面為成礦提供了熱液及熱源，另一方面也激活和活化了圍巖中的各成礦有益元素，并在一定程度上決定了成礦作用的礦化類型和分布特征，具有一定的成礦控制作用，主要表現(xiàn)在：晚石炭世侵入巖序列的閃長巖主要對Au元素成礦有利；二長花崗巖、鉀長花崗巖對Au、Cu、Mo、Sn等有一定的成礦專屬性；閃長巖、花崗閃長巖主要具W、Sn、Au、Ag、Mo等元素的成礦專屬性。

金礦的成礦作用具有多階段性，區(qū)內(nèi)礦化與中期階段有關(guān)，即與中溫硅化有關(guān)，究其原因，主要與金配合物的穩(wěn)定性有關(guān)，金在熱液中呈配合物運(yùn)移。同時(shí)，金配合物的穩(wěn)定性也有一定的范圍，具體的說，在中溫階段，金配合物的穩(wěn)定性降低，就要導(dǎo)致配合物的分解，金的析出，最終富集形成金礦床。至于形成石英脈型金礦床還是蝕變巖型金礦床，主要取決于構(gòu)造作用，當(dāng)斷裂構(gòu)造發(fā)育時(shí)，含礦熱液充填，交代其中，形成石英脈型金礦。斷裂構(gòu)造及破碎帶均不發(fā)育時(shí)，金礦床分布于巖體外接觸帶，這也與金配合物的穩(wěn)定性有關(guān)，當(dāng)含礦熱液剛從巖漿冷凝形成巖體的過程中分出時(shí)，金配合物具有較高的穩(wěn)定性，在熱液中穩(wěn)定存在，待熱液運(yùn)移到外接觸帶一定范圍時(shí)，熱液溫度下降，金配合物穩(wěn)定性下降，發(fā)生分解，使金從熱液中析出，形成金礦床（Au2礦體）。

5 結(jié)論

本文對二紅山金礦的地質(zhì)特征以及成因進(jìn)行了一定的分析，礦區(qū)內(nèi)地層簡單，構(gòu)造復(fù)雜，礦化不明顯，地表及深部均見到了不同品位、不同規(guī)模的金礦體。但種類單一，規(guī)模較小，停留在石英脈型礦床，對礦區(qū)蝕變破碎帶型未進(jìn)行控制，其工作程度和研究程度均較低，是下一步找礦的重點(diǎn)區(qū)域和主攻類型。