新疆北山地區(qū)金礦成礦地質(zhì)條件與成礦規(guī)律研究

蔣大虎，馮 亮，馬 健

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第八地質(zhì)大隊(duì)，新疆 阿克蘇 843000）

金礦是我國(guó)稀缺礦產(chǎn)，新疆北山地區(qū)是我國(guó)重要的金礦產(chǎn)區(qū)之一，已發(fā)現(xiàn)數(shù)量可觀的大型礦床[1]。新疆北山地區(qū)出露了大量黃鐵質(zhì)巖，在對(duì)其進(jìn)行勘探開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)存在著某些礦化異常的情況，礦化多數(shù)表現(xiàn)為稀疏浸染狀，品質(zhì)相對(duì)較差，從總體上看，不如周邊區(qū)域的巖帶質(zhì)量，找礦工作進(jìn)展相對(duì)緩慢。

金礦成礦地質(zhì)條件與成礦規(guī)律存在爭(zhēng)議，相關(guān)研究不足，對(duì)巖帶的礦化規(guī)律并不十分明確，這些都是阻礙新疆北山地區(qū)勘探工作進(jìn)行的因素。因此，本文針對(duì)上述這些問(wèn)題，結(jié)合新疆北區(qū)野外調(diào)查，研究該地區(qū)金礦成礦地質(zhì)條件與成礦規(guī)律，為其后續(xù)的金礦勘察、找礦前景的預(yù)測(cè)提供了科學(xué)有效的依據(jù)。

1 新疆北山地區(qū)地質(zhì)背景概況

新疆北山地區(qū)金礦床位于中亞造山帶南緣，塔里木地塊東北緣。新疆北山地處板塊內(nèi)部的構(gòu)造強(qiáng)烈部位，總體上呈三角形，并且向北向南展布，主要發(fā)育古生代地層。經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造、變質(zhì)及巖漿活動(dòng)，包括古、中元古代泛大陸的增生與裂解等。

在不同階段的地質(zhì)時(shí)期，巖漿活動(dòng)相對(duì)頻繁，尤其在海西時(shí)期，其活動(dòng)程度最大。中亞造山帶，由于其地理位置十分獨(dú)特，大地構(gòu)造具有特殊性，因此其演化規(guī)律及沉積環(huán)境爭(zhēng)議較大，受到廣泛關(guān)注。有相關(guān)研究認(rèn)為，新疆北山地區(qū)的賦礦火山巖是陸相噴發(fā)的產(chǎn)物，也有學(xué)者認(rèn)為，其是早石炭世的海相島弧鈣堿性火山巖建造。額爾齊斯斷裂在成礦作用上尤為重要。主斷裂東段為瑪因鄂博斷裂，中段為富蘊(yùn)-錫伯渡斷裂，西段被第四系覆蓋[2]。在區(qū)域上看，金元素主要經(jīng)由額爾齊斯-瑪因鄂博斷裂上升。向西北方向延伸的區(qū)域大斷裂，一般情況下會(huì)控制侵入巖體以及金礦帶的空間分布，這種情況的出現(xiàn)，是其性質(zhì)上的推覆特點(diǎn)造成的。新疆北山地區(qū)的地層，主要由印尼喀拉地層小區(qū)組成，其次還有數(shù)量不多的穹塔格地層小區(qū)。這些地層小區(qū)屬于南天山-北山地層區(qū)，前者分布廣泛，穹塔格地層小區(qū)小范圍出露在西部靠近庫(kù)魯克塔格[3]上段主要出露呈條帶狀、透鏡狀近東西向或是北東東向展布于菊花山一帶，厚度變化不大，上下兩段以斷層為界。區(qū)內(nèi)西北角蠶頭山一帶，出露庫(kù)魯克塔格地層小區(qū)，主要為變質(zhì)地層和一套火山碎屑巖地層。二疊紀(jì)地層主要沿兩個(gè)帶出露，與周邊的地質(zhì)體接觸方式，主要為斷層接觸。最南端的斷裂為切殼斷裂，具備長(zhǎng)期活動(dòng)的特點(diǎn)，是北山地區(qū)黃鐵質(zhì)巖帶的導(dǎo)巖導(dǎo)礦斷裂，沿其南緣產(chǎn)出含礦巖體。

2 成礦地質(zhì)條件

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，僅有部分規(guī)模不大的斷裂構(gòu)造存在，根據(jù)展布方向的不同，將其劃分四組，分別為南北、東西、東北、西北向，其構(gòu)造活動(dòng)表現(xiàn)出多期的性質(zhì)。一般來(lái)講，南北方向的斷裂，通常在成礦之前就已經(jīng)在一定程度上發(fā)育，其形成時(shí)間相對(duì)較早，活動(dòng)期相對(duì)漫長(zhǎng)，因此其對(duì)角礫巖帶具有不小的影響，屬控礦構(gòu)造。在四組斷裂構(gòu)造中，南北方向斷裂與其余三組斷裂，在位置上形成相互交切的狀態(tài)，由于其斷裂形成時(shí)間在成礦之后，且斷裂規(guī)模有限，故而對(duì)礦體雖然產(chǎn)生了一定程度的破壞，但破壞并不明顯。有相關(guān)資料顯示，在新疆北山地區(qū)的礦區(qū)中，存在著一個(gè)角礫巖帶，其展布方向呈現(xiàn)近似的南北向，其南北長(zhǎng)大概為850m，寬大概為450m，垂深在500m 以上。根據(jù)巖石鑒定結(jié)果，隱爆角礫巖的過(guò)程，在總體上可以分成三個(gè)階段。第一個(gè)階段，黑云母閃長(zhǎng)玢巖表現(xiàn)出明顯的上侵趨勢(shì)，砂巖在這個(gè)進(jìn)程中與其發(fā)生接觸，進(jìn)而產(chǎn)生隱爆作用，導(dǎo)致隱爆角礫巖大范圍出現(xiàn)，進(jìn)一步形成角礫巖帶。

角礫成分較為復(fù)雜，主要為砂巖、閃長(zhǎng)玢巖、泥巖以及長(zhǎng)石、石英等；角礫的形態(tài)以圓狀為主，也有少數(shù)呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀，其大小不盡相同，通常在0.2cm 到6.9cm 之間。膠結(jié)物多數(shù)為受到巖漿熱液作用而形成。在第二期中，隱爆角礫巖多集中在巖帶的東部，角礫成分更為復(fù)雜，主要組成部分為，第一期形成的爆發(fā)角礫巖和黑云母閃長(zhǎng)玢巖，角礫大小在0.2cm 到7.9cm 之間，其在形態(tài)上多表現(xiàn)為圓狀。膠結(jié)物在顏色上表現(xiàn)為灰黑色，主要成分依然為巖漿熱作用形成。角礫呈現(xiàn)出明顯的浸染狀黃鐵礦化，第三期角礫巖即閃長(zhǎng)玢巖上侵同期或后期分異熱液貫入角礫巖內(nèi)，角礫巖脈寬度在6cm 到9cm 之間，其分布情況呈現(xiàn)出以平行脈狀為主的特點(diǎn)，角礫的大小不一，且形態(tài)也各不相同，膠結(jié)物為多金屬硫化物，主要為鐵的二硫化物、銅鐵硫化物礦物，與金礦化的聯(lián)系十分緊密，含礦性好。

2.2 礦石特征

礦石可以根據(jù)形成條件不同，分成兩種類型，一是氧化形成，二是原生而成。

按照圍巖氧化程度，大概判定地下15m～25m 為兩種類型的礦石并存，平均深度在20m 以內(nèi)。結(jié)合電子探針的探測(cè)數(shù)據(jù)與SEM/EDS 分析結(jié)果如表1 所示，礦石中的金屬礦物主要包括，鐵的二硫化物與自然金等。

表1 主要金屬礦物電子探針?lè)治鼋Y(jié)果

在原礦中，含金元素的礦物主要是自然金。自然金在原礦中，主要存在于粒間和裂隙中，占總體的比例大約為76%，分選回收較為容易；其余部分存在方式為包裹嵌布于黃鐵礦中，占總體的比例大約為24%，屬難浸金。

3 成礦規(guī)律

3.1 地層物質(zhì)來(lái)源

本次對(duì)新疆北山地區(qū)金礦床礦體圍堰二十二站組砂巖進(jìn)行了U-Pb 測(cè)年。中粒長(zhǎng)石砂巖在形狀上，多數(shù)為棱角狀，少部分呈次圓狀；在顏色上呈現(xiàn)雜灰色，具有砂狀結(jié)構(gòu)，其碎屑主要為鉀長(zhǎng)石，其中，鉀長(zhǎng)石40%±，斜長(zhǎng)巖35%±，石英20%±。碎屑分選性與磨圓度較差。膠結(jié)物的主要組成部分為黑云母，少部分為金屬礦物。共獲得115 個(gè)測(cè)點(diǎn)，鋯石多數(shù)灰黑色，少數(shù)無(wú)色透明，長(zhǎng)度比值3:1～4:1，粒徑為26-49×83～152μm±，Th/U 的 比 值 在0.13～0.89 之 間，207Pb/235U 的比值大都在0.16～0.27 之間，表面存在剝蝕情況。206Pb/238U 年齡為449±20Ma，當(dāng)測(cè)點(diǎn)少數(shù)207Pb/235U比值介于0.45～0.83。測(cè)年結(jié)果如圖1 所示。

圖1 U-Pb 年齡諧和圖

3.2 成礦作用

燕山晚期，中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖與對(duì)面溝的花崗閃長(zhǎng)斑石相接，形成了對(duì)面溝的侵入穹磧構(gòu)造和配套形成的放射性斷裂體。

同時(shí)，花崗巖—花崗閃長(zhǎng)巖—花崗閃長(zhǎng)斑巖不斷演化發(fā)展，金元素在這個(gè)過(guò)程中被持續(xù)富集，在這個(gè)基礎(chǔ)上，含金熱液的形成概率得到增加。晚期含金熱液沿放射狀斷裂系統(tǒng)由花崗閃長(zhǎng)斑巖體向周圍圍巖運(yùn)移，當(dāng)理化環(huán)境適宜時(shí)，金屬硫化物發(fā)生礦化作用。自內(nèi)向外構(gòu)成從高溫Cu、Mo 礦化向低溫Au 礦化演變的成礦系列。最終形成與花崗閃長(zhǎng)質(zhì)巖漿侵入作用相關(guān)的沿穹窿構(gòu)造放射狀斷裂系統(tǒng)充填的石英脈型金礦。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)新疆北山地區(qū)金礦的成礦地質(zhì)條件與成礦規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為新疆北山地區(qū)后續(xù)的金礦勘察提供了科學(xué)有效的依據(jù)，同時(shí)對(duì)其找礦前景的預(yù)測(cè)也提供了方向。今后將對(duì)金礦成礦的相關(guān)研究深入探索，以期做出更多貢獻(xiàn)。