新疆哈密市玉峰金礦地球化學(xué)特征及含礦性分析

馮 亮，馬 健，蔣大虎

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

新疆哈密市玉峰是中國一個重要的成礦帶，其中富含著如金（Au）、鐵（Fe）、銅（Cu）、鎳（Ni）、磷（P）、釩（V）、錳（Mn）等礦產(chǎn)資源。該地區(qū)地質(zhì)條件十分復(fù)雜，具備大多數(shù)礦產(chǎn)的成礦地質(zhì)條件，其礦化特征也十分顯著，因此眾多學(xué)者將該地區(qū)作為地質(zhì)考察的重點研究區(qū)域。近年來在此地陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多礦床，可以預(yù)見，該地區(qū)的礦產(chǎn)資源潛力巨大。新疆哈密市玉峰金礦主要位于沙泉子的南部，距離哈密市大約200km，是哈密市多金屬成礦帶的重要組成部分。因此，本文通過對新疆哈密市玉峰金礦的地質(zhì)特征進行深度剖析，并結(jié)合了礦床深部地層的含礦性、成巖作用等礦物特征，揭示金礦的成礦地質(zhì)背景以及新疆哈密市玉鳳金礦的礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征，并分析該地區(qū)的含礦性特征，以此確定該礦床的礦物質(zhì)組成[1]。這些研究都能夠?qū)υ摰貐^(qū)的地表及其深部的礦物分析以及尋找起到一定的理論指導(dǎo)作用，進而完成礦區(qū)找礦的重大突破。因此看來，本文的研究具有相當(dāng)程度上的現(xiàn)實意義。

1 新疆哈密市玉峰金礦礦床地球化學(xué)特征

新疆哈密市玉峰金礦位于塔里木盆地的最東端，邊緣部分可以達到紅柳河大裂谷，中間夾雜著一個二級的大地構(gòu)造單元。北部屬天山山脈星星峽拱起帶，南部為北山古生代斷裂盆地。研究區(qū)內(nèi)部間歇性出露一些古生代、震旦代、寒武代、志留代等的地層，因多年來的地質(zhì)變遷影響，一些淺成巖、熔巖、變質(zhì)巖、火山碎屑巖也會夾雜在礦山的礦脈中。該研究區(qū)的金礦位于震旦系地層，震旦系的地層主要分為南、北兩個地層相帶，其中北部的地層相帶主要分布在大湖一帶，其巖石巖性表現(xiàn)為灰色，南部的地層相帶主要分布于紅柳河-塔水井一帶，其巖石主要為灰?guī)r、片巖等。

在礦脈中，成礦物質(zhì)的來源是研究礦床地質(zhì)的主要目標，不同的礦石中各微量元素含量不同，想要提取礦物就需要挑選該元素含量最多的礦石，因此探究礦床內(nèi)各類礦石的地球化學(xué)特征是具有重要意義的。本文的研究對象是新疆哈密市玉峰金礦，在該金礦內(nèi)選取不同類型的礦石，采用ICP-MS分析法，研究其地球化學(xué)特征。在礦區(qū)內(nèi)隨機取樣100枚大小相差不多的礦石，得到其微量元素的平均值統(tǒng)計如表1所示。

表1 新疆哈密市玉峰金礦微量元素平均值統(tǒng)計

上表中，Au、Mn的單位為10g～9g，其他元素的單位均為10g～6g。各微量元素的礦石中的含量在計算之前需要剔除最大值和最小值，以避免因偶然因素導(dǎo)致平均值過高。在平均值的統(tǒng)計中，礦石中的Au元素所顯示的含量普遍較低，其數(shù)值甚至達到了相同單位的千枚巖中所含有的Au元素含量的平均值約為其他微量元素平均值的1×103倍，石英巖中Au元素的平均含量更少，甚至達到了其他元素平均含量的1×104倍左右[2]。所有微量元素含量普遍低于平均值。此外，微量元素中只有Fe元素和Cu元素的含量相對較多。通過元素相關(guān)系數(shù)進行判斷，Au元素與其它微量元素均沒有明顯的相關(guān)性，而Fe與Cu，Cu與Ni，Ni與P等微量元素之間均表現(xiàn)出較好的正相關(guān)性。

綜上所述，新疆哈密市玉峰金礦區(qū)能夠容納含有金元素的礦石約2.34×109，這種金元素的含量略低于富含金元素礦脈的豐度值。而且在巖體中還含有一些酸性元素，因此可以判斷巖體內(nèi)部也會含有一部分金元素存在，如此一來，其綜合含量會略高于其他礦區(qū)的蝕變巖體。這正說明了金元素在地質(zhì)變遷導(dǎo)致的變質(zhì)作用過程中發(fā)生了一些具備強大效果的活化遷移變化，并在這種變化中為該研究區(qū)的金礦床提供了一部分成礦物質(zhì)。由此可見，在該研究礦區(qū)內(nèi)共分布著四處具備異常參數(shù)的地球化學(xué)特征，在基礎(chǔ)的元素組合中以表2為基礎(chǔ)。

表2 異常元素地球化學(xué)特征表

由上表可以得知，在研究取得礦區(qū)內(nèi)，除Au元素外，Cu、Ni等元素強度參數(shù)異常的最大區(qū)域位于志留系地層的阿爾特梅什布拉克群和震旦系地層之間，尤其是在未經(jīng)地質(zhì)變遷的發(fā)育斷層附近異常參數(shù)強度最大。在紅柳河大裂谷南部，有許多中小型斷層，經(jīng)研究人員推測，該地區(qū)的古生代裂陷盆地與該異常參數(shù)有關(guān)。

而除強度參數(shù)異常區(qū)域以外，Cu、Ni等元素異常下相對較為平和的區(qū)域，主要包括已經(jīng)出露在地表的寒武系地層。尤其是在富含硅質(zhì)巖與花崗巖的侵入體中可能會含有一些上述元素的侵入，這些侵入元素若是富集在一起也會導(dǎo)致強度參數(shù)的異常。該研究區(qū)域的礦產(chǎn)資源以金礦為主，但是規(guī)模相對較小，且已經(jīng)基本開采完畢，因此具備經(jīng)濟價值的是剩余的其他微量元素。根據(jù)以上研究，可以初步判斷該礦山區(qū)域內(nèi)Cu、Ni均具備一定的開采價值。

2 新疆哈密市玉峰金礦含礦性分析

從研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)現(xiàn)狀進行含礦的特征分析，新疆哈密市玉峰金礦現(xiàn)以金、銅、錳、鐵等元素為富集元素，其中深度強度參數(shù)的變質(zhì)巖以及底層內(nèi)部錯綜復(fù)雜的構(gòu)造帶均為巖漿活動的周期為特征，具備相對較好的成礦地質(zhì)條件。且根據(jù)上文的研究成果，新疆哈密市玉峰金礦內(nèi)分布有四個豐度值綜合評價系數(shù)異常的區(qū)域。

這些區(qū)域內(nèi)的綜合異常元素有著十分復(fù)雜的組成成分，且金礦含礦的套合性很好，內(nèi)部的主要成礦元素除金元素外還有其他兩種強度異常、富集面積較大，在使用地球化學(xué)特征進行找礦工程的項目中是較好的實例。該研究區(qū)的含礦區(qū)域示意圖大致如圖1所示。

圖1 新疆哈密市玉峰金礦含礦區(qū)域示意圖

在上圖中，中心偏右側(cè)不規(guī)則曲線是大地構(gòu)造斷裂線，整個研究區(qū)共分為四個含礦帶，分別標出序號為1#、2#、3#、4#。

1#區(qū)域是新疆哈密市玉峰金礦的西礦區(qū)最深處，已經(jīng)開拓的礦脈深度大約為六小段，其中最中心的一個礦脈為最主要的礦脈。該礦脈大致為南北走向，稍向西偏移，截止于礦區(qū)的西方，該礦區(qū)主要富含金元素、銅元素和鐵元素。2#礦脈在礦區(qū)的東北角，也是長條狀礦脈，主要富含金元素、銅元素和鎳元素，其中心含礦量最多的地區(qū)位于整個研究區(qū)的北部。3#礦脈是塊狀礦脈，周邊為不規(guī)則的曲線，該礦區(qū)位于研究區(qū)的正北方，主要富含錳元素。3#礦脈的富集礦物含量較廣，除金元素和錳元素以外，還包含很多種元素，散落于礦脈的各處。4#礦脈位于研究區(qū)的正南方，主要富集銅元素、金元素和錳元素。其中金元素已經(jīng)被基本開采結(jié)束，銅元素位于該礦脈的西北方，錳元素的富集塊位于礦區(qū)的東北方，其他區(qū)域少量含有鐵元素和鎳元素。

3 結(jié)束語

本次以新疆哈密市玉峰金礦床為研究背景，考慮到該礦區(qū)金礦床綜合勘查報告，包括礦床地質(zhì)條件分析、礦床地球化學(xué)特征、礦床地球物理學(xué)等研究資料，并綜合本次的勘查成果，探討了新疆哈密市玉峰金礦床的地球化學(xué)特征以及含礦性分析。系統(tǒng)地總結(jié)了礦床的地球化學(xué)特征與含礦條件之間的關(guān)系。為日后的找礦工程奠定了理論基礎(chǔ)。