新疆和靜縣紅柳溝金礦床地質(zhì)特征及成因分析

趙琳雁 ，張旗 ，龐軍剛 ，王峰

（1. 西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院 / 陜西省油氣成藏地質(zhì)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710065；2. 中國冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院，陜西 西安 710119）

黃金是中國重要的戰(zhàn)略資源和稀缺礦種之一（汪在聰?shù)龋?021），新疆西南天山金礦點(diǎn)眾多，具成帶分布特點(diǎn)，找礦潛力巨大（楊富全等，1999；林樂等，2018），自20世紀(jì)50年代開始就成為中國重要的金和有色金屬礦產(chǎn)遠(yuǎn)景區(qū)，掀起了該地的“找金熱”（杜亞龍等，2016）。

新疆和靜縣紅柳溝金礦即處于世界上最著名的金成礦帶之一的中亞西南天山金-銻-錫-汞成礦帶中的薩恨托亥-大山口金礦成礦亞帶內(nèi)（楊富全等，1999，楊富全等，2007）。近年來，前人已在該帶取得較大找礦成果，如大山口金礦（鮑慶中等，2003；董新豐等，2011）、薩恨托亥金礦（王宏等，2002）、烏蘭賽爾金礦（劉銘峰等，2011；吳興城等，2020），具有較好的成礦潛力。此次中國冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院通過1∶50 000化探異常查證新發(fā)現(xiàn)了西天山的紅柳溝金礦。紅柳溝金礦礦區(qū)共施工了槽探4 140.43 m3，鉆探3 318.2 m，資源潛力較大。目前，已有少量文獻(xiàn)介紹化探應(yīng)用效果（丁兆舉等，2008）。筆者結(jié)合本次研究，系統(tǒng)論述該礦床地質(zhì)特征，總結(jié)找礦標(biāo)志，并對礦床成因進(jìn)行了分析。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 大地構(gòu)造位置

礦區(qū)在區(qū)域上位于哈薩克斯坦板塊與塔里木板塊北緣構(gòu)造活動(dòng)帶接觸碰撞部位，屬西天山造山帶東段哈爾克-薩阿爾明晚古生代溝弧帶，處在薩恨托亥-大山口脆韌性剪切變形帶中（圖1）。

圖1 新疆西天山一帶大地構(gòu)造簡圖Fig. 1 Schematic map of geotectonic structure in the West Tianshan Mountains of Xinjiang

成礦帶內(nèi)金礦多賦存在大山口組濁積巖系內(nèi)，主要金礦有大山口金礦、薩恨托亥金礦等。礦化發(fā)生在韌性剪切帶內(nèi)，礦體呈脈狀、透鏡體狀、似層狀，產(chǎn)狀與剪切帶一致。

1.2 礦區(qū)地層

勘查區(qū)處于天山-興安嶺地層區(qū)西段的南天山地層分區(qū)中的薩阿爾明地層小區(qū)內(nèi)，區(qū)域上地層發(fā)育齊全。從元古宇到第四系均有出露，其中志留系（S）、泥盆系（D）和石炭系（C）廣泛分布（沙德銘等，2003）。上志留統(tǒng)—下泥盆統(tǒng)大山口組淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖系為區(qū)內(nèi)重要的含Au地層（孟祥金等，2000a，2000b）（圖2）。

圖2 新疆西天山一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig. 2 Regional geology and mineral resources map of the West Tianshan Mountains in Xinjiang

礦區(qū)主要出露上志留統(tǒng)—下泥盆統(tǒng)大山口組（S3～D1d），為一套淺變質(zhì)碎屑巖。巖層呈NWW向帶狀分布于區(qū)域中部。巖性主要為灰-淺灰黑色砂質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖組成的互層狀巖石。為含礦層位。礦化帶巖石為變形強(qiáng)烈的砂質(zhì)板巖，蝕變特征明顯，石英碳酸鹽細(xì)脈明顯增多，礦區(qū)內(nèi)出露巖性簡單，且相互交替出現(xiàn)（圖3）。

圖3 新疆和靜縣紅柳溝金礦區(qū)綜合地質(zhì)簡圖Fig. 3 Comprehensive geological map of Hongliugou Gold mining area, Hejing County, Xinjiang

依據(jù)變形強(qiáng)度和蝕變強(qiáng)度，將礦區(qū)砂質(zhì)板巖分為6類，其產(chǎn)狀與區(qū)內(nèi)韌性剪切帶、礦化帶一致（表1）。

表1 紅柳溝金礦砂質(zhì)板巖含礦性一覽表Tab. 1 Ore-bearing properties of sandy slate in Hongliugou gold deposit

1.3 礦區(qū)構(gòu)造

區(qū)域構(gòu)造線總體為NW向，褶皺構(gòu)造主要為薩阿爾明復(fù)背斜和霍拉山復(fù)向斜。斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要斷裂構(gòu)造有哈爾克斷裂（烏瓦門-包爾圖斷裂）、那拉提斷裂，薩恨托亥斷裂、可肯達(dá)坂斷裂、大山口斷裂、霍拉山斷裂等大斷裂及其次級(jí)斷裂；礦區(qū)位于大山口斷裂和可肯達(dá)坂斷裂夾持之間，屬薩阿爾明復(fù)背斜中大山口倒轉(zhuǎn)向斜，并在向斜北翼出現(xiàn)韌性剪切帶。它們對區(qū)內(nèi)金礦的形成和分布起著重要的控制作用。

礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)F1（大山口斷裂）、F2、F3等3條斷層。

F1（大山口斷裂）為繼承性活動(dòng)逆斷裂，產(chǎn)狀為20°～35°∠55°～60°，區(qū)域上長度大于40 km，是大山口組與中泥盆統(tǒng)及第三系的邊界斷裂。局部可見大山口組沿此斷裂逆沖在第三系之上。分布于礦區(qū)南部，在礦區(qū)內(nèi)長約為1.8 km，為大山口組與第三系的邊界斷層。

F2斷層走向?yàn)镹NE-SSW向，長約為500 m，推斷為右型逆沖斷層，斷距約為20 m。平面上將礦體錯(cuò)斷，對礦體起破壞作用。

F3斷層走向?yàn)镹NE-SSW向，長約為100 m，推斷為右型逆沖斷層，斷距約為20 m。平面上將礦體錯(cuò)斷，對礦體起破壞作用。

礦區(qū)內(nèi)見有南、北2條韌性剪切帶，具有明顯的強(qiáng)變形域與弱變形域之分，北帶長約為2 600 m，寬為300～530 m，南帶長約為4 300 m，寬為280～370 m。

礦區(qū)內(nèi)金礦化體主要位于南帶韌性剪切帶，剪切帶內(nèi)巖石有明顯的糜棱巖化特征，巖石組成主要分為長英質(zhì)糜棱巖與花崗質(zhì)糜棱巖兩大類，巖石包含糜棱巖化蝕變砂質(zhì)板巖、糜棱巖化蝕變閃長巖、糜棱巖化花崗閃長巖、長英質(zhì)糜棱巖、花崗質(zhì)糜棱巖等。

韌性剪切帶內(nèi)的宏觀構(gòu)造為金成礦提供了空間。剪切裂隙、剪切褶皺虛脫部位與脆性斷裂構(gòu)造均成為金礦體的就位空間，韌性剪切帶內(nèi)巖石強(qiáng)烈的片理化和大量的剪切裂隙及揉皺有利于成礦流體的運(yùn)移，糜棱巖的易滲透性使得流體與其流經(jīng)的圍巖發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，引起物理化學(xué)環(huán)境的改變，導(dǎo)致金的沉積。糜棱巖本身也因含金流體的滲透交代而成為金礦體.韌性剪切帶內(nèi)金礦體形態(tài)產(chǎn)狀因其賦礦的構(gòu)造形態(tài)、空間展布特征不同而呈脈狀、透鏡狀、似層狀、鞍狀等，空間上表現(xiàn)為平行、斜列、尖滅再現(xiàn)、尖滅側(cè)現(xiàn)等特點(diǎn)。韌性剪切帶的構(gòu)造幾何特征決定了金礦的產(chǎn)狀。

1.4 侵入巖

華力西期巖漿巖在區(qū)域內(nèi)廣泛出露，主要有華力西中期的花崗巖（γ42）和閃長巖（δ42）分布最為廣泛，其總體展布方向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致（孟祥金等，2000a，2000b）。

礦區(qū)內(nèi)出露的侵入巖主要有輝長巖、閃長巖、花崗閃長巖。其中閃長巖與礦區(qū)總體構(gòu)造線方向一致，呈NWW-SEE向細(xì)長脈狀平行排列，出露寬度為10～110 m，出露長度為200～800 m，巖石主要呈中細(xì)粒-中粗粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，普遍具強(qiáng)弱不等的硅化、片理化、褐鐵礦化，局部見少量的立方體黃鐵礦。該巖體（脈）與區(qū)內(nèi)礦化密切相關(guān)；其中韌性剪切變形強(qiáng)烈的糜棱巖化蝕變閃長巖與Au礦化關(guān)系密切，該閃長巖與圍巖界線相對清楚經(jīng)韌性剪切變形改造后變形嚴(yán)重（圖4、圖5）。

圖4 閃長巖與砂質(zhì)板巖宏觀接觸關(guān)系圖Fig. 4 Macroscopic contact relationship between diorite and sandy slate

圖5 砂質(zhì)板巖中不對稱剪切褶皺構(gòu)造圖Fig. 5 Asymmetric shear fold structure in sandy slate

1.5 化探異常

（1）礦床元素組合特征

確定礦體元素組合的標(biāo)準(zhǔn)是以各元素的襯值（礦體中元素含量/圍巖背景含量）大于1，即能形成異常，可作為具有指示意義的成礦元素組合。據(jù)此得出礦體元素組合。

①含Au地質(zhì)體0.1×10—6≤Au≤0.5×10—6元素組合：Au、Zn、Ni、Cr。②礦化體0.5×10—6≤Au≤1.0×10—6元素組合：Au、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Mo。③礦體1.0×10—6≤Au≤3.0×10—6元素組合：Au、Ag、Hg、As、Cu、Pb、W、Mn。④礦體3.0×10—6≤Au≤5.0×10—6元素組合：Au、Ag、Hg、Cu、Pb、W、Sn、Mn。⑤礦體≥5.0×10—6元素組合：Au、Ag、Hg、As、Sb、Co、Ni、W、Cr、Sn；紅柳溝金礦床元素組合差別較大，含Au地質(zhì)體0.1×10—6≤Au≤0.5×10—6成礦元素組合較少，礦化體0.5×10—6≤Au≤1.0×10—6成礦元素組合增多，礦體（1.0×10—6≤Au≤3.0×10—6）、礦體（3.0×10—6≤Au≤5.0×10—6）與礦體（≥5.0×10—6）成礦元素組合大致相同，個(gè)別元素不一樣（表2）。

表2 不同品位礦（化）體的均值及襯值表Tab. 2 Mean value and contrast value of different grade ore (mineralized) bodies

紅柳溝金礦床元素組合特征與Au含量密切相關(guān)，Au含量越高，成礦元素組合越趨于穩(wěn)定。這與熱液同化混染圍巖相關(guān)，混染越強(qiáng)，圍巖成分帶入越多，成礦元素組合特征越不穩(wěn)定，越不具有代表性。

（2）綜合異常特征

1∶10 000巖屑地球化學(xué)測量在礦區(qū)內(nèi)圈定出以Au為主，伴有As、Sb、Mo異常的綜合異常7個(gè)。Au綜合異常構(gòu)成了北西向展布的2條異常帶。北異常帶包括HLAu4、HLAu5、HLAu6異常，伴有As、Sb、Mo異常，異常帶分布較為連續(xù)，規(guī)模較大；南異常帶包括HLAu1、HLAu2、HLAu3、HLAu7異常，伴有As、Sb異常，Au7異常還伴隨有Mo異常。這2個(gè)異常帶所處位置與礦區(qū)南北2條韌性剪切帶在空間上較吻合（圖3，表3）。

表3 化探綜合異常含礦性一覽表Tab. 3 Comprehensive geochemical anomaly list

所有的礦化體與化探異常對應(yīng)較好，且礦化體規(guī)模、品位與化探異常范圍、異常值為正相關(guān)關(guān)系。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體規(guī)模、 形態(tài)、 產(chǎn)狀

礦區(qū)初步將23勘查線以東定為東礦段、以西定為西礦段。東礦段圈定Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)、Ⅲ號(hào)共3條礦化帶，西礦段圈定2條石英復(fù)脈帶（圖3）。

2.1.1 東礦段

（1） Ⅰ號(hào)礦化帶：位于礦區(qū)北部，出露長約為600 m，寬為30 m，總體走向?yàn)?00°，主要巖性組合為石英脈碎塊，泥鈣質(zhì)板巖夾薄層輝長巖巖細(xì)脈，圈定2條金礦體Au1、Au2。

（2） Ⅱ號(hào)礦化帶：位于礦區(qū)中部，長約為1.6 km，寬為30～60 m，主要巖性組合為閃長巖、泥鈣質(zhì)板巖、少量含碳質(zhì)石英千枚巖，共圈定4條金礦體（Au6-1、Au6-2、Au7-2、Au16），3條金礦化體（Au7-1、Au7-3、Au8），均為蝕變巖型金礦體。

（3） Ⅲ號(hào)礦化帶：位于礦區(qū)南部，長約為1.8 km，寬為100～200 m，為閃長巖夾砂質(zhì)板巖破碎帶。帶內(nèi)圈定金礦體18條（Au3-1、Au3-2、Au4-1、Au4-2、Au4-3、Au4-4、Au5-2、Au5-3、Au5-4、Au10-2、Au10-3、Au11、Au12-2、Au13、Au14、Au15、Au16、Au17），其中Au13、Au14、Au15為3條隱伏礦體，北距Au7-2礦體約為60～70 m。金礦化體9條（Au4-5、Au4-6、Au5-1、Au5-5、Au5-6、Au5-7、Au10-1、Au10-4、Au12-1）。

2.1.2 西礦段

西礦段圈定南北2條石英復(fù)脈帶。南帶寬為20～140 m，整體走向約為100°，沿走向長為1 750 m，圈定1條石英脈型金礦化體Au9，該帶空間上與Ⅲ號(hào)礦化帶對應(yīng)；北帶寬為15～120 m，整體走向約為110°，沿走向長為1 250 m，該帶空間上與Ⅱ號(hào)礦化帶對應(yīng)。

礦區(qū)共圈定22條金礦體，其中隱伏礦體3條，19條金礦化體，金礦（化）體分為蝕變巖型和石英脈型，其中蝕變巖型金礦為主要類型。控制礦體斜深為35～577 m，礦體一般長為35～370 m，厚度為0.30～3.49 m，平均品位為1.34×10—6～4.91×10—6。其中Au3-2、Au4-1、Au4-2、Au5-2、Au7-2為主要金礦體（表4）。

表4 紅柳溝金礦床礦體特征一覽表Tab. 4 Orebody characteristics of Hongliugou gold deposit

（1）Au3-2礦體，位于Ⅲ號(hào)礦化帶中部，礦體與總體構(gòu)造線方向一致呈似層狀產(chǎn)出，地表出露長度為220 m，向西為礦化體，長約為80 m。礦體單工程平均厚度為0.7～2.07 m，主要為0.5～1.50 m，平均厚度為1.30 m，變化系數(shù)為40.31%，礦體厚度變化穩(wěn)定。礦體由6個(gè)槽探、1個(gè)剝土工程控制，深部由4個(gè)鉆孔控制，沿傾向控制斜深為508 m。礦體產(chǎn)狀為20～30°∠78°～88°（圖6）。

圖6 紅柳溝金礦2勘查線剖面圖Fig. 6 Profile of Hongliugou Gold Deposit 2 exploration line

（2） Au4-1礦體，位于Ⅲ號(hào)礦化帶西段中部，礦體與總體構(gòu)造線方向一致，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，有分支現(xiàn)象，地表出露長度為430 m，東側(cè)被推測斷層截?cái)?。礦體單工程平均厚度一般為2.00～5.41 m，平均厚度為3.22 m，在15W線呈現(xiàn)厚大部位，厚度為5.41 m，變化系數(shù)為58.89%，厚度變化穩(wěn)定。礦體地表由4個(gè)槽探工程控制，深部由1個(gè)鉆孔控制，深部未見礦，控制斜深為114 m，深部Au品位為0.1×10—6～0.4×10—6。礦體產(chǎn)狀為208～28°∠78°～90°。

（3） Au4-2礦體，位于Ⅲ號(hào)礦化帶中段中部，礦體與總體構(gòu)造線方向一致呈似層狀產(chǎn)出，7線附近部稍有扭曲，厚度變厚，地表出露長度為220 m。礦體厚度為0.5～1.50 m，地表單工程厚度一般為0.44～4.02 m，鉆孔單工程厚度為0.48～2.77 m，平均厚度為1.93 m，變化系數(shù)為87.30%，厚度變化較穩(wěn)定。礦體由探槽5個(gè)槽探工程控制，深部由4個(gè)鉆孔控制，控制斜深為236 m。礦體產(chǎn)狀為20～30°∠70°～85°。

（4） Au5-2礦體，位于Ⅲ號(hào)礦化帶中東段南部，地表出露長度為45 m，礦體與總體構(gòu)造線方向一致呈似層狀產(chǎn)出，地表局部變厚，向西延伸被斷層F1截?cái)唷５V體單工程厚度為0.39～3.86 m，平均厚度為1.58 m，主要為0.5～1.0 m，其次為3.5～4.0 m，變化系數(shù)為83.23%，厚度變化較穩(wěn)定。礦體地表由6個(gè)槽探工程控制；深部由2個(gè)鉆孔控制，控制斜深為為535 m。礦體產(chǎn)狀為20°～30°∠80°～88°。

（5）Au7-2礦體，位于Ⅱ號(hào)礦化帶中東段北部，礦體與總體構(gòu)造線方向一致呈似層狀產(chǎn)出，地表出露長度為370 m。礦體單工程厚度為0.69～1.91 m，平均厚度為1.12 m，主要為0.5～1.0 m，其次為1.5～2.0 m，變化系數(shù)50.00%，厚度變化穩(wěn)定。地表由5個(gè)探槽工程控制；深部由1個(gè)鉆孔控制，控制斜深為138 m。礦體產(chǎn)狀為20～30°∠80°～90°。

2.2 礦石組構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)主要有粒狀變晶結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、條帶狀、浸染狀構(gòu)造。石英脈型高品位礦石主要以塊狀構(gòu)造為主，條帶狀構(gòu)造主要存在于蝕變巖型金礦中，浸染狀構(gòu)造主要存在于蝕變巖型金礦中。

2.3 礦石成分

Au為主要元素，有害元素As含量很低。

Au3-2礦體：礦體單樣品位為0.50×10—6～22.89×10—6，主要介于0.5×10—6～1.5×10—6，其次為3.5×10—6～4.0×10—6與1.5×10—6～2.0×10—6，礦體單工程Au品位為1.07×10—6～10.94×10—6，主要為1×10—6～1.5×10—6，平均品位為2.20×10—6，變化系數(shù)為100.04%，有用組分分布較均勻。

Au4-1礦體：礦體單樣品位為0.29×10—6～11.12×10—6，主要介于0.0×10—6～1.5×10—6，其次為5.5×10—6～6.0×10—6，礦體單工程Au品位為1.23×10—6～10.02×10—6，平均品位為3.93×10—6，變化系數(shù)為103.81%，有用組分分布較均勻。

Au4-2礦體：礦體單樣品位為0.63×10—6～5.93×10—6，主要介于1.0×10—6～1.5×10—6，其次為0.5×10—6～3.5×10—6之間分布較為均勻，礦體單工程Au品位為1.06×10—6～5.56×10—6，平均品位為2.20×10—6，變化系數(shù)為72.87%，有用組分分布較均勻。

Au5-2礦體：礦體單樣品位為0.39×10—6～6.48×10—6，主要介于1.0×10—6～1.5×10—6，其次為0.5×10—6～3.5×10—6分布較為均勻，礦體單工程Au品位為1.01×10—6～4.95×10—6，平均品位為1.84×10—6，變化系數(shù)為86.42%，有用組分分布較均勻。

Au7-2礦體：礦體單樣品位為0.61×10—6～4.11×10—6，主要介于0.5×10—6～3.0×10—6，礦體單工程Au品位變化在1.26×10—6～11.73×10—6，以1.5×10—6～2.0×10—6之間礦體占主體，平均品位為2.74×10—6，變化系數(shù)為56.58%，有用組份分布均勻。

2.4 圍巖蝕變

蝕變巖型礦體主要賦存于蝕變糜棱巖化閃長巖、蝕變閃長質(zhì)糜棱巖、蝕變糜棱巖化砂質(zhì)板巖、方解絹云石英千枚巖以及黃鉀鐵釩化小構(gòu)造破碎帶，圍巖與礦體巖性大致相同，韌性構(gòu)造變形程度略有差異。圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化，變形較弱，礦石具明顯的強(qiáng)蝕變及強(qiáng)韌性構(gòu)造變形特征。

石英脈型礦體賦存于石英脈中，圍巖為閃長巖、砂質(zhì)板巖、黃鉀鐵釩化小構(gòu)造破碎帶與礦體界線清晰。圍巖蝕變強(qiáng)多較破碎，多為晚期的石英網(wǎng)脈或大脈，多具絹云母化、黃鐵礦化。

3 礦床成因

3.1 成礦要素分析

（1）金物質(zhì)來源分析

已有306組地層巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)表明：泥盆系地層中金的豐度為19.72×10—9，為地殼豐度值3.5×10—9（黎彤，1976）的5.63倍，略高于地殼金元素豐度，可作為Au的初步礦源層。

已有136件閃長巖巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)表明：閃長巖中金的豐度為53.94×10—9，為地殼豐度值3.5×10—9（黎彤，1976）的15.41倍，Au豐度相對較高，可認(rèn)為Au主要來自熱液。

已有12組輝長巖巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)表明：輝長巖中金的豐度為15.26×10—9，為地殼豐度值3.5×10—9（黎彤，1976）的4.36倍，Au豐度相對較低，難以作為主要物質(zhì)來源。

已有34組石英脈及構(gòu)造破碎帶巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)表明：石英脈及破碎帶中金的豐度為24.02×10—9，為地殼豐度值3.5×10—9的6.86倍（黎彤，1976）。總體而言后期構(gòu)造熱液Au豐度低，難以作為Au主要物質(zhì)來源。

綜合分析認(rèn)為紅柳溝金礦區(qū)金礦的主要Au物質(zhì)來源為閃長巖，輝長巖與后期構(gòu)造熱液含有一定的Au，相對較低，作為主要物質(zhì)來源的可能性較?。ū?）。

表5 各巖性單元含Au量分析表Tab. 5 Analysis of Au content in each lithologic unit

（2）圍巖蝕變過程分析

只有巖石中的Au以易活化態(tài)存在時(shí)，才能被熱液（流體）萃取出來，形成含Au流體，隨后在適當(dāng)?shù)臈l件下以某種成礦方式成礦。

礦體的主要圍巖為深灰色砂質(zhì)板巖，受蝕變強(qiáng)弱從顏色上看表現(xiàn)為褪色，蝕變由弱→強(qiáng)，巖石褪色為深灰色→灰色至淺灰色，蝕變類型主要是鈉長石化、硅化、方解石化和含鐵白云石化等。韌性剪切變形過程中伴隨有物質(zhì)成分的重新調(diào)整和再分配，宏觀表現(xiàn)為礦物組合的變化，微觀體現(xiàn)為礦物組分和微量元素的遷移、富集或離散。對大山口和紅柳溝兩地剪切帶內(nèi)變形巖石進(jìn)行巖石組分分析（表6），兩地具有明顯的相似性，但SiO2、Al2O3、FeO含量具有一定的差異性，分析認(rèn)為與大山口金礦后期熱液影響有關(guān)。從韌性剪切帶圍巖到強(qiáng)變形的糜棱巖，物質(zhì)組分變化明顯且復(fù)雜。利用質(zhì)量平衡法對剪切帶巖石主要組分遷移情況進(jìn)行判別（張雪亭，1996），從圍巖到糜棱巖總體上有FeO、MgO、SiO2、Fe2O3、SO2、CaO遷出的特點(diǎn)。含礦糜棱巖SiO2、SO2、Fe2O3等為強(qiáng)遷入組分。

表6 紅柳溝-大山口一帶韌性剪切帶巖石化學(xué)成分表（%）Tab. 6 Chemical composition of rocks in the ductile shear zone of Hongliugou-Dashankou area (%)

區(qū)域韌性剪切變形過程產(chǎn)生大量的流體以及深部熱液，發(fā)生了流體的運(yùn)移，使得強(qiáng)變形地段礦物組合簡單化，形成石英-絹云母-鐵白云石-方解石組合。同時(shí)產(chǎn)生鐵白云石化、硅化和絹云母化蝕變。FeO、SiO2、Fe2O3、SO2等物質(zhì)的遷入得以形成富石英含黃鐵礦的糜棱巖從而在變形較強(qiáng)地段形成大量的煙灰色石英微細(xì)條帶。CaO遷出導(dǎo)致碳酸鹽化（鐵白云石化、方解石化）發(fā)育，并在適當(dāng)條件下沉淀為碳酸鹽脈和石英細(xì)脈以及大脈。這個(gè)過程形成的富硅流體吸納大量的成礦元素如Cu、As、Sb、Au、Bi、Ag等而成為成礦流體的一部分，同時(shí)大山口組內(nèi)巖石C質(zhì)為Au提供了活化劑，有利于Au的溶出與遷出，加入到活動(dòng)流體中運(yùn)移，大山口組中的S質(zhì)進(jìn)入溶液成為Au的良好載體，這些金屬礦物以及S質(zhì)、C質(zhì)成巖過程中與含礦物質(zhì)一起沉淀。因此，礦化部位多在糜棱巖帶、剪切裂隙帶和脆性構(gòu)造中，形成相應(yīng)的糜棱巖化礦體和石英脈型礦體。

（3）韌性剪切帶控制作用。

①金礦賦存于上志留統(tǒng)—下泥盆統(tǒng)大山口組巖性主要為粉砂巖、粉砂板巖、薄層泥巖等一套沉積巖建造中，經(jīng)后期的韌性剪切變形，為金礦的形成和富集提供了良好的空間和運(yùn)移通道。②礦體受韌性剪切帶控制特征明顯，與韌性剪切帶的形成和演化密切相關(guān)（Bonnemaison et al.，1990；汪勁草，2020）。礦體呈似層狀、條帶狀、透鏡狀呈NWW—近EW走向基本與主構(gòu)造線一致，礦石宏觀上具有明顯的褶劈理構(gòu)造、局部見不明顯的拉伸線理構(gòu)造，微觀上礦物具有拉長扭曲變形，與圍巖具有較明顯蝕變強(qiáng)弱和構(gòu)造發(fā)育程度不同之分。③礦石礦物基礎(chǔ)成份與圍巖礦物成份基本一致，同屬構(gòu)造蝕變變質(zhì)礦物特征。④礦體及其附近圍巖具不同程度的蝕變作用，發(fā)生構(gòu)造變形而形成不同程度的糜棱巖化帶和劈理化帶，同時(shí)有較多的硫化物相伴產(chǎn)出，顯示后期階段有熱液交代、接觸變質(zhì)作用。

綜合分析認(rèn)為，含Au的中酸性熱液在侵位過程中形成了Au含量較高的閃長巖巖體或脈體，在韌性剪切作用過程中后期構(gòu)造熱液在沿構(gòu)造薄弱面（閃長巖與砂質(zhì)板巖接觸面）上升時(shí)活化了閃長巖的含礦物質(zhì)，并在通道周邊遷移過程中聚集，在上升過程中隨著溫壓的降低而富集成礦（圖7）。

圖7 紅柳溝金礦成礦模式圖Fig. 7 Metallogenic model of Hongliugou gold deposit

⑷ 成礦時(shí)代

根據(jù)大山口金礦中石英40Ar-39Ar 同位素分析所得到的坪年齡（207.16±0.85）～（212.59±0.68） Ma、最小視年齡（205.54±6.56）～（210.78±6.79） Ma 和等時(shí)線年齡（205.67±1.68）～（212.43±2.42） Ma 均十分接近,也與西南天山區(qū)域內(nèi)一些典型金礦床的成礦作用時(shí)間（如薩瓦亞爾頓金礦床的40Ar/39Ar坪年齡（210.59±0.99）Ma）以及區(qū)域巖漿活動(dòng)形成的一期輝綠巖脈發(fā)生的時(shí)間（K-Ar 年齡為（207.5±4.2）～（187±18）Ma）基本吻合，代表了大山口金礦床的成礦時(shí)代即該礦床形成于印支晚期，紅柳溝金礦處在大山口金礦成礦帶上，且緊鄰大山口金礦。因此，可以認(rèn)為紅柳溝金礦形成于印支晚期（劉家軍，2004）。

綜上所述，紅柳溝金礦區(qū)金礦的形成受韌性剪切帶控制，大山口組富金地層為金礦化形成提供主要物質(zhì)來源，閃長巖為其提供了熱液活化與運(yùn)移，區(qū)域韌性剪切帶控制了礦區(qū)內(nèi)金礦化的空間分布，在韌性剪切帶內(nèi)的強(qiáng)變形帶內(nèi)形成金礦化，紅柳溝金礦成因類型為構(gòu)造-熱液型金礦床。

3.2 成礦過程解釋

推斷成礦過程如下：剪切帶最初的韌性變形發(fā)生于中深構(gòu)造層次，在變形過程中可能以滲濾交代方式形成少量含金蝕變糜棱巖。隨后剪切帶隨地殼抬升發(fā)生引張，中酸性巖脈侵入巖、并攜帶了大量深源流體和成礦物質(zhì)。在中淺構(gòu)造層次剪切帶發(fā)生脆-韌性變形疊加在早期韌性變形之上，形成以剪切裂隙為主要形式的擴(kuò)容空間，成礦流體以充填方式形成含金石英脈和石英網(wǎng)脈，同時(shí)成礦流體使早期形成的含金蝕變糜棱巖進(jìn)一步富集。晚期的脆性變形可形成次生富集（王義天等，2004）。

4 找礦標(biāo)志

（1）地層標(biāo)志：志留系大山口組淺變質(zhì)碎屑巖（砂板巖）為區(qū)內(nèi)地層中主要的含礦地層，發(fā)育密集的鐵白云石條帶。

（2）巖漿巖標(biāo)志：強(qiáng)糜棱巖化閃長巖為區(qū)內(nèi)主要的巖漿巖找礦標(biāo)志，發(fā)育密集石英條帶、鐵白云石條帶。

（3）構(gòu)造標(biāo)志：強(qiáng)韌性變形帶為最主要最直接構(gòu)造找礦標(biāo)志，發(fā)育強(qiáng)烈的強(qiáng)直性糜棱面理，拔絲狀石英條帶。后期具有褐鐵礦化和黃銅礦化的石英細(xì)脈、網(wǎng)脈帶是也是尋找石英脈型金礦化體的最直接標(biāo)志。

（4）蝕變特征：黃鐵礦化、硅化、絹云母化、褐鐵礦化、少量黃銅礦化、黃鉀鐵釩化等與金礦關(guān)系密切。

（5）地球化學(xué)標(biāo)志：金異常是最直接化探找礦標(biāo)志，地表分析大于50×10—9，深部分析大于100×10—9Au的地球化學(xué)異常指示金礦化的存在。

綜上所述，閃長巖與板巖接觸部位+強(qiáng)韌性剪切變形標(biāo)志是尋找金礦的最有利部位。Au異常是比較有效的化探找礦標(biāo)志。

5 結(jié)論

（1）紅柳溝金礦在區(qū)域上位于伊利地塊南緣活動(dòng)陸緣帶與塔里木板塊北緣構(gòu)造活動(dòng)帶接觸碰撞部位，區(qū)域構(gòu)造線總體為NW向，斷裂構(gòu)造發(fā)育，賦礦層位為上志留統(tǒng)—下泥盆統(tǒng)大山口組。

（2）紅柳溝金礦成因類型為構(gòu)造-熱液型金礦床，屬破碎帶蝕變巖型金礦。主要產(chǎn)于中酸性花崗巖外帶韌性剪切帶內(nèi)。韌性剪切帶的形成和演化為巖漿上升、巖脈侵位、成礦流體的運(yùn)移和沉淀提供了通道和空間。

（3）找礦時(shí)可遵循閃長巖與板巖接觸部位+強(qiáng)韌性剪切變形標(biāo)志是尋找金礦的最有利部位。鐵白云石化、鈉化、硅化、黃鐵礦化等蝕變與金礦關(guān)系密切以及地球化學(xué)異常指示金礦化的存在。