新疆天彩金礦區地質特征和地球化學特征及礦床成因淺析

冷曉雷 姜 紅 羅 強

(①河南省地質礦產勘查開發局測繪地理信息院 鄭州450006 ②新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查隊 烏魯木齊 830000 ③新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查隊 烏魯木齊 830000)

新疆天彩金礦區地質特征和地球化學特征及礦床成因淺析

冷曉雷①姜 紅②羅 強③

(①河南省地質礦產勘查開發局測繪地理信息院 鄭州450006 ②新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查隊 烏魯木齊 830000 ③新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查隊 烏魯木齊 830000)

天彩金礦位于塔里木成礦域、南天山成礦帶的薩阿爾明-庫米什金、銅、鉛、鋅成礦帶東段。該礦區以Au、Ag、As、Sb、Cu、Ni為主要組分的綜合異常；局部重力高異常區是尋找銅、金多金屬硫化物礦床的有利遠景區；成因應為與韌性剪切帶相關的中低溫熱液型，且有多期熱液活動疊加的特點。

天彩金礦 地質背景 地球化學 地球物理 礦床成因

天彩金礦為受韌性剪切斷裂控制的蝕變巖型為主的金礦床，位于新疆吐魯番地區托克遜縣境內。我單位在該區域有探礦權勘查項目，故本文分析了其地質特征及礦床成因，以期為項目的勘查提供詳實的資料。

1 區域地質背景

天彩礦區位于塔里木成礦域、南天山成礦帶的薩阿爾明－庫米什金、銅、鉛、鋅成礦帶東段。區域構造位于塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊縫合帶南側，隸屬塔里木板塊北緣活動帶，橫跨哈爾克－巴侖臺早古生代溝弧帶與薩阿爾明-庫米什古生代溝弧帶兩個三級構造單元。礦區5大部分位于汗騰格里－庫米什深大斷裂之南的一系列疊瓦狀推覆構造中（圖1），構造帶中的次級構造控礦作用明顯，礦床及礦點多分布于褶皺核部及轉折端，且多與次級斷裂及層間破碎帶有關。

圖1 區域構造格架略圖

區內出露地層主要為泥盆系、石炭系、新近系、第四系。區域性斷裂構造發育，巖漿活動頻繁。侵入巖巖性從超基性－酸性巖類均有分布，侵入期為加里東期和華力西期，以華力西期為主。礦區附近所見脈巖，主要為石英脈、石英細脈、石英細網脈，主要沿北西向、北西西向斷裂及韌性剪切帶分布，大部分具碎裂結構，角礫狀構造，并具弱褐鐵礦化蝕變，與金礦化關系密切，為成礦期含金石英脈。

2 礦體地質特征

2.1 礦體特征

天彩金礦類型屬蝕變巖型、石英脈型，而以蝕變類型為主。礦體分布具有向西北發散，東南收斂之特征。金礦體產于綠泥絹云母石英片巖中的斷裂構造破碎帶內，礦體呈脈狀、透境狀、不規則脈狀等。礦體走向多呈北西向，與圍巖界線不清晰，與圍巖呈漸變過渡關系。Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ三條礦體規模較大，其余規模較小。其中Ⅱ號礦體呈單脈狀，礦體長75 m，厚1.74～4.7 m，走向115°～120°，傾向南西，傾角40°～50°，單工程平均品位1.5～4.88 g/t。Ⅳ號礦體呈長透鏡狀，礦體地表長85 m，厚1.46～7.07 m，走向130°，傾向220°,傾角50°～60°。單工程平均品位1.48～1.83 g/t。Ⅵ號礦體呈不規則脈狀，具分支復合特點，礦體地表長300 m，厚度在1.33～7.29 m，走向90°～120°，傾向180°～210°，傾角45°～70°。單工程平均品位1.03～10.8 g/t。賦礦巖石為褐鐵石英脈及褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、硅化、碎裂巖化、綠泥絹云母石英片巖。

2.2 礦石組構特征

礦石多呈鱗片狀－粒狀變晶結構、它形粒狀結構、半自形粒狀結構。礦石的構造類型多呈角礫狀構造、塊狀構造、脈狀構造，次為浸染狀、土狀、粉末狀構造、千枚狀及片狀構造。礦石類型按自然類型可分為氧化礦與原生礦兩類。氧化礦以金－云母石英－褐鐵礦組合為特征，原生礦以金－絹云母石英－黃鐵礦組合為特征。礦石中金屬礦物成分有自然金、黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦、銅藍、孔雀石、針鐵礦、褐鐵礦、黃鉀鐵礬等。脈石礦物成分有絹云母、綠泥石、石英、方解石、鈉長石、榍石、電氣石、鋯石等。

3 礦床地球化學特征

1 :5 萬地球化學異常（HS－14）顯示天彩礦區是以Au、Ag、As、Sb、Cu、Ni為主要組分的綜合異常，伴生有Cr、Co、Pb、Zn、W、Sn、Bi等元素弱異常，即所分析的14種元素中除Mo外13種元素均有不同程度的異常顯示，各元素異常套合較好，異常強度大。其異常特征值見表1。

表1 天彩金礦HS-14綜合異常地化參數統計表

從異常分布特征來看（圖2），異常帶長約9.0 km，寬約1.0～2.5 km。其東段南側為銅華山鈷多金屬礦所致的Co、Cu、Pb、Ni、Cr多金屬異常，北側為另一超基性巖體所致的Cr、Ni、Co多金屬異常。而該異常西段則以Au、Ag、Pb、Zn、As、Sb異常組合為主，全區排序第二名的高值大范圍Au異常即分布于該區段，判斷該異常西段應以尋找蝕變巖型金礦為主攻目標。

圖2

礦區的1:2萬化探巖石測量結果顯示，礦區內存在著多處大面積（0.6～1.0 km2）的金多金屬異常。各元素異常濃集中心明顯，高值異常均呈帶狀分布，異常分帶性好，均有內、中、外帶，各元素異常套合較好，且主要金屬元素異常濃集中心對應。主要異常有Au、Cu、Pb、Zn、Co、Ni等。該區巖石測量地球化學參數特征見表2。

表2 天彩金礦區巖石測量元素豐度及評價參數

由表2可知，分析的8種元素迭代剔除后的元素背景值遠高于1∶5萬化探普查區背景值，Au元素全區濃集克拉克值達13.1，異常襯度達33.61，高值率（＞4×10-9）達33.2%；Cu元素濃集克拉克值達21.3，異常襯度達93.1，高值率（＞4×10-6）達21.4%；As、Sb元素的上述3種參數也都較高，從礦區勘查成果來看，金異常較好地反映了礦體、礦化體的分布范圍與位置。

4 地球物理特征

1 ∶100 萬布格重力異常顯示，該區的重力場結構比較復雜，總體位于東西向的拜城－焉耆－辛格爾、額爾賓山－庫米什兩梯級帶與烏魯木齊－庫米什－獨秀山近南北向梯級帶的交匯部位，其東為覺羅塔格重力高，西為哈爾克槽形重力低，梯級帶反映了超殼深大斷裂的存在，區域重力高反映了地殼隆起范圍。此特點反映出工作區位于深大斷裂交匯處附近，且為地殼由厚變薄的過渡區，而且該區中均可識別出局部重力高異常存在，應是尋找銅、金多金屬硫化物礦床的有利遠景區及標志之一。

1 ∶100 萬航磁成果顯示，該區位于天山－北塔里木負磁異常區北緣，屬和靜－阿奇山負異常區，基本反映了較厚碎屑巖沉積區的特點。工作區內局部分布有正磁異常，可能為超基性雜巖侵入體及中性火山巖的反映。

5 礦石結構、構造與礦石類型

從礦區初步資料來看，礦石呈塊狀、破碎狀構造，有用礦物呈浸染狀結構、細脈浸染狀結構，礦石類型為蝕變類型、石英脈型，而以蝕變類型為主，礦體以含硫化物、孔雀石區段較富，礦石自然類型以氧化物礦石為主。

6 成礦期與成礦階段

根據天彩金礦區的區域地質構造特征，結合礦區已收集的資料顯示，該區金的成礦作用分為4個階段。

第一階段：區域變質階段，該區的泥盆系地層普遍遭受區域變質，生成該區區域上分布的含綠泥石、絹云母石英片巖，隨變質作用金元素重新分配，部分活化；

第二階段：斷裂破碎階段，隨構造作用增強，該區發生長期斷裂活動，形成規模，走向各異的斷裂破碎帶，并有金礦熱液初步活動，形成蝕變帶中的低含量礦化，代表性礦物為蝕變帶中的硅化現象；

第三階段：石英硫化物階段，該階段為成礦主要階段，其標志為蝕變帶中的含硫化物石英細網脈及蝕變巖中界線明顯的硅化褐鐵礦化上及強區段，其余在該帶中進一步富集成含量較高的工業礦體。

第四階段：為次生氧化富集階段，此階段為成礦期后，隨地殼運動，該區抬升在自然營力作用下受剝蝕風化，在近地表形成氧化帶且局部次生富集。

上述四階段中，第三階段為成礦主期。

7 礦床成因

礦體圍巖普遍糜棱巖化、絹云母化、褐鐵礦化。礦石類型以蝕變巖型為主，結合礦石礦物特征分析其成因應為與韌性剪切帶相關的中低溫熱液型，且有多期熱液活動疊加的特點。

[1]謝曉輝，單金忠，李愛民.新疆托克遜縣天彩金礦普查報告[R].2005,7.

[2]牟保磊.元素地球化學[M].北京:北京大學出版社,1999.56-180.

[3]戚長謀，鄒祖榮，李鶴年.地球化學通論[M].北京:地質出版社,1987.16-18.

收稿：2013-12-18