新疆輪臺縣塔希開派金礦特征及找礦遠景

范廣學，劉彥濤，李士杰，趙鴻志，范縱橫

1.吉林市旭升地質礦產資源勘測設計研究院，吉林 吉林市132100； 2.遼寧有色地質106隊，遼寧 鐵嶺市112001

0 引言

新疆輪臺縣塔希開派金礦行政區劃隸屬新疆巴音郭楞蒙古自治州輪臺縣管轄。礦區位于輪臺縣布古爾山中東部一帶山區，是南天山布古爾山一帶金、多金屬成礦帶主要成礦區之一。礦區范圍：85° 01′ 45″～ 85° 07′ 15″ ；42° 17′ 45″～ 42° 14′ 15″。

1 礦區地質背景及成礦條件

新疆輪臺縣塔希開派金礦，大地構造位置處于塔里木板塊北緣，屬于南天山分區布古爾—霍拉山石炭紀陸表海盆被動擠壓帶，是南天山布古爾山一帶金、多金屬成礦帶主要成礦區之一，北界為科克鐵克達坂—霍拉山逆沖斷層［1］。塔希開派勘查區位于該逆沖斷層之南側（見附圖1[1-3]）。

1.1 地層[4]

區域出露地層主要為上古生界中—上石炭統卡拉達坂組（C2-3K）：主要是海相陸緣碎屑類復理石建造，并有少量火山碎屑沉積及碳酸鹽建造，呈北西西—南東東走向。其巖性主要為礫巖、砂礫巖、砂巖、鈣質細-粉砂巖、碳質-泥質粉砂巖、板巖、千枚巖、灰巖以及凝灰質砂礫巖、火山灰凝灰巖等。

1.2 構造[4]

區域以褶皺構造為主。以艾西買依根向斜為代表，屬于多南特買擠壓帶的主體，軸線呈“波”狀彎曲，為一線形褶皺。地層由中—上石炭統組成，翼部以凝灰砂巖和凝灰巖為主，并夾大量火山噴發巖，核部則以泥質粉砂巖為主。兩翼對稱，傾角一般為60°。本向斜為一復式褶皺，在兩翼有一系列的次一級背、向斜。本向斜形成于華力西中期。斷裂以區域大斷裂為代表，北界為科克鐵克達坂—霍拉山逆沖斷層，南界為塔里木北緣大斷裂，亦為板塊分界線。斷裂性質均為高角度逆斷層，在勘查區形成一系列次級斷裂及褶皺構造。

圖 1 新疆輪臺縣塔希開派金礦區域地質圖Fig.1 Regional geological map of Taxikaipai gold mining area in Xinjiang Luntai County

區內構造為一組壓性、壓扭性斷裂，大部分屬層間斷裂，多沿地層接合部位發育，帶內巖石破碎，具強片理化、碎裂巖化、千枚巖化。形成北西向平行排列的強應變線性變形帶，變形強烈地段形成膝折或尖棱褶皺及眼球狀構造。巖石內石英礦物具波狀消光。具明顯的韌性剪切帶的特征。此類斷裂是區內主要的控礦斷裂，金礦（化）體就產于該層中。

1.3 巖漿巖［4］

區域巖漿巖分布在勘查區北部巖漿巖呈北西—南東向產于主斷裂帶中，以元古代片麻狀花崗巖（γ2）為主，主要巖石為片麻狀白云母鉀質花崗巖、片麻狀黑云母-二云母花崗巖，其次為眼球狀、似斑狀黑云母花崗巖等。巖體界面一般平整，向外傾斜，傾角40°～70°不等。巖體局部地段發育內接觸帶，表現特征是強烈的混合巖化、片麻巖化及綠泥石化。

1.4 勘查區地質特征

（1）背斜：位于勘查區灰黑色含碳質粉砂巖性中。斜軸呈北西—南東向展布，在勘查區長度為2 000 m，向西延出勘查區，出露巖性均為灰黑含碳質粉砂巖，北翼傾向10°～30°，傾角55°～75°；南翼傾向188°～230°，傾角65°～75°。

（2）構造蝕變帶（韌性剪切帶）:韌性剪切帶位于背斜軸部及兩側，呈北西—南東走向，產于灰黑色含碳質粉砂巖中，出露長度約2 000 m，寬度一般在30～40 m，最寬50 m，中部約被第四系覆蓋。礦化蝕變以硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化為主，次為鐵白云石化、絹云母化和碳酸巖化，褐鐵礦化、黃鐵礦化是主要特征，石英細脈較發育，為勘查區主要控礦構造帶。勘查區金工業礦體、低品位礦體及礦化體均產于其中的灰黑色含碳質粉砂巖石英細脈中。

勘查區石英脈分為兩種：早期石英脈呈寬大厚脈狀，寬1～3 m,一般為順層產出。晚期石英脈一般呈微切層細脈狀、網脈狀、彎曲不規則狀尖滅再現產出。早期石英脈中多見粒狀立方體、長方體黃鐵礦晶體，部分黃鐵礦已褐鐵礦化；晚期石英脈與地層呈現出10°～15°交角的方向產出，并切穿早期石英脈，規模較小，一般單條脈寬在10～30 cm之間，長在0.5～15 m，沿傾向呈復脈狀、透鏡狀產出，沿走向呈尖滅再現產出，該期石英脈為勘查區主要成礦期。

（3）巖漿巖：勘查區內無巖漿巖分布。

（4）變質作用：勘查區變質程度較淺，僅有千枚巖化和板巖化，長石石英砂巖的基質和泥質粉砂巖中的泥質成分多發生淺變質，變為絹云母和綠泥石，個別可見金紅石。而碎裂蝕變帶卻具有明顯的動力變質作用的特點，帶內長英質砂巖破碎強烈，而泥質粉砂巖則變形強烈。帶內鐵質、硅質成分質量分數極高；具體表現為褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、碳酸巖化、毒砂化及金紅石化。

碎裂化變質作用十分發育，石英脈及帶內長英質砂巖裂隙發育，部分被碾為碎粉—碎粒狀，重新固結。長英質砂巖內石英具重結晶現象，沿裂隙有后期石英脈貫入，硅化使巖石的硅質成分明顯提高，變得十分堅硬，強烈的鐵化又使帶內鐵質成分增高，呈褐紅色。

（5）勘查區地球化學特征：勘查區圍巖的聚類分析:用勘查區T1礦化蝕變帶所采集的有代表性的351件基巖化探樣的14種元素作相關性R型點群分析（見下譜系圖2）。

可以看出，當R=0.03時可以分為二組，第一組為 ：金與 As、Sb 、Bi、Cu、Pb 、Ag、Mo、微量元素為一組，說明金與低溫—中低溫硫化物熱液關系密切。第二組為：金與Co、Ni、Zn 、Cr、Sn、W為一組代表偏中基性的一套地層元素組合。礦體聚類分析:主要針對Au礦（化）體的微量元素進行R型點群分析（見下譜系圖3），從圖中可以看出，當R= -0.12時礦石的微量元素可以分為二組：

第一組： Au與Bi、 Pb、Zn 為一組，代表中低溫熱液元素組合。

第 二 組 ： As、Ag、Sb、Cu、Mo、Co、Ni、Cr、Sn、W為一組，代表地層元素組合。

圖 2 勘查區T1礦化蝕變帶的聚類分析譜系圖Fig. 2 Clustering analysis pedigree chart of T1 mineralization alteration zone in exploration area

圖 3 Au礦（化）體的微量元素進行R型點群分析譜系圖Fig.3 Pedigree chart of trace elements of the Au minerals(mineralization)body by R type point group analysis

2 礦床（礦體）地質特征

礦體、礦化體受北西西向構造蝕變帶控制，構造蝕變帶中的片理、裂隙基本控制著礦體的形態、產狀和規模，礦（化）體形態多為似層狀、透鏡狀及脈狀，礦（化）體產狀與地層產狀有5°～15°的交角。

塔希開派金礦成因類型為韌性剪切帶型金礦，金礦礦石類型以石英脈、石英復脈帶及網脈狀石英細脈為主，主要礦化以褐鐵礦化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化、絹云母化為主，主要蝕變為硅化。

構造蝕變帶（韌性剪切帶）內分布2條礦化蝕變帶，分別編號為Ⅰ號、Ⅱ號。共圈定出礦體8條，礦化體13條，顯示了本區具有一定的成礦前景。蝕變帶內石英脈、石英網細脈、石英復脈發育，礦體、礦化體均為石英脈或石英復脈發育的蝕變中細粒砂巖與碳質-泥質粉砂巖結構面靠近中細粒砂巖內。

2.1 構造蝕變帶特征

Ⅰ號蝕變帶東西長約3.0 km，寬約40～150 m，產于韌性剪切帶（背斜核部）南部，帶內巖性主要為灰黑色含炭泥質細-粉砂巖，具黃鐵礦化、硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化。礦（化）體多位于Ⅰ號蝕變帶中，經初步工作，勘查區圈定工業金礦體8條（編號Au1、Au2、Au4、Au5、Au6、Au7、Au8），金礦化體13條。

Ⅱ號蝕變帶位于Ⅰ號蝕變帶的北部（背斜北翼）。長約2.70 km，寬50～100 m，帶內巖性主要為灰黑色含炭泥質細-粉砂巖，受壓性、壓扭性斷裂控制，帶內石英脈發育，具硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化，在該帶內也發現4處金礦化體。

2.2 Ⅰ號蝕變帶主要金礦（化）體分述

（1）Au1號金礦體：位于礦區中部的Ⅰ號蝕變帶中。長約80 m，控制延長40 m。金礦體平均厚度0.95 m，金品位(1.11～5.41)×10-6，巖石褐鐵礦化強烈、礦體產狀走向290°，傾向NE，傾角52°。

（2）Au2號金礦（化）體：位于礦區西部的Ⅰ號蝕變帶中，長約82 m，槽探工程控制延長215 m。金礦體平均厚度0.80 m，金品位(3.99～6.88)×10-6，巖石褐鐵礦化強烈、黃鐵礦晶形明顯，礦體產狀走向300°，傾向SW，傾角66°，走向兩側被第四系覆蓋，覆蓋厚度5～8 m。

圖 4 新疆輪臺縣塔希開派金礦區地質圖Fig. 4 Geological map of Taxikaipai gold mining area in Xinjiang Luntai County

（3）Au4號金礦體：位于礦區中部的Ⅰ號蝕變帶中。長約34 m，單工程控制，金礦體平均厚度2.0 m，金品位4.66×10-6，平均品位2.48×10-6，巖石褐鐵礦化較強、黃鐵礦晶形明顯，礦體產狀走向315°，傾向NE，傾角51°，沿走向兩側被第四系覆蓋。

（4）Au5號礦體：位于礦區中部的Ⅰ號蝕變帶中，長約31 m，單工程控制，與Au4號礦體平行。金礦化體厚度1.0 m，金品位4.65×10-6，巖石硅化強烈、褐鐵礦化較強，可見黃鐵礦，產狀走向315°，傾向NE，傾角51°。沿走向兩側被第四系覆蓋。

（5）Au6號金礦體：位于礦區中部Ⅰ號蝕變帶中的石英脈帶中，呈脈狀產出，由采樣線剖面控制。金礦體厚度1.20 m，金品位3.19×10-6，巖石褐鐵礦化、黃鐵礦化較強、長度278.60 m，礦體呈南東向展布，產狀走向295°，傾向NE，傾角65°。沿走向兩側被第四系覆蓋。

（6）Au7號金礦體：位于礦區中部的Ⅰ號蝕變帶中，長約51.5 m，單工程控制，金礦體平均厚度1.2 m，金品位1.17×10-6。巖石褐鐵礦化較強、黃鐵礦晶形明顯，礦體產狀走向310°，傾向NE，傾角82°。沿走向兩側被第四系覆蓋。

2.3 礦石特征

（1）礦石物質成分:礦床的礦石礦物共有10種，其中脈石礦物有5種，金屬礦物有5種。礦石中礦物組分比較簡單，金屬礦物主要以自然金為主，微量黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等，其它很少見；脈石礦物主要為石英、絹云母、綠泥石、方解石和高嶺土。金礦物主要以包裹金形式出現，次為裂隙金，見表1。

礦床伴生組分的：礦石中伴生有益組分主要為銀。

銀在Au1 、Au6礦體中僅有兩個樣顯示，其質量分數為4.2×10-6、6.81×10-6之間，在Au8僅為：1.47×10-6，銀和金伴生關系十分明顯，目前不能綜合利用。

（2）礦石結構、構造：礦石具碎裂稀疏浸染狀、細脈浸染狀構造，他形變晶粒狀結構。

主要根據礦石中的硫化物結晶程度、變形特征和交代現象，總結出如下結構：

自形—半自形粒狀結構：黃鐵礦多數為自形晶，立方體的晶形完整。方鉛礦呈半自形粒狀。

他形晶粒狀結構：黃鐵礦、方鉛礦等金屬硫化物顆粒部分晶面發育差，無一定形狀。

包含結構：表現為自然金呈包裹體礦物被包于黃鐵礦或褐鐵礦之中。

填隙結構：自然金以充填方式沉淀于早期階段黃鐵礦的裂隙之中或黃鐵礦粒間。

圖 5 新疆輪臺縣塔希開派金礦10號勘探線地質剖面圖Fig.5 No. 10 exploration line geological profi le of Taxikaipai gold deposit in Xinjiang Luntai County

表 1 礦石礦物組分統計表Table 1 Ore mineral composition statistics

星散狀結構：黃鐵礦呈星散狀分布于蝕變帶和石英脈中，有時集中呈細脈浸染狀分布，顯示一定的方向性。

交代結構：后期褐鐵礦沿早期黃鐵礦的解理、裂隙及邊緣交代，隨著交代作用的增強分別形成交代網狀、交代殘留和交代假象結構。

礦石主要呈塊狀構造，石英呈細脈狀、網脈狀，少數呈團塊狀，黃鐵礦呈星點狀，分布較均勻，質量分數較低一般在1%～5%之間。

2.4 礦石類型及其它特征

礦石類型：金礦礦石類型主要為石英（網）脈型金礦。該類型礦石金品位相對較富，金礦體主要由硅化細脈狀、石英細脈網狀礦石組成。礦體圍巖及夾石特征：礦體圍巖為蝕變含碳質泥質粉砂巖夾細砂巖，礦體與圍巖呈漸變關系。

2.5 找礦標志

區域性深大斷裂的次級脆韌性斷裂往往控制主礦體分布。

韌性剪切帶Ss面和Sc面發育地帶,次級壓扭性斷裂交匯處，具蝕變破碎糜棱巖帶發育地區。

黃鐵礦化（褐鐵礦化）、硅化強烈，地貌上呈褐紅色垅崗狀地形地段，是找金的有利地段。

韌性剪切帶含炭細碎屑巖中石英脈發育，黃鐵礦化、石英細脈、網脈是主要的找礦標志。

3 成礦控制條件分析及成因探討

3.1 成礦控制條件

3.1.1 構造與成礦的關系

韌性剪切帶控礦：區內北西西向的構造蝕變帶（韌性剪切帶）為導礦及控礦構造。礦體、礦化體均沿構造蝕變帶內的剪切裂隙及其構造虛脫部位產出，嚴格受構造蝕變帶控制。金礦體的產出受斷裂間發育密集Sc面理帶控制，這些面理在韌性剪切后期脆性環境下往往張開接受含金石英脈，形成石英脈型金礦體、蝕變粉砂巖型金礦體或二者共生在一起的金礦體。同時在巖性突變部位，因力學性質的差異，在脆性環境下，接觸部位往往發生層間滑動，成為含礦熱液沉淀的場所。這種機制形成的礦體比較多見，但品位較低。

斷層控礦：礦區NE傾的逆沖斷層可以為成礦流體遷移提供垂直構造系統和富集的空間。

構造擴容帶：擴容帶與圍巖相比是一個相對低壓、低化學勢的部位。剪切帶改變方向處、粒度不同巖石之間的接觸部位、巖石中運動方位改變之處常形成構造擴容帶。

3.1.2 地層與成礦的關系

礦源層問題：上古生界中—上石炭統卡拉達坂組（C2-3K）地層一套碎屑巖建造中具有較高的金地球化學背景值[2]，為本區的“礦源層”。

巖性變化控礦：塔希開派金礦床通常賦存于石英脈、石英脈與圍巖的交接處，且靠近石英脈一側。其實質是粒度變化較大的部位在剪切作用下易產生擴容膨脹，從而有利于形成金礦體。

3.1.3 巖漿活動與成礦的關系

區域巖漿巖與成礦無直接關系。

3.2 成礦機制與礦床成因

3.2.1 成礦機制

韌性剪切帶的活動為成礦提供了高滲透空間，早期石英脈及硅化帶形成初步富集了金，并成為后期熱液活動的捕金巖相。區域構造活動帶來熱液的侵入提供了一定量的成礦物質。

當韌性剪切帶拓開至淺部脆韌性環境時，形成大量的擴容空間，成礦溶液迅速上升，降溫破壞了金的氯、硫結合物穩定性，促使其分解沉淀成礦，形成黃鐵礦，少量方鉛礦，黃銅礦等礦化物，自然金以裂隙金，粒間金或包裹金形成或賦存在石英—硫化物建造中。隨著熱液中fTe2升高。熱液活動晚期，由于溫度進一步降低，溶液中碳酸鈣達到過飽和，在局部地段出現碳酸鹽化現象，標志著熱液活動的結束。

3.2.2 礦床成因探討及找礦遠景

塔希開派礦區存在一個較穩定的含礦層，上古生界中—上石炭統卡拉達坂組（C2-3K）地層一套碎屑巖建造中具有較高的金地球化學背景值，為本區的“礦源層”，通過后期的褶皺及韌性剪切構造作用，使巖石中分散的金礦化、遷移，形成構造變質熱液，并在有利構造部位沉淀成礦。礦體、礦化體均產出于北西向的構造蝕變帶（韌性剪切帶）之中。圍巖多為蝕變含炭泥質粉砂巖。成礦作用發生在韌性向脆性轉換階段，與Co、Ag、Cu、Mo、Bi、Sb、Pb的相似性相對密切，說明與低溫—中低溫熱液有關。

塔希開派礦區具備很好的成礦條件：含礦層、褶皺及構造蝕變帶，因此，塔希開派金礦成因類型應屬脆韌性剪切帶石英脈型金礦。通過以上分析可以看出勘查區進一步工作有望在Ⅰ號蝕變帶、Ⅱ號蝕變帶內發現更多的礦體，進一步擴大礦床規模。

[1] 新疆地質局區調隊. K-45-ⅩⅣ（哈拉毛墩幅）1:20萬區測[R].新疆地質礦產局，1972.

[2] 青海省物探大隊.K-45-A（焉耆幅）1:50萬甚低密度化探測量掃面工作(國家305項目) [R]. 1989.

[3] 新疆地礦局第三地質大隊.烏魯溝亞闊坦能一帶圈定金綜合異常圖1:5萬化探[R].2000.

[4] 新疆地礦局第三地質大隊. 喀塔鐵熱克幅（K45E011005）1:5萬區域地質調查[R].2008.