王世偉 吾爾娜 劉少帥 成守德(新疆維吾爾自治區地質礦產研究所 烏魯木齊 830000②中南大學地球科學與信息物理學院 長沙 410083)
中哈大-超大型金礦床成礦特征對比分析
王世偉①②吾爾娜①劉少帥①成守德①
(①新疆維吾爾自治區地質礦產研究所烏魯木齊830000②中南大學地球科學與信息物理學院長沙410083)
本文通過分析中哈大-超大型金礦主要成礦期以及主要成礦類型,認為形成大-超大型金礦的主要類型為黑色含炭碎屑巖型、熱液型脈狀礦床、陸相火山巖型(淺成低溫熱液或冰長石型)三種類型,主成礦期為石炭-二疊紀。目前新疆發現的大-超大型金礦床遠不如哈薩克斯坦,一方面反映了研究程度不夠,另一方面也反映了區域性成礦作用和聚礦能力的差異性特征。
中-哈超大型金礦床礦床類型主成礦期
哈薩克斯坦金礦在世界上占有重要地位,并不乏大-超大型金礦床。新疆與哈薩克斯坦山水相連,既具相似的成礦地質背景和成礦特征,又具有區域性的獨特特點和成礦時代的準同時性。大-超大型金礦床形成于地殼發展演化的一定階段和特定構造環境,并受多種綜合性地質因素的控制。研究區的主要成礦作用以及主成礦期與古亞洲洋的發展演化密切相關。
超大型金礦床的形成與地殼發展演化的一定階段和特定構造環境有關。
中-晚寒武世-奧陶世是古亞洲洋早古生代洋盆發展演化的主要時期,在島弧及陸緣弧有大-超大型斑巖型銅(金)礦(哈薩克斯坦的博舍庫里陸緣弧)及塊狀硫化物多金屬(金)礦的形成(未見超大型礦床),分布于哈薩克斯坦成吉思-塔爾巴哈臺早古生代島弧帶。
能形成大-超大型金礦床,且與花崗巖類熱液活動有關的金礦在哈薩克斯坦分布較廣,其類型為:
2.1黑色含炭碎屑巖型
其為受一定層位控制經后期熱液加富的層控型礦床,通常稱黑色含炭碎屑巖型金礦,如烏茲別克斯坦的穆龍套型金礦,位于烏茲別克斯坦、克孜勒庫姆南緣南天山縫合帶附近的穆龍套一帶。圍巖為早古生代片理化炭質巖石,經歷了白云母-綠泥石相區域變質作用,成礦時代為晚石炭-早二疊世。金含量達5 246 t,品位3.4g/t(主成礦期286 Ma、270~260ma);庫姆托爾金礦,位于吉爾吉斯伊塞克湖東南南天山縫合帶北側附近的元古界含炭巖系中,成礦推測為晚古生代,金儲量570 t,品位4.0g/t,它們被稱為造山帶型金礦;吉爾吉斯與哈薩克斯坦交界處的查爾庫拉金礦均為大-超大型礦床。在哈薩克斯坦境內,此類型礦床主要分布在西卡爾巴帶的石炭紀黑色巖系的破碎蝕變帶內,其中巴克爾奇克金礦儲量250 t,可達超大型,這與我國新疆北準噶爾沙爾布拉克金礦相似;在科克切塔夫地塊東部的別斯圖貝金礦產于石炭系黑色巖系中,儲量大于300 t。另外,新疆與哈薩克斯坦交界處附近的中天山查爾庫拉金礦床,產于元古代的黑色巖系中,儲量達100 t。
2.2熱液型脈狀礦床
科克切塔夫地塊內的瓦西里科夫熱液脈型金礦,產于晚石炭世輝長閃長巖和碎斑花崗閃長巖中,巖體侵入太古代變質巖系內。礦體由硫化物-石英脈、浸染帶和根基帶組成。礦石中砷含量較高,地表礦石金品位3.12g/t,推斷潛在總金屬量500~600 t。
2.3與陸相火山巖有關的金礦床
也稱淺成-低溫熱液型金礦,這類成因可形成大-超大型礦床,如分布在南巴爾喀什的阿爾哈爾雷金礦,成礦與二疊紀陸相火山活動有關,分布在扎拉依爾-奈曼早古生代基底上的泥盆紀陸緣火山巖帶內的阿克巴卡依金礦可達超大型。阿克巴卡依金礦田由阿克巴卡依、卡里爾諾依、別斯肯皮爾、阿克沙克爾、杜曼-蘇阿克和肯日姆這六個礦床組成。金資源總量超過360 t,品位6.19g/t。該金礦位于泥盆紀花崗閃長巖與奧陶紀含炭碎屑巖的接觸帶上,為淺成熱液石英脈型金礦,由石英脈和其周圍的黃鐵絹英巖化蝕變帶組成,常見的含金屬硫化物為黃鐵礦及毒砂,此外還有輝銅礦、閃鋅礦、砷黝銅礦、輝銻礦等,金含量達80%~85%的金礦石為自然金,其余則產于毒砂或其它硫化物晶粒之間。石英脈中金品位較高達19g/t,蝕變帶寬30~40cm、與陸相火山活動有關,屬陸相火山巖型礦床。據鉛同位素研究,礦床形成于327±6 Ma~734±16 Ma之間,由于后期輝長巖-斑巖或英云斜長煌斑巖的侵入,出現了Au-Sb礦化。
分布在烏茲別克斯坦庫拉馬石炭-二疊紀火山沉積盆地中的科奇布拉克陸相火山巖型金礦儲量160 t。新疆博羅霍洛山西段的阿希金礦為陸相冰長石型,成礦時代為石炭紀,規模也可達大型。
新疆金礦類型較多,主要類型為含炭碎屑巖型、破碎蝕變巖型、陸相火山巖型等。
3.1含炭碎屑巖型
主要分布于南天山(薩瓦亞爾頓和大山口等金礦)和北準噶爾(沙爾布拉克金礦)。以薩瓦亞爾頓金礦為例,賦礦地層為古生代細砂巖夾炭質絹云母千枚巖,晚古生代晚期發生的逆沖推覆構造和走滑變形,形成韌性剪切帶對金的富集起了重要作用。礦石結構為細脈、網脈、浸染、團塊狀。成礦時代為247±16 Ma(李華芹等,2004),與南天山穆龍套型造山帶金礦相似。
3.2破碎蝕變巖型金礦
分布于博羅霍洛東段、覺洛塔格、阿爾金山、阿爾泰等地,如薩日達拉、望峰、康古爾塔格金礦等,在成因上對應于韌性剪切帶成礦。如康古爾塔格金礦,容礦地層為下石炭統雅滿蘇組火山沉積建造,圍巖蝕變發育,綠泥石化、硅化帶與礦化帶分布一致,并受康古爾、馬頭灘韌性剪切帶控制。金屬礦物為自然金、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦和磁鐵礦,多為細脈狀或浸染狀。成礦時代為250±9.6 Ma~258±21 Ma(李華芹等,2004),屬后碰撞韌性剪切帶中的產物,未形成大-超大型礦床。
3.3陸相火山巖型金礦
分布于博羅霍洛山及東天山的石英灘一帶,前者如阿希冰長石型金礦,含礦圍巖為石炭紀上二疊火山-沉積盆地。東天山石英灘金礦,容礦圍巖為下二疊統安山巖、火山角礫集塊熔巖、火山角礫巖等。近礦圍巖蝕變有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、冰長石化、褐鐵礦化,礦石礦物以低溫組合為特征,礦床產出接近地表。礦石礦物中缺少硫砷銅礦,脈石礦物常見絹云母、冰長石、綠泥石、濁沸石等。成礦流體以大氣降水為主,含鹽度低,成礦溫度150~200℃,成礦壓力小于300×105Pa,為陸相淺成低溫熱液礦床。
3.4海相火山巖型金礦
如南阿爾泰的薩熱闊布、額爾齊斯帶的阿克西克,東西準噶爾的齊依求、清水及庫魯克塔格東大山等金礦。成礦時代為石炭紀和泥盆紀。薩熱闊布金礦同位素年齡395±39 Ma。
3.5巖漿熱液和火山熱液型金礦
與巖漿熱液有關的含金石英脈礦床和與火山機構火山熱液有關的含金石英脈礦床。前者以包古圖闊個薩耶金礦為代表,與侵位于石炭系中的巖株狀花崗閃長巖、石英閃長巖的熱液活動有關,礦石類型為石英細脈型和蝕變石英閃長玢巖型。礦物組成復雜,有黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、輝銻礦、閃鋅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、自然金、方鉛礦、白鐵礦、白鎢礦、銀金礦等。矽卡巖型金礦以小型或礦點為主,如阿克塞、薩色布拉克金礦等,但最近在伊犁裂谷南緣發現的泥盆-石炭紀卡特巴阿蘇構造蝕變巖(斑巖型)金礦規模可觀,有待進一步研究。
(1)新疆與哈薩克斯坦區域內的大-超大型金礦床,形成于地殼發展演化的一定階段和構造環境,受古亞洲洋發展演化的控制。
(2)從新疆現有資料看僅黑色炭質碎屑巖型(造山帶型)、陸相火山巖型(淺成低溫熱液型)可形成大-超大型礦床。
(3)新疆與哈薩克斯坦的金礦床具相似的構造背景、成礦作用,并具有準同時性特點。超大型金礦床的形成具強烈的選擇性和特殊性,只有在復雜多樣成礦地質因素的綜合作用下、形成強有力的聚礦能力時,才有可能形成,相同的地質構造背景只是提供了形成超大型礦床的可能性,而并非絕對性。
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收稿:2016-07-04
10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.008
項目資助:國家科技部科技支撐項目-中國大陸周邊地區重要成礦帶成礦地質條件對比及潛力評價-中國與哈薩克斯坦接壤地區成礦規律與找礦遠景研究(1212011220913)資助。