吉爾吉斯斯坦Taldybulak levoberezhny金礦床地質特征、成礦動力學背景、成礦模式及找礦方向探討

佘文遠，張華輝

（紫金礦業集團股份有限公司，福建 龍巖 364200）

隨著“一帶一路”戰略的推動，位于“亞洲金腰帶”上的吉爾吉斯共和國逐漸成為中資企業進行海外礦業投資的熱點區域。做為國內礦業領域“走出去”戰略的先行者，紫金礦業集團于2011年成功收購控股了吉國第三大金礦—Taldybulak levoberezhny金礦。

為提高該礦的地質資源保障能力，本文在分析該金礦床地質征、成礦動力學背景、成礦模式和成礦類型的基礎上提出了找礦方向，為下步的探礦工作提供了思路，也為該地區或類似地區增生造山型金礦探礦工作具有一定的借鑒意義。

1 區域地質

Taldybulak levoberezhny金礦床位于吉爾吉斯坦首都比什凱克東120km，大地構造上位于哈薩克斯坦-準噶爾板塊成吉思-科克切塔夫-北天山-伊犁加里東活動帶的吉爾吉斯增生島弧（Pz1）帶、Aktyuz-Boordu成礦區Boordu-Taldybulak礦田東部的Boordu泥盆紀火山穹窿構造邊部。

2 礦床特征

2.1 地層

Taldybulak levoberezhny 金礦床所處區域分布有元古代變質巖、下古生代沉積巖、中-上古生代火山沉積巖、新生代火山沉積巖。

其中，元古代、古生代沉積-變質巖主要為云母片巖和片麻巖層、綠色頁巖和角閃巖層；古元古界Kuperlisay群綠色頁巖-角閃巖層分布于Taldybulak河谷左岸，并向礦床西側延伸，在東奇姆布拉克河谷內有零星產出，由綠泥片巖、滑石-綠泥片巖、角閃巖和蛇紋巖組成，厚度＞2000m，傾向南西，傾角30°～45°，該巖層發育著各種程度不同的混合巖化現象（花崗巖占25%～75%）；中元古界Tegermenty群云母片巖-片麻巖層分布于塔爾德布拉克河谷右岸及東奇姆布拉克河谷左岸局部地帶，由石墨化-絹云母化云母片巖、片麻巖、花崗片麻巖、片麻花崗巖和片花崗巖組成，厚度＞500m。

區內侵入巖時代有上里菲期(相當于晉寧期)、晚奧陶紀-志留紀(加里東期)和二疊紀(海西期)、阿爾卑斯(印支期)等巖體。

尤以泥盆-石炭紀時期二長巖、石英二長巖、次火山雜巖分布最為廣泛，其次是粗玄巖、閃長巖、石英閃長巖和英安巖。其產出形式多樣，巖床、巖墻、巖株，更多地以巖脈的形式存在。

礦體圍巖為下元古代前寒武紀超基性變質巖，其巖性結構復雜，自上而下分綠頁巖-角閃巖層和云母片巖-片麻巖層兩層。在礦田范圍內發育的所有巖脈和層狀巖層，都不同程度地受到熱液的交代作用成為交代(混合)巖。

圖1a Taldybulak levoberezhny 金礦床地質圖

圖1b Taldybulak le voberezhny 礦床地質剖面圖

礦區泥盆紀—晚石炭紀閃長巖、二長閃長巖脈和古近紀輝綠巖脈常常穿過前寒武系基底、變形帶和金礦體而又被晚期NE向和近 EW向斷裂切穿，顯示金礦化應該早于泥盆紀—晚石炭紀閃長巖、二長閃長巖脈侵入。礦區有NW走向的上Taldybulak、中Taldybulak和Taldybulak三條脆韌性變形帶，金礦床主要賦存在Taldybulak變形帶中[1]。

2.2 構造

礦區地層、構造總體上為北西向并形成褶皺-斷層組合，疊加后期多條北西西向礦區級剪切平移斷層，構成了平面上棱形網格的棋盤式構造樣式。

礦區前寒武紀變質巖受北西向的復式背斜褶皺控制，該構造中心巖性為片麻巖等雜巖，褶皺側翼傾角30～40°，礦床分布于褶皺構造西側。區內發育有孔塔克托和科克忠兩大斷裂，分別控制了礦床南北范圍。區內主要控礦構造為北西走向的古斜坡緩傾斷裂，總體傾向南西，傾角45°，屬近東西向和近子午線向陡傾斷裂交叉而成的次火山構造。

2.3 礦體特征

Taldybulak levoberezhny 金礦床平面展布形狀呈向南東收斂、向北西撒開的扇形，各礦體形狀呈透鏡狀、柱狀、扁豆狀、管狀和層狀（細脈狀）等，總體向南西緩傾，整個礦化帶向北西傾伏，金品位自礦體核部向側翼逐漸降低。礦體與圍巖呈漸變關系，與金礦化相關的熱液蝕變主要有浸染狀、團斑狀石英－電氣石－黃鐵礦和石英－電氣石蝕變。

礦區內目前已圈定5個礦體，自南東向北西依次為：東礦體、1號主礦體、2號主礦體、由2個亞平行礦體“Б”和“В”組成的深部礦體、北部-Ⅲ礦體、北部-Ⅰ礦體。其中：1號主礦體呈管狀產出，厚度幾十米至百米以上，賦存標高1710m～1490m，走向295～332°，傾角26°左右。1號主礦體受斷裂切割后轉入2號主礦體，賦存標高1490m～1280m，主礦體寬130m～180m，橫向剖面上呈管狀和透鏡狀，中部厚130m，長220m，走向290°～320°。傾伏角35°～40°。在2號主礦體深部，礦體裂為“Б”和“В”兩個平行礦體，它們與其他零星小礦體共同組成深部礦體，礦體間距25～90m，厚度從幾米到56m，品位較1、2號主礦體降低很大，具厚度變化大、品位較低且變化不均勻的特征。北-Ⅰ和北-Ⅲ礦體位于北礦帶，由上下兩個脈狀分支組成，傾向南西，傾角20°～45°，具厚度變化大、品位變化不均勻的特征。東礦體呈細脈狀產出，厚度薄，傾角20°～40°，走向290°～320°，長220m，礦體在西面為管狀1號主礦體所代替。

3 成礦動力學背景

震旦紀之前，天山地區諸多微陸塊是羅迪尼亞超大陸的組成部分，震旦紀開始裂解，并形成許多親西伯利亞或親卡拉庫姆—塔里木的洋內微陸塊，在北天山構造區表現為經裂谷、裂陷槽發展成為北天山早古生代多島洋盆[2]（圖2）。

早古生代前寒武紀，Terskey大洋殼沿著阿其克庫都克—艾比湖斷裂（天山主干深斷裂）由北東向南西俯沖（唐巴勒早古生代活動陸緣帶靠近大陸一側）[2]，形成了一系列由由裂解陸塊與活動陸緣火山-沉積物組成、以鑲嵌構造為特征的早古生代造山帶和島弧環境俯沖增生楔，成為Taldybulak levoberezhny 金礦床形成的重要動力學背景。

大致在早奧陶世末期Terskey洋關閉，并形成位于準噶爾西緣呈北西走向的北天山早古生代板塊縫合帶，該板塊縫合帶主要沿著唐巴勒、瑪依勒、達拉布特、巴音溝一線分布，其代表了早古生代北天山洋的俯沖消減形成北天山早古生代造山帶[1]，在鄰近Taldybulak levoberezhny 金礦床的Makbal和Aktyuz均發現了變質峰期年齡為510Ma～470Ma的（超）高壓變質的榴輝巖，反映了晚寒武世－早奧陶世組成哈薩克斯坦－北天山地體的微陸塊拼合過程[4]。

4 成礦模式

成礦是深部物質演化運移和近地表賦礦構造空間共同作用結果，構造與成礦具有密不可分的動態耦合關系，構造體系的形成與演化控制了成礦系統的形成與演化。

隨著前寒武紀古陸的逐步形成，在早古生代被動大陸邊緣（如：唐巴勒早古生代活動陸緣）的黑色巖系中富集有大量含金的沉積物，成為Taldybulak levoberezhny 金礦床的物源區[1]。根據對Taldybulak levoberezhny 金礦石英－電氣石金礦石黃鐵礦開展Re－Os測年獲得（511±18）Ma（MSDW＝2.0，N=5）等時線年齡，表明Taldybulak levoberezhny 成礦時代為寒武紀[2]，金礦床的賦礦巖石是古元古界片巖和片麻巖，具有較高的背景金含量，可作為重要的礦源層。

圖2 北天山早古生代多島洋盆閉合格局示意圖(不依比例)

Taldybulak levoberezhny 金礦床的成礦作用在時間與空間上均與區域構造演化一致。震旦紀-寒武紀早期( 約800Ma～545 Ma)，羅迪尼亞超大陸裂解并產生一系列陸塊群體[2]。在隨后的早寒武紀，北天山構造區洋殼沿著阿其克庫都克—艾比湖斷裂由北東向南西俯沖[2]（唐巴勒早古生代活動陸緣帶靠近大陸一側）過程中，形成了超巖石圈的阿其克庫都克—艾比湖深大斷裂和韌性剪切帶以及由包括吉爾吉斯早古生代島弧在內的Arenigian 單元洋殼-島弧雜巖等構成的增生楔，該增生島弧主要由一套早古生代角閃巖與片麻狀石英黑云母角閃巖互層組成，同時單元內發育有具有島弧性質的玄武巖-粗面巖-安山巖-流紋巖巖石組合。

在早古生代寒武紀成礦前期及成礦期，由于北部Terskey洋殼俯沖－消減，在北天山地區發育了安第斯型古大陸邊緣[2]，構造應力表現為在210°～230°方向的水平擠壓力，并在北東-西南向產生附加張應力，在這種多期次的構造應力下，礦田出現了NW-SE向的脆-韌性變形帶（逆斷層）和褶皺，在北東-西南向出現正斷層（張裂隙），該期構造形跡奠定了巖漿侵入以及礦液輸送的礦田構造格架和基礎條件。

伴隨北天山俯沖增生造山事件，在擠壓伸展轉變階段的減壓增溫體制誘發了大規模巖漿作用，地幔楔橄欖巖與高氧逸度的俯沖洋殼相互作用促使地幔中的金屬硫化物分解，使成礦元素進入巖漿并沿構造薄弱帶部位侵入，在巖漿熱驅動下的地下水－熱液環流系統也不斷萃取礦源層中的金元素；同時，受到早古生代增生-碰撞造山過程的擠壓、剪切、推覆和側向走滑等強烈構造事件的改造，在Taldybulak levoberezhny 金礦區域形成大量與俯沖帶近于平行的大規模的斷裂或韌性、韌-脆性甚至脆性的剪切帶或破碎帶，在這些高應變帶影響的范圍內，元古代、早古生代沉積-變質巖系在區域性強烈的變質變形作用下產生CO2-H2OH2S 體系變質流體[3]，其中的CO2作為PH緩沖劑，可以保證Au在遷移介質中達到最大的溶解度并與HS-形成絡合離子Au(HS)2-，金在該種狀態下穩定性好，遷移距離遠。隨著以下部地殼乃至幔源分異出的巖漿熱液為主的成礦流體進入變質流體中發生混合作用并形成富含CO2的混合流體，這種混合流體在運移過程中，更有利于萃取圍巖中的礦化劑硫以及金等成礦元素形成成礦流體[3]。在隨后的周期性斷層閥行為的作用下，成礦流體沿深大斷裂向上運移至中淺層次后匯流于作為流體通道的高應變帶及次級構造之中，其后受地震泵吸作用進入次級斷裂的擴容部分，形成與脆-韌性變形構造帶時空相伴的礦化蝕變系統，最終，由于溫壓、氧逸度、流體混合等因素導致成礦流體中的含金絡離子向減壓帶運移，金在穿殼構造的次級或三級脆韌變形構造帶（如Taldybula變形帶）或褶皺中沉淀而成礦，在構造交叉部、脆韌變形帶擴容處及褶皺的軸部及兩翼產狀變化部位處形成厚大富礦體，因此，受高應變改造使原巖面貌難以識別的元古代、古生代沉積-變質巖系成為本地區金礦化的近礦圍巖，甚至成為礦體或礦化體的組成部分。

圖3 Taldybulak levoberezhny 金礦床成礦模式圖

綜上所述，Taldybulak levoberezhny 金礦床是在具有金初始預富集古老地殼的基礎上經過早古生代加里東期增生造山過程中的脆韌性變形作用再富集巖漿熱液疊加而形成。

5 Taldybulak levoberezhny 金礦床類型確定

Taldybulak levoberezhny 金礦床產于早古生代微陸塊增生造山階段的變質地體中，在時間、空間和成因上均符合增生造山型金礦的特點，可以認為Taldybulak levoberezhny 金礦床屬微陸塊增生造山類型成因[5]。

6 找礦方向

綜合以上分析，提出以下找礦方向：

（1）根據增生造山型金礦系統具有礦脈在垂向上延續較大(1～2km)、構造控制突出、二維延展穩定、側向分帶規律等基本屬性，在Taldybulak levoberezhny金礦床深部可能存在較大的容礦空間，具有良好的找礦前景，今后應加強對深部的研究工作。

（2）對于增生造山型金礦而言，礦床定位受構造控制，穿殼構造的次級、更次級斷裂或褶皺構造控制礦床定位，建議建立詳盡的Taldybulak levoberezhny金礦床構造格架，尤其要重視在逆掩推覆帶或高角度走滑帶中的韌-脆性轉變帶、走滑斷裂性質轉換形成的主斷裂構造面凹凸變化處和垂向上斷裂面由陡變緩等有利部位進行找礦，Taldybulak levoberezhny 金礦已有勘探工作也驗證了這點（如1518-1470m水平的轉折部位為富礦體）。

（3）在早寒武紀北天山構造區洋殼沿阿其克庫都克—艾比湖斷裂由北東向南西俯沖所產生的水平壓力作用下，在前寒武系韌性基底層中產生隔槽式褶皺-沖斷帶,Taldybulak levoberezhny 金床本身就賦存在于該復式褶皺-沖斷帶中，目前的勘探工作僅局限于褶皺一翼和頂端軸部，而在褶皺底部轉折部位的隔槽向斜構造之下可能存在寬闊的構造三角帶，很可能成為富礦體賦存極為有利的容礦空間，今后的應注重根據褶皺構造對礦床所具有的多級、多期、定位、等距的控制作用指導探礦工作[6]。