新疆哈圖金礦地質特征及成因淺析

黎智云

（新疆地礦局第一地質大隊，新疆 昌吉 831100）

1 區域地質背景

哈圖金礦分布于新疆托里縣管轄范圍，西準噶爾華力西褶皺帶扎依爾-達拉布特復向斜北翼東側區段，是該礦的大地構造位置所在，主構造線為NE向，斜交天山褶皺系與阿爾泰褶皺系，上古生界是該區的主要地層，中生界相對次之，山麓邊緣與河谷中零星分布新生界。區內頻繁分布巖漿活動，主要為花崗巖，中酸性巖次之。依照相互侵入特征進行分析，早石炭紀是侵入時代下限，主要為華力西中期或更晚些。該區發育斷裂構造，主要的斷裂為安齊斷裂、哈圖斷裂與達拉布特大斷裂等，展布方向為NE 向，對該區的基本構造格局起著明顯的控制作用，見圖1。受該區構造應力作用因素影響，后期階段巖漿熱液作用，導致該區發育明顯的變質作用，促進該礦成礦。區內有環形斷裂分布于阿克巴斯套巖體與哈圖巖體周圍，有很多的金礦床分布于上述巖體外接觸帶環形斷裂及同期小巖體與巖脈周圍。

圖1 新疆哈圖金礦區域地質簡圖

2 礦區地質特征

2.1 地層

區內的地層以安琪斷裂為界，包谷圖組（下石炭統）分布于礦區的南東側區域上。太勒古拉組（下石炭統）分布于北西側區域上，沿溝谷分布第四系沖洪積。火山碎屑巖和玄武質熔巖組成的太勒古拉組是該礦的重要賦礦地層。

2.2 構造

斷裂構造是該礦礦區主要的構造特征，哈圖斷裂以及安圖斷裂是該區的主要構造格架，呈現NE 走向，向NW 向傾斜，主要表現為鏟式斷裂具有十分陡峭的傾角特征，二者表現為平行特點，對該區的礦脈以及礦點起著明顯的控制作用，同時還包括達拉布特斷裂（南部）以及黑屋斷裂等

同時礦區還有一個，形成于古生代階段，經受多次區域構造變形的破火山口機構，主要是由于晚期階段火山活動所導致。放射狀斷裂系以及環狀斷裂系和該火山機構有著非常緊密的聯系，礦區當中的支干斷裂主要為這些放射狀的斷裂和環狀斷裂以及次級斷裂等，成礦熱液在火山晚期階段，不斷上升與富集在最有利地段分布，對礦田的形成以及分布起著明顯的控制作用，是礦區金礦主要控礦因素，尖滅再現在坡面上以及平面上較為突出，主要是指鍛煉不會從深度一直貫通向地表，礦脈沿著斷裂在成礦后期階段生成的，有很多盲礦體出現在地下[1]。

2.3 巖漿巖

基性玄武巖是礦區當中的主要巖漿巖，非常嚴以及輝綠巖少量分布，斜長花崗斑巖分布于地下，該區的輝綠巖以及基性玄武巖和輝長巖，表現為過渡狀的巖相特征，彼此界限不清，均受到同一地質活動影響。但在礦物的力度以及結晶程度和結構上存在一定差異性，從宏觀層面進行分析，基性玄武巖及其蝕變，主要表現為灰綠色還有紫褐色以及紅褐色，在巖體粒度上主要表現為，微、細、中粒以及隱晶質。巖體的蝕變程度不一，主要表現為葡萄石化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化等。塊狀構造是玄武巖的主要特點，呈現粗細不一的粒度特征，并具有多樣化的結構，還有束狀結構以及間粒結構、放射狀結構和球狀結構等[2]。

2.4 地球物理、化學特征

（1）區域地球物理特征。玄武巖和該區的金成礦有著非常緊密的聯系，具有較小的極化率值，而且非常穩定，處于2.5%左右，電阻率不高，在270Ω·m，極化率較高的為蝕變破碎帶和金礦體，主要為4.61%和5.56%，玄武巖以及砂巖存在一些差異性，高級化率以及高電阻力是主要的含金石英脈，達到10.21%的極化率，斷裂破碎帶呈現低電阻率特征，保持在182Ω·m 的平均水平。重力高分布于準噶爾西北緣，具有完整的形態特征，主要表現為SW－NE 向，是疊加i、Ⅱ兩級異常所形成，背景場非常的巨大，構造特征分布于地殼深部。

（2）地球化學特征。受該區熱液蝕變成礦因素影響，Au 元素具有顯著的濃集特點，As、sb、Ag 等呈現為相對濃集特征，通過這些元素反映出礦石具有的基本組合，Bi、Hg、W、Mo 等元素呈現分散的特征具有較大的變化，在礦體的下部有伴生元素以及成礦元素出現封閉的現象，As、W 和Au 元素有著非常緊密的聯系，含量值最高的分布于礦體的下部，提示有不斷向下延伸的特點，在剖面上元素依照一定傾斜方向進行分布，形成樹枝狀交叉的復雜結構，對礦暈復雜性以及多期性特點充分的顯示出來。

3 礦床地質特征

3.1 礦脈特征

在安齊斷裂北側以及哈圖斷裂南側區域上分布著大量的次級斷裂，在這些斷裂當中產出礦脈，產出特點主要為復脈特征。

3.1.1 礦石類型

依照產出條件和不同的礦物組合，主要表現為兩種：

（1）蝕變巖型：方解石以及石英、金屬硫化物和玄武質是其主要的礦物組合，礦石當中的金含量非常低。

（2）石英脈型：方解石以及石英金屬硫化物是其主要的礦物組合，礦石當中具有較高的金含量，毒砂富金石英脈以及含黃鐵礦石英脈，方解石石英脈等礦石具有較高含金量。還金黃鐵絹云巖以及玄武巖（含金黃鐵絹英巖化）是主要的蝕變巖型，在此類礦脈當中硅酸鹽類以及碳酸鹽、毒砂、黃鐵礦等相互伴生。隨處可見金礦脈中的伴生礦物，金品位在伴生礦物礦脈當中，呈現穩定的特點，是重要的礦脈找礦標志。

3.1.2 礦石結構

（1）自行、半自形結構，毒砂、黃鐵礦均表現為自行半自形結構，是早期階段形成的載金硫化物。

（2）晚期階段形成的他形粒狀結構，毒砂以及黃鐵礦在主成礦區階段形成，均表現此類結構，具有較小的直徑顆粒。

（3）環帶結構：和毒砂以及黃鐵礦相比，環帶結構較為發育，與礦物含金性關系緊密。

（4）充填鑲嵌結構，在黃鐵礦以及石英晶粒間隙當中賦存礦石中的自然金，都屬于這類結構。

（5）包含結構：在石英顆粒以及黃鐵礦包裹的黃銅礦，自然金微粒都屬于此類結構。

（6）交代結構：硫化物與硫化物之間和自然金彼此出現相互交代或者溶蝕。

3.1.3 礦石構造

（1）早期階段形成的硫化物，在蝕變圍巖以及含金石英脈當中，分布特點主要為星羅棋布狀，呈現星散浸染狀構造特征。

（2）在成礦期以及其后期階段，在破碎帶內以及蝕變圍巖中的碳酸鹽以及硅酸鹽和硫化物，主要表現為細脈浸染狀。

（3）成礦期的硫化物（富金）呈現或不規則特點分布于石英脈中，這種礦石金含量極高，主要呈現條帶狀構造，是高含金的標志。

（4）在發育破碎的構造帶中，分布角礫狀構造，早期階段由于擠壓因素導致礦石較為破碎，之后又被石英進行膠結。

3.2 圍巖蝕變

安齊斷裂以及哈圖斷裂次級斷裂控制著礦體，同時放射狀斷裂系以及環狀斷裂系和破火山口機構緊密相連，在其兩側的圍巖中，熱液因素影響，受到熱液擴散作用，金礦圍巖和金礦石交代事變現象非常的突出，蝕變作用表現為由強到弱的金礦化特點，毒砂化以及黃鐵礦化和絹云母化和硅化等是主要的圍巖蝕變類型。

4 礦床成因

4.1 成礦時間

火山活動在西準噶爾地區早石炭世期間具有非常強大的特點，同時頻率非常高，通過相關信息發現，古海底火山群島在這一時期西準噶爾地區發現，為深海大洋島嶼，具有間歇性噴發特點，存在火山島嶼，并伴生板塊俯沖運動，西伯利亞古板塊和準噶爾股板塊具有一致的碰撞時間，在碰撞因素影響下不斷抬升板塊，為金成礦提供了有利條件，花崗巖在這一階段大面積的侵入，更有利于金成礦，由此推斷花崗巖侵入時間和金成礦具有相同的時間，早石炭世是該礦的主要成礦時期，該礦在形成過程當中是由深到淺，將地幔抬升具有的地球物理意義和構造控礦意義充分的體現出來。通過硫同位素進行分析，隕石硫是礦石的主要特點，來源于深部。通過分析氫氧同位素，巖漿熱液受到成礦熱液系變化，主要為巖漿熱液，地下水混入其中。通過分析硫同位素，周圍的花崗巖熱液是重要的成礦熱液來源；石英礦物稀土元素和偉晶巖以及花崗巖稀土元素分析，阿克巴斯套花崗巖體是該礦含金石英脈的主要來源。

4.2 成礦階段

充分分析礦脈中的穿插關系以及通過鏡像進行鑒定，該礦熱液成礦主要包括三個時期：

（1）石英-黃鐵礦階段：石英大脈純凈的乳白色，穿插于構造線，具有較弱的圍巖蝕變特征，同時具有較弱的黃鐵礦化，有立方體晶形以及星散狀的黃鐵礦分布在近脈圍巖當中，金礦化在這一階段比較弱。

（2）石英-黃鐵礦-毒砂-自然金階段：這一階段主要由兩個亞階段之分，石英脈出現在早中期階段，石英方解石脈出現在晚后期階段，前者主要表現為灰白色，具有中等金礦化特點，明金出現在局部地段，煙灰色石英脈出現在晚后期的晚亞階段，在圍巖當中發育中等厚度脈體，具有強烈的金礦化特征，受此成礦作用影響，常出現大量的明金。

（3）碳酸鹽化階段：早期階段形成的石英脈以及蝕變巖和圍巖當中，穿插碳酸鹽（白色）脈體，基本物質均出現金礦化，成礦熱液在此階段結束。

4.3 成礦物質來源及成因

通過相關研究發現，在空間分布上的Au 石英脈，一般不會受到圍巖控制。該礦處于220℃～300℃的成礦溫度，金成礦為中低溫熱液，巖漿熱液是主要的石英包裹體，含礦熱水溶液和金成礦形成有著密切聯系。氫同位素研究，為地表水與巖漿水混合型，今主要的活化溫度處于750℃～850℃，陸源碎屑沉積與火山碎屑巖組成的優地槽淺海相沉積特點是主要的賦礦圍巖。

由此認為：華力西期后殘余熱液是形成金礦的重要物質來源，太勒古拉組（下石炭系）玄武巖在哈圖金礦帶中大量分布，研究發現區內火山巖湖后拉張作用在該組地層中，促進海盆形成，海相火山巖主要為中心裂隙式噴發所形成，金礦點以及金礦床在該帶中發現，有約70%和這套火山巖有著非常緊密的聯系，通過研究發現，太勒古拉組火山巖達到（1.3 ～6.5）×10-6含金的背景值，相較于克拉克值明顯較高，同時和該區其他地層含金量相比也明顯較高。西貝庫拉斯組以及包古圖組分別為（1.5 ～4.03）×10-6、（0.35 ～3.47）×10-6。發育蝕變玄武巖區段，具有非常高的金礦化特點，說明該區金礦化，與玄武巖（太勒古拉組）有著十分緊密的聯系，由此推斷這是區內主要的礦源層。

區內的鍛煉具有繼承性和多期性的特點，存在多期性的成礦期，有充填、重疊以及穿插特征的各期石英脈分布于含礦斷裂帶中，石英脈與各期特征存在相應的特點，礦物組合具有各異的組合特征。綜合研究認為，外框成因類型是中溫熱液充填交代石英脈一蝕變巖型金礦床，和酸性花崗巖以及基性玄武巖有著非常緊密的聯系。