新疆北山地區金礦成礦地質條件與成礦規律研究

蔣大虎，馮 亮，馬 健

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第八地質大隊，新疆 阿克蘇 843000）

金礦是我國稀缺礦產，新疆北山地區是我國重要的金礦產區之一，已發現數量可觀的大型礦床[1]。新疆北山地區出露了大量黃鐵質巖，在對其進行勘探開發的過程中，發現存在著某些礦化異常的情況，礦化多數表現為稀疏浸染狀，品質相對較差，從總體上看，不如周邊區域的巖帶質量，找礦工作進展相對緩慢。

金礦成礦地質條件與成礦規律存在爭議，相關研究不足，對巖帶的礦化規律并不十分明確，這些都是阻礙新疆北山地區勘探工作進行的因素。因此，本文針對上述這些問題，結合新疆北區野外調查，研究該地區金礦成礦地質條件與成礦規律，為其后續的金礦勘察、找礦前景的預測提供了科學有效的依據。

1 新疆北山地區地質背景概況

新疆北山地區金礦床位于中亞造山帶南緣，塔里木地塊東北緣。新疆北山地處板塊內部的構造強烈部位，總體上呈三角形，并且向北向南展布，主要發育古生代地層。經歷了復雜的構造、變質及巖漿活動，包括古、中元古代泛大陸的增生與裂解等。

在不同階段的地質時期，巖漿活動相對頻繁，尤其在海西時期，其活動程度最大。中亞造山帶，由于其地理位置十分獨特，大地構造具有特殊性，因此其演化規律及沉積環境爭議較大，受到廣泛關注。有相關研究認為，新疆北山地區的賦礦火山巖是陸相噴發的產物，也有學者認為，其是早石炭世的海相島弧鈣堿性火山巖建造。額爾齊斯斷裂在成礦作用上尤為重要。主斷裂東段為瑪因鄂博斷裂，中段為富蘊-錫伯渡斷裂，西段被第四系覆蓋[2]。在區域上看，金元素主要經由額爾齊斯-瑪因鄂博斷裂上升。向西北方向延伸的區域大斷裂，一般情況下會控制侵入巖體以及金礦帶的空間分布，這種情況的出現，是其性質上的推覆特點造成的。新疆北山地區的地層，主要由印尼喀拉地層小區組成，其次還有數量不多的穹塔格地層小區。這些地層小區屬于南天山-北山地層區，前者分布廣泛，穹塔格地層小區小范圍出露在西部靠近庫魯克塔格[3]上段主要出露呈條帶狀、透鏡狀近東西向或是北東東向展布于菊花山一帶，厚度變化不大，上下兩段以斷層為界。區內西北角蠶頭山一帶，出露庫魯克塔格地層小區，主要為變質地層和一套火山碎屑巖地層。二疊紀地層主要沿兩個帶出露，與周邊的地質體接觸方式，主要為斷層接觸。最南端的斷裂為切殼斷裂，具備長期活動的特點，是北山地區黃鐵質巖帶的導巖導礦斷裂，沿其南緣產出含礦巖體。

2 成礦地質條件

2.1 礦區地質

礦區內斷裂構造不發育，僅有部分規模不大的斷裂構造存在，根據展布方向的不同，將其劃分四組，分別為南北、東西、東北、西北向，其構造活動表現出多期的性質。一般來講，南北方向的斷裂，通常在成礦之前就已經在一定程度上發育，其形成時間相對較早，活動期相對漫長，因此其對角礫巖帶具有不小的影響，屬控礦構造。在四組斷裂構造中，南北方向斷裂與其余三組斷裂，在位置上形成相互交切的狀態，由于其斷裂形成時間在成礦之后，且斷裂規模有限，故而對礦體雖然產生了一定程度的破壞，但破壞并不明顯。有相關資料顯示，在新疆北山地區的礦區中，存在著一個角礫巖帶，其展布方向呈現近似的南北向，其南北長大概為850m，寬大概為450m，垂深在500m 以上。根據巖石鑒定結果，隱爆角礫巖的過程，在總體上可以分成三個階段。第一個階段，黑云母閃長玢巖表現出明顯的上侵趨勢，砂巖在這個進程中與其發生接觸，進而產生隱爆作用，導致隱爆角礫巖大范圍出現，進一步形成角礫巖帶。

角礫成分較為復雜，主要為砂巖、閃長玢巖、泥巖以及長石、石英等；角礫的形態以圓狀為主，也有少數呈現出不規則的形狀，其大小不盡相同，通常在0.2cm 到6.9cm 之間。膠結物多數為受到巖漿熱液作用而形成。在第二期中，隱爆角礫巖多集中在巖帶的東部，角礫成分更為復雜，主要組成部分為，第一期形成的爆發角礫巖和黑云母閃長玢巖，角礫大小在0.2cm 到7.9cm 之間，其在形態上多表現為圓狀。膠結物在顏色上表現為灰黑色，主要成分依然為巖漿熱作用形成。角礫呈現出明顯的浸染狀黃鐵礦化，第三期角礫巖即閃長玢巖上侵同期或后期分異熱液貫入角礫巖內，角礫巖脈寬度在6cm 到9cm 之間，其分布情況呈現出以平行脈狀為主的特點，角礫的大小不一，且形態也各不相同，膠結物為多金屬硫化物，主要為鐵的二硫化物、銅鐵硫化物礦物，與金礦化的聯系十分緊密，含礦性好。

2.2 礦石特征

礦石可以根據形成條件不同，分成兩種類型，一是氧化形成，二是原生而成。

按照圍巖氧化程度，大概判定地下15m～25m 為兩種類型的礦石并存，平均深度在20m 以內。結合電子探針的探測數據與SEM/EDS 分析結果如表1 所示，礦石中的金屬礦物主要包括，鐵的二硫化物與自然金等。

表1 主要金屬礦物電子探針分析結果

在原礦中，含金元素的礦物主要是自然金。自然金在原礦中，主要存在于粒間和裂隙中，占總體的比例大約為76%，分選回收較為容易；其余部分存在方式為包裹嵌布于黃鐵礦中，占總體的比例大約為24%，屬難浸金。

3 成礦規律

3.1 地層物質來源

本次對新疆北山地區金礦床礦體圍堰二十二站組砂巖進行了U-Pb 測年。中粒長石砂巖在形狀上，多數為棱角狀，少部分呈次圓狀；在顏色上呈現雜灰色，具有砂狀結構，其碎屑主要為鉀長石，其中，鉀長石40%±，斜長巖35%±，石英20%±。碎屑分選性與磨圓度較差。膠結物的主要組成部分為黑云母，少部分為金屬礦物。共獲得115 個測點，鋯石多數灰黑色，少數無色透明，長度比值3:1～4:1，粒徑為26-49×83～152μm±，Th/U 的 比 值 在0.13～0.89 之 間，207Pb/235U 的比值大都在0.16～0.27 之間，表面存在剝蝕情況。206Pb/238U 年齡為449±20Ma，當測點少數207Pb/235U比值介于0.45～0.83。測年結果如圖1 所示。

圖1 U-Pb 年齡諧和圖

3.2 成礦作用

燕山晚期，中細粒花崗閃長巖與對面溝的花崗閃長斑石相接，形成了對面溝的侵入穹磧構造和配套形成的放射性斷裂體。

同時，花崗巖—花崗閃長巖—花崗閃長斑巖不斷演化發展，金元素在這個過程中被持續富集，在這個基礎上，含金熱液的形成概率得到增加。晚期含金熱液沿放射狀斷裂系統由花崗閃長斑巖體向周圍圍巖運移，當理化環境適宜時，金屬硫化物發生礦化作用。自內向外構成從高溫Cu、Mo 礦化向低溫Au 礦化演變的成礦系列。最終形成與花崗閃長質巖漿侵入作用相關的沿穹窿構造放射狀斷裂系統充填的石英脈型金礦。

4 結束語

本文對新疆北山地區金礦的成礦地質條件與成礦規律進行了詳細闡述，為新疆北山地區后續的金礦勘察提供了科學有效的依據，同時對其找礦前景的預測也提供了方向。今后將對金礦成礦的相關研究深入探索，以期做出更多貢獻。