新疆和静县乌梅克尔达坂东金矿床地质特征及成因分析

新疆和静县乌梅克尔达坂东金矿床地质特征及成因分析

1山带岩石及微量元素研究区位于河静县巴音布鲁克以东山区。大地构造位于额尔宾山拱前的一组混合岩石带（图1）。这是南天山阿尔曼-库米什金、铜、铅、锌、锑、铁、锰多金属矿床的主要矿区之一。其地层形状和构造线方向相同，均呈北西-南东走向。区内褶皱、断裂发育。造山岩浆活动在工区东部一带较强烈,侵入于泥盆纪地层中,岩体主要为华力西早期第二次侵入的岩浆岩,属于造山带花岗岩。区域内大的脉岩不发育,呈零星分布,主要为石英脉,受区域动力变质作用形成的板劈理及北西西向韧脆性剪切带控制,石英脉常顺岩石板理及裂隙集中分布,区内金矿化主要赋存在石英(网)脉带中。区域出露的地层主要为中泥盆统萨阿尔明组和下泥盆统哈孜尔布拉克组。区域发育的断裂有开口斯湖深大断裂(F1),哈尔嘎廷郭勒断层(F2)(图2),典型金矿床有萨恨托亥金矿、大山口金矿等。据1989年国家305项目(焉耆幅)1∶50万甚低密度化探扫面成果,在本区圈定乌兰赛尔金异常。乌兰赛尔金异常是南天山最大、异常强度较高的金异常,呈似透镜状,长轴北西西向,长达60km,最宽15km。异常面积427.5km2,平均值3.92×10-9,峰值27×10-9,不同部位分别有Sb、Cu、Ag局部异常伴生,异常中及边部还有轴向一致的Cr、V、Co异常出现。Au具有内、中、外分带性,异常分类乙3区。普查区处于乌兰赛尔金异常东部一带,异常呈长轴状。异常区主要分布于中泥盆萨阿尔明组下亚组地层中,岩性以灰色泥质粉砂岩及千枚岩、浅变质凝灰质粉砂岩为主。异常的北缘及南缘分布有区域性断裂(开口斯湖冲断层、哈尔嘎廷郭勒断层),明显受区域构造断裂控制。2矿区地质特征2.1铁白云石粉砂岩普查区出露地层均为中泥盆统萨阿尔明组下亚组(D2sa11a)一套碎屑岩、碳酸盐岩建造。岩性主要为凝灰质岩屑粉砂岩、青灰色含铁凝灰质粉砂岩、含铁粉砂质粘土岩、含铁白云石粉砂岩等组成,其中含铁白云石粉砂岩是矿区的主要“矿源层”。含铁白云石化凝灰质粉砂岩主要分布于工区蚀变带中,厚度10～50m不等。浅灰色,粉砂结构,中-薄层状构造,岩石成分主要为石英碎屑、长石岩屑、火山灰及少量铁白云石组成,由于受后期变质作用的影响,岩石具千枚岩化,泥质胶结物大部分被绢云母、绿泥石、高岭土等矿物所替代。铁白云石一般呈它形-半自形粒状,斑点状,粒径0.1～1.0mm,含量5%～15%。岩石具有较高的背景值,且金矿体、金矿化体主要赋存其中。2.2切割顺板加强区石英网脉带普查区内无岩浆岩分布,脉岩主要为石英脉,一般顺层产出。石英脉主要分布受区域动力变质作用形成的板劈理及北西西向韧脆性剪切带控制,石英脉常顺岩石板理及裂隙集中分布,构成总体呈北西西向展布的石英(网)脉带,网脉带中的石英脉主要有两种产出状态:其一呈宽2～5mm细脉交织分布,主要发育3组,一组大体顺板劈理产出,产状15°～40°∠65°～85°,另2组共轭,产状分别为320°∠75°、15°∠85°,切割顺板劈理分布的石英脉,属较典型的石英网脉带;另一种主要呈宽5～20cm脉体顺岩石板劈理平行展布,脉间距10～50cm不等,属石英脉带。脉体主要由0.3～1.5mm的石英组成,见少量菱铁矿、绿泥石、白云石、方解石,局部见黑钨矿、钾长石、绿帘石,一般石英多分布在脉体的中央,受动力作用的影响,多碎裂和变形,波状消光明显,菱铁矿、绿泥石多富集在脉体与围岩接触边界附近,白云石、方解石多充填在脉体的裂隙中,黑钨矿、钾长石、绿帘石多分布在脉体的孔隙或与石英共生构成含黑钨矿、钾长石、绿帘石石英脉。据石英(网)脉带中石英脉交切及与板劈理的关系,大体可分出3期(次):早期与板劈理近于平行,有明显的塑性变形和碎裂,石英颗粒细粒化、亚颗粒化、糜棱岩化、波状消光明显,褐铁矿化强烈;中期2组石英脉共轭,切割早期石英脉,无明显的变形,褐铁矿化微弱;晚期主要为石英-帘石脉,基本无褐铁矿化,与后期断裂相伴出现,切割前两期石英脉。区内金矿化主要赋在石英(网)脉带中。据矿化石英脉主要赋存在由区域动力变质作用形成的板劈理中,在其形成后又有明显的韧性变形,石英(网)脉带中存在多期、多组石英脉的穿切,局部见有孔雀石化等,推断区内石英(网)脉与区域变质热液有关。2.3矿区结构矿区中泥盆统萨阿尔明组地层在普查区总体呈单斜产出,构造线走向方向与区域上一致,断层构造不发育,见有3条构造蚀变带。2.3.1金矿化学及蚀变带金异常点基岩化探异常特征位于普查区南部,与构造线方向一致在地表呈北西-南东走向,产于青灰色含铁凝灰质粉砂岩(St)岩性段中,出露长度约7000m,宽度一般在30～40m,最宽50m,中部约1000m被第四系覆盖。矿化蚀变以铁白云石化、硅化为主,次为绢云母化、绿泥石化和碳酸岩化,黄铁矿化、硅化是矿化的主要特征,并有石英细脉较发育,普查区金工业矿体、低品位矿体及矿化体均产于其中。从T1构造蚀变带金异常点基岩化探分析结果表来看,Au与As、Sb、Bi、Cu、Pb是呈正相关的,As含量最高101.46×10-6,Bi最高7.03×10-6,Cu最高720×10-6,Sb局部可达335.8×10-6,Pb局部可达1000×10-6,变化幅度较大。Au与Co、Ni、Cr、Sn是呈负相关的,而Zn、W、Mo、Ag在蚀变带中含量变化不大,与Au相关性较小。2.3.2青灰质粉砂岩st位于普查区中南部,与构造线方向一致在地表呈北西-南东走向,产于青灰色含铁凝灰质粉砂岩(St)岩性段中,出露长度约7000m,宽度一般在30～45m之间,中部1200m被第四系覆盖。蚀变主要为铁白云石化、硅化、绢云母化、绿泥石化等。2.3.3凝灰质岩屑粉砂岩dst位于普查区北部,与构造线方向一致在地表呈北西-南东走向,产于凝灰质岩屑粉砂岩(dst)岩性段中,出露长度约6000m,宽度一般在20～30m之间,中部1800m被第四系覆盖。蚀变较弱主要为铁白云石化、硅化、绢云母化、绿泥石化等。3矿床类型3.1号aub-1及6条金矿化体普查区圈定工业金矿体1条(编号Au-1)、低品位金矿体1条(编号Aub-1)及6条金矿化体(编号Auc-1～Auc-6)。矿体、矿化体均产于工区长约6000m的构造破碎蚀变带(T1)中。蚀变带普遍铁白云石化,次为绢云母化、绿泥石化、硅化及黄铁矿化、碳酸盐化。3.1.1金矿体及金金金实际岩石位于矿区西区。长约229m,分别由探槽TC2、TC4控制。金矿体平均厚度1.55m,金品位介于(2.97～4.83)×10-6,平均3.53×10-6。岩石硅化强烈,褐铁矿化、绢云母化明显。矿体产状209°∠70°。3.1.2金矿体及金正确层位于矿区东区。长约80m,由探槽TC13单工程控制。金矿体平均厚度1.78m,金品位介于(1.26～1.57)×10-6,平均1.43×10-6。岩石硅化强烈、地表普遍铁白云石化。矿体产状25°∠81°。3.1.3金提升矿物学特征位于矿区西区。长约127m,分别由探槽TC2及PD1控制。与Au-1号矿体平行。金矿化体厚度2～3m,金品位介于(0.27～0.97)×10-6,平均0.53×10-6。岩石硅化强烈、褐铁矿化较强。矿化体产状209°∠70°。3.1.4矿石硅化特征位于矿区西区。长约80m,由探槽TC2控制。金矿化体厚度1～2m,金品位介于(0.24～0.41)×10-6,平均0.33×10-6。岩石硅化明显。矿化体产状209°∠70°。3.1.5金矿化体及金金构建位于矿区中部。长约80m,由探槽TC7控制。金矿化体厚度1～2m,金品位介于(0.21～0.47)×10-6,平均0.34×10-6。岩石硅化强烈。矿化体产状210°∠73°。3.1.6tc9控制特点位于矿区中部。长约80m,由探槽TC9控制。金矿化体厚度0.5m,金品位0.89×10-6,产于石英脉中。矿化体产状207°∠79°。3.1.7金中国矿体的硅化位于矿区东区。长约310m,由探槽TC17控制。与Aub-1号矿体近于平行。金矿化体厚度1m,金品位0.50×10-6。岩石硅化明显。矿化体产状18°∠81°。3.1.8aub-1号矿体位于矿区东区。长约596m,由探槽TC13及TC17控制。与Aub-1号矿体近于平行。金矿化体厚度1～3m,金品位介于(0.20～0.50)×10-6,平均0.31×10-6。岩石硅化强烈。矿化体产状22°∠79°。3.2矿石及脉石矿物组成根据光片、簿片鉴定结果统计,矿床的矿石矿物共有10种,其中脉石矿物有5种,金属矿物有5种(表1)。矿石中矿物组分比较简单,金属矿物主要以自然金为主,微量黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等,其它很少见;脉石矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、方解石和高岭土。金矿物主要以包裹金形式出现,次为裂隙金。3.2.1黄铁矿的结构组成乌兰赛尔达坂东金矿床矿石的结构比较简单。主要根据矿石中的硫化物结晶程度、变形特征和交代现象,总结出如下结构:自形-半自形粒状结构:黄铁矿多数为自形晶,立方体的晶形完整。方铅矿呈半自形粒状。它形粒状结构:黄铁矿、方铅矿等金属硫化物颗粒部分晶面发育差,无一定形状。包含结构:表现为自然金呈包裹体矿物被包于黄铁矿或褐铁矿之中。填隙结构:自然金以充填方式沉淀于早期阶段黄铁矿的裂隙之中或黄铁矿粒间。星散状结构:黄铁矿呈星散状分布于蚀变带和石英脉中,有时集中呈细脉浸染状分布,显示一定的方向性。交代结构:后期褐铁矿沿早期黄铁矿的解理、裂隙及边缘交代,随着交代作用的增强分别形成交代网状、交代残留和交代假象结构。矿石主要呈块状构造,石英呈细脉状、网脉状,少数呈团块状,黄铁矿呈星点状,分布较均匀,含量较低,一般在1%～5%之间。3.2.2变质热液期成矿地质特征根据对矿石组构、成因、矿物共生关系和产出特征的研究,矿床可划分为两个主要成矿期,即变质热液成矿期和表生期。(1)变质热液期,变质热液期可划分2个阶段:早期阶段:矿物组合为自然金+黄铁矿+黄铜矿+石英,有大量的铁白云石、绢云母和绿泥石,主要表现为自然金被包裹黄铁矿晶体之内。晚期阶段:矿物组合为自然金+石英、方解石等,主要表现为自然金充填在黄铁矿粒间或黄铁矿裂隙之中。(2)表生期,由于风化作用,形成褐铁矿次生矿物。(3)矿物共生组合,根据光、薄片成果,矿物组合为自然金及微量黄铁矿、黄铜矿、方铅矿组合。4主要控制因素和矿山成因4.1基性岩相相对金岩相特征矿体产于中泥盆统萨阿尔明组下亚组(D2sa1)为一套碎屑岩、碳酸盐岩建造中,其岩石组合为凝灰质岩屑粉砂岩、青灰色含铁凝灰质粉砂岩、含铁粉砂质粘土岩、含铁白云石粉砂岩等组成。其岩性、岩相相对金的初步富集十分有利,据乌兰赛尔金异常表明该套地层中金具有较高的背景值,为后期成矿提供了丰富的矿源物质。区内北西向的构造蚀变带(韧性剪切带)为导矿及控矿构造。已发现的矿体、矿化体赋存于北西向的构造蚀变带之中,矿体、矿化体均沿蚀变带内的剪切裂隙及其构造虚脱部位产出,严格受构造蚀变带的控制。4.2矿物对成矿的作用控制了“含矿岩石”矿该区分布的中泥盆统萨阿尔明组下亚组(D2sa1)一套碎屑岩、碳酸盐岩建造中具有较高的金地球化学背景值,为本区的“矿源层”,通过后期的构造作用,使岩石中分散的金矿化、迁移,形成构造变质热液,并在有利构造部位沉淀成矿。矿体、矿化体均产出于北西向的构造蚀变带(韧性剪切带)之中。围岩