西准噶尔哈图齐Ⅰ金矿区控矿构造特征与找矿分析∗

地里夏提买买提，冯 伟，王 勇，丁国强，林彩香

(1.新疆大学 地质与矿业工程学院，新疆 乌鲁木齐 830049；2.西部黄金克拉玛依哈图金矿有限责任公司，新疆 克拉玛依 834000)

0 引言

西准噶尔哈图齐Ⅰ金矿（后文简称哈图金矿）矿（脉）体的产出和分布主要受断裂控制.但是，在哈图金矿断裂构造的性质、类型和成因上，已有很多研究成果，但有争议[1−8].主流的观点认为，哈图金矿区存在火山机构，矿区东部的玄武岩（辉绿岩）代表了火山颈相，中东部的玄武岩代表了火山溢流相，矿区西部的玄武凝灰集块岩和凝灰角砾岩则代表火山喷发相，而与火山机构相关的环状和放射状断裂控制了哈图金矿的成矿作用[2−4].本文以近期深部钻孔资料为依据，结合以往的地质调查成果，重点讨论矿区主要控矿断裂构造的性质、产出特征以及与金矿脉的空间关系，并据此分析该矿区的找矿远景，为西准噶尔地区深入开展找矿勘探提供参考.

1 矿区地质概况

哈图金矿矿集区位于准噶尔弧形构造（Ⅰ级）西翼的玛依拉-扎依尔褶皱带（Ⅱ级）内的扎依尔-达尔布特复向斜（Ⅲ级）东段北翼.NE走向的哈图断裂、安齐断裂和达拉布特大断裂一起构成该区域主要的构造格架[9]（图1）.其中，哈图断裂为压剪性断裂，而安齐断裂为张性断裂，这两条断裂的活动导致断裂之间的区域相对下沉，形成一个狭长的盆地.在泥盆－早石炭世期间，盆地内形成一套复理石沉积和夹有中基性火山熔岩的火山碎屑岩建造[11].出露岩石主要有下石炭统的希贝库拉斯组厚层砂岩、凝灰岩和凝灰粉砂岩层；包古图组的薄层凝灰粉砂岩、凝灰砂岩和层凝灰岩互层，夹硬砂岩、大理岩；太勒古拉组的中基性火山岩、晶屑凝灰岩、生物灰岩和凝灰质砂岩互层，夹玄武岩、安山岩等.

区内侵入岩较发育，花岗岩和花岗闪长岩广泛侵位于下石炭统火山沉积地层中.基性侵入岩零星分布，主要为辉长岩－辉绿岩，侵位于下石炭统太勒古拉组和前期花岗岩体中.

NE向断裂是金矿集区的主要导矿构造，控制着金矿床的分布（图1），而与NE向断裂伴生的NW、NE以及EW向次级断裂是金矿化的主要含矿构造.晚期发育的近SN向断裂切割了早期发育的NE向主干断裂及其次级断裂，同时也切割了侵位于下石炭统中的花岗岩基.

哈图金矿矿集区构造火山活动是重要的控矿因素，火山岩系成分复杂.出露的下石炭统太勒古拉组火山沉积岩主要包括玄武岩、凝灰岩、凝灰质泥岩、泥岩夹少量凝灰岩、少量火山角砾岩和硅质岩，辉绿岩岩墙侵位到太勒古拉组中.大量钻孔资料表明，火山岩从矿区西部到东部的分布依次为：凝灰质泥岩－泥岩、凝灰质泥岩－凝灰岩－玄武岩、凝灰岩－玄武岩、厚层玄武岩－薄层凝灰岩（图2）.从矿区火山岩分布特征看，区内发生了多期沉积和火山喷发.矿区中出露的辉绿－辉长岩脉是后期岩浆活动的产物，在钻孔中见到的辉绿岩或辉长岩没有经历强烈的热液蚀变作用[12]，说明其形成时间相对晚于矿区的赋矿围岩.基性辉绿－辉长岩侵入和区域火山喷发活动是明显不同的两个构造－岩浆活动事件.

图1 哈图金矿金矿床(点)分布图（据范宏瑞等改编[10]）

图2 哈图金矿火山-沉积岩在剖面上的展布规律(据安芳[12])

2 控矿构造特征

哈图金矿位于哈图断裂和安齐断裂之间，NE向狭长盆地的西南端，金矿区主要有3组控矿断裂构造：NEE∼EW向、NNE和NW向.三组断裂都是哈图断裂和安齐断裂这两条主干断裂活动衍生的次级断裂组，NW和EW向断裂是主要的容矿构造，其在平面和剖面上的延伸可达500 m以上，宽度影响范围＜1～10 m.矿区西部还出露有NNE向含矿断裂.

NW向断裂：走向285˚∼305˚，倾向SW，倾角40˚∼80˚，部分为直立.平面上呈平行展布，剖面上呈迭瓦状排列，从北至南依次变陡.断裂长度300∼1 000 m，宽度0.5∼2 m，最宽处达5 m以上.断裂东段与安齐断裂交汇，在交汇处出现明显弯曲，而在安齐断裂的另一侧未见此断裂.NW断裂为主要含矿断裂，成矿作用明显.从钻孔等深部资料看，该组断裂主要是浅层构造.受该组断裂控制的矿脉主要产于蚀变凝灰岩中，矿体呈透镜状，规模变化较大，由石英脉型矿体和少量蚀变岩型矿体组成，连续性较好，向深部可以延伸200 m.

EW向断裂：走向80˚∼90˚，倾向NNW，倾角58˚∼72˚，长数十至数百米，宽0.5∼2 m.地表具褐铁矿化，带内出现明显的片理化，有单脉状、透镜体状石英脉充填其间，具尖灭再现特征.断裂面具有直立与斜冲两组光滑的擦痕，说明断裂运动分为早期压性和晚期压扭性.该组断裂系中赋存的矿脉，主要分布于矿区中东部和深部.其中，新发现L27脉为蚀变岩型盲矿脉，其它矿脉以石英脉型矿体为主.在东部靠近安齐断裂附近，该组断裂逐渐转变为NEE向，且从东向西逐渐变陡.产出的矿石类型西部以块状含金石英脉型为主，东部以细脉浸染状蚀变岩型为主.矿脉沿着倾向向深部成多个透镜体，断续延伸至地下600 m.

NNE向断裂：走向20˚∼45˚，倾向NW.矿区西部少数几条脉受该组断裂控制.形成的矿体主要为细脉浸染状蚀变岩型，连续性差，通常呈透镜状产于硅化、碳化凝灰质泥岩中.钻孔资料显示，深部700 m处仍可见透镜状矿体，通常1～4 m宽，延伸几十米至上百米.

上述控矿构造的产出状态显示，它们不属于与火山机构有关的典型环状和放射状断裂，其中EW向断裂组在靠近安齐断裂附近逐渐转变为NEE向，是安齐断裂限制的结果.根据辉绿岩锆石SHRIMP年代学研究，辉绿岩、辉长岩的侵位时代约为295 Ma，明显晚于矿区玄武岩和凝灰岩的形成时代—约328 Ma[13]，说明控制这些岩脉和矿脉产出的断裂不是同时代形成，应该是安齐断裂多期活动的产物，该区域的火山活动和金矿成矿活动在时间上不是前后关系，应该是同期.

3 矿脉（群）地质特征

哈图金矿矿体具有集中分布的特点，在约2 km2的面积内，共发现近30条金矿脉群[10]，每个脉群由一条主脉和若干个支脉组成.根据矿脉的产状大致可分3组：NW向矿脉12条，构成工业矿体；近EW向矿脉11条；另有4条NE向矿脉.多数矿脉在地表出露，少数为盲矿脉，如EW向的L27号脉[14].单矿脉长几十米到几百米，最长达1 000 m以上，厚十几厘米至1 m，最厚11 m.矿脉有分支、复合、膨胀、收缩、尖灭再现现象，脉群空间排列呈明显雁列式.NW走向矿脉的倾向为195˚～215˚，矿石品位通常＞4 g/t；EW走向的矿脉倾向近NNW或N，品位较低（约2～3 g/t）.目前品位较高的矿脉（群）主要集中在矿区中部，其中矿化较强，品位较高的矿脉均呈南倾（图3）.而在地下1 046 m标高处探到的L27矿脉组，则为北倾的矿体.各矿脉的具体地质特征见表1.

表1 哈图金矿主要矿脉地质特征

图3 哈图金矿地表、隐伏矿脉分布图

上述主要矿脉的地表及浅部部分已为采空状态[15].目前，L27矿脉组是主要的开采对象，该矿脉组为隐伏矿脉，主要由3条主要矿脉组成，分别为L27主脉，L27-8和L27-14矿脉，该脉组具有巨大的工业开采价值.

另有一些较小的支脉（L27-2、L27-3、L27-4以及L27-15），为细脉浸染状蚀变岩型矿体.L27矿脉组的走向大致为EW向，倾向60˚∼80˚，倾角为40˚～70˚.从平面上看，3条矿脉（群）呈雁列式排列（图4），具体特征如下.

图4 哈图金矿各中段深部矿脉水平叠合图

（1）L27主脉主要分布于中西部，呈复脉带产出[16].从工程控制上看，脉带长约600 m以上，沿走向延伸约360 m，沿倾向延伸270 m，矿脉平均厚度为4.5 m，上缓下陡、东缓西陡之特征.支脉较多，各脉大致呈平行展布，矿脉具尖灭再现、尖灭侧现、膨大收缩、波状弯曲等特点.平均品位为2.36～11.71 g/t.

（2）L27-8脉是通过地表钻探、坑内钻所探明的最具工业价值的盲矿体[17]，分布于矿区中部.似板状、透镜状或者脉状，由一条主矿脉和多条支脉组成，各支脉基本平行，沿着倾向和走向不连续分布，矿脉组沿走向延伸400 m，沿倾向断续延伸640 m，平均厚度为4.77 m，平均品位6.2 g/t.

（3）L27-14脉主要位于矿区东部，沿走向延伸380 m，沿倾向断续延伸660 m，平均厚度4.53 m，平均品位6.5 g/t.

目前，矿区最深钻孔深度为1 264 m，见矿深度达到1 000 m.部分矿脉没有完全控制，具有向下延伸的趋势，脉群周围存在有尖灭侧现和尖灭再现现象.从地质力学的角度分析，哈图矿区L27-8等NE向矿脉群的控矿构造，与NW走向近于直立达尔布特河断裂及NE走向、倾向NW的达拉布特深断裂是同一应力场下形成的次级断裂.所以，初步预测矿脉会按倾向N，倾角70˚～85˚方向继续向下延伸.

4 矿化特征

受断裂影响，金矿体可分为石英脉型和细小石英脉+蚀变岩型两种类型.石英脉型矿体主要发育于浅部（0～400 m），细小石英脉+蚀变岩型矿体发育于石英脉型矿体两侧围岩中以及矿区深部.钻探资料表明，蚀变岩型矿体向下断续延伸已达1 200 m[18].两种矿石均分布于构造破碎带中，在一条脉或一个矿体中，两种矿石很少分开单独成矿.一般石英脉形成矿化中心，蚀变围岩对称或不对称分布于石英脉的两侧或两端，形成石英脉间断而矿体连续，或石英脉呈复脉与细网脉穿插于蚀变围岩中的特征，石英脉一般与围岩界线清晰.如图5所示，石英、长石晶屑凝灰岩发育硅化、碳酸盐化和透闪石化，硅化早于碳酸盐化，透闪石化最晚，蚀变形成的石英微细网脉体穿切凝灰岩中.

含矿蚀变围岩形成的矿与不含矿围岩呈过渡形式，肉眼不易分辨，石英脉组成富矿体，而蚀变围岩组成贫矿体.这两种类型矿体的主要矿石矿物组成非常相似，只是相对含量存在差异.矿体中脉石矿物均以石英、钠长石、绢云母和碳酸盐矿物为主.如图6所示，细粒石英、碳酸盐、绢云母沿石英钠长石脉边缘和矿物粒间充填，说明岩石发生强烈的硅化、钠长石化和碳酸盐化.蚀变矿物组合主要为石英钠长石，石英碳酸盐绢云母.硅化和钠长石化可成脉状产出.

图5 393 m深度凝灰岩镜下照片

图6 440 m深度石英、钠长石脉镜下照片

矿石结构类型主要有自形半自形结构、它形粒状结构、交代结构、包含结构、充填结构、斑状结构和固溶体结构等.在成矿阶段早期，黄铁矿、毒砂多为自形半自形结构，而主成矿阶段结晶的载金毒砂和黄铁矿多具有它形粒状结构.不同世代的黄铁矿、毒砂黄铜矿相互交代或包裹.如晚世代的毒砂、含砷黄铁矿沿边缘交代早世代的黄铁矿，晚期黄铁矿中常常见到自形毒砂、浑圆状黄铜矿、黝铜矿、自然金、闪锌矿等包体，晚世代毒砂常可包裹早世代黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、自然金、闪锌矿等.局部可见到闪锌矿出溶乳滴状黄铜矿.主成矿阶段形成的黄铁矿斑状压碎结构发育，晚阶段的黝铜矿、黄铜矿、闪锌矿充填在黄铁矿裂隙中.晚世代黄铜矿、黄铁矿又可充填在毒砂裂隙中.自然金往往沿黄铁矿、毒砂裂隙充填，形成微细脉.由此说明，哈图金矿的成矿过程中存在多期多阶段的构造活动和成矿作用.

以上特征显示，矿石品位直接受热液中成矿物质富集强度的控制，断层活动则是影响含矿热液多期、多阶段叠加富集作用的主导因素.

5 找矿远景

根据断裂构造控矿特征分析，本文对找矿远景作如下分析.

1.区内岩浆岩和断裂构造非常发育，其为成矿提供了热源和载金的流体以及导矿通道和容矿空间.其中，安齐断裂是哈图金矿主要的控矿、导矿构造；

2.根据哈图金矿容矿断裂的分布和产状，可将矿区内矿脉群分为三组，即NW、近EW和NE向矿脉群.其中，NW向矿脉群，构成了矿区的主要工业矿体，而新发现的EW向隐伏矿脉群（L27号脉），则具有巨大的工业开采价值；

3.对L27矿脉的追索和控制，获得了较大资源量.同时发现该矿脉有向东侧伏的特点，且深部矿体厚度大、品位高.因此，沿该矿体倾向和走向继续追索，取得较好找矿成果的几率很高；

4.L27、L27-8、L27-14为沿侧伏方向由浅至深分布的三个主要矿体.根据已知控矿断裂和矿脉雁列式分布的特征，推测沿侧伏方向深部可能存在第四条，甚至第五条矿脉，它们将出现在控制L27脉群分布的EW向构造与安齐断裂的交汇处，并有所膨大.

综上所述，哈图金矿区具有良好的矿源、热源和构造条件，了解控矿断裂构造的分布及配套是探矿的首要任务，而在此基础上查明深部控矿断裂的产出特征，则可充分挖掘深部找矿的巨大潜力.