新疆若羌县石门铜金矿地球化学障及找矿方向

2015-12-21卢鸿飞李卫东

新疆有色金属 2015年1期

关键词：千枚岩裂谷北山

卢鸿飞王恒李卫东王鹏

（新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队哈密839000）

新疆若羌县石门铜金矿地球化学障及找矿方向

卢鸿飞王恒李卫东王鹏

（新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队哈密839000）

2012年北山地区已立设为国家级整装勘查区，整装勘查区内以铜镍金为重点寻找矿种，石门铜金矿即位于北山裂谷整装勘查区南侧，勘查区自2002年发现至今的近十年内，仅于普查阶段发现一条含铜金蚀变带之后一直没有突破。结合石门铜金矿地质特征，围岩蚀变，矿体特征及地球化学障，笔者对石门铜金矿进行深入研究，分析阳起绿片岩一定为矿体地板，提出找矿方向及工程布设建议，以期取得找矿突破。

整装勘查区石门地球化学障找矿方向

北山裂谷是中亚巨型成矿带的重要组成部分，裂谷内晚古生代的火山岩分布广泛，镁铁-超镁铁侵入岩非常发育，构造形迹复杂，发现多处铜镍、铁、金等矿床(点)。在北山裂谷内发现有红十井、大青山、八一泉、222等金矿床，以及白石滩、三峰山等铜金矿床。这些矿床中，大青山金矿为穆龙套型金矿床、红十井为破碎蚀变岩型金矿床，八一泉、222等为石英脉型金矿床。这些矿床均分布于红十井大断裂的南北两侧，且地球化学障为金元素的重要富集部位。

1 区域地质

1.1 大地构造位置

北山地区位于中亚造山带中东天山的南缘（图1），塔里木盆地东北缘。以中天山南缘断裂为界与中天山地块相邻，南为敦煌地体，西为库鲁克塔格隆起，东与红柳园裂谷及梧桐沟裂谷相连构成一条裂谷带，呈北东东向展布，属于塔里木陆壳板块的次一级构造单元。北山裂谷内褶皱构造、断裂构造、韧性剪切带发育。北山裂谷发源于塔里木陆壳板块，经历了拉张→汇聚→固结→重新活化→封闭等多阶段的地质活动过程。带内前寒武纪变质基底和早古生代盖层块体较多，由此形成了复杂多变的地层、构造、岩浆岩，为金、铜、镍、铁、锰等矿产的形成提供了良好的地质背景条件。石门铜矿即位于北山裂谷南侧，红十井大断裂北侧5 km处。

图1 东疆地区区域大地构造位置图

1.2 区域地层

北山地区具有古老的前寒武纪结晶基底，出露地层包括古元古界、中元古界、下古生界、石炭系、二叠系、古近系、新近系及第四系。石门铜矿即位于长城系三峰山群绿片岩与石炭系胜利泉组二云石英千枚岩的接触部位，受到平梁子大断裂的严格控制，见图2。

图2 北山裂谷1∶20万区域地质图

2 矿床地质特征

2.1 地层

勘查区内出露地层为长城系扬吉布拉克群三峰山岩组的二云母微晶片岩、绿帘阳起绿片岩；上石炭统胜利泉组含炭粉砂岩、砂岩、粉砂岩、二云石英千枚岩。

2.2 侵入岩

勘查区内侵入岩不发育，多为石英脉。

图3 新疆若羌县石门铜金矿地质图

2.3 蚀变带特征

矿化蚀变带产于平梁子大断裂南侧上石炭统胜利泉组二云石英千枚岩中。蚀变带走向与平梁子大断裂平行，呈北东东85°方向延伸，受平梁子大断裂次级断裂控制。长约600 m，宽5～20 m，平面上呈一带状，东部被一北西向平推断层破坏。该蚀变带是勘查区的主要含矿蚀变带。蚀变类型主要有：硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、赤铁矿化。局部可见硬石膏填充褐铁矿熔蚀的孔洞。

北部绿帘阳起绿片岩层及南部二云母石英千枚岩，均为平梁子大断裂长期活动条件下,构造变质的产物。北部蚀变类型主要有：阳起石化、绿帘石化、透闪石化、方解石化及其他碳酸盐化等。南部蚀变类型主要有：黑云母化、硅化、磷灰石化等。

由此可见，北部绿帘阳起绿片岩为强碱、碱性环境中形成的变质岩。南部二云母石英千枚岩为强酸、酸性环境中形成的变质岩。而矿化蚀变带即位于酸碱环境过渡的中性环境中。

2.4 矿体特征

铜金矿体赋存于二云母石英千枚岩中的蚀变带中，含矿岩石为次生石英岩，围岩为蚀变二云石英千枚岩。矿化体平面形态呈脉状，走向75°～90°，长271 m，最大视厚度4.65 m，倾向北，倾角65°。根据在地表探槽中取样分析结果，矿石品位不高。最高品位在TC4-2探槽见Au含量2.26×10-6，视厚1 m，其它品位在(1.08～2.05)×10-6范围内。CuⅠ矿体地表出露很窄，视厚仅1.00 m，铜品位0.42%～0.59%。

矿石中的脉石矿物以石英为主，含量约90%，其次为榍石、绢云母、白云母、石膏、水铝英石等。其中石英呈等轴粒状，镶嵌变晶结构。粒径0.02～0.6 mm，大多数粒径0.1～0.3 mm。金属硫化物主要存在颗粒较粗的石英附近，并见少许鳞片状绢云母分布，反映热液蚀变交代成矿的特征。矿石中的矿石矿物以黄铁矿为主，含量2%～3%，其次为黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、黄钾铁矾、褐铁矿、假像赤铁矿、硫钴矿等。

3 讨论

3.1 金元素富集机制

西澳大利亚大学CSIRO实验室格洛夫斯（Groves，1987）提出金在不同酸碱度与不同温度下近U字形的溶解曲线（图4），说明金在高温下溶解，低温下沉淀；在酸性和碱性溶液中溶解，在偏中性溶液中沉淀。

图4 Au-SiO2矿物试验结果示意图

3.2 石门铜金矿地球化学障

成矿物质在温度变换、压力变换、酸碱度变换、氧化还原条件变换的界面附近聚集和沉淀，这样物理化学交换界面即为地球化学障。

石门铜金矿北部的绿帘阳起绿片岩即为强碱氧化环境下形成的，有利于金元素的运移。南部的二云母石英千枚岩即为强酸还原环境下形成的，亦有利于金元素的运移。二者以平梁子大断裂为界，大断裂附近存在一地球化学障，附近存在的中性环境下形成的含矿蚀变带即为最好的证明。平梁子大断裂的衍生断裂或碎裂岩即为最好的容矿空间，期间所见的含金石英脉即为含矿矿石。

3.3 找矿标志

⑴平梁子大断裂附近为主要找矿靶区。

⑵绿帘阳起石绿片岩同二云母石英千枚岩即为金元素富集沉淀的重要部位。

⑶激电或CSAMT物探方法为了解含金蚀变带及构造界面的物探方法，可作为指导找矿的主要物探手段。