吉尔吉斯斯坦Taldybulak levoberezhny金矿床地质特征、成矿动力学背景、成矿模式及找矿方向探讨

佘文远，张华辉

（紫金矿业集团股份有限公司，福建 龙岩 364200）

随着“一带一路”战略的推动，位于“亚洲金腰带”上的吉尔吉斯共和国逐渐成为中资企业进行海外矿业投资的热点区域。做为国内矿业领域“走出去”战略的先行者，紫金矿业集团于2011年成功收购控股了吉国第三大金矿—Taldybulak levoberezhny金矿。

为提高该矿的地质资源保障能力，本文在分析该金矿床地质征、成矿动力学背景、成矿模式和成矿类型的基础上提出了找矿方向，为下步的探矿工作提供了思路，也为该地区或类似地区增生造山型金矿探矿工作具有一定的借鉴意义。

1 区域地质

Taldybulak levoberezhny金矿床位于吉尔吉斯坦首都比什凯克东120km，大地构造上位于哈萨克斯坦-准噶尔板块成吉思-科克切塔夫-北天山-伊犁加里东活动带的吉尔吉斯增生岛弧（Pz1）带、Aktyuz-Boordu成矿区Boordu-Taldybulak矿田东部的Boordu泥盆纪火山穹窿构造边部。

2 矿床特征

2.1 地层

Taldybulak levoberezhny 金矿床所处区域分布有元古代变质岩、下古生代沉积岩、中-上古生代火山沉积岩、新生代火山沉积岩。

其中，元古代、古生代沉积-变质岩主要为云母片岩和片麻岩层、绿色页岩和角闪岩层；古元古界Kuperlisay群绿色页岩-角闪岩层分布于Taldybulak河谷左岸，并向矿床西侧延伸，在东奇姆布拉克河谷内有零星产出，由绿泥片岩、滑石-绿泥片岩、角闪岩和蛇纹岩组成，厚度＞2000m，倾向南西，倾角30°～45°，该岩层发育着各种程度不同的混合岩化现象（花岗岩占25%～75%）；中元古界Tegermenty群云母片岩-片麻岩层分布于塔尔德布拉克河谷右岸及东奇姆布拉克河谷左岸局部地带，由石墨化-绢云母化云母片岩、片麻岩、花岗片麻岩、片麻花岗岩和片花岗岩组成，厚度＞500m。

区内侵入岩时代有上里菲期(相当于晋宁期)、晚奥陶纪-志留纪(加里东期)和二叠纪(海西期)、阿尔卑斯(印支期)等岩体。

尤以泥盆-石炭纪时期二长岩、石英二长岩、次火山杂岩分布最为广泛，其次是粗玄岩、闪长岩、石英闪长岩和英安岩。其产出形式多样，岩床、岩墙、岩株，更多地以岩脉的形式存在。

矿体围岩为下元古代前寒武纪超基性变质岩，其岩性结构复杂，自上而下分绿页岩-角闪岩层和云母片岩-片麻岩层两层。在矿田范围内发育的所有岩脉和层状岩层，都不同程度地受到热液的交代作用成为交代(混合)岩。

图1a Taldybulak levoberezhny 金矿床地质图

图1b Taldybulak le voberezhny 矿床地质剖面图

矿区泥盆纪—晚石炭纪闪长岩、二长闪长岩脉和古近纪辉绿岩脉常常穿过前寒武系基底、变形带和金矿体而又被晚期NE向和近 EW向断裂切穿，显示金矿化应该早于泥盆纪—晚石炭纪闪长岩、二长闪长岩脉侵入。矿区有NW走向的上Taldybulak、中Taldybulak和Taldybulak三条脆韧性变形带，金矿床主要赋存在Taldybulak变形带中[1]。

2.2 构造

矿区地层、构造总体上为北西向并形成褶皱-断层组合，叠加后期多条北西西向矿区级剪切平移断层，构成了平面上棱形网格的棋盘式构造样式。

矿区前寒武纪变质岩受北西向的复式背斜褶皱控制，该构造中心岩性为片麻岩等杂岩，褶皱侧翼倾角30～40°，矿床分布于褶皱构造西侧。区内发育有孔塔克托和科克忠两大断裂，分别控制了矿床南北范围。区内主要控矿构造为北西走向的古斜坡缓倾断裂，总体倾向南西，倾角45°，属近东西向和近子午线向陡倾断裂交叉而成的次火山构造。

2.3 矿体特征

Taldybulak levoberezhny 金矿床平面展布形状呈向南东收敛、向北西撒开的扇形，各矿体形状呈透镜状、柱状、扁豆状、管状和层状（细脉状）等，总体向南西缓倾，整个矿化带向北西倾伏，金品位自矿体核部向侧翼逐渐降低。矿体与围岩呈渐变关系，与金矿化相关的热液蚀变主要有浸染状、团斑状石英－电气石－黄铁矿和石英－电气石蚀变。

矿区内目前已圈定5个矿体，自南东向北西依次为：东矿体、1号主矿体、2号主矿体、由2个亚平行矿体“Б”和“В”组成的深部矿体、北部-Ⅲ矿体、北部-Ⅰ矿体。其中：1号主矿体呈管状产出，厚度几十米至百米以上，赋存标高1710m～1490m，走向295～332°，倾角26°左右。1号主矿体受断裂切割后转入2号主矿体，赋存标高1490m～1280m，主矿体宽130m～180m，横向剖面上呈管状和透镜状，中部厚130m，长220m，走向290°～320°。倾伏角35°～40°。在2号主矿体深部，矿体裂为“Б”和“В”两个平行矿体，它们与其他零星小矿体共同组成深部矿体，矿体间距25～90m，厚度从几米到56m，品位较1、2号主矿体降低很大，具厚度变化大、品位较低且变化不均匀的特征。北-Ⅰ和北-Ⅲ矿体位于北矿带，由上下两个脉状分支组成，倾向南西，倾角20°～45°，具厚度变化大、品位变化不均匀的特征。东矿体呈细脉状产出，厚度薄，倾角20°～40°，走向290°～320°，长220m，矿体在西面为管状1号主矿体所代替。

3 成矿动力学背景

震旦纪之前，天山地区诸多微陆块是罗迪尼亚超大陆的组成部分，震旦纪开始裂解，并形成许多亲西伯利亚或亲卡拉库姆—塔里木的洋内微陆块，在北天山构造区表现为经裂谷、裂陷槽发展成为北天山早古生代多岛洋盆[2]（图2）。

早古生代前寒武纪，Terskey大洋壳沿着阿其克库都克—艾比湖断裂（天山主干深断裂）由北东向南西俯冲（唐巴勒早古生代活动陆缘带靠近大陆一侧）[2]，形成了一系列由由裂解陆块与活动陆缘火山-沉积物组成、以镶嵌构造为特征的早古生代造山带和岛弧环境俯冲增生楔，成为Taldybulak levoberezhny 金矿床形成的重要动力学背景。

大致在早奥陶世末期Terskey洋关闭，并形成位于准噶尔西缘呈北西走向的北天山早古生代板块缝合带，该板块缝合带主要沿着唐巴勒、玛依勒、达拉布特、巴音沟一线分布，其代表了早古生代北天山洋的俯冲消减形成北天山早古生代造山带[1]，在邻近Taldybulak levoberezhny 金矿床的Makbal和Aktyuz均发现了变质峰期年龄为510Ma～470Ma的（超）高压变质的榴辉岩，反映了晚寒武世－早奥陶世组成哈萨克斯坦－北天山地体的微陆块拼合过程[4]。

4 成矿模式

成矿是深部物质演化运移和近地表赋矿构造空间共同作用结果，构造与成矿具有密不可分的动态耦合关系，构造体系的形成与演化控制了成矿系统的形成与演化。

随着前寒武纪古陆的逐步形成，在早古生代被动大陆边缘（如：唐巴勒早古生代活动陆缘）的黑色岩系中富集有大量含金的沉积物，成为Taldybulak levoberezhny 金矿床的物源区[1]。根据对Taldybulak levoberezhny 金矿石英－电气石金矿石黄铁矿开展Re－Os测年获得（511±18）Ma（MSDW＝2.0，N=5）等时线年龄，表明Taldybulak levoberezhny 成矿时代为寒武纪[2]，金矿床的赋矿岩石是古元古界片岩和片麻岩，具有较高的背景金含量，可作为重要的矿源层。

图2 北天山早古生代多岛洋盆闭合格局示意图(不依比例)

Taldybulak levoberezhny 金矿床的成矿作用在时间与空间上均与区域构造演化一致。震旦纪-寒武纪早期( 约800Ma～545 Ma)，罗迪尼亚超大陆裂解并产生一系列陆块群体[2]。在随后的早寒武纪，北天山构造区洋壳沿着阿其克库都克—艾比湖断裂由北东向南西俯冲[2]（唐巴勒早古生代活动陆缘带靠近大陆一侧）过程中，形成了超岩石圈的阿其克库都克—艾比湖深大断裂和韧性剪切带以及由包括吉尔吉斯早古生代岛弧在内的Arenigian 单元洋壳-岛弧杂岩等构成的增生楔，该增生岛弧主要由一套早古生代角闪岩与片麻状石英黑云母角闪岩互层组成，同时单元内发育有具有岛弧性质的玄武岩-粗面岩-安山岩-流纹岩岩石组合。

在早古生代寒武纪成矿前期及成矿期，由于北部Terskey洋壳俯冲－消减，在北天山地区发育了安第斯型古大陆边缘[2]，构造应力表现为在210°～230°方向的水平挤压力，并在北东-西南向产生附加张应力，在这种多期次的构造应力下，矿田出现了NW-SE向的脆-韧性变形带（逆断层）和褶皱，在北东-西南向出现正断层（张裂隙），该期构造形迹奠定了岩浆侵入以及矿液输送的矿田构造格架和基础条件。

伴随北天山俯冲增生造山事件，在挤压伸展转变阶段的减压增温体制诱发了大规模岩浆作用，地幔楔橄榄岩与高氧逸度的俯冲洋壳相互作用促使地幔中的金属硫化物分解，使成矿元素进入岩浆并沿构造薄弱带部位侵入，在岩浆热驱动下的地下水－热液环流系统也不断萃取矿源层中的金元素；同时，受到早古生代增生-碰撞造山过程的挤压、剪切、推覆和侧向走滑等强烈构造事件的改造，在Taldybulak levoberezhny 金矿区域形成大量与俯冲带近于平行的大规模的断裂或韧性、韧-脆性甚至脆性的剪切带或破碎带，在这些高应变带影响的范围内，元古代、早古生代沉积-变质岩系在区域性强烈的变质变形作用下产生CO2-H2OH2S 体系变质流体[3]，其中的CO2作为PH缓冲剂，可以保证Au在迁移介质中达到最大的溶解度并与HS-形成络合离子Au(HS)2-，金在该种状态下稳定性好，迁移距离远。随着以下部地壳乃至幔源分异出的岩浆热液为主的成矿流体进入变质流体中发生混合作用并形成富含CO2的混合流体，这种混合流体在运移过程中，更有利于萃取围岩中的矿化剂硫以及金等成矿元素形成成矿流体[3]。在随后的周期性断层阀行为的作用下，成矿流体沿深大断裂向上运移至中浅层次后汇流于作为流体通道的高应变带及次级构造之中，其后受地震泵吸作用进入次级断裂的扩容部分，形成与脆-韧性变形构造带时空相伴的矿化蚀变系统，最终，由于温压、氧逸度、流体混合等因素导致成矿流体中的含金络离子向减压带运移，金在穿壳构造的次级或三级脆韧变形构造带（如Taldybula变形带）或褶皱中沉淀而成矿，在构造交叉部、脆韧变形带扩容处及褶皱的轴部及两翼产状变化部位处形成厚大富矿体，因此，受高应变改造使原岩面貌难以识别的元古代、古生代沉积-变质岩系成为本地区金矿化的近矿围岩，甚至成为矿体或矿化体的组成部分。

图3 Taldybulak levoberezhny 金矿床成矿模式图

综上所述，Taldybulak levoberezhny 金矿床是在具有金初始预富集古老地壳的基础上经过早古生代加里东期增生造山过程中的脆韧性变形作用再富集岩浆热液叠加而形成。

5 Taldybulak levoberezhny 金矿床类型确定

Taldybulak levoberezhny 金矿床产于早古生代微陆块增生造山阶段的变质地体中，在时间、空间和成因上均符合增生造山型金矿的特点，可以认为Taldybulak levoberezhny 金矿床属微陆块增生造山类型成因[5]。

6 找矿方向

综合以上分析，提出以下找矿方向：

（1）根据增生造山型金矿系统具有矿脉在垂向上延续较大(1～2km)、构造控制突出、二维延展稳定、侧向分带规律等基本属性，在Taldybulak levoberezhny金矿床深部可能存在较大的容矿空间，具有良好的找矿前景，今后应加强对深部的研究工作。

（2）对于增生造山型金矿而言，矿床定位受构造控制，穿壳构造的次级、更次级断裂或褶皱构造控制矿床定位，建议建立详尽的Taldybulak levoberezhny金矿床构造格架，尤其要重视在逆掩推覆带或高角度走滑带中的韧-脆性转变带、走滑断裂性质转换形成的主断裂构造面凹凸变化处和垂向上断裂面由陡变缓等有利部位进行找矿，Taldybulak levoberezhny 金矿已有勘探工作也验证了这点（如1518-1470m水平的转折部位为富矿体）。

（3）在早寒武纪北天山构造区洋壳沿阿其克库都克—艾比湖断裂由北东向南西俯冲所产生的水平压力作用下，在前寒武系韧性基底层中产生隔槽式褶皱-冲断带,Taldybulak levoberezhny 金床本身就赋存在于该复式褶皱-冲断带中，目前的勘探工作仅局限于褶皱一翼和顶端轴部，而在褶皱底部转折部位的隔槽向斜构造之下可能存在宽阔的构造三角带，很可能成为富矿体赋存极为有利的容矿空间，今后的应注重根据褶皱构造对矿床所具有的多级、多期、定位、等距的控制作用指导探矿工作[6]。