新疆北山白山地区金矿成矿规律及找矿标志

2021-05-20刘亚楠

中国金属通报 2021年4期

刘亚楠，马超，曹明

（1.新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆乌鲁木齐 830000；2.新疆维吾尔自治区地质矿产研究所，新疆乌鲁木齐 830000）

北山地区位于哈萨克斯坦-准噶尔板块与塔里木板块的结合部位，构造位置独特，岩浆活动强烈，成矿地质条件优越，发育了一系列不同类型的金矿床、金矿点、金矿化点，例如红石井金矿床、二二二金矿、八一泉金矿床。近几年，各地勘单位在北山一带做了大量地质研究和矿产勘查工作，取得不少成果，尤其以金矿最为明显。白山作为北山裂谷系的西段重要组成部分，本次主要针该地区金矿成矿规律、找矿标志等进行研究，对该地区进一步矿产勘查具有一定的参考价值[1]。序列为主，分布在白山东南一带，主体以环形负地形出露，呈岩基产出，形态为近圆较为规则同心环状，向东、向北与石炭纪英云闪长岩岩体呈超动侵入接触关系，界线清晰，接触带处蚀变强烈。西部与长城系古洞井岩群呈侵入接触关系。

矿产种类较多,其中金矿主要为白石滩金矿、青山金矿、红十井金矿、二二二金矿、八一泉金矿、白山2号金矿化点、白山5号金矿化点、白山7号银金矿化点、白山8号金矿点、白山9号金银铅矿点等。

1 地质背景

2 白山金矿成矿规律

白山地区大地构造位置位于塔里木板块之北山晚古生代裂谷的西段。

出露地层主要为古元古界北山岩群中深变质火山-沉积岩系、长城系古硐井岩群浅变质火山碎屑-沉积岩建造、下石炭统红柳园组粗-细碎屑岩夹火山岩建造、上石炭统石板山组火山碎屑岩-碎屑岩夹灰岩建造、胜利泉组复理石细碎屑岩建造、干泉组中基性火山岩-火山碎屑岩夹灰岩建造、下二叠统骆驼沟组中酸性火山岩-火山碎屑岩-碎屑岩建造、下二叠统红柳河组中性火岩-火山碎屑岩建造等。

构造以北东东向-东西向断裂为主，形成一个“弓形”形态的骨架断裂，伴随发育北东向与北西向扭性断裂，地层挤压较强烈，褶皱构造发育、韧性剪切带发育。

侵入岩主要分为石炭纪和二叠纪侵入岩。石炭纪侵入岩呈复式高位深成岩基、岩株、岩枝、岩墙，侵入于石炭系及长城系地层中，岩体长轴与区域构造线一致，呈NEE向断续套叠展布，主要岩石类型有叶理化花岗闪长岩、英云闪长岩、花岗岩、黑云母花岗岩及劈理化辉长-辉绿岩、辉绿玢岩、角闪辉绿玢岩、闪长玢岩、石英闪长岩等岩脉。二叠纪侵入岩以二叠纪二长花岗岩

区域成矿规律主要反映矿产在时间上和空间上的分布规律以及矿产共生规律等几个方面[2]。

2.1 金矿化时间分布规律

由表1可知区域上金矿（化）主要集中在华力西中晚期，个别为印支期或燕山期。

通过上述数据可以看出成岩成矿年龄不尽相同，说明矿床的形成是一个漫长而复杂的地质历史演化时期，各个时期具有各自的主成矿期，在其后的地质历史演化过程中对前期所形成的矿产又有一个或多个叠加成矿期，因此成矿具有继承性、多期性和叠加性。研究区金矿化除同生矿化富集外，华力西期构造-岩浆事件期为一个主要的成矿期，印支期既是主成矿期也是对华力西期形成矿产的叠加成矿期，喜山期既是地表氧化期也是主要成矿期。

2.2 金矿化空间分布规律

金矿化与上石炭统干泉组、胜利泉组地层的空间展布有关。东部地区干泉组、胜利泉组为金矿化的矿源层，地层中金丰度较高，因此金矿化主要集中在东部白山北坡一带。

与华力西晚期-印支期的中酸性岩脉及石英脉的空间展布有关，金矿化一般为脉状体产出，如白山7号银金矿化、白山3号石英脉型金矿化等

表1 典型金矿床同位素年龄统计表

金矿化一般与构造破碎带、韧性剪切带紧密相关。淤泥河断裂与盐滩南-白山西断裂在东部地区交汇在一起，受其影响东部地区次级断裂发育，常常形成宽度数十米、长达数百米的构造破碎带及韧性剪切带，同时受后期热液作用的影响在破碎带内叠加了多种矿化蚀变，形成破碎蚀变带。这种构造破碎蚀变带不仅为成矿提供了通道，也为成矿流体提供了迁移、富集、沉淀的场所。如8号金矿化点产于干泉组火山岩中的构造破碎蚀变带、6号金矿（化）点产于中部蚀变带中。

2.3 矿产共生关系

区域上矿产共生关系在中低温热液型矿产中表现明显，在中高温热液型矿产方面表现的不太明显。按照矿物组合可以分为Au-Ag型、Au-Ag-Pb型、Au-W型。

Au-Ag型以白山7号银金矿（化）点为代表，该矿化点成因类型为岩浆热液型，赋矿岩石为中酸性岩脉，拣块样中Ag最高品位为722×10-6、Au最高品位0.66×10-6，说明Au-Ag成正相关。

Au-Ag-Pb型以白山3号金矿（化）点为代表，该矿点赋矿地层为红柳河组，赋矿岩石为石英脉，Au最高品位5.5×10-6、Ag最高品位3445×10-6、Pb最高品位8.74×10-2，除此之外Cu、Zn显示高背景，说明Au-Ag-Pb（Cu、Zn）成正相关，具有共生关系。

Au-W型以白山2号钨矿点为代表，该矿点赋矿地层为红柳河组，赋矿岩石为石英脉，W品位在0.16-0.3×10-2，而Au品位为矿化阶段，说明Au-W之间具有一定的共生关系。

2.4 与化探异常关系

尽管不同地区地球化学异常及空间分布具有明显的差异性，但在同一成矿带中它们的成矿类型、强度和规模与异常之间却存在着极明显的对应关系。

石炭系、二叠系浅变质碎屑岩系中由于Au丰度值较高，因此形成以Au-As-Sb-(Hg)为主的中低温元素组合异常。异常具有分段集中带状分布之特征，Au、W矿化主要分布于强度高、面积大、分带性好的综合异常中。

2.5 成矿类型

根据白山地区金矿赋矿建造和控矿因素将其分为三种类型：石英脉型、破碎蚀变岩型、韧性剪切带型。

3 金矿找矿标志

3.1 石英脉型金矿找矿标志

地层建造标志：金矿主要赋存于石炭系地层之中，赋矿岩性建造以火山岩、火山碎屑岩为主。

赋矿岩性标志：烟灰色石英脉、强褐铁矿化石英脉。

构造标志：主要指脆-韧性断裂复合体系中的破碎蚀变带，一般规模较小，呈带状延伸，地表形成负地形。

围岩蚀变标志：以硅化石英脉为主体，同时伴有黄铁矿化、褐铁矿化、碳酸盐化、绢云母化，偶见黄铜矿化、孔雀石化。其中褐铁矿化常呈蜂窝状，经风化后呈褐黄色松散土状，石英脉在地表经物理风化之后常形成规模较大的白色石英滩。含矿石英脉一般为同构造热液期或准构造热液期形成的单个脉体。

化探标志：以Au元素异常为主。此类异常规模较小，形态不规则。元素组合较为简单，一般为Au-Cu，偶尔伴有Ag、As、Sb。

3.2 韧性剪切带型金矿找矿标志

地层建造标志：金矿主要赋存于石炭系地层之中，赋矿岩性建造以碎屑岩、火山碎屑岩为主。

赋矿岩性标志：含矿岩石受动力热变质变形作用明显，岩石一般破碎，且变质变形程度高，主体岩性为各类糜棱岩及糜棱岩化的岩石。

构造标志：与韧性剪切带有关，一般规模较大、地表表现形式为走向大致平行的负地形，风化后呈土黄-黄褐色，疏松多孔，具较强的粘土化及高岭土化。

化探标志：异常主成矿元素为Au，且规模大，强度高，元素组合复杂，并伴有Ag、As、Cu、Pb、Zn、Sb等异常，其中相互套合较好的部位，是找矿效果较好地段。

围岩蚀变标志：该类型金矿蚀变较强，与矿化密切有关的蚀变类型有硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化及黄钾铁矾化等。主要蚀变矿物组合为黄铁矿-绢云母、碳酸盐-石英脉、石英脉-黄铁矿（黄铜矿、孔雀石）-碳酸盐等为代表的矿物共生组合。其中后一组蚀变程度较前阶段强，交代和充填并存，碳酸盐主要为方解石，呈他形粒状，黄铁矿呈浸染状或细脉状与之共生，常穿切早期生成的矿物或沿早期矿物裂隙充填，此类矿物共生组合与金矿化关系密切。