西天山吐拉苏火山岩盆地金成矿预测

陈江源 孟祥宝 陈志鹏 段晨宇 牛家骥 郑少杰

摘要：吐拉苏火山岩盆地所处大地构造位置属于博罗科努晚古生代岛弧带西段，该区域属于浅成低温热液型、斑岩型金多金属成矿重点区域，已发现多处金矿床（点）。以成矿预测理论和方法技术为指导，在系统收集和整理地质、物化探资料基础上，对研究区航磁、航放特征进行了综合分析，结合航磁异常查证结果，总结了找矿标志，建立了研究区金矿床物理-数学模型，优选出1处成矿远景区并进行了评价，为下一步开展金找矿工作提供了有利线索。

关键词：金;成矿预测;找矿标志;吐拉苏火山岩盆地;西天山

中图分类号：TD15 P618.51文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1001-1277（2021）04-0019-06doi：10.11792/hj20210404

吐拉苏火山岩盆地位于新疆伊宁县城北约50 km处，该地区金矿资源丰富，是新疆最重要的金成矿远景区之一。20世纪90年代初，该盆地发现了阿希大型金矿床，之后又相继发现了阿比因迪、伊尔曼得、京希、恰布坎卓它等金矿床[1]。“八五”到“十五”期间，国家科技攻关计划项目组在研究区内开展了“阿希金矿控矿规律和外围靶区评价研究”“吐拉苏—也里莫墩矿带金银成矿规律研究及找矿评价”和“吐拉苏金矿带大型金矿床定位预测”研究，对区域金成矿进行了较系统的矿床学研究，建立了矿床模式和找矿模型，在金成矿理论和找矿实践中取得了重大进展[2-16]。本文通过对吐拉苏火山岩盆地金成矿地质条件、地球物理特征的分析研究，结合与金有关的航磁异常查证结果，探讨该区下一步金找矿方向，为进一步找矿勘查提供理论依据。

1 研究区成矿背景

研究区位于伊犁—中天山板块北缘的博罗科努晚古生代岛弧带西段[17]（见图1），构造上称之为吐拉苏断陷[18]。研究区基底由前寒武系和奥陶系—泥盆系2套岩石组成，主要由变质砂岩、硅质岩、泥灰岩、大理岩、安山岩组成。其中，在大哈拉军山组中分布多处金矿床（点）（见图2），金成矿作用主要为低温火山热液作用，该地层为一套陆相中酸性火山岩，分为5个岩性段，目前已在第二和第五岩性段中发现具有工业意义的金矿床（点）。例如：阿希和阿比因迪金矿床赋存于第五岩性段安山岩、安山玢岩中，京希和吐拉苏金矿床赋存于第二岩性段凝灰岩中。其中，第二岩性段是该区主要矿源层，其金质量分数平均值为110.6×10-9，是地壳克拉克值的28倍[19]。

研究区发育北西西向、北西向、近南北向、北东向和环状断裂。金矿床（点）多位于近南北向断裂与北西向及环状断裂交切部位，近南北向断裂形成的断裂破碎带往往是矿体赋存的主要空间。

研究区侵入岩多呈岩基、岩枝状，与区域构造方向一致。石炭纪侵入岩十分发育，深成侵入岩以钾长花岗岩、二长花岗岩为主，夹杂少量含金石英脉。浅成侵入岩岩性为英安斑岩和安山玢岩。规模较大、品位较高的金矿体多与浅成侵入岩有关，如京希和伊尔曼得金礦床。

2 研究区航磁、航放特征及异常查证

2.1 研究区航磁特征

研究区西南角为正磁场，是霍尔果斯岩浆岩带的反映，磁场强度背景值为100 nT，叠加的磁异常是局部火山岩的反映，呈点状、团块状，磁场强度为140～200 nT。除西南部外，其余为低缓变化磁场，是古生代碎屑岩叠加石炭纪火山岩的反映，磁异常呈点状、团块状，个别轴向为东西向，磁场强度为-60～-40 nT（见图3）。已发现金矿床（点）处于北西向和北东向断裂交汇部位，且位于航磁解译火山口处，表明研究区具有火山口控矿特征。

2.2 研究区航放特征

研究区西南部铀、钍、钾和总计数率整体偏高。其中，中部和东北大部分为背景值，是吐拉苏中生代坳陷。阿希金矿床基本处于低值区，而京希金矿床旁边出现铀偏高异常点，因此金矿床（点）与航放场的对应关系有待进一步确认。但是，金矿床（点）与航放反演的地质环境有一定关系，表现为金矿床（点）发育部位是不同构造环境的过渡部位。

2.3 异常查证结果及分析

根据航磁数据，结合区域地质、化探等资料，筛选了新C-2016-084航磁异常进行异常查证。该异常强度不高，在航磁ΔT剖面图上2条测线有反映，为低缓负异常。异常总体呈北西向展布，异常形态为似纺锤状，长约2.4 km，宽约1.1 km，与周边分布的金矿床特征相似，处在成矿有利的地质构造环境中。

新C-2016-084航磁异常位于大哈拉军山组中（见图4），出露岩性主要为紫褐色凝灰岩、凝灰质砂岩、紫红色岩屑晶屑熔结凝灰岩，岩石呈层状、块状，产状230°∠55°。该区矿化蚀变强烈，矿化以褐铁矿化为主，蚀变以硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化为主。在硅质灰岩与凝灰质砂岩接触带上，硅化和褐铁矿化发育，岩屑晶屑熔结凝灰岩中褐铁矿化、绿泥石化发育。在构造裂隙内的岩石中可见细小浸染状黄铁矿颗粒。

L1综合剖面磁测结果（见图5-a））显示，测线南部分布1处负磁异常，磁场强度极小值达-70 nT。在距离200 m处，磁场强度急剧上升，呈跳跃变化的尖峰磁异常，磁场强度极大值为279 nT。异常强度一般为350～450 nT，异常强度较大地段对应为凝灰岩和熔结凝灰岩，蚀变强烈（见图5-b））。

L2综合剖面土壤地球化学测量结果见图6、表1。 Ni、Cu、Pb、Mo元素平均值均小于区域背景值，表现为低背景地球化学场特征。Au元素最大值为42.90×10-9，Fe、W元素存在局部富集现象。

综上所述，新C-2016-084航磁异常产于熔结凝灰岩、凝灰质砂岩中，硅化、绿泥石化、褐铁矿化、绿帘石化等矿化蚀变明显，对应凝灰岩与硅质灰岩的接触带上，后期热液活动强烈，与周边分布的京希、伊尔曼得金矿床具有相似的地质背景及航磁特征。初步分析认为，该异常区具备中低温热液型金多金属矿的成矿条件。

3 找矿标志

研究区内的金矿床（点）多分布于大哈拉军山组中，矿化岩石主要为硅化凝灰质砂砾岩及酸性火山灰凝灰岩。

富含Au元素的火山物质组成的大哈拉军山组为原始矿源层。之后的岩浆侵入和热液活动释放大量热能，含矿溶液中的Au元素络合物解体，Au元素游离析出，在适当的空间富集沉淀成矿。

与火山机构有关的次火山活动，以及侵位于大哈拉军山组的岩浆活动，为岩石的硅化及金的活化富集提供了必要的物理化学条件，其热作用与金矿的形成有着密切的关系。岩浆隐蔽爆破作用对金矿具有定位作用。在吐拉苏金矿带，大哈拉军山组第二岩性段、南北向断裂破碎带在空间上控制着岩浆隐蔽爆破作用，是重要的赋矿场所。成矿物质来源与南北向隐蔽爆破火山机构中的隐爆碎屑岩类有关，也与金、银贵金属的成矿有密切关系。

通过上述分析，结合前人对研究区同类矿床的认识，总结了寻找浅成低温热液型金矿床的找矿标志（见表2）。

4 成矿预测

4.1 预测模型建立及成矿远景区圈定

利用半定量成矿建模预测技术，根据研究区金成矿类型和矿产分布特点，结合航磁、航放信息，建立了研究区金矿床物理-数学模型（见图7）。

4.2 成矿远景区评价

据研究区地质、航磁、地球化学等特征，结合异常查证结果，优选了1处金成矿远景区（见图8）。

该远景区出露地层为库松木切克群（Jxks）、奈楞格勒达坂群（O2nl）、呼图克达坂组（O3h）、尼勒克河组（S1n）及大哈拉军山组（C1d）。其中，大哈拉军山组是该区金最主要的赋矿层位。

该远景区内已发现京希、阿希、吐拉苏、恰布坎卓它等金矿床及众多金矿点，外围分布喀拉布拉克小型铜金矿床。研究区金矿床物理-数学模型预测成矿有利度高值区呈北西向不规则片状分布，化探资料显示为Au元素异常的集中分布区。

航磁测量结果显示，该远景区有不规则片状磁异常存在，磁异常整体呈近南北向（北北东向）排列，推测这些异常是由大哈拉军山组火山岩引起。航磁测量解译结果显示，该远景区位于北西向与南北向断裂交汇部位，存在多个环状火山机构，是火山机构较为集中的区域。已发现金矿（点）也大多分布在构造交汇附近和环状火山机构中。鉴于以上成矿条件分析，认为该成矿远景区具有良好的成矿潜力。

5 结 论

1）研究区内金矿床（点）受大哈拉军山组控制，其中北西西向构造控制了金矿带的展布方向;有利的含矿层位、强烈的次生石英岩化及破火山口构造的结合处是金矿赋存的有利场所。

2）新C-2016-084航磁异常区后期热液活动强烈，硅化、碳酸盐化、绿泥石化、褐铁矿化等矿化蚀变现象明显，Au等元素异常突出，异常与火山热液作用相关。

3）总结了研究区寻找浅成低温热液型金矿床的找矿标志。结合航磁、航放信息，建立了研究区金矿床物理-数学模型，优选了1处金成矿远景区。

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Prediction of gold mineralization in Tulasu volcanic rock basin in Western Tianshan

Chen Jiangyuan1，2，Meng Xiangbao1，2，Chen Zhipeng1，2，Duan Chenyu1，2，Niu Jiaji1，2，Zheng Shaojie1，2

（1.Airborne Survey and Remote Sensing Center of Nuclear Industry;

2.CNNC Key Laboratory of Uranium Resource Geophysical Exploration Technology）

Abstract：The geotectonic position of Tulasu volcanic rock basin belongs to the west segment of the Boluokenu late Paleozoic island arc belt.The area is important in hypabyssal low temperature hydrothermal type porphyry gold polymetallic mineralization，where there are many gold deposits（ore sites）discovered.Guided by the theory and method of metallogenic prediction，the study systematically collects and collates the regional geological and geophysical data and comprehensively analyzes aeromagnetic and airborne radioactive characteristics in the study area.Based on the results of aeromagnetic anomalies verification，the prospecting markers were summarized，a physical-mathematicalmodel of the gold deposit in the study area was established，and 1 mineralization prospect area was selected and evaluated，providing a favorable clue for the next step gold prospecting work in the area.

Keywords：gold;metallogenic prediction;prospecting marker;Tulasu volcanic rock basin;Western Tianshan