塔吉克斯坦某金矿矿床地质特征及成因分析

2022-02-22王垚波

世界有色金属 2022年23期

王垚波

（广东省地质局第五地质大队，广东肇庆 526020）

塔吉克斯坦某金矿是由特变电工杜尚别矿业有限公司投资，由广东省地质局第五地质大队负责承担地质勘查的岩浆热液型金矿，工作时间主要为2018～2019年。矿区位于塔吉克斯坦共和国境内，艾尼市附近，位于塔吉克斯坦首都杜尚别市350°方向约125km处，矿区至艾尼市有简易的盘山公路，交通较方便。矿区属大起伏高原地貌，总地势东高西低。海拔一般在+2000m至+4000m，矿区地形高差约2000m±。见“V”型和“U”型谷。植被较稀疏，基岩多裸露，局部滚石堆积较多。属温带大陆性气候，夏天温热少雨，冬天寒冷干燥。

矿区大地位置位于中亚成矿带与特提斯喜马拉雅成矿带的交汇部位，是全球著名的成矿有利区位[1]，本矿区位于区域上的乔列矿田内，其内包括金斗山金矿、乔列金矿和东杜奥巴金矿等多个大型金矿，该矿田主要为古生代的沉积－变质岩，其中穿插有大量浅成火山岩和侵入岩，叠加后期褶皱和断层，矿田地质特征复杂[2]。

区域属泽拉夫尚－阿莱伊斯结构层系带，其北部边界始于泽拉夫尚山的北侧，其南侧结束于吉萨尔山深处的断裂。

区域主要发育上奥陶纪－下志留纪的亚格诺布岩系和申格岩系、下泥盆纪的舒特岩系以及第四纪沉积物。亚格诺布岩系主要分布在矿田的南部区域，岩性主要为含碳绿泥石绢云母石英页岩和粉砂岩；申格岩系分布在雅夫奇河的上游及乔列溪流的右岸，岩性主要为白云岩及白云质的石灰岩，石灰岩中夹有石英砂岩；舒特岩系分布在申格岩系的上部，岩性主要为石灰岩；第四系主要为冰川、冲洪积以及坡积作用形成的松散碎裂的沉积物。

区域上发育大量呈岩脉、岩床、岩株状的中酸性侵入岩，岩性主要为：微闪长石玢岩、花岗岩、煌斑岩状花岗闪长岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩、微闪长岩细晶岩和细晶岩，此外也发育少量的基性岩，如云母辉绿岩。

区域内发育一系列规模显著的褶皱结构，系造山运动时期发展而来，在整个中生－新生代期间都是稳定的挠曲带。

1 矿区地质特征

矿区出露地层主要有下石炭统马尔古佐尔岩系和第四系地层（图1）。前者在矿区内广泛分布，主要为陆源碎屑岩和化学沉积岩。主要岩石类型为砂岩、绢云母石英片岩及灰岩，颜色呈浅灰色至深灰色，根据其岩性组合特征差异在本区分为两段：第一段主要为变质石英砂岩和变质石英粉砂岩，局部夹变质碳质石英砂岩、绢云母石英片岩、硅化褐铁矿化变质石英砂岩；第二段主要为灰岩：以泥质灰岩、白云质灰岩为主。二者为互层关系，交替沉积。

图1 矿区地质简图

矿区位于大型金矿区金斗山矿区东部，区内构造发育，以褶皱为主，有一条贯穿于矿区的波依马扎尔大背斜，位于矿区中部，由西往东贯穿于整个矿区，其顶部大部分被剥蚀，只留下部分南北两翼的灰岩“盖子”。该背斜轴面直立，两翼倾向相反，两翼倾角50°～70°，为开阔背斜。在背斜顶部，灰岩与砂岩接触附近带，常形成层间滑动破碎带，局部形成层间虚脱空间，破碎带和虚脱空间为含矿热源提供了运移的通道以及成矿物质结晶、富集、沉淀的有利成矿空间[1]。

矿区内岩浆岩不太发育，主要为侵入岩，形态呈脉状，属于岩赫舍尔托布岩体，岩性为花岗斑岩。主要分布在矿区中部、南部，脉宽2m～10m，产状160°～200°∠46°～70°。岩脉与地层呈侵入接触关系，围岩一般为砂岩、灰岩，接触带一般含矿，使围岩发生碎裂岩化和褐铁矿化。

矿区以区域变质作用为主，动力变质作用局部发育，在岩脉附近发育热液交代变质作用及热接触变质作用。区域变质主要为马尔古佐尔岩系发生浅变质，形成一系列的浅变质岩，如：变质砂岩、变质粉砂岩、千枚岩以及片岩；动力变质主要在断裂带附近及层间破碎带附近较发育，形成碎裂岩、角砾岩和糜棱岩等；热液交代变质形成多种蚀变岩，热接触变质使灰岩发生大理岩化。

矿区由于受多种地质作用，岩石蚀变较为发育，形成各种蚀变岩，其中构造带附近蚀变最强，普遍发育有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化以及碳酸盐化。此外，近地表黄铁矿发生次生氧化作用形成褐铁矿，其中硅化、黄铁矿化、褐铁矿化与金矿成矿关系密切。

硅化：蚀变强、分布广，在含炭质砂岩、片岩中及破碎带中均不有同程度的发育。其硅质体呈微晶细脉状、扁豆状、透镜状集合体，沿岩石裂隙分布，近矿围岩硅化尤为发育。

褐铁矿化：主要分布在地表附近，由黄铁矿氧化形成，主要呈脉状沿岩石裂隙充填，或呈浸染状分布，其中在破碎带附近最发育，与金矿化关系最为密切(图2)。

图2 金矿体赋存位置图

2 矿体地质特征

矿区矿体数量较多，主要形态呈不规则层状、脉状、透镜状，局部形成矿体群，但大多规模较小，矿体群大致呈北东向平行产出，倾向北西或南东，倾角普遍较陡，一般在45°～70°，个别较缓。由北往南分布规律：北部矿(化)体规模较小，矿化较弱；中部矿(化)体规模大，矿化较好；南部矿(化)体有一定的规模，就目前地质填图发现矿化较弱。矿体密集带主要分布在矿区中部，其中，有两条规模较大的矿体：Ⅵ-1、Ⅳ-2矿体。

Ⅳ-1矿体位于波依马扎尔背斜轴部，从西往东，矿体长度为750m，总体走向60°。矿体往西倾伏，倾向150°～170°，倾角40°～60°。在地表整体呈‘V’字形，似层状产出，中间厚，两边薄。矿体连续较好，埋藏浅，沿走向方向，地表有多个区域表现出褐红色，用地质锤刨开见有明显的褐铁矿化现象（图3）。矿体厚度3.22m～21.76m，平均12.78m，品位0.07g/t～7.02g/t，平均品位1.15g/t。

图3 Ⅳ-1矿体地表褐铁矿化特征图

Ⅳ-2矿体位于Ⅳ-1矿体南侧，产于灰岩与砂岩接触带附近，西段薄，东段厚，形态呈长勺状、似层状产出，总体走向70°，目前控制地表延伸长度850m，矿体连续性较好。矿体往西倾伏，倾向160°～170°，倾角40°～60°，矿体厚度3.86m～27.17m，平均13.48m，品位0.61g/t～2.84 g/t，平均品位1.29g/t。

浅部矿石类型主要为氧化矿石，呈粉状、泥状、碎块状。矿石矿物主要由硫化物氧化形成，包括褐铁矿、砷铁氧化物，脉石矿物以石英、白云母为主，次为钠长石、钾长石、高岭土、白云石、锆石等。

矿石中主要金矿物为自然金，金黄色，以角粒状、尖角粒状、浑圆粒状、麦粒状、长角粒状等形态为主，粒度以微粒金为主，细粒金少量，中粒金最少。多数金矿物颗粒清洁，但有少量金矿物与金属氧化物连生，金矿物颗粒的凹陷处多数都夹杂或粘附金属氧化物（图4）。矿石中金以三种形式存在于矿物中，粒间金53.27%，包裹金32.82%，少量的裂隙金，占13.91%。

图4 显微镜下金矿物的形态特征

矿床工业类型为破碎带蚀变岩型金矿，矿床成因类型属岩浆热液金矿床。

3 矿床成因认识

3.1 成矿地质体

本区内矿源地质体主要为隐伏的中酸性侵入岩，其在矿区外西南方向大面积出露，岩性为花岗斑岩，在区内仅见少量呈脉状侵入，其为成矿提供矿源、热源及流体。

3.2 成矿构造

矿区内波依马扎尔背斜顶部，褶皱构造作用使灰岩与其它碎屑沉积岩层间发生相对滑动，沿岩性界面形成层间破碎带，局部形成层间虚脱空间，破碎带为含矿热液运移提供通道，层间虚脱空间为金矿热源充填、沉淀、交代富集成矿提供成矿空间。

3.3 成矿结构面

矿区内矿体主要受石炭系灰岩和碎屑沉积岩的硅/钙岩性界面、背斜轴部层间滑脱破碎构造界面、以及岩石所处氧化与还原环境之间的地球化学界面，三个控矿界面共同控制，形成了矿区近于平行的数条层状或脉状的金矿体。

3.4 后期次生氧化富集

近地表经风化剥蚀暴露于地表或近地表的金矿体，经矿区积雪融化形成的雪水和雨水的共同淋滤氧化作用下，矿石中的活性物质被水迁移走，如炭质和砷等，同时也带走岩石中的金，在不同岩性界面和地形相对低洼等处，地表氧化含矿流体留置，沉淀富集形呈成片状或透镜状的氧化矿体。

3.5 成矿规律

通过以上分析结合附近大型金斗山金矿的成矿规律，认为本区金矿床的成矿规律可总结如下：首先深部的隐伏中酸性岩体为成矿提供成矿物质、成矿流体和成矿热源；其次，在动力变质作用、褶皱变形、区域变质和中酸性岩体（脉）侵入等共同作用下，含矿成矿流体发生迁移，在灰岩和碎屑沉积岩的硅/钙岩性界面、背斜轴部层间滑脱破碎构造界面、以及岩石所处氧化与还原环境之间的地球化学界面，形成金矿体；近地表矿体在雪水和雨水的淋漓作用下在低洼和岩性界面富集，形成次生氧化工业金矿体[3]。

4 找矿标志

矿区地表以氧化矿为主，矿体埋藏浅，且很多直接出露地表，植被覆盖少，基岩出露较好，故采用1∶10000岩屑地球化学测量圈定异常靶区可直接有效的指导找矿；地表强褐铁矿化蚀变特征直接指示矿体的大致位置，为矿区找金矿的直接重要找矿标志，一般矿体埋藏较浅时，地表表现为褐红色，采用地质锤刨开即可发现金矿（化）体；矿化带内具绢云母化、硅化、绿泥石化等蚀变现象，可在一定程度上指导找矿；矿区矿体具有一定的“层控性”，主要赋存在石炭系马尔古佐尔岩系第一段的变质中细粒石英砂岩、变质石英粉砂岩、绢云母化硅化石英片岩中；地表出露的矿化蚀变花岗斑岩脉，亦指示矿体的大致位置[4]。