新疆鄯善县岔口金矿成矿地质特征及找矿标志分析

新疆鄯善县岔口金矿成矿地质特征及找矿标志分析

邢海国 王福祥 徐有光

四川省核工业地质局二八三大队 635000

摘 要：随着经济的发展，国家对矿产资源的需求越来越大。中国的矿产资源储量比较丰富，但是在矿产资源地区分布上来看资源分布较为分散，这就要求加快对各类矿产资源的勘查力度必须加强。新疆鄯善县岔口金矿矿产资源丰富，必须全面掌握该矿区的地质特征与成矿条件，才能为后续金矿的开采提供条件。基于此，文章就金矿床的成矿条件进行分析，探索该区域金矿找矿方向，为后期金矿开采能带来一定的依据。
关键词：岔口金矿；成矿条件；地质特征；找矿标志；

0引言

随着社会和科学技术不断发展,现代化社会主义建设对自然资源的需求不断增加,资源的合理开发以及科学应用逐渐成为资源开采的重要工作内容。金矿是我国重要金属资源之一,金矿需求量不断增加,同时伴随技术水平改善,金矿开采事业进步巨大。我国在金矿床地质特征及矿床成因研究方面成效显著,为金矿开采提供了有力支持,经济效益和社会效益较为明显。新疆鄯善县岔口金矿金，矿区位于鄯善县城南，直距约165km处。受区域构造的影响，中天山形成韧性剪切带，南天山形成一系列近东西向韧脆性断裂带，伴随着华力西期强烈的岩浆活动，为Cu、Au的活化、富集提供了有利条件，中一南天山为Cu、Au、Fe等多金属成矿的有利地段，为一具有很大潜力的矿产资源区。
1、 矿床地质特征

1.1 矿带特征
据矿区围岩矿化蚀变分布、矿体产出地段将矿区分为F1、F2两个矿带。F1矿带分布在矿区主断裂F1断裂中东段，南东—北西向展布，长约600 m，宽50m～120m；地表出露Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ1三个矿体，三者间距依次为60m、200m，大致南东向斜列式分布，含矿地层为早泥盆统阿尔彼什麦布拉克组。F2矿带分布在矿区西南F2断裂中西段，北西向展布，长约300 m，宽10m～30m；地表发育Ⅳ1矿体，含矿地层为中泥盆统萨阿尔明组。
1.2 矿体特征
Ⅰ1矿体：分布在F1矿带最西端，控制程度中等。矿体赋存于千糜岩、变安山岩、绢云片岩之裂隙充填硅化石英脉中。总体走向76°，倾向南东，倾角75～82°，西南端至F1断裂，矿体呈透镜状，北东端有分支复合现象。
Ⅱ1矿体：为矿区主矿体，矿体赋存于千糜岩、变安山岩、绢云片岩之裂隙充填硅化石英脉中。总体走向北东77°，倾向南东，倾角75～82°。沿矿体走向有15个工程控制，其中槽探工程9个，钻探工程10个。
Ⅱ2矿体：该矿体为隐伏矿体，分布在Ⅱ1矿体下方。
Ⅲ1号矿体：赋存于千糜岩及其裂隙构造充填的石英脉中，地表以较为发育的孔雀石化为特征。总体走向96°，倾向南东，倾角70～84°。
该矿体平均品位Au5.51×10-6 ，品位变化系数12.5%；Cu平均品位1.73%，品位变化系数36.8%。
Ⅳ1号矿体：分布在F2断裂中西段，矿体赋存于流纹质凝灰岩之石英脉中，总体走向北西310°，倾向北西、北东，倾角55～75°。
1.3矿石质量
①、矿物组分
金属矿物组成主要为自然金、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、褐铁矿、孔雀石、磁铁矿、钛磁铁矿、赤铁矿等；脉石矿物主要为石英，其次为长石、绢云母、绿泥石、高岭石、碳酸盐矿物及锆石等。矿物含量见表1。
表1 原生矿石矿物含量一览表

②、主要金属矿物特征

自然金：呈它形粒状，大小0.005～0.13mm，多包于黄铁矿中或沿其裂纹分布，自然金一般几粒至十几粒。多数为包体金、裂隙金、粒间金。包体金多包于石英脉中的石英颗粒和黄铁矿中；粒间金分布于石英颗粒之间，氧化黄铁矿的边部；裂隙金分布于矿物裂隙面上。

黄铁矿：是矿石中含量较多、分布比较普遍的金属矿物。呈自形—半自形—它形粒状，细脉状、星散状、似堆状分布，粒度变化较大，0.1～3mm，多0.005～0.8mm（表4-2），大者凭肉眼就能观察到，小者在显微镜下才能观察到。褐铁矿沿其边缘及裂纹交代，多呈或已呈假像，部分残留。黄铁矿生成可分为两期：一是早期晶出的黄铁矿，其磨光度较差，颗粒表面比较碎裂，常见有细小的黄铜矿被包裹其中，多以碎裂结构产出；二是晶出时间较晚、磨光度较好的黄铁矿，含量少，主要呈独立状态或少量与其它金属矿物连生嵌布在脉石裂隙中，粒度比较粗，以中、粗粒为主，多嵌布于脉石裂隙中，少量嵌布于脉石粒间。

黄铁矿与金矿物的关系极为密切，镜检过程中见有金矿物嵌布于黄铁矿中、粒间、黄铁矿与脉石粒间（显微图No.3）及黄铁矿裂隙中。嵌布在黄铁矿中的Au矿物其粒度比较细小，多以小于0.037mm为主（显微照片No.1），主要呈浑圆粒状；嵌布于黄铁矿粒间或黄铁矿与其他矿物粒间金的粒度较粗，以0.037～0.053mm为主；嵌布裂隙中Au矿物粒度粗，形态复杂，多受矿物裂隙形态控制（显微照片No.3）。黄铁矿为Au矿物的主要载体矿物，其裂隙、粒间为金矿物的主要嵌布场所。

磁黄铁矿：呈它形粒状，星散、断续线痕状、细脉状分布，粒径0.002～0.3mm，褐铁矿、铜蓝、蓝辉图矿沿边缘、裂纹交代，多与黄铁矿在一起。

黄铜矿：呈它形粒状、星散状分布，少量与黄铁矿一起呈脉状分布或杂乱分布，褐铁矿、铜蓝、蓝辉铜矿沿边缘、裂纹交代，粒径多为0.05～0.2mm，少量2.0～1.0mm。矿石中含量较少、分布不均的金属硫化物，占矿石矿物相对含量的0.07%。依据黄铜矿嵌布特征可将其分为两种类型：第一种类型为含量多以细小的浑圆粒状嵌布于黄铁矿中，为早期成矿阶段所形成，与金矿化关系不密切；第二种类型主要嵌布于脉石裂隙或脉石粒间，少量被包裹于脉石中或沿黄铁矿裂隙充填，粒度较粗，为0.037～0.074mm，该类黄铜矿呈脉状分布。该类黄图矿与金矿物的关系比较密切，见有金矿物与黄铜矿呈紧密连晶状态嵌布（显微照片No.4）。

与金矿物相关的金属矿物的嵌布粒度对磨矿工艺及磨矿细度的确定十分重要，它直接关系着矿石中有价元素的选别或浸出效果，为此对矿石中主要与金相关的金属矿物的粒度进行了测定，其结果详见表2。

表2 主要金属矿物粒度测量结果表

从上表可见，黄铁矿以中粗粒为主，黄铜矿以中细粒为主、粗粒次之。

③、主要脉石矿物特征

石英：为组成脉石的主要矿物，矿石中石英主要以隐晶质或粒状两种类型嵌布。呈隐晶质嵌布的石英主要表现为硅化，多伴随绢云母化、绿泥石化等蚀变分布于矿化带中，粒状石英其粒度较粗，多以0.8mm不等嵌布于矿石中。硅化为金矿化提供良好场所，镜下见有金矿物嵌布于脉石粒间（显微照片No.4）。

方解石：是主要的脉石矿物之一，当见矿围岩为灰岩时其含量更高。多呈浸染状分布于矿石中，晚期呈细脉、网脉产出。绿泥石、绢云母、斜长石等非金属矿物，与金矿化关系不甚密切。

氧化矿石：矿石中主要金属氧化物为褐铁矿、孔雀石、磁铁矿、钛磁铁矿、赤铁矿,少量方铅矿等，次生矿物为少量斑铜矿；脉石矿物主要为石英、长石，少量绢云母、绿泥石、粘土矿物、碳酸盐等。从矿体发育情况看Ⅳ号矿体主要以氧化矿石为主，其余各矿体浅地表少量。

2、矿床成因及找矿标志

2.1矿床成因
（1）、地层的含矿性：地层所包含的主要岩性为千糜岩、千枚岩、绢云片岩、变安山岩，从表内数值看各类岩石Au丰度值均大于Au克拉克值几倍或数倍，具体到每种岩性有如下特征：①千糜岩，该类岩石Au丰度值高于Au克拉克值几倍至十几倍，这种现象与区内变质作用关系密切，尤以后期动力变质用为佳，致使岩石裂隙发育，为热液的上侵提供了空间，有利于Au元素富集、甚至成矿；同时深部远低于近地表，这与野外实际地质特征相对应，即近地表动力变质作用强烈、深部减弱，与目前矿区所圈定的矿体均为浅部成矿也是一致的，充分表明千糜岩含矿性高、成矿有利，近地表是重要的含矿地层。②变安山岩，由近地表至深部，丰度值较高且稳定，这与Ⅱ号矿体成矿特征非常一致，特点是:矿体顶底板均是该岩性，深部ⅡZK0孔显示该岩石裂隙矿化度较高，采集样品Au品位较高，矿体与该岩性界限清晰；所以该类岩石含矿性高、成矿有利，是重要的含矿层。③千枚岩、绢云片岩，Au丰度值偏低，仅大于克拉克值1倍左右，且近地表与深部稳定，显然该类岩石含矿性一般，成矿也不会理想，这与野外矿化特征及样品分析结果是一致的。特点是：黄铁矿化沿岩石片理、千枚构造较为发育，但测试结果显示Au含量不高，或没显示。

表3 矿区各类岩石金丰度值一览表

（2）岩浆岩的含矿性：

二长花岗岩中Au丰度值高于克拉克值的40余倍，石英脉也高于几倍至十多倍，它们不仅为矿床提供了热源，同时也为矿床提供了矿源。由此可见矿床围岩对成矿是有利的，后期岩浆的活化、迁移、迭加、富集成矿。

可见，成矿物质来源为多源，既可来自岩浆岩，又可来自变质岩和其它围岩。

2.2构造与金成矿

矿床的控矿构造为沿二长花岗岩体分布的线形构造，即F1断裂，走向以北西向为主，倾向南或北，倾角60～80°。矿体主要沿构造带分布。

矿区F1矿带为主要矿化富集地段，发育3条矿脉，在走向上具有斜列展布的特点，各矿脉与密集霹雳化、片理化带的主构造（F1断裂）的走向相差20～43°，这与眼形山断裂具有的右行剪切变形的特点相吻合。

在主构造带中矿化主要受剪切带中的次级裂隙控制，并非整个带均 发生了矿化，反映矿化可能在剪切运动后开始。

在各矿脉及附近发现的石英或碳酸盐化脉体穿插于片理的地层中，脉体产状和劈理（片理）不一致，二者斜交。脉体两侧围岩蚀变明显，带状产出，远离脉体蚀变变弱。表明在劈理和片理形成之时，并未出现矿化蚀变作用，围岩由后期石英或碳酸盐脉体贯入造成的，反映该期成矿是发生在才形成强劈理、片理化带的剪切构造运动后，即成矿时间晚于剪切构造运动。此外，3条矿脉南西端与F1断裂北东侧相接，于南西侧经探槽揭露未见矿脉延伸，也说明矿脉的形成晚于断裂，而是在断裂活动所形成的次级裂隙构造中。

2.3岩浆活动与金、铜成矿

区内华力西期岩浆岩浆侵入、火山活动频繁。从前述成矿物质来源看，其即是AuCu的成矿物质来源之一，同时又是成矿的热源，表现为矿源和热源的双重性；尤其是热源带来的动能在上侵的过程中即活化地层中的矿物质、又携带矿物质迁移、富集，最后在有利地段冷凝成矿，表现为成矿的深源流体。

2.4变质作用与金、铜成矿

岔口矿区Au、Cu矿矿脉的直接围岩为动力变质型绢云片岩—千枚岩（千糜岩-深度变质）相变质岩，原岩表现为粗、细碎屑岩，其中炭质、泥质、火山质成分较丰富，具有较强的吸附能力；同时岩石具可塑性，因而片理、褶皱发育，也容易形成不同规模的断裂、裂隙；变质过程伴随断裂活动，岩石内绢云母、绿泥石发育，硅质大量析出。这些活动现象均为Au、Cu矿的活化、迁移，最终富集成矿提供了充分条件，是成矿的主要的变质流体。

2.5金、铜的成矿环境

前人（成都理工大学孙艳等305项目研究）对该区成矿环境进行了研究，主要成果为：

①温度：对石英包裹体进行了均一温度的测试，变化范围140°～279℃，平均值210℃。成矿温度应在140°～280℃之间，这与矿区大面积发育的中低温蚀变绿泥石化、绢云母化、绿帘石化、硅化相一致。

从上述包体测温结果，结合矿物以浸染状黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄Cu矿及大量石英为主并含有少量砷黝铜矿的矿物共生组合特点来分析，成矿主期是中温热液条件下进行的。

②压力：根据流体包裹体的均一温度应140℃～280℃之间，平均值210℃，流体密度平均值0.95g／m³，矿床形成流体压力范围大致162MPa之间。由地球内部35MPa,平均增压率为28.5MPa／Km,推出矿床成矿时的深度为5.7 Km。

③盐度、密度：成矿流体的含盐度位百克成矿溶液中的NaCl和kCl的克数。矿床流体的盐度较低，变化于4% ～23%之间，绝大多数盐度＜10%，平均值＜9.2%，远低于斑岩型铜矿。同时计算出成矿流体的密度为0.95g／cm³。综合分析，矿床成矿流体在成矿主期为一种富含HCO^-3，而K+、Na+、K+等碱Au属、含量较低，盐度不高，中低密度的NaCl不饱和盐水体系。

④介质的PH： 成矿流体的酸碱度是控制矿床形成的重要因素，它决定Au元素在成矿溶液中的迁移；同时由于PH值的变化将决定矿质的沉淀。矿床最常见、并且与矿化最为密切的蚀变为绢云母化、硅化其主要成矿过程始终伴随着两类蚀变。因此，将绢云母化、硅化发生的PH值作为主要成矿期流体的酸碱度，经计算，各种温度条件下流体的PH值为：PH（250℃）=5.58～6.64，PH（200℃）=5.77～6.83。

根据τ·ь·哈伊莫负（1971）等研究资料：中性水在100℃、200℃、300℃时，PH值分别为：6.12、5.69、5.70；因此矿床主要成矿过程是在相对还原、中性、弱碱性条件下完成的。对于稍晚的碳酸盐化，也是碱性环境的可靠依据；根据围岩存在的绿泥石化、黄铁矿化，推断为弱还原环境。

通过以上分析表明，矿床中Au、Cu和硫化物沉淀（主成矿期）的物理、化学条件为中温、低压、弱碱性和弱还原环境。Au矿床成因类型为：中低温变质热液裂隙充填（交代）型矿床。

综合研判矿区成矿地质条件有利，但受成矿环境的影响，显示出成矿动能略显不足；结合矿体规模不大、且为浅部矿床等特征，认为成矿规模限于中小型矿床。

3、结束语 
全面掌握金矿的地质特征于矿产工程至关重要，正是它的实施和预测让矿产资源的定位更加准确，既达到了找矿的需求，又保障了矿产开采的质量和效率。同时，在具体的过程中应该注意综合使用多种的技术，不断的提升勘查的水平。相信未来我国的找矿能力会更加强大，方法更加完善。
参考文献

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