新疆乌图顺金矿地质特征及成因

时间：2024-07-28

文加喜尹松王星

(核工业二一六大队)

新疆乌图顺金矿地质特征及成因

文加喜尹松王星

(核工业二一六大队)

结合新疆乌图顺金矿地质工作成果，对区域地质背景、矿区地质特征、矿区化探异常特征进行了分析，在此基础上讨论了矿床成因，认为该矿床属中—低温热液型金矿，NEE—SWW向大断层F6、F12控制了矿体的产出范围，硅化、碳酸盐化与金矿化关系密切。

金矿地质背景地质特征化探异常特征矿床成因

乌图顺金矿床位于新疆西北部雪米斯坦火山岩带西段，大地构造上处于准噶尔北缘古生代陆缘活动带内的晚古生代成熟岛弧之上。该火山岩带为新疆西北部3条重要的火山岩带之一，自西向东呈带状分布，火山岩厚度大，岩性复杂，岩浆演化系列完全，从基性到酸性的各类火山碎屑岩和熔岩均较发育，是金属矿成矿的有利地带[1-2]。为进一步指导区内找矿工作，本研究对乌图顺金矿床地质特征及成因进行详细讨论。

1 区域地质背景

乌图顺金矿所处区域内出露的地层以泥盆系、下石炭统海相、海陆交互相沉积碎屑岩，中—基性、中—酸性火山岩及火山碎屑岩为主；次为下二叠统陆相中酸—酸性火山岩及小面积火山碎屑岩。区域内褶皱、断裂构造发育，褶皱构造主要为谢米斯台山背斜，断裂构造主要为巴音布拉克深大断裂。该断裂规模较大，发育时间较早，多期活动，早期为压性，后期火山岩强烈活动时局部显示张性，该断裂的次级断裂发育，包括近EW、NE、NW向断裂，其中近EW、NE向2组断裂为控矿断裂。近EW向断裂与地层走向大致平行，NE、NW向断裂斜切地层。NE向断裂十分发育，一般规模较大，具左行压扭性质，控制并切割了华力西期花岗岩体。区域内侵入岩发育，属西准噶尔岩浆岩区，沙尔布提—雪米斯坦岩浆岩带的主要岩体为华力西中期花岗岩及次火山岩。在空间上受构造控制明显，岩体展布方向与区域构造基本一致(图1)。区域内晚古生代泥盆、石炭纪地层均受到轻微变质作用影响，产生了重结晶或部分重结晶的极浅变质岩石。

图1 乌图顺地区区域地质特征

2 矿区地质特征

2.1 赋矿地层及容矿岩石

矿区赋矿地层主要为上泥盆统塔尔巴哈台组、上亚组灰白色硅化晶屑凝灰岩呈灰绿色(D3tb2tf)，出露于矿床中—东部，面积约4 km2。岩石具晶屑凝灰结构、块状构造，主要由晶屑和火山尘胶结物组成。晶屑为长石，以灰白色为主、少量浅红色，呈板状，粒径一般为0.5～2 mm，含量3%～8%。岩石硅化较强—强，与上覆地层断层接触，为最主要的金赋矿层。容矿岩石主要为灰白色、白色次生石英岩，具粒状变晶结构，块状构造，主要分布于F6、F12断层之间和花岗岩体外接触带，呈透镜状、脉状。金矿体主要产于NEE向次生石英岩中，部分产于EW向次生石英岩中，其余方向次生石英岩不含矿。

2.2 控矿构造及容矿构造

区内主要构造为断层，断层大致走向分为NNW、NNE、NEE 3个方向，其中NEE向断层首先形成，NNW、NNE向断层形成较晚。NEE向断层参与了金成矿作用，与矿化关系密切；部分NNW向断层对矿体有破坏作用；NNE向断层既未参与成矿，又未破坏矿体。NEE向断层最先形成，规模也最大，共6条(F6～F15和F8)，其中F6、F12断层与成矿关系密切。F6断层分布于矿床中部，长约6 km，宽2～10 m，走向65°～75°，倾向以N为主，部分倾向S，倾角45°～80°，局部地段近乎直立，断层破碎带由灰绿色硅化晶屑凝灰岩碎屑组成，碎屑呈棱角状，粒径1 ～5 cm，破碎带中见硅化、碳酸盐化、绿帘石化、黏土化、孔雀石化、褐铁矿化、锰矿化，在矿床内见构造泉，该断层性质为张扭性断层。F12断层分布于矿床中部偏东，平行于F6断层，长约1 km、宽1～8 m，走向约75°，倾向N，倾角75°～85°，断层破碎带由灰绿色硅化晶屑凝灰岩碎屑组成，碎屑呈棱角状，粒径1～5 cm，破碎带中见硅化、碳酸盐化、绿帘石化、黏土化、孔雀石化、褐铁矿化、锰矿化，断层性质为压扭性断层。NEE向断层与金矿化关系密切。

2.3 矿体特征

2.4 矿石特征

矿石矿物为自然金、银金矿、辉银矿等。自然金呈他形粒状、星点状分布，主要多分布于透明矿物粒间，个别分布透明矿物中，角粒状，粒度0.005～0.04 mm。脉石矿物为石英、方解石、绿帘石、绿泥石、褐铁矿、方铅矿、铜蓝、孔雀石、黄铁矿、绢云母、石榴石。石英呈他形粒状，粘度0.01～1.20 mm，呈不规则状紧密互嵌，等粒度聚集不均匀分布，含量大于90%。黄铁矿呈他形粒状，分布于透明矿物间，沿碎裂隙有褐铁矿化，粒度0.02～0.10 mm。金矿石具他形粒状结构、星点状构造。

图2 乌图顺金矿地质特征

2.5 Au赋存状态

2件物相样品分析结果(表1)表明：Au主要以自然金，被包裹于方解石、硫化物以及难溶于硅酸盐中的包裹金的形式存在。

表1 Wgy-1、Wgy-2样品金物相分析结果

2.6 围岩蚀变

矿区与金成矿关系密切的围岩蚀变主要为：①硅化，硅化为区内最普遍的蚀变之一，早期硅化以石英脉、石英团块的形式分布于晶屑凝灰岩中，与金矿化关系不明显；中期硅化为硅质通过渗透交代围岩中原有的矿物，使岩石中硅质含量增高，变硬变脆，形成强硅化蚀变岩石，与金矿化关系密切；晚期硅化呈网脉状分布于地层、矿体、各类脉岩中，与金矿化关系不明显；②碳酸盐化，为矿床晚期成矿阶段的主要蚀变类型，多形成方解石细脉，部分与石英细脉伴生，形成石英方解石细脉，其与金矿化关系较弱。此外，矿区还有绿泥石化、孔雀石化、锰矿化、褐铁矿化、高岭土化等围岩蚀变，其与金成矿关系不明显。

2.7 矿区化探异常特征

在乌图顺地区经行了1∶2.5万水系沉积物化探测量，从各元素背景值(C0)特征来看(表2)，除Ag外，其余元素背景值(C0)明显高于区域背景值(RC0)，Pb、Cr、Ni、Be、Co、Au、As、Mo、Cu、V、Zn等区域浓集系数K0大于1.2，处于明显富集分布状态，表明区内受断裂构造和中—低温环境下热液控制，有利于多金属富集成矿，为成矿提供了物质来源。

表2 乌图顺地区1∶2.5万水系沉积物元素背景值

注：S0为标准离差，变异系数(Cv)=S0/C0，K0=C0/RC0。

2.8 矿床成矿温度

通过对矿体采集的7件流体包裹体样品71个包裹体均一温度的测量，发现均一温度为94°～345°，大多为120°～225°，此外，矿石中含有辉银矿、方解石、石英等中—低温矿物。据此推测成矿温度属中—低温条件。

3 矿床成因

华力西中期第3次侵入的花岗岩岩浆沿NEE—SWW向断裂侵入，其期后热液富含SiO2并沿F6、F12断层上溢，在上溢过程中，不断溶滤深部晶屑凝灰岩中的Au，从而使Au活化迁移。随着含矿热液上升至一定部位后，各种物理化学条件的改变破坏了热液系统的平衡，使含矿介质与围岩发生了选择性交代作用并伴随硅化蚀变作用，含矿热液中Au被还原成独立金矿物富集。在成矿后期，随着温度的进一步降低，热液与围岩继续发生交换作用，形成碳酸盐细脉并伴随少量Au沉淀，主要依据为：①NEE—SWW向断裂成矿晚于华力西中期花岗岩，是因为该断裂切割了华力西中期花岗岩，而含金石英脉沿两者的次级断裂、裂隙充填而成；②成矿带严格受NEE—SWW向断裂控制，该类断裂及其次级断裂成为有利的成矿空间；③华力西中期花岗岩的侵入为成矿提供了热液来源，上泥盆统塔尔巴哈台组凝灰岩、晶屑凝灰岩为矿源层，为成矿提供了金质来源，是因为该类地层Au丰度较高，浓集系数高，处于明显富集状态；④华力西中期花岗岩及后期各类脉岩Au丰度较低，表现为各类侵入体不含Au。据此可认为，乌图顺金矿成因类型属中—低温热液型矿床类型。