新疆托里县科克火热矿床成因及找矿标志

赵永勋

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局701队昌吉831100)

新疆托里县科克火热矿床成因及找矿标志

赵永勋

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局701队昌吉831100)

通过对该矿区矿床地质特征及成因的分析，认为科克火热金矿应属中－高温热液型的矿床。其矿化富集受断裂构造控制，同时也受成矿热液活动的制约，找矿潜力较大。

矿床成因铁帽脆韧性变形构造带找矿标志

1 区域地质背景

本区大地构造处于海西期弧后海盆地快速拉张环境，准噶尔-北山金成矿带西准噶尔集中区，大地构造位置处于天山－兴蒙地槽褶皱带西北段，西准噶尔界山与准噶尔盆地的交接地带。构造位置属于准噶尔界山华力西褶皱带扎依尔－达尔布特复向斜东段南翼。

区内出露地层有:中泥盆统库鲁木迪组（D2k）、中泥盆统巴尔雷克组（D2b）、下石炭统希贝库拉斯组（C1x）、中石炭统包古图组（C2-3b）、上石炭统太勒古拉组（C2-3t）、第三系上新统昌吉河组（N2ch）和第四系。

区内侵入岩主要是酸性－中酸性岩浆岩，以及严格受达尔布特大断裂控制的超基性岩。酸性岩浆岩主要以碱长花岗岩为主，以巨大岩基产出于达尔布特深大断裂以北和断裂北东部,岩性主要为钾长花岗岩、斜长花岗岩、二长花岗岩、黑云母钾长花岗岩等。中酸性岩浆岩属钙碱性，分布于达尔布特深大断裂南侧包古图地区和鸽子硐金矿外围地区，呈岩株状产出,岩性主要为花岗闪长岩、石英闪长岩、花岗斑岩等。并且小岩株周围分布有大量闪长玢岩、细晶闪长岩等中基性脉岩。微量元素特征表明，中酸性小岩体中Au、Ag、As、Cu、Hg、Sb、Mo、Bi、Co、Cr、Pb等元素的丰度值均大于维氏提出的闪长岩中相应微量元素值，其中Ag、As、Cu值高出维氏值十几倍。说明金在地层中具有原始富集和活化、迁移的特点，是区内的主要成矿物质来源。

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿区出露地层主要为上古生界中泥盆统地层，为一套巨厚的半深海－大陆坡相火山－火山碎屑沉积建造。

中泥盆统库鲁木迪组上亚组（D2kb）：出露于测区中部。岩性以凝灰粉砂岩、凝灰砂岩和硅质岩为主。

中泥盆统库鲁木迪组下亚组（D2ka）：出露于测区东北部，与上亚组断层接触。岩性以凝灰粉砂岩、凝灰砂岩、粉砂岩和凝灰角砾岩。

2.2 构造

在本区有二组断裂，第一组为北北东向，第二组为近东西向的断裂，以上二组断裂相互交切，控制着本区金矿体的分布。

北北东向断裂构造（F1）：主要分布在矿区北部，为该区主干断裂。断裂走向20°～30°，倾向北西，倾角70°左右，在区段内显示破碎带宽大，最宽处可达60 m，断裂带内片理化带、压碎岩、断层泥和构造透镜体等较发育，且多具碳酸岩化、硅化、绿泥石化、弱黄铁矿化等。

近东西向断裂构造（F2）：为本区主要含矿断裂，断裂走向70°～80°，倾向北北西，倾角68°～76°，断裂长数十至数百米，断裂带一般较窄，1.5～12 m。断裂边部岩石有压碎现象，带内具明显的片理化，地表具褐铁矿化，部分有石英脉充填，石英脉在其间呈单脉、透镜体、豆荚状等，具尖灭再现特征。

矿区断裂构造发育，并控制着矿体的空间分布，矿体受断裂、不整合面以及密集裂隙带控制，矿（化）体呈脉状、透镜状与地层整合或不整合产出。特别是密集裂隙带，它不仅是容矿构造，而且成为深部断裂控矿的指标标志。密集裂隙带宽数米、数十米不等，单条裂隙宽一般为1 cm,个别达3～5 cm，常成群成带产出，每组由数条和数十条裂隙组成。矿区内的各种热液脉体常充填在裂隙面中，如石英脉、黄铁矿脉、毒砂脉及碳酸盐脉，其次闪长岩、闪长玢岩等岩脉绝大部分均沿裂隙带侵入。该断裂带具有长期多次活动的特征，早期沿断裂带侵入的闪长岩及闪长玢岩在后期的构造活动中均受到强烈挤压和破碎，矿区内的金矿化富集即发生在后期的断裂破碎带中。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆活动较强，在西北部出露了一处钾质花岗岩、角闪花岗岩（γ42d）。在东部出露一处花岗闪长岩体（γδ42a），主体形态似岩株状，侵入中泥盆统库鲁木迪组上亚组中，接触面呈不规则弯曲犬牙状，外接触带常见围岩蚀变。测区内所见脉岩主要为闪长岩脉。另外在花岗岩和地层中广泛发育石英脉。

2.4 围岩蚀变

由于矿体上下盘石英网细脉发育，岩石破碎，矿体与围岩接触界限不清。矿体与围岩没有十分明显的界限，矿体与围岩呈渐变关系。石英细网脉型矿体一般都局限在断层破碎带内，矿体两侧一般为断层接触，两侧的微细裂隙中也可形成矿体。蚀变种类有硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化和碳酸岩化。

以上蚀变类型中，以硅化、黄铁矿化与金矿化最为密切，在矿体中硅化明显比围岩中强，石英微细脉明显增多。

2.5 矿体特征

通过槽探工程在矿区共圈定了3条金矿体，其中1号矿体规模较大。

2.5.1 主要矿体特征

ⅡL1号矿体：地表矿体长20 m，宽1.10 m，单工程平均品位1.16×10-6，矿体呈脉状。矿体倾向150°，倾角80°。矿体围岩以蚀变较强的凝灰质粉砂岩为主。

ⅡL2号矿体：规模最大为本次详查工作的主矿体，地表断续长430 m，控制深度40～125 m，尤其在9线～8线向深部延伸较稳定，平均深度在80 m。ⅡL2号矿体位于详查区的中部，23线～20线之间，地表按40 m工程间距采用11条地表工程进行控制，矿体进行了沿脉探槽施工（对沿脉采坑进行清理），从揭露段上看矿体连续较好，局部膨大缩小，平均宽0.99～2.30 m，金矿体单工程平均品位(1.00～7.07)×10-6，地表矿体沿走向厚度变化系数为65.31%，厚度变化较稳定；矿体沿走向品位变化系数为137%，品位变化不均匀。含矿围岩为凝灰质粉砂岩、蚀变闪长岩，岩石破碎，局部可见断层泥，具较强的褐铁矿化、碳酸盐化及赭石化。

ⅡL3号矿体：位于详查区的中部，总体呈脉状，走向69°～245°，南东倾，倾角64°～84°，矿体长200 m,平均真厚度1.22m；矿体金品位（1.00～1.77）×10-6，平均品位1.32× 10-6。地表通过40m的工程间距由4条探槽工程对矿体进行了地表控制，矿体位于10线～26线之间，含矿围岩为凝灰质粉砂岩、蚀变闪长岩，岩石破碎，局部可见断层泥，具较强的褐铁矿化、碳酸盐化、赭石化、碳化。

2.5.2 矿石质量

矿石结构及构造：矿石中常见的结构：以粒状变晶结构、脉状充填结构为主，并有碎裂结构、包含结构和乳浊状结构。矿石构造有块状、浸染状构造、角砾状构造、脉状或网脉状构造及角粒状构造。

金属矿物有自然金、黄铁矿、毒砂、褐铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、钛铁矿、菱铁矿等。

金:为它形粒状、圆球状、树枝状，粒径极细，分布在石英裂隙中。金大部分呈不可见的显微金（0.5～100 μm）及次显微金（＜0.5 μm）状态存在于载金矿物中，明金（＞0.1 mm）极少见，而呈独立矿物形式产出的金含量较少且粒度较大，大约仅占总含金量的5%～10%。

脉石矿物有方解石、石英、绿泥石、绢云母、高岭石、伊力石、榍石、白钛石、绿帘石、磷灰石、电气石、角闪石、黑云母等，其它矿物含量甚微。

2.5.3 矿石类型

破碎蚀变岩型：主要由蚀变围岩组成，多为硅化、褐铁矿化、黄铁矿化凝灰质粉砂岩，其次为蚀变闪长玢岩、蚀变闪长岩和少量构造角砾岩。金矿石中伴有大量的硅质和钙质胶结的围岩碎屑或角砾。矿石中金属硫化物含量较少，属低硫化物矿石，上述蚀变多呈细脉贯入岩石中细小的裂隙内，这种矿石具网脉状构造，部分呈交代形式出现，蚕蚀围岩中原生或变质矿物，如褐铁矿交代岩石中的磁铁矿、黑云母、绿泥石等，石英交代原岩中的长石、石英（隐晶状）等，具交代结构。

含金石英脉型：含金石英脉型矿石由石英细脉或方解石石英脉组成。在矿体中均呈透镜状、团块状、断续细脉状产出，脉体厚度小且不稳定，可划出单独的矿石类型，但该种类型矿石分布范围较小，不能构成独立的矿体或单独圈定块段计算储量。含金石英脉型和破碎蚀变岩型矿石混在一起，无法单独划分。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

此矿成因应属中－高温热液型，成矿热液来源于华力西晚期的埋深变质作用和中酸性侵入岩期后的残余热液，金元素来源于中泥盆统的粉砂岩、砂岩、凝灰砂岩、凝灰质粉砂岩（D2ka）。成矿热液从地层中萃取Au、Ag、As、Sb等元素，在构造有利部位沉淀、富集，并历经多次活化、迁移而富集成矿。

3.2 矿化富集规律

本区金矿化带的主要控矿因素，是发育在脉岩带中的碎裂岩化的构造破碎带，因而其矿化富集特征主要受断裂构造控制，同时也受到成矿热液活动多寡的制约。由此可知，科克火热金矿的控矿因素是在多种因素的同时或相连作用下形成的，因此控矿因素也是多种的：

⑴金矿点主要发育在与蚀变闪长岩有关的破碎带中，如27-8线之间的蚀变闪长岩西侧破碎带，走向连续性较好，矿化也稳定。在蚀变闪长岩脉不发育的地段，金矿化也相对较弱。目前多发现的矿点（矿床）或矿化点，无一不与岩脉密集区有关。

⑵金矿点几乎均与断层、蚀变破碎带有关。说明构造对矿床或矿脉起直接的控制作用。

⑶金矿(化)体主要为破碎带内粉砂质碎裂岩（凝灰质粉砂岩）中穿插的石英细脉、网细脉多少有关。石英细脉、网细脉少，矿化普遍较差。

⑷科克火热金矿的形成与岩浆水、变质水、及大气降水作用有关。上述三者的多少对脉岩及地层萃取金的数量、强度有关。

⑸不同的蚀变类型及其发育程度与金矿化强弱有一定的对应关系，一般在赭石化、绢云母化，特别是硅化发育的地段，矿化相对较好，硅化地段可伴生有黄铁矿化，常呈不规则的团块状产出

3.3 找矿标志

石英脉：石英主要表现为岩石被细粒石英交代，强烈时可形成碧玉岩，或呈石英细网脉交代岩石，很少以石英大脉的形式出现，矿体均产于石英脉或两侧的围岩中，因此，石英脉可作为直接找矿标志。

中酸性小岩体和同成分的脉岩。矿区内分布的闪长岩、闪长玢岩，是岩浆岩分异的产物，富含挥发性组分和成矿物质，与成矿关系密切，而较小的构造空间有利于矿液的集中，小岩体及脉岩周围的断裂构造最易成矿。因此，断裂构造附近的小岩脉为间接找矿标志。

断裂构造：本区金矿床往往产于大断裂旁侧的次一级断裂中，金矿体受断裂、不整合面以及密集裂隙带控制，特别是近东西向密集裂隙带，此断裂在小岩体及脉岩周边特别发育，它不仅是容矿构造，而且有可能成为深部断裂控矿的指示标志，与成矿关系最为密切，这种密集裂隙带是明显的找矿标志。

蚀变：硅化体、泥化带以及由于酸淋和氧化而形成的褪色带和铁染，都是良好的找矿标志。

铁帽：硫化物氧化而成的铁帽或由铁碳酸盐氧化形成的假铁帽也可作为本区直接或间接的找矿标志。

收稿：2014-04-17