韩建民
(西部黄金伊犁有限责任公司阿希金矿 伊宁 835000)
阿希金矿床成矿物质来源及深部找矿前景分析
韩建民
(西部黄金伊犁有限责任公司阿希金矿 伊宁 835000)
在对阿希金矿床成矿地质背景和矿床地质特征总结的基础上,研究了矿床成矿物质来源,成矿流体以大气降水为主,并有一定量的岩浆热液参与成矿,成矿温度为198.7~316.4℃,成矿时代为340~301Ma,为一形成于晚古生代的低硫型浅成低温热液金矿床。并探讨了矿床深部找矿前景。
阿希金矿 成矿物质 找矿前景 地质特征
阿希金矿是西天山地区已发现的最大的金矿,距伊宁县城北直线距离约30 km,属高中山区,矿区中心地理坐标东经81°36′30″,北纬44°13′45″。
随着近年来阿希金矿深部探矿成果的取得以及矿床外围阿庇因迪金矿、塔吾尔别克金矿、伊尔曼得金矿、京希开布拉克金矿、恰布坎卓它金矿、吐乎拉苏西南金矿等十余个金矿床(点)的相继发现,表明吐拉苏断陷盆地内金矿找矿潜力巨大,这些金矿一起构成了新疆西天山吐拉苏盆地晚古生代与早石炭统大哈拉军山组火山岩成矿有关的金矿成矿系列。
图1 吐拉苏火山岩带地质构造略图
吐拉苏断陷盆地位于西天山西段的博罗克努早古生代岛弧带南缘,北为科古琴山南坡断裂所限,南以伊犁盆地北缘断裂为界,是一个在晚古生代伊宁裂谷带基础上构成具有上叠式性质的火山断陷盆地(图1)。该岛弧带北与塞里木地块相邻,南接伊犁地块,统属哈萨克斯坦板块。
区内前寒武系基底包括蓟县系的库松木切克群(Jxks)、青白口系的开尔塔斯群(Qnkr)等,为一套浅海相的稳定大陆边缘型碳酸岩、碎屑岩建造。早古生代地层出露有中奥陶统奈楞格勒达坂组(O2n)、上奥陶统呼独克达坂组(O3h)、志留系尼勒克河组(S1nl)、基夫里克组(S2j)、库茹尔组(S3k)和婆罗科努组(S3b)。晚古生代地层主要由上泥盆统吐乎拉苏组(D3th)、下石炭统大哈拉军山组(C1d)、阿恰勒河组(C1a)、中石炭统东图津河组(C2d)及上石炭统科古尔琴山组(C3k)组成。盆地内缺失下、中泥盆统和二叠系。
阿希金矿床赋存于大哈拉军山组第五岩性段(C1d5)火山岩、火山碎屑岩中,包括火山喷发-溢流相和火山通道相。矿床总体受火山机构及其相关断裂控制,矿区内发育系列环形和放射状断裂,矿体产于与裂隙式火山喷发相关的F2断裂中。该断裂具有多期活动的特征,早期具张性特征,成矿期后仍有长期活动迹象。矿区内褶皱构造相对较为简单,主要是在盖层早石炭统大哈拉军山组向北倾斜的单斜地层中叠加了轴向呈近南北向宽缓的背、向斜构造。
矿石自然类型分原生矿石和氧化矿石两类。按矿物组成可分为石英脉型矿石和蚀变型矿石。矿石中金属矿物主要有银金矿、自然金、黄铁矿、毒砂、白铁矿;脉石矿物主要为石英、玉髓、绢云母、斜长石、方解石、菱铁矿。矿石结构多为粗、细晶结晶结构及交代溶蚀结构,矿石构造多为块状、角砾状构造。矿石中石英-硫化物脉发育,并见多期次的穿插关系。
区内由7个矿体组成,依次编号为①~⑦,各矿体呈5~10m的间距近平行排列,①(①-1)、②号矿体为矿区内的主要工业矿体,其中①号矿体规模最大,占矿床总资源量的90%以上,为矿区范围内的主矿体。
①号主矿体分布于43线~64线,其上部的①-1号矿体为①号矿体的一个分支,二者在20线1 450m标高以上和48线的1 370~1 330m标高范围内复合,与其他地段呈近平行展布。
矿体总体呈NE10°方向延伸,在不同矿段产状差异比较明显,总体上为一上宽下窄、上陡下缓的,局部膨大狭缩、分支复合、向深部逐渐变薄乃至尖灭的脉状矿体。
(1) 成矿流体来源
对于阿希金矿床,多数学者认为成矿流体以大气降水为主(翟伟等,2007),有少量岩浆水加入(贾斌等,2001;沙德铭等,2005;安芳等,2009),岩浆活动随时间对流体的影响逐渐减弱,而大气降水参与程度提高,对流体的影响加强,早期成矿流体以火山热液为主,晚期大气降水开始加入,成矿流体的温度和硫逸度降低,导致金沉淀成矿。成矿物质主要来源于围岩大哈拉军山组火山岩,以大气降水为主的成矿流体不断淋滤萃取围岩中的金等成矿物质富集成矿,但岩浆也提供了部分成矿流体和成矿物质(鲍景新等,2002)。成矿流体总体上具有低温低盐度的特点,但也有不同性质或不同成矿阶段成矿流体的混合叠加,可能是高温高盐度岩浆流体与低温低盐度天水流体的混合。
(2) 成矿金属来源
范新丽等(2002)指出阿希地区金矿的金元素经历了早期矿源层富集、火山期后热液交代作用富集期和构造热液作用富集期3个阶段。其中第一个阶段与早石炭世强烈的火山活动相关,火山岩浆除了自身携带的Au元素之外,从围岩中吸收了大量Au元素;第二阶段以火山期后热液作用为主导,主要表现为与京希安山岩体和阿庇因迪英安斑岩体等次火山岩有关的金矿化(硅化岩型和斑岩型);第三阶段以构造热液作用为主导,表现为沿断裂形成含金硅化石英脉和破碎蚀变岩型金矿化。
(3) 矿床成因简述
综合以上分析研究,阿希金矿床为形成于晚古生代的低硫型浅成低温热液金矿床,其形成时代为340~301Ma,成矿温度为198.7~316.4℃,成矿流体以大气降水为主,并有一定量的岩浆热液参与成矿。其成矿过程可以归纳为,大规模火山喷发后,在高地热环境中,地下水沿张性裂隙下渗,并与深部岩浆热液混合加热,除了自身携带Au等成矿物质,还萃取围岩中的矿质形成成矿热液,在达到一定的临界面时,沿规模较大F2断裂上升,在浅部由于压力下降于有利的构造部位或层导致Au的富集沉淀而成矿。
根据阿希金矿近来的深部探矿情况,结合矿区地质特征,认为矿区南矿段探矿工程已接近矿体垂深的底部,找矿前景不大;而北段深部仍有一定的探矿空间。主要有3点依据:
(1)矿区深部矿体规模及矿化强度均比浅部低,1 300m标高上下是矿体由厚大变窄的转折部位。向深部矿体厚度逐渐变小,未见膨胀变大的迹象。南北两端的矿化强度也小于中部,矿体厚度及品位具有从浅部向深部、由中部向南北两端减小的特征。
(2)矿体南北两段均遭受了不同程度的剥蚀,特别是南段剥蚀程度远大于北段。经分析认为北段矿体剥蚀程度相对较低。
(3) 金矿体产出和分布受F2断裂控制,而F2断裂在成矿期表现为引张性构造应力的性质,这种应力机制决定了控矿断裂构造的规模和强度具有向深部及南北两端延伸减弱、收敛尖灭的特征。
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收稿:2013-08-26