新疆和田长山沟汞矿床地质特征及成因研究

（中国地质调查局西安地质调查中心，陕西 西安 710054）

1 概况

长山沟汞矿床行政区划隶属新疆维吾尔自治区和田地区民丰县管辖，面积约1.50平方千米。矿区最高海拔5291米，平均海拔5200米，位于昆仑山腹地，交通十分困难。

该矿床为新疆地调院第一地质调查所2001年对长山沟1：20万化探HS-35号综合异常查证时发现。圈出两个矿带计3个矿体，对HS-35号异常进行1：5万水系沉积物测量，进一步圈出5个以Hg元素为主的综合异常，长山沟汞矿即位于HSC-3号综合异常内。2002年，第一地质调查所又进一步工作，于Ⅰ号矿带新发现3个矿体。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区除长山沟及西北角为第四系冲洪积外，其余为中二叠世黄羊岭组下段灰褐色钙质岩屑砂岩、长石岩屑砂岩及深灰色页岩、泥质粉砂岩，夹少量的凝灰质砂岩、石英长石砂岩、含砾砂岩（图1）。矿区南北界分别为F3、F1断层分隔，F1断层以北、F3断层以南分布黄羊岭组上段（P2h2）绿灰色长石岩屑砂岩、深灰色泥质粉砂岩夹硅质岩，不具矿化。

黄羊岭组下段按岩性组合可分为4层，由老到新叙述如下：第一层（P2h1-1）：褐灰色中粒钙质岩屑砂岩与粉砂岩、泥质粉砂岩互层夹深灰色凝灰质砂岩，构成Ⅰ矿带。第二层（P2h1-2）：深灰色泥质粉砂岩夹褐灰色钙质岩屑砂岩。第三层（P2h1-3）：褐灰色钙质长石岩屑砂岩夹深灰色泥质粉砂岩、含砾岩砂岩及少量凝灰质砂岩、沉凝灰岩，Ⅱ矿带赋存其中。第四层（P2h1-4）：深灰色泥质粉砂岩夹褐灰色钙质岩屑砂岩，具泥化、褪色化。

2.2 构造

矿区构造位置处于巴颜喀拉晚古生代-中生代边缘裂陷盆地西北缘。总体为一地层南倾的单斜构造，地层倾向175°～190°，倾角40°～50°。

断裂较发育，主要由一组顺层的近东西向断层（F1、F3）和一条北东-南西向断层（F2）。共同构成区内控矿断裂。

F1逆断层：规模较小，倾向175°～180°，倾角52°，破碎带宽3m～5m，断裂带内岩石破碎，褪色蚀变。为矿区北界断裂。

F2逆断层：规模较小，走向NE-SW向，倾向10°～15°，倾角35°～52°。沿断裂带岩石破碎，可见断层角砾、泥化及褪色化带。

F3左行走滑断层（长山沟断裂）：规模一般，该断层性质为逆断层兼具左行走滑性质，断层面南倾，倾角60°左右。北盘相对西移，南盘相对东移。沿断裂带岩石泥化、褐铁矿化、褪色化普遍。

2.3 变质作用

图幅内岩石变形、变质程度很浅。主要为伴随动力作用而产生的接触交代变质作用，形成碎裂岩化、硅化、泥化、褪色化。雄黄、辰砂沿蚀变岩石的节理、裂隙充填，含矿岩石外观呈黄绿色，次生蚀变为碳酸盐化，褐铁矿化。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

表1 长山沟汞矿矿体特征一览表

共有矿体14个，均出露地表，矿体产状大部分与地层产状近一致或微斜交。走向在210°～250°之间，长50m～200m之间，宽度在0.30m～5.00m之间，除1-6号矿体有1～3条槽探工程控制及刻槽采样外，其余8个矿体（含矿体）未作工程控制，仅在矿区地质填图中对含矿体进行了描述。

从含矿脉体赋存的层位和相对集中程度可将矿区划分为Ⅰ矿带（北带）和Ⅱ矿带（南带），北矿带的矿化规模大于南矿带，各矿体特征（表1）。

2号汞、砷矿体：位于Ⅰ矿带中部，呈脉状近东西向展布，矿体长450.00米，厚度6.13米，矿体倾向170°，倾角50°。矿石砷品位6.93×10-2，汞品位0.08×10-2，汞厚度含矿系数为0.19。

4号汞、砷矿体：位于Ⅰ矿带东南部，呈北东向脉状分布，矿体长180.00米，厚度1.58米，矿体倾向155°，倾角52°。矿石砷品位6.04×10-2，汞品位0.25×10-2，汞厚度含矿系数为0.50。

6号汞矿体：位于Ⅱ矿带西部，呈近东西向脉状分布，产状近直立。矿体长160.00米，厚度0.99米，矿体倾向175°，倾角82°。矿石汞品位0.40×10-2。

3.2 岩石特征

浅灰色雄黄矿化细-中粒岩屑砂岩（2号矿体）：岩石由碎屑物95%和填隙物构成。其中碎屑物有石英25%、长石1%、岩屑74%。填隙物主要为钙质、泥质物。岩石有不规则裂隙，沿裂隙充填他形粒状雄黄。

灰色凝灰质粉砂质细砂岩（6号矿体）：陆屑75-70%，火山碎屑岩25%～30%。均匀分布3%±的雄黄集合体，呈斑点状交代陆屑分布，绝大多数后期被溶成次生溶孔（针眼状）分布。

3.3 矿石特征

有用矿物为辰砂、雄黄，脉石矿物有石英、方解石、白云石和泥质物。矿石具粒状结构、溶蚀充填结构、交代结构；矿石构造有稠密浸染状构造、稀疏浸染状构造、脉状构造。辰砂呈微细粒状，半透明-不透明鲜红色，具玻璃光泽。雄黄呈粒状或晶簇状集合体，个别单晶粒径达1厘米，呈透明的鲜红色。

风化后为橘黄色粉未状，或呈橘黄色被膜状附于岩石表面。经光谱分析，其它元素均未达边界品位，矿物组合为辰砂-雄黄。在Ⅱ矿带附近水系取自然重砂2件，均见微量无电磁性辰砂，粒径＜0.1-0.3毫米。

矿体Hg含量普遍较低，矿化连续性中等-差，矿区Hg平均品位为0.17×10-2。As平均品位为6.49×10-2。2号矿体中的雄黄则比较连续，As最高品位达9.27×10-2。

4 矿床成因

该矿产于断裂交汇、复合部位，并与特定的层位有关，辰砂、雄黄一般沿岩石裂隙或溶蚀孔洞交代充填。综合该区处在黄羊岭汞地球化学省强度最高地区，水系沉积物测量含Hg最高达27250×10-9，可以认为矿区灰褐色岩屑砂岩为Hg的矿源层，经浅表层的构造作用使Hg、As在有利层位富集成矿。

初步认为矿床成因为产于砂岩中的岩浆期后低温热液交代充填型脉状矿床。