哈密玉峰石英斑岩体特征及“三位一体”模型初建

孙海微

新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七〇四队，新疆 哈密 839000

玉峰金矿是新疆有色704队2015年新发现的一处陆相火山岩型矿床，工作程度较低，前期研究多集中于矿区地质及矿床地质特征方面，对其成矿规律及找矿预测等的研究很少，论文对成矿地质体进行了详细的野外地质调察和室内化学分析测试，初步建立了玉峰陆相火山岩型金矿床的“三位一体”找矿模型，对其成矿远景进行了分析，为今后进一步研究区域内陆相火山岩型铅锌矿床成矿规律与找矿预测提供了新的资料。

1 区域地质背景

玉峰金矿大地构造位置处于北山造山带，在地理位置上位于河西走廊以北，北与蒙古人民共和国接壤，南到金塔—玉门关一线，东以弱水为界，与兴蒙造山带相连，向西进入新疆境内与天山连接。在行政区划上位于新疆最东部、甘肃省西北部、内蒙古最西部，横跨三省，属新疆哈密市和若羌县、内蒙古额济纳旗的部分地区以及甘肃敦煌市、安西县、肃北县和金塔县[1-2]。

北山造山带在我国境内是一个十分重要的大地构造单元，是西北造山带重要组成部分。北山造山带地处中亚造山带的南缘，南部与塔里木板块上前寒武系沉积基底的敦煌陆块相连，西与天山造山带连接，是我国东天山造山带的东延部分，东接索伦缝合带。北山造山带呈东西向构造楔形体夹于阿尔金断裂和星星峡断裂带之间，受到了特提斯构造域构造作用的深远影响[3]。

区域地层主要为下元古界刘家泉岩组、长城系约飞井组、蓟县系沙子井组、泉东山组、石炭系白山组及第四系[4](图1)。石英斑岩体主要分布于长城系约飞井组及石炭系白山组。该区域分布于沙泉子深大断裂与尖山子深大断裂之间，受其影响，北东向构造最为发育，次为近东西向，北西向断裂再次之，石英斑岩体主要赋存于北东向及北西向构造内。区域岩浆岩活动极为发育，具有长期性、多期次的特点，较集中在海西期和加里东期，海西期随着地壳运动的活跃，岩浆运动空前广泛，火山活动持续时间也较长，主要为石炭纪中酸性火山喷发活动和大规模的中酸性岩侵入，含金石英斑岩多为该时期形成。同时期的花岗侵入岩以岩基、岩株形式广泛侵入，岩石类型多样，以二长花岗岩最为发育，为多期次岩浆产物。

1-小白石头；2-红尖兵山；3-460；4-扫子山；5-狼娃山；6-照壁山；7-金窝子；8-马庄山；9-修翁哈拉；10-南金山；11-拾金坡；12-洗肠井；13-老金山；14-小西弓；15-公婆泉；16-黑山；17-花牛山

2 石英斑岩体特征

玉峰含金石英斑岩体地表呈“S”形产于左形压扭性断裂中，长约390 m，宽6～40 m，向深部延伸稳定，控制斜深217 m，深部未封闭，走向140°，倾向北东，倾角64°～88°，北部具分枝复合特征，侵位于长城系约飞井组灰黑色变安山岩中(图2)。

1-第四系冲洪积物、砂砾、粘土；2-变安山岩；3-大理岩；4-石英斑岩；5-石英脉；6-花岗斑岩脉；7-闪长岩脉；8-金矿体及编号；9-金矿化体；10-孔雀石化；11-硅化；12-褐铁矿化；13-地质界线；14-蚀变界线；15-平移断层；16-蚀变破碎带；17-钻孔位置及编号；18-探槽位置

2.1 岩石学特征

石英斑岩体地表呈褐黄色，深部灰白色、淡灰绿色，斑状结构，块状构造，主要矿物成分为斜长石、云母、石英、方解石。斑晶以斜长石为主，含量41%，多呈长条状，可见聚片双晶，直径一般0.45 mm，最大者达1.10 mm，在斜长石斑晶中可见少量的云母包裹体，岩石中大部分斑晶受应力作用而破碎。基质为细粒的斜长石、石英和少量黑云母，石英和斜长石粒径多小于0.02 mm，部分斜长石可见聚片双晶，斜长石An=40，为中长石。受后期热液作用，岩石绢云岩化发育，部分已蚀变为绢云母，呈细小的鳞片状，放射状集合体，干涉色鲜艳，由于受应力作用，大部分绢云母集合体具定向排列；黑云母，鳞片状集合体，浅黄-黄褐色多色性显著，含量较少，为中低温气液交代作用的残留物，大部分黑云母在交代作用中已转变为绢云母；岩石中含有较多的方解石，呈他形粒状，因铁染呈褐红色。

该岩体为本区的主要含金目标体，蚀变主要为蜂窝状褐铁矿化、网脉状硅化、星点状黄铁矿化，次为方铅矿化、孔雀石化、黄铜矿化、碳酸盐化等。

2.2 化探特征

玉峰石英斑岩体地表对应1∶1万土壤测量HT-21号综合异常，该异常在全区综合异常中排序第一，呈条带状，长轴北西向，长约600 m，宽约200 m，面积为0.122 km2，元素组合为Ag、Au、Bi、Cu、Pb、Zn、Sn、Sb(图3)，其中Ag单元素异常有两个，极值2 000×10-9，衬度11.11；Pb单元素异常两个，极值1 000×10-6，衬度6.83；Zn单元素异常两个，极值1 000×10-6，衬度6.67；Au、Bi、Cu、Sn、Sb单元素异常均有1个，极值分别为100×10-9、20×10-6、528×10-6、38.5×10-6、6.6×10-6，衬度分别为12.79、5.5、4.47、2.44、3.67。Ag、Au、Bi、Cu、Pb、Zn、Sn异常均具三级浓度分带，Sb异常具二级浓度分带，各异常套合程度好，异常强度高，浓集中心突出。

1-第四系冲积砾石、砂；2-变安山岩；3-大理岩；4-石英斑岩。

异常位置对应岩性主要为变安山岩及石英斑岩，从异常元素组合及所处地质条件推断，主成矿元素为Au、Ag、Pb，元素组合好，具有明显的浓度分带，通过前期工作已在石英斑岩体内圈出6个金矿体，3个出露地表，3个隐伏。该异常为矿致异常，该元素组合对区域寻找同类型金矿床有一定指示作用。

2.3 主量元素特征

玉峰含金石英斑岩体主量元素分析结果显示，所采取的样品在成分上属流纹岩，主量元素特征为：①富硅，高分异特征，SiO2含量71.47%～76.65%，分异指数(DI)=88.43～94.09。②铝不饱和，Al2O3含量11.22%～12.78%；其中2号样品为强过铝质，A/CNK=2.02；其余4个样品为准铝质到弱过铝质，A/CNK=0.87～1.02；两个样品的CIPW标准矿物中没有出现刚玉分子，两个样品出现刚玉分子但都在1%以下，其中2号样品含有大量的刚玉分子(6.03%)，与典型的强过铝S型花岗岩[6]相吻合。③中钾至高钾，K2O含量3.89%～4.78%，Na2O含量0.19%～3.91%，K2O/Na2O为0.05～1.01，K2O-SiO2图解上显示岩石属高钾钙碱性系列。④铁、镁、钙、钛含量中等，FeOT/(FeOT+MgO)比值中等，SiO2-FeOT/(FeOT+MgO)图中QFX-5投点于镁质岩石中，另外4个样品落入铁质岩石区，显示由镁质向铁质岩石过渡趋势。

马庄山金矿石英斑岩体SiO2含量73.53～78.78%，平均值为76.82%；Al2O3含量10.37～14.28%，平均值为12.86%，A/CNK=1.35～3.48，均大于1，为过铝质岩石；MgO含量较低，为0.04～0.60%，平均值为0.26%；K2O含量3.30～7.07%，平均5.81%，含量较高；Na2O含量0.06～3.83%，平均1.13%，K2O/Na2O为3.51～66.5，变化范围较大，相对富钾贫钠；全碱(ANK=Na2O+K2O)含量介于3.42～9.46%之间，平均6.90%，为碱性系列[7]；TiO2(0.88～0.33%)、P2O5(0.01～0.09%)、TFe2O3(0.25～2.28%)含量较低[8]。

综上分析认为：玉峰金矿与马庄山金矿含金石英斑岩体具有相似的特征，为高硅、富钾、过铝、低镁、贫钠。

3 “三位一体”模型及成矿远景分析

玉峰金矿体严格受石英斑岩体控制，矿体呈脉状、似层状产出，为典型的陆相火山岩型金矿床，结合前期工作，对构建该矿床“三位一体”模型的三个主要要素分析如下。

3.1 成矿地质体

玉峰金矿床成矿地质体为石英斑岩，产于工区南部，侵位于长城系约飞井组变安山岩内，地表呈“S”状，长约390 m，宽6～40 m，走向140°，倾向南东，倾角64～80°，局部具分枝复合特征。

玉峰含金石英斑岩体在成分上属流纹岩，主量元素特征为：SiO2=71.47%～76.65%，分异指数(DI)=88.43～94.09，具富硅，高分异特征；Al2O3=11.22%～12.78%，铝不饱和，A/CNK=0.87～1.02，为准铝质到弱过铝质；K2O=3.89%～4.78%，Na2O=0.19%～3.91%，K2O/Na2O=0.05～1.01，属高钾钙碱性系列；FeOT/(FeOT+MgO)比值中等，显示由镁质向铁质岩石过渡趋势。

3.2 成矿构造及成矿结构面

(1)成矿构造

石英斑岩体产于两条近于平行的北东向构造之间，地表呈“S”形产出，成岩过程中受到了北东—南西方向的拉张作用，构造两端受到变安山岩与大理岩界面诱导，呈北北东向展布，岩体顺张性断裂侵入形成地表形态，因此玉峰金矿的成矿构造为“左”形压扭性断裂。

(2)成矿结构面

玉峰金矿品位与岩体内石英细脉关系密切，石英斑岩体内见有3组不同产状的石英细脉分布，其中与石英斑岩体走向近于斜交一组品位最高，分析认为该组节理受“左”形压扭性断裂影响，所产生的次生构造，为主要的成矿结构面。

3.3 成矿作用标志特征

(1)矿化样式

玉峰金矿矿体长35～155 m，厚度0.26～5.03 m，控制斜深34～202 m，矿体多呈脉状及似层状，金平均品位1.61～24.80×10-6，伴生银品位4.65～21.6×10-6。属脉状矿体，典型的银金矿石类型。

(2)矿石特征

矿石结构主要为自形-它形细粒结构，次为交代、粒状、碎裂等。矿石构造主要为细脉构造，次为条带状构造。

(3)矿化期及矿化阶段

根据金矿床特征及光片成果研究，将矿床划分为3个阶段：早阶段、主阶段和晚阶段。

早阶段表现为形成他形细粒石英，有少量他形粒状或立方体粒状黄铁矿；主阶段主要表现为形成石英及黄铁矿细脉，黄铁矿多呈较细的它形粒状，为主要含金阶段；晚阶段主要表现为出现石英-方解石脉，几无矿化。

(4)蚀变分带

自石英斑岩体向外主要表现为由黄铁绢英岩化→硅化-绢云母化→碳酸盐化、绿泥石化。

4 找矿预测地质模型及远景分析

4.1 找矿预测地质模型

通过对工作区陆相火山岩型金矿床地质特征及控制因素分析，结合区域矿产地质资料和同类型对矿区陆相火山岩型金矿床建立找矿预测地质模型，见表1。

表1 玉峰金矿“三位一体”找矿预测地质模型简表

4.2 找矿标志

通过对玉峰金矿床的分析研究，结合矿区物化探特征，总结找矿标志如下：

(1)金矿体严格受石英斑岩体控制，它是成矿的物质基础及地表最直接找矿标志。

(2)石英斑岩蚀变类型有：强硅化、褐铁矿化、黄铁矿化等蚀变。

(3)该区金矿体均为化探发现，元素组合Ag、Au、Bi、Cu、Pb、Zn、Sn、Sb，因此金银及相关元素异常，也是找金矿的标志。

4.3 成矿远景分析

(1)根据典型的陆相火山岩型金矿床找矿预测地质模型认为，次火山岩来源于深部，次火山岩型金矿只是其中的一个阶段，深部还有可能存在其它类型的金矿体。

(2)石英斑岩体自南东向北西倾角由陡变缓，南东端深部近于直立，倾角可达86°，北西端倾角较缓在65～73°，北西端多分枝复合现象，地表见几个小的石英斑岩露头，认为北西端深部石英斑岩体规模较大，对深部找矿有利。

(3)根据前期工作发现石英斑岩体地表金品位表现为两端高中间低，钻孔原生晕表现为南东端浅部高，中间浅部低深部高，推测石英斑岩体的原生晕异常呈“豆荚”状；结合北西端深部石英斑岩体规模较大，综上认为北西端找矿潜力较大。

5 结论

通过对玉峰石英斑岩体各类特征的研究，取得如下认识与结论：

(1)玉峰含金石英斑岩体SiO2=71.47%～76.65%，分异指数(DI)=88.43～94.09，具富硅，高分异特征；Al2O3=11.22%～12.78%，铝不饱和，A/CNK=0.87～1.02，为准铝质到弱过铝质；K2O=3.89%～4.78%，Na2O=0.19%～3.91%，K2O/Na2O=0.05～1.01，属高钾钙碱性系列；FeOT/(FeOT+MgO)比值中等，显示由镁质向铁质岩石过渡趋势。

(2)初步建立了玉峰陆相火山岩型金矿床“三位一体”找矿模型及找矿标志，通过分析认为石英斑岩体北西端及深部找矿潜力较大。