新疆东天山觉罗塔格带中康古尔金矿床成因的再认识*

杜尚泽，张元厚，杨万志，文 斌，王 鹏

（1 吉林大学地球科学学院，吉林长春 130061；2 新疆地质矿产调查院，新疆乌鲁木齐 830000）

新疆东天山位于中亚造山带南缘，哈萨克斯坦-准噶尔板块和塔里木板块的聚合部位，是中国重要的铜、镍、金、铁、铅锌等大型矿床集中区（陈富文等，2003；王京彬等，2006；Wang et al., 2015；韩春明等，2018）。该地区发育有小热泉子铜矿、康古尔金矿、石英滩金矿、土屋-延东斑岩型铜矿、阿奇山铅锌矿、彩霞山大型铅锌矿、维权银多金属矿等众多类型的矿床（王登红等，2006）。前人对东天山地区的地质与矿产研究，已取得了非常丰富的成果。例如对于该地区康古尔金矿床，前人认为是与韧性剪切带有关的金矿（姬金生等，1994；薛春纪等，1995；韩春明等，2002）或造山型金矿（Zhang et al., 2003；Wang et al.,2015），也或是受晚古生代火山岩区脆韧性剪切带控制的蚀变岩型金矿床（张连昌等，1999）。尽管如此，Pirajno 等（1997）；Pirajno（2013）根据野外蚀变特征和成矿元素分带等认为，康古尔矿化作用是在剪切变形构造期间，由先前具有脉状低硫型浅成低温热液型的成矿物质发生了活化并且有新的矿物相的生成。很显然，对康古尔金矿成因的重新认识，对该区如何加强深部找矿工作及找矿方向显得尤为重要。康古尔矿床具有上富金中富铅锌和下富铜的特征，与地处辽东-吉南裂谷带西端的青城子矿集区中多金属矿床外围发育金银矿床等分布特征类似（刘洪津等，2013）。东天山古生代弧盆体系（秦克章等，2002；Xiao et al., 2008）有利于 VMS 矿床的发育（Franklin et al.,2005），如在该地区北部大南湖岛弧带发现了红海（毛启贵等，2014）、小热泉子（陈文明，1999；李华芹等，2002；温春齐等，2002）VMS 型矿床，南部阿奇山-雅满苏岛弧发育银邦山等VMS 铜矿床（王京彬等，2006），以及雅满苏、铁岭等海相火山岩型矿床（Han et al., 2003）。尤其是与康古尔金矿相邻的小热泉子VMS 型矿床具有上金下铜铅锌矿等特征促使了本文重新认识康古尔金矿成因的必要。

本文在详细观察康古尔金矿床地质特征的基础上，结合前人工作，通过探讨觉罗塔格带的构造背景，以及将发育在阿奇山-雅满苏岛弧的康古尔金矿床特征与大南湖-头苏泉岛弧的小热泉子矿床特征进行对比，来重新认识康古尔金矿的成因。这一认识不仅对于东天山地区多金属矿床的成因有指示意义，而且对于在类似地区的深部找矿工作显得尤为重要。

1 区域地质背景

1.1 大地构造与矿产

东天山觉罗塔格构造带经历了复杂的构造演化，包括西伯利亚克拉通与塔里木克拉通之间的俯冲、增生和后碰撞作用（马瑞士等，1997；Xiao et al.,2004；Han et al.,2010；Wang et al.,2015)，形成了晚古生代弧-盆体系（秦克章等，2002；Xiao et al., 2008）。该带可分为大南湖-头苏泉带（北带），康古尔剪切带（中带），阿奇山-雅满苏带（南带）3 个地层-构造带（王京彬等，2006）（图1a～c）。阿齐克库都克-沙泉子断裂以南为中天山地块，后者主要由中元古界的长城系星星峡群和蓟县系卡瓦布拉克群的片岩、片麻岩、混合岩和大理岩等组成，被加里东期（李伍平等，2001）和海西期花岗岩侵入（秦克章等，2002；顾连兴等，2003；张遵忠等，2005）。

觉罗塔格构造带矿床类型多样并具有明显的分带性，从北到南可划分为大南湖-头苏泉铜矿带、康古尔金矿带、阿齐山-雅满苏铁铜（银多金属）矿带（姬金生等，1994；秦克章等，2002；王登红等，2006；王京彬等，2006；张连昌等，2006）。大南湖-头苏泉铜矿带主要发育VMS 型铜锌矿床和斑岩型铜（钼）矿床，阿奇山-雅满苏岛弧带主要发育喷流沉积型铁矿、VMS型铜矿、银多金属矿床和自然铜矿床等（王京彬等，2006），康古尔金矿床即产于该岛弧带北缘。觉罗塔格地区海相火山岩型铜矿（陈建平等，2013；贾健等，2014）有明显的的层控性，赋矿地层为石炭纪沙泉子组、雅满苏组和小热泉子组（秦克章等，2002）。北带小热泉子组中有小热泉子VMS 型铜锌矿床，南带雅满苏组发育有海相火山岩型铁矿（Han et al.,2003）和银邦山VMS 型铜矿床，康古尔剪切带两侧火山喷流沉积成矿作用可以对比（王京彬等，2006）。

图1 研究区在中亚造山带的位置(a)、天山造山带地质单元示意图(b)(a,b据Wang et al.,2015修改)和东天山构造格架与矿床分布图（c,据王京彬等，2006b修改）1—中-新生代沉积物；2—二叠纪火山-沉积岩系；3—石炭纪火山-沉积岩系；4—奥陶纪—泥盆纪火山-沉积岩系；5—前寒武纪变质岩；6—古生代花岗岩类；7—韧性剪切带；8—金矿床（点）；9—铜矿床（点）；10—铁矿床（点）；11—银多金属矿床；12—铜镍硫化物矿床（点）；13—铅锌矿床；14—断裂Fig.1 Location of the study area in the Central Asia Orogenic Belt(a)，sketch map showing geological units of the Tianshan Orogenic belt(b)（a,b modified after Wang et al.,2015)map of the tectonic framework and deposit distribution in the East Tianshan Mountains(c,modified after Wang et al.,2006b)1—Mesozoic-Cenozoic sediments;2—Permian volcanic sedimentary rocks;3—Carboniferous volcanic sedimentary rocks;4—Ordovician Devonian volcanic sedimentary rocks;5—Precambrian metamorphic rocks;6—Paleozoic granitoids;7—Ductile shear zone;8—Au deposit or ore spot;9—Cu deposit or ore spot;10—Fe deposit or ore spot;11—Ag-polymetallic deposit;12—Cu-Ni sulfide deposit or ore spot;13—Pb-Zn deposit;14—Fault

1.2 地层及火山-沉积建造

1.2.1 大南湖-头苏泉岛弧带

该带位于吐哈盆地南缘，大草滩段断裂与康古尔断裂之间（图1c）。大草滩断裂北侧发育奥陶纪—泥盆纪火山岩，南侧主要发育石炭系火山岩地层，以下石炭统小热泉子组、企鹅山群（组）和上石炭统底坎尔组海相火山-沉积岩系以及少量二叠系河湖相沉积地层为代表。这些火山岩的岩性以钙碱性中基性岩为主，具岛弧火山岩建造特征（周济元等，2001；孙敬博等，2012；韩春明等，2018）。

西部的下石炭统小热泉子组总体上为一套以中基性火山岩为主，含部分正常沉积碎屑岩及少量灰岩透镜体的海相火山-沉积建造，并以富含钠质为特征（周守沄，1995），稀土元素和微量元素分布型式与火山岛弧钙碱性火山岩基本吻合（王平等，2011），为小热泉子VMS 型铜锌矿床含矿岩系（王京彬等，2006；张达玉等，2012）。潘少逵（2009）在鄯善县阔台克力克能厄肯一带的小热泉子组流纹岩中进行了锆石U-Pb定年，结果为（325±3.2）Ma。

土屋-延东斑岩型铜矿一带的下石炭统企鹅山群（组）为一套基性、中酸性火山岩-火山碎屑岩，属钙碱性系列（张洪瑞等，2010）。近年来在企鹅山群玄武岩、安山岩和流纹岩中获得了置信度较高的锆石U-Pb 定年结果（侯广顺等，2006；李向民等，2007），表明该群火山岩形成于早石炭世（320～336 Ma）。地球化学特征指示该群火山岩构造背景与岛弧环境吻合，且增生于大南湖岛弧外侧，陆壳基底较薄（侯广顺等，2006）。

上石炭统底坎尔组主体为一套海相火山碎屑沉积岩建造（龙灵利等，2019）。

二叠系下二叠统阿其克布拉克组为一套河湖相的底砾岩、砂岩、粉砂岩（龙灵利等，2019）。

1.2.2 康古尔剪切带

康古尔剪切带位于康古尔断裂和雅满苏断裂之间（图1c），为一套无序地层，原岩主要为复理石建造和枕状玄武岩-硅质岩-泥质岩等深水组合（王京彬等，2006），出露地层主要为下石炭统小热泉子组、干墩组和梧桐窝子组。

小热泉子组和干墩组总体上为一套半深海-浅海相碎屑岩夹硅质岩、凝灰岩的复理石沉积建造。该组的变枕状玄武岩的岩石化学具大洋拉斑玄武岩特征，稀土和微量元素与洋脊玄武岩相似，表明为洋壳残片（何国琦等，1994；周济元等，2001）。孙敬博等（2012）在侵位于干墩组的石英钠长斑岩获得锆石SHRIMP U-Pb 测年结果为（344±4）Ma，从同位素年代学角度上限定了干墩组时代为早石炭世，表明秋格明塔什-黄山地区在该时期还处于深海-半深海沉积环境。

梧桐窝子组总体上表现为一套海相火山岩、火山碎屑岩-正常碎屑岩沉积，该组安山岩为钙碱系列，玄武岩为拉斑系列（贺军慧等，2005）。肖渊甫等（1992）根据该组中英安岩全岩Rb-Sr 等时线年龄（（398.17±10.25）Ma）和岩石学特征对比研究，认为该岩群主要与泥盆纪火山岩相当，可能含有部分下石炭统地层。周济元等（2001）获得了梧桐窝子群英安岩Rb-Sr等时线年龄（（398.17±10.25）Ma），认为其时代为泥盆纪—早石炭世。赵恒乐等（2012）获得了该组英安岩SHRIMP 锆石U-Pb 年龄为（398±5）Ma的，也表明其寄主岩石形成于早泥盆世。

该带二叠系为陆相火山磨拉石建造（姬金生等，1994）。

1.2.3 阿奇山-雅满苏岛弧带

该带位于雅满苏断裂和阿齐克库都克断裂之间（图1c），带内出露地层为下石炭统阿奇山组、雅满苏组和上石炭统土古土布拉克组，缺乏北带下部的奥陶纪—泥盆纪火山岩（王京彬等，2006）。

下石炭统阿奇山组为原雅满苏组下亚组，为一套火山岩-碎屑岩建造（姬金生等，1994；王雯等，2016；孙志远等，2019）。该组火山岩的岩石类型以钙碱性系列为主（何国琦，1994；侯广顺等，2006）。火山岩的微量元素丰度及构造背景分析均说明其形成于岛弧环境，该组中流纹英安岩锆石U-Pb 年龄为（341.7±2.7）Ma，应属于早石炭世（苏春乾等，2009）。

下石炭统雅满苏组为一套海相中酸性火山岩、火山碎屑岩-碳酸盐建造（姬金生等，1994；孙志远等，2019），为原雅满苏组上亚组（王雯等，2016），是康古尔金矿床的赋矿层位（蔡仲举，1998），矿体分布于安山岩和凝灰岩之间（韩春明等，2018）。雅满苏组火山岩-沉积岩过渡层位发育喷流沉积型铁矿，银邦山VMS 铜（锌）矿床即产于该组次级火山-沉积洼地中，与钠质的玄武岩-英安岩-流纹岩有关（王京彬等，2006）。罗婷等（2012）在雅满苏组东段、中段、西段英安岩中分别测得的LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄为（348±1.7）Ma、（335.9±2.4）Ma、（334±2.5）Ma。杨兴科等（1998）在雅满苏组安山岩之下产出的灰岩见到早石炭世标准化石楞菊石。该组时代应为早石炭世，稍晚于阿奇山组（苏春乾等，2009）。雅满苏组火山岩以钙碱性系列为主，岩石组合也显示岛弧特征，可能为以中天山地块为陆缘弧的基础上发育的俯冲带火山岩（候广顺等，2006）。

上石炭统土古土布拉克组沿阿齐克库都克-沙泉子大断裂北缘呈带状断续分布，以角度不整合覆于北侧的雅满苏组之上，主要为一套浅海相火山-沉积岩建造，以火山熔岩为主，含部分凝灰质砂岩和少量正常碎屑岩，局部夹含生物碎屑灰岩透镜体（龙灵利等，2019）。维权矽卡岩型银多金属矿床矿体赋存在矽卡岩化灰岩夹凝灰岩、含砾砂岩夹凝灰岩、灰岩夹砂岩层中（冯京等，2008）。该组陆相玄武岩伴有自然铜矿化（王京彬等，2006），赋矿围岩为玄武岩和凝灰岩夹层，在玄武岩杏仁体内也有少量矿化现象（张达玉等，2012）。宋安江等（2006）报道了在路白山西部土古土布拉克组花岗闪长斑岩砾石SHIRMP U⁃Pb年龄为（314±4.2）Ma，形成时代为晚石炭世。

下二叠统阿其克布拉克组为一套陆相火山-磨拉石建造，主要岩性为底砾岩、红色砂岩、粉砂岩夹少量玄武岩、玄武玢岩等（姬金生等，1994）。

1.3 觉罗塔格带构造背景

关于觉罗塔格构造带的大地构造属性，有以下认识：晚古生代岛弧带（马瑞士等，1997；姬金生等，1994；周济元等，1994；1996）；晚古生代弧后盆地（张良臣等，1985；Xu et al.,2003；Xiao et al.,2013）；晚古生代裂陷槽（秦克章等，2002；冯益民等，2002；陈富文等，2003）；古生代陆缘增生带（程裕淇，1994）；石炭纪火山岩型被动陆缘（何国琦等，1994）。

康古尔剪切带干墩组、梧桐窝子组为一套复理石建造（干墩组）和枕状拉斑玄武岩-放射虫硅质岩-泥质岩等深水相组合（贺军慧，2005；张洪瑞，2010）。在康古尔构造带库姆塔格沙垄以东至黄山、镜儿泉一带梧桐窝子组中，存在一套岩相较为稳定的由洋底玄武岩（细碧岩）-放射虫硅质岩-远源复理石组成的古生代洋壳残片（周济元等，1994；李锦轶等，2006），其中玄武岩均具有N 型洋脊玄武岩的地球化学属性，显示洋中脊构造环境（周济元等，2001）。而在库姆塔格沙垄以西康古尔塔格、奎屯河、沙湾一带存在代表洋壳残片的蛇绿岩套（王作勋等，1990；李文铅等，2000）。由于组成该洋壳残片的放射虫硅质岩具有远洋沉积特征（王作勋等，1990），它们与不同构造背景的复理石伴生，表明其前身可能属于一个开阔的大洋盆地（李锦轶，2004）。地球化学研究也表明这些硅质岩形成于远离大陆边缘的开阔大洋（舍建忠等，2016），佐证康古尔洋的大洋盆地性质。结合该构造带北侧大南湖-头苏泉岛弧带发育奥陶纪-石炭纪岛弧火山岩，南侧阿奇山-雅满苏岛弧带广泛分布石炭纪与俯冲背景有关的火山岩，可以确定，古生代康古尔洋盆的存在（周济元等，1994，2001；李锦轶，2004；侯广顺等，2006）。

根据觉罗塔格构造带北带（图2a）和南带（图2b）火山-沉积建造特征，康古尔韧性剪切带两侧有相同的构造背景，北带的企鹅山组与南带的雅满苏组相对应，两者均是与俯冲带相关的岛弧构造背景下的产物（候广顺，2006）。小热泉子组火山岩和雅满苏组火山岩时代一致，且均属于钙碱性系列中-酸性岛弧火山岩。晚石炭世末期—早二叠世初期进入陆陆碰撞阶段，发育阿其克布拉克组陆相火山-磨拉石建造。

综上可以认为，晚古生代早期大洋板块向北俯冲形成岛弧或活动大陆边缘及岩浆活动带（周济元等，1994），发育奥陶纪—泥盆纪弧岩浆特征的火山岩及火山-沉积岩系。在石炭纪发生双向洋-陆俯冲，向北俯冲于有古老陆壳基底的吐哈地块之下，小热泉子一带安山岩-流纹岩和碎屑岩可能为一个弧后拉张盆地（毛景文等，2002）；向南俯冲于中天山地块之下，形成了阿奇山-雅满苏岛弧石炭纪火山-沉积岩系。因此，在洋-陆俯冲过程中，分别在康古尔洋南、北两侧形成对称岛弧带，在相向挤压的应力环境下，区内火山弧局部呈较平稳的拉张状态，形成了火山活动及火山沉积洼地，为铜-铅-锌-金的沉淀提供了物质基础和良好的成矿环境。晚石炭世—早二叠世康古尔洋盆闭合，两侧岛弧发生碰撞，致使康古尔一带小热泉子组、干墩岩组和梧桐窝子组的岩层发生强烈变形，在中深层次形成了韧性剪切带，产生糜棱岩及糜棱岩化岩石。

2 康古尔金矿矿床地质特征

康古尔金矿床位于新疆鄯善县城南东方向约110 km 处，构造上位于阿奇山-雅满苏岛弧带北缘，受康古尔韧性剪切带控制。矿区出露地层主要为下石炭统雅满苏组，为一套钙碱性中-酸性火山碎屑岩、中酸性熔岩及少量正常碎屑岩组成（蔡仲举，1998）。矿床产于该组下岩性段海相安山岩、凝灰岩的交替部位（王志辉，1996），具有层控特点（马天林等，1998）。矿体呈板状、透镜状、不规则脉状，与糜棱岩面理产状一致（韩春明等，2018）。该剪切带虽然穿切了雅满苏组的灰岩及矿体，但矿体与围岩间界线截然（仇银江等，2015），反映了该矿床在剪切带发生之前就已存在。

图2 大南湖-头苏泉岛弧带（a）与阿奇山-雅满苏岛弧带（b）地层柱状图（据龙灵利等，2019修改）Fig.2 Stratigraphic column of Dananhu-Tousuquan island arc（a）and Aqishan-Yamansu island arc（b）(modified after Long et al.,2019)

矿区构造发育，以挤压作用和韧性剪切作用的产物为主，拉伸线理、生长线理、糜棱面理及多样式的韧剪组构和褶皱十分发育。矿区脆性断裂主要有近 EW 向、NE 向和 NW 向 3 组。矿区内岩石整体片理化均较强，大致有2 条强韧脆性剪切带横穿矿区，有分支和复合现象。

康古尔金矿田包括Ⅵ、Ⅷ号矿床（图3），其Ⅷ号矿床又被称为马头滩金矿（图1c）（刘重芃等，2014），Ⅵ号矿床和Ⅷ号矿床矿化特征基本相似（姬金生等，1994）。康古尔Ⅵ号金矿床大致分为3 条金矿化蚀变带（L1、L2、L3）（图3），以 L2 矿化带勘查程度最高，可圈出 3 个主要工业矿体(L2-1、L2-2、L2-3 盲矿体)，规模达中型（蔡仲举，1998）。L2矿体呈板状、透镜状、似层状，与围岩接触截然，倾向北西，倾角68°～77°。总体上矿体上部富集Au元素，Pb、Zn矿从上到下都有，连续性差，时有出现，下部富集Cu 元素（图4）。L2-2 矿体位于L2-1 矿体下盘，呈似层状产出，品位在中部较富，西段为贫金—多金属矿体。L2-3盲矿体为L2-2矿体下盘，为含金贫铜矿体，矿体呈似层状产出（蔡仲举，1998）。康古尔金矿的铜铅锌可以构成工业矿体，作为重要伴生组分回收（毛景文等，2002）。矿石品位与矿体厚度成正比。矿石Au为3.2～40.5 g/t（平均9.92 g/t）、Ag 为0.5～14.6 g/t（平均 4.66 g/t）、w（Zn）为 0.7%～3.7%（平均 1.35%）、w(Pb)为0.5%～2.1%（平均0.82%）、w(Cu)为0.3%～1.6%（平均0.76%）（Wang et al.,2015）。

金属矿物包括磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、自然金及银金矿，非金属矿物主要有石英、绿泥石、绢云母、方解石等。蚀变型矿石矿物组合主要为绿泥石-磁铁矿-黄铁矿-石英。矿石结构主要有自形粒状结构、自形-半自形粒状结构、半自形-他形晶粒状结构、乳浊状结构、残余结构、反应边结构、格状结构、胶状结构等；矿石构造主要有块状构造、网脉状构造、浸染状构造、团块状构造等（姬金生等，1994）。

康古尔金矿具有明显的矿化蚀变分带，与金矿化有关的蚀变类型包括青磐岩化、黄铁娟英岩化、绿泥石化、硅化、黄铁矿化等。局部硅化与绿泥石化叠加时，矿化相对较强，且绿泥石化强的地段，硅化也强，绢云母化相对减弱。根据野外坑道地质观察，因矿体呈板状、透镜状，明显受构造控制，因此矿体两侧为弱矿化蚀变带。但偶尔见矿脉下盘矿化蚀变强于矿脉上盘，远离矿体主要为青磐岩化带（绢云母化绿泥石化带）。黄铜矿-（黄铁矿）-石英-碳酸盐的矿化以细脉状产出为特征。

图3 康古尔金矿区地质图（据姬金生等，1994修改）1—下石炭统雅满苏组；2—流纹斑岩；3—正长斑岩；4—石英脉；5—糜棱岩带；6—黄铁矿化硅化蚀变带；7—金矿化蚀变带及编号；8—断层；9—金矿床编号；10—26号勘探线Fig.3 Geological map of the Kangguer gold ore district(modified after Ji et al.,1994)1—Yamansu Formation of lower Carboniferous;2—Rhyolite porphyry;3—Syenite porphyry;4—Quartz vein;5—Mylonite zone;6—Pyritized-silicified alteration zone;7—Gold mineralized alteration zone and its serial number;8—Fault;9—Serial number of gold deposit;10—No.26 exploration line

图4 康古尔金矿26线剖面图（据Zhang et al.,2003修改）1—英安岩；2—安山岩；3—凝灰岩；4—正长斑岩；5—糜棱岩；6—金矿体；7—多金属矿体；8—铜矿体；9—钻孔Fig.4 Geological section along No.26 exploration line of the Kanggur gold deposit(modified after Zhang et al.,2003)1—Dacite;2—Andesite;3—Tuff;4—Syenite porphyry;5—Mylonite;6—Gold orebody;7—Polymetallic orebody;8—Cu orebody;9—Drill hole

通过矿石手标本和镜下观察发现，石英残斑包裹细粒自形黄铁矿和绢云母，早期石英被挤压定向拉长，碎裂状黄铁矿定向排列（图5a），表明黄铁绢英岩化早于韧性剪切作用。黄铁矿-黄铜矿石英脉被改造，石英呈波状消光（图5b）；动力变质作用使绿泥石黄铁矿集合体呈S-C 组构展布，并且切穿早期石英细脉（图5c）；早期网脉状石英脉明显被挤压变形（图5d）。这些特征反映了被韧性剪切作用改造前的原生矿体具有网脉状构造。

根据野外观察和室内研究，参考前人工作成果（王磊，1993；张连昌，1997；姬金生等，1994；谢才富等，1999；Zhang et al.,2003），结合成岩时代、成矿时代与区域构造演化之间的耦合关系等，将康古尔金矿成矿过程划分为两个成矿期和5个成矿阶段：

喷流沉积成矿期 黄铁矿-绢云母-石英阶段（Ⅰ）鳞片状绢云母与石英成定向排列（图5a）。石英碎斑中的黄铁矿为立方体自形晶，碎裂状黄铁矿定向分布（图6c、d）。该阶段有少量金沉淀。

图5 康古尔金矿床矿石构造特征a.石英残斑中包裹自形黄铁矿和绢云母，石英被挤压呈定向拉长，碎裂状黄铁矿受应力定向排列；b.黄铁矿-黄铜矿石英脉被挤压改造，石英呈波状消光；c.动力变质作用使绿泥石、黄铁矿集合体呈S-C组构，切穿早期石英细脉；d.早期网脉状石英脉被挤压变形Ser—绢云母；Q—石英；Chl—绿泥石；Py—黄铁矿；Ccp—黄铜矿；Cal—方解石Fig.5 Photomicrograph of ore from the Kanggur gold deposit a.In residual body of quartz,there was self-shaped pyrite and sericite wrapped,the quartz was extruded in a directional elongated form,and the subhedral pyrite was arranged in a stress-oriented arrangement;b.The quartz veins of pyrite and chalcopyrite were extruded and transformed,and the quartz shows undulatory extinction;c.The dynamic metamorphism made the chlorite and pyrite aggregate into S-C fabric and cut through the early quartz veinlets;d.The early stockwork veins of quartz were extruded and deformed Ser—Sericite;Q—Quartz;Chl—Chlorite;Py—Pyrite;Ccp—Chalcopyrite;Cal—Calcite

金-绿泥石-磁铁矿-黄铁矿-石英阶段（Ⅱ）金的主要成矿阶段之一，金属矿物组合为自然金、磁铁矿、黄铁矿、绿泥石、石英（图5d）。形成磁铁矿-绿泥石蚀变岩。

剪切热液成矿期 金-黄铁矿-石英阶段（Ⅲ）金的主要成矿阶段之一，此矿物组合有多种产出形式，一种表现在稠密浸染状黄铁矿分布于烟灰色石英中（图6f），有时可见后期黄铜矿交代黄铁矿；另一种表现为自形粗粒立方体黄铁矿分布于乳白色石英中（图6f）。该阶段为黄铁矿石英脉形成阶段。

金-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿-黄铜矿-石英阶段（Ⅳ）金的主要成矿阶段之一。矿物组合为含银自然金、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、石英、绿泥石、菱铁矿等。该阶段晚期方铅矿含量增多，伴生银矿含量增高，出现银矿物并有针硫铋铅矿、锌砷黝铜矿等一系列低温矿物出现，为多金属石英脉型金矿石形成阶段。多以细脉状、网脉状穿插于早期蚀变岩之中。

图6 康古尔金矿床矿石特征a.黄铁矿呈立方体、五角十二面体；b.碎裂状黄铁矿被黄铜矿充填、交代；c.被石英包裹的立方体黄铁矿；d.被石英包裹的立方体黄铁矿和被定向拉长的黄铁矿；e.条带状矿石，石英脉被挤压揉皱石英脉被挤压揉皱，晚期碳酸盐石英脉；f.团块状黄铁矿、黄铜矿矿石，烟灰色石英脉、乳白色石英脉Q—石英；Py—黄铁矿；Ccp—黄铜矿；Cal—方解石Fig.6 Ore characteristics of the Kanggur gold deposit a.Pyrite exhibiting cubic and pentagonal dodecahedron;b.Chalcopyrite filling and replacing wedge-shaped metasomatic pyrite and magnetite;c.Cuboid pyrite encased in quartz;d.Quartz-coated cuboid pyrite and directionally elongated pyrite;e.Banded ore,quartz vein being crushed and crumpled,and late carbonate quartz vein;f.Lumpy pyrite-chalcopyrite ore,smoke-gray quartz veins and milky quartz veins Q—Quartz;Py—Pyrite;Ccp—Chalcopyrite;Cal—Calcite

石英-碳酸盐脉阶段（Ⅴ）金矿化晚期阶段，黄铜矿常呈团块状产出。矿物组合为银金矿、黄铁矿、黄铜矿、石英及铁白云石、方解石等，为石英脉型金铜矿石形成阶段（图6e）。

黄铁矿是矿石中的主要金属矿物，占金属总量的80%以上，第Ⅰ-Ⅳ成矿阶段生成的黄铁矿晶形主要为立方体，次为五角十二面体（图6a），多为半自形晶到他形晶。第Ⅴ成矿阶段形成的黄铁矿多为立方体，呈他形-半自形，粒度大小不等，常与黄铜矿等聚集成团块状分布，碎裂现象普遍，裂隙中有黄铜矿分布（图6b）。黄铜矿呈他形粒状或呈团块状，半自形少，自形偶见。在多金属石英脉中与闪锌矿、方铅矿一起呈脉状或细脉状及团块状分布。在黄铜矿-石英-碳酸盐矿物组中常呈团块状分布。方铅矿亦为载金矿物之一，呈脉状或细脉状及团块状产出，结晶与黄铜矿同时而略晚于闪锌矿。闪锌矿呈他形晶，半自形晶少见，粒度多在0.005～0.500 mm，最大可达2.5 mm。矿床中已查明的银矿物有碲银矿、辉铜银矿、硫锑铜银矿、锑砷铜银矿，多分布于石英脉型金矿石中，其为银的主要来源。

3 讨 论

关于康古尔金矿的成因，前人主要是依据矿床受韧性剪切带控制且成矿流体具有中温热液矿床的特征，认为是韧性剪切带型（姬金生等，1994；韩春明等，2002），或造山带型金矿（Zhang et al., 2003；Wang et al.,2015）。

造山型金矿指产于各个时代变质地体中，在时间和空间上与增生造山作用有关，受韧-脆性断裂控制的脉状金矿（Groves et al., 1998），包括3 个亚类：赋存于绿片岩中的剪切带金矿、赋存于浊积岩中的层状金矿和赋存于条带状含铁建造中的金矿（Groves et al.,2003；Kerrich et al.,2000)。造山型金矿主要特征已列于表1（Groves et al.,1998；Goldfarb et al., 1998；2001；Kerrich et al., 2000）。康古尔金矿矿体地质特征、构造-蚀变分带性以及成矿物质来源确实反映了成矿作用受剪切带控制，剪切构造为成矿热液运移提供了通道以及沉淀环境。但是康古尔金矿床的元素组合、流体盐度以及矿石组合与典型造山型金矿又有明显区别。

康古尔金矿体赋存于被康古尔韧性剪切带改造的雅满苏组海相中性-酸性火山岩、火山碎屑岩、碳酸盐建造中。矿体呈板状，直接赋矿围岩为千糜岩，经原岩恢复，矿体上盘原岩主要为安山岩，下盘为酸性凝灰岩（姬金生等，1996；王志辉，1996），具有层控特点（王志辉，1996；马天林等，1998）。野外地质特征表明康古尔金矿L2 矿脉呈板状，L2-2 矿体、L2-3 盲矿体为似层状（蔡仲举，1998），矿体与围岩截然接触（仇银江等，2015），反映了康古尔金矿床的形成早于韧性变形作用。矿石显微特征表明康古尔金矿床被改造前存在黄铁绢英岩化和网脉状矿化。

康古尔金矿是一个上部富金-中部铅锌-下部富铜的金多金属矿床，其金属量Zn/Pb+Zn 值为0.62，与黑矿型VMS 矿床Zn/Pb+Zn 的值（0.6～0.85）相近（侯增谦等，2003）。VMS 矿床中金矿化多赋存在矿床上部的层状块状矿体中（姜福芝等，2005），从下到上存在Cu-Zn-Pb 矿化分带（陈洪冶等，2007）。大南湖-头苏泉岛弧带上的小热泉子矿床（图1c）的金属分带也具有为“上金锌下铜”的特征（Mao et al.,2020）。

小热泉子矿床南缘明显被康古尔剪切带改造，其矿体呈层状、似层状赋存于小热泉子组第一岩性段火山凝灰岩、凝灰质粉砂岩，次为岩屑熔结凝灰岩、安山岩中，产状与地层基本一致，具有典型的VMS 矿床的特征，并具有部分后期热液叠加改造型矿体（温春齐等，2002；李华芹等，2002；王宗社等，2006）。围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、绢云母化，其中硅化及绿泥石化与矿化关系密切，特别是硅化与铜、锌及金等矿化密切共生（李华芹等，2002；李凤鸣等，2002）。康古尔金矿与小热泉子矿床具有可比性，康古尔金矿床与小热泉子矿床及造山型金矿的详细对比列于表1中。

Pirajno（2009）总结了典型造山型金矿的氢氧同位素组成，如Motherlode 矿床氢氧同位素组成如图7 所示。前人对康古尔矿床和小热泉子矿床成矿流体氢氧同位素分析结果见表2，小热泉子矿床数据点落于海水正下方，氧同位素与海水相近，氢同位素明显亏陨。康古尔矿床氢氧同位素组成与小热泉子矿床相似，具有岩浆水、天水与变质水混合的特征。

康古尔金矿硫化物δ34S‰组成-0.9‰～3.3‰，具陨石硫的特点（Zhang et al., 2003）。Goldfarb 等（2005）总结了造山型矿床的硫同位素组成，在太古代和元古代矿脉中，δ34S的取值范围为0～10‰，且硫同位素值在不同的矿脉系统之间变化很大(δ34S 范围-20‰～+25‰)。前人对于造山型金矿和VMS 型矿床进行了很多硫同位素研究（表3，图8），同样被认为是造山型金矿的红石金矿位于康古尔金矿西20 km处，其黄铁矿δ34S范围在-11.5‰～+3.8‰（王义天等，2007），范围较宽，与康尔金矿硫同位素组成明显不同。小热泉子矿床δ34S‰值范围在-0.11‰～11.1‰（陈文明，1999；王宗社等，2006），分布较宽，与新生代日本黑矿（5‰～8‰）具有类似的硫同位素组成(Halbach et al.,1989)，具有海水和岩浆混合流体的特征。新生代日本黑矿的硫同位素组成具有逐渐降低的趋势，小热泉子矿床硫同位素组成范围更宽，与康古尔金矿硫同位素组成有差异，反映了康古尔金矿的硫更多的来自火山岩或幔源。伊朗Barika 含金黑矿型VMS 矿床δ34S‰值在-0.8‰～5.6‰（Tajeddin et al.,2019），和康古尔金矿硫同位素组成更接近。

表1 康古尔金矿床与小热泉子矿床、造山型金矿特征对比Table 1 Comparison of characteristics between Kanggur gold deposit,Xiaorequangzi deposit and orogenic gold deposit

图7 康古尔金矿、小热泉子矿床及典型造山型金矿氢氧同位素组成（据Pirajno,2009）Fig.7 δDSMOWversus δ18OH2O diagram of the Kanggur gold deposit，Xiaorequanzi deposit and typical orogenic gold deposit（after Pirajno,2009）

表3 康古尔金矿与典型VMS矿床、造山型矿床硫同位素组成Table 3 Sulfur isotope composition of the Kanggur gold deposit,typical VMS deposit and orogenic deposits

图8 康古尔金矿与典型VMS矿床、造山型矿床硫同位素组成（据Ohmoto et al.,1979;Hoefs,1987修改）Fig.8 The sulfur isotope composition of the Kanggur gold deposit,typical VMS deposit and orogenic deposit（modified after Ohmoto et al.,1979;Hoefs,1987）

在与火山容矿岩有关的块状硫化物矿床中，补给系统通常见有明显的绿泥石化和硅化，而海底系统的矿层下盘可以见到明显的黄铁绢英岩化（芮宗瑶，1989）。康古尔金矿石中石英残斑包裹黄铁矿-绢云母即代表被改造的层状矿体。Amstutz 等(1982)认为阿富汗哈吉加克铁矿的含矿层序中有呈多层产出的石英-绢云母-钾长石-绿泥石-磁铁矿-电气石岩，并证明是热水沉积成因的。薛春纪等（2000）对福建马坑铁矿的研究，确定了石英-磁铁矿矿石为热水沉积成因的铁矿层内产有磁铁矿-绿泥石岩。康古尔金矿床中磁铁矿、绿泥石与黄铁矿构成条带（姬金生等，1994），反应了康古尔金矿磁铁矿-绿泥石-黄铁矿-石英组合具有喷流沉积特征。因此，第Ⅰ成矿阶段的黄铁矿-绢云母-石英阶段和第Ⅱ成矿阶段的绿泥石磁铁矿建造代表了原生喷流沉积成矿作用。

黄铁矿中Co/Ni比值等能够用来别沉积、岩浆以及热液成因金属矿床（Bajwah et al., 1987；Clark et al., 2004；Monteiro et al., 2008）。有研究发现原始海底喷气过程中形成的黄铁矿Co/Ni 值为12～22（Loftus et al., 1967；王亚芬，1981）。许杰辉等（2015）对康古尔金矿L2 东矿段5 条勘探线不同标高的17 件黄铁矿微量元素分析测试，其Co/Ni 值范围为1.76～33.77，均值为13.02，显示康古尔金矿具有喷流沉积特征。李洪梁等（2019）统计了不同成因类型黄铁矿的微量元素特征，得出造山型金矿床黄铁矿Co/Ni 值为0.43；姬金生等（1994）测得康古尔金矿Ⅰ、Ⅱ成矿阶段的黄铁矿Co/Ni 值分别为1.7和5.23，第Ⅲ阶段黄铁矿Co/Ni 值为0.87，Ⅰ、Ⅱ成矿阶段Co/Ni 值明显高于造山型金矿，而更具有岩浆热液特征。因此，康古尔金矿成矿作用呈多期多阶段性，成矿热液具有岩浆热液和变质热液混合特征。

Wang 等（2015）测得康古尔金矿安山岩锆石UPb年龄表明该地区康古尔地区的火山活动可能发生在约339 Ma，康古尔金矿的成矿年龄应晚于339 Ma。姬金生等（1996）获得了康古尔金矿矿区流纹岩Rb-Sr 等时线年龄（300±13）Ma，可以代表该区火山岩形成于晚石炭世。康古尔金矿第Ⅰ成矿阶段黄铁绢英岩化应与矿区流纹岩年龄接近，第Ⅱ成矿阶段磁铁矿-黄铁矿Sm-Nd 等时线年龄为（290.4±7.2）Ma（姬金生等，1996）。康古尔金矿Ⅰ、Ⅱ阶段喷流沉积成矿期应同时或稍晚于围岩时代，为晚石炭世-早二叠世。

综合以上分析，康古尔金矿床位于雅满苏组海相中性-酸性火山岩、火山碎屑岩、碳酸盐建造中，矿体位于安山岩与凝灰岩的交替部位，具有层控特点，且矿体呈板状与顶底板的围岩截然接触。金属分带特征为“上金-中铅锌-下铜”。早期阶段黄铁绢英岩化和磁铁矿-绿泥石-黄铁矿-石英组合代表原生VMS 矿床层状矿体，被挤压变形的网脉状矿化代表VMS 矿床网脉状矿体。黄铁矿Co/Ni值、氢氧同位素组成和硫同位素组成特征都也反映康古尔金矿床成矿作用不仅与韧性剪切作用有关，而且也与喷流沉积成矿作用有密切关系，可能为早石炭世雅满苏组海相火山岩同生沉积的多金属VMS 矿床，且经历了二叠纪韧性剪切作用所改造。

觉罗塔格构造带火山-沉积建造特征表明康古尔韧性剪切带前身为一洋盆，并于泥盆纪先向北侧吐哈地块之下俯冲形成大南湖-头苏泉岛弧。早石炭世开始南北双向俯冲，于南侧形成了阿奇山-雅满苏岛弧。康古尔带两侧岛弧形成后，于北带形成了小热泉子组基性、中基性岛弧火山岩、火山碎屑岩，并发育一系列VMS 矿床如小热泉子铜多金属矿床；南带形成了雅满苏组中酸性岛弧火山岩，发育了一系列喷流沉积成因有关的矿床。二叠纪康古尔洋盆闭合，两侧陆块碰撞，南北向共轴挤压（徐兴旺等，1998）产生的动力变质流体和来自深部的热液在内力作用下流动，使金铜等成矿物质活化迁移，集中于变形较强地段。

4 结 论

康古尔金矿床位于康古尔剪切带南缘，成矿时代和矿石特征既有早石炭世的VMS 成矿期矿石特征，也有二叠纪的被韧性变形改造特点，说明了早期喷流沉积成矿作用形成了富金多金属矿床，晚期动力变质作用使成矿元素进一步运移富集，发生了明显的分带特征。因此，康古尔金矿为喷流沉积-变质热液改造型富金多金属矿床。

致 谢野外考察期间得到了新疆地质矿产调查院的王君良和康古尔金矿床的地质科室同志的帮助，项目得到了新疆地质勘查基金项目管理中心的支持，在此一并表示感谢。